Có hàng ngàn phản ứng được đặt tên trong hóa học, nhưng hầu hết chúng sẽ không nói với một người giáo dân điều gì. Nhưng có một phản ứng mà mọi người đều rất quen thuộc, và đó là phản ứng Maillard. Chúng ta bắt gặp điều đó khi uống cà phê thơm, ăn bánh mì mới nướng và bít tết rán. Và ngay cả khi chúng ta uống bia với bạn bè. Phản ứng hóa học của Maillard là "ngon" nhất, và chính cô ấy là người làm cho món ăn thơm và đẹp mắt. Và mặc dù cô ấy bao quanh chúng ta ở khắp mọi nơi - sự hình thành của mùn, than bùn, bùn trị liệu, chúng ta sẽ nói về phép thuật của cô ấy trong nhà bếp.
Món bít tết đầu tiên và sự phát triển của con người
Các nhà động vật học từ lâu đã nhận thấy rằng loài vượn lớn thích thức ăn chế biến nhiệt hơn là thức ăn sống. Có, và tất cả vật nuôi đều vui vẻ khi ăn thức ăn của con người. Bếp lửa, xiên que, nồi niêu từ lâu đã trở thành một phần không thể thiếu trong cuộc sống của con người. Và ngay từ thời điểm đó, sự hình thành văn hóa của nền văn minh của chúng ta đã bắt đầu. Rốt cuộcchế biến thực phẩm bằng nhiệt làm tăng đáng kể hiệu quả tiêu hóa thức ăn, giải phóng thời gian cho tổ tiên chúng ta để suy nghĩ và khám phá thế giới. Có thể nói, không phải lao động đã khiến chúng ta trở thành một người hợp lý, mà là một bát súp ấm và ngon và một miếng bít tết chiên nhờ phản ứng Maillard hóa học.
Đường, chất béo và chất đạm gặp nhau trong chảo
Thực phẩm chứa ba thành phần chính - protein, chất béo và carbohydrate (đường). Tất cả chúng đều quan trọng đối với cuộc sống con người, nhưng bài viết này không nói về điều đó.
Carbohydrate và chất béo có nhóm cacbonyl C=O cụ thể trong cấu trúc hóa học của chúng và, mặc dù chúng có cấu trúc phân tử phức tạp, chúng nói chung là mạch thẳng. Nhưng protein là các hợp chất phân tử phức tạp, các chuỗi axit amin trong chúng tạo thành các dạng phức tạp bậc ba và thậm chí bậc bốn (hạt cầu). Protein chứa 20 axit amin, 4 trong số đó (lysine, arginine, tryptophan, histidine) có nhóm amin tự do NH2và guanidine nhóm C (NH2)2khiến họ dễ bị tổn thương.
Điều này có nghĩa là chúng dễ dàng phản ứng với nhóm đường và chất béo carbonyl. Chính phản ứng ngưng tụ saccharoamine này mang tên Maillard. Phản ứng tiến hành trong một điều kiện - nhiệt độ cần thiết. Và đây chính xác là những gì xảy ra trên bếp của chúng ta khi chiên, luộc hoặc nướng. Đó là phản ứng hóa học Maillard “ngon” mà chúng ta có được để tạo ra một lớp vỏ vàng trên các miếng cốt lết và bánh bao.
Câu chuyện khám phá rối ren
Đang làm việcTrong quá trình nghiên cứu các con đường tổng hợp protein, vào năm 1912, một người Pháp trẻ tuổi, bác sĩ và nhà hóa học Louis Camille Maillard đã trộn các axit amin và đường, đun nóng dung dịch và quan sát phản ứng. Maillard nhận thấy sự hình thành các hợp chất màu nâu trong ống nghiệm. Nhưng đây không phải là peptit mà là chất quyết định màu sắc và mùi của bữa ăn sẵn. Maillard không xác lập những chất nào được tạo thành trong quá trình phản ứng. Anh ấy chỉ ghi nhận sự giống nhau của chúng với mùn trong đất.
Các nhà khoa học S. P. đã tham gia cuộc chạy đua tiếp sức để xác định các sản phẩm của phản ứng Maillard. Kostychev và V. A. Brilliant từ Đại học Petersburg (1914), người đã nghiên cứu quá trình lên men nấm men. Nhưng phản ứng không được gọi tên, bởi vì người phát hiện ra không dừng lại ở đó.
Từ năm 1912 đến năm 1913, hơn 30 ấn phẩm và luận án tiến sĩ của Maillard “Nguồn gốc của Protein. Tác động của glycerol và đường lên axit amin, nơi tác giả thiết lập một số giai đoạn trong quá trình tương tác này.
Thật tiếc là nhà khoa học đã không nổi tiếng trong suốt cuộc đời của mình, các nhà hóa học đã quan tâm đến phản ứng hóa học Maillard một cách chi tiết hơn vào năm 1946. Sau đó, nhà hóa học người Mỹ John George đã xuất bản một bài báo trên Tạp chí Hóa học Nông nghiệp và Thực phẩm về các giai đoạn và ý nghĩa của phản ứng này trong nấu ăn. Bài báo về phản ứng Maillard này vẫn là bài báo được trích dẫn nhiều nhất trong lịch sử của tạp chí ngày nay.
Nhưng sự ngưng tụ saccharoamine vẫn tự hào mang tên của nhà khám phá người Pháp.
Một chút hóa học bằng ngôn ngữ đơn giản
Ngày nay người ta biết rằng phản ứng Maillard là một chuỗi các phản ứng tuần tự và song songdiễn ra trong chảo, nồi hoặc lò nướng. Tất cả bắt đầu với sự ngưng tụ của đường (glucose, sucrose và fructose) bởi các nhóm amin chính của protein và peptit. Các hợp chất tạo thành trải qua một loạt các biến đổi, kết quả là các chất mạch hở, dị vòng, cao phân tử được hình thành. Chính họ là những người làm cho phản ứng Maillard hóa học trở nên “ngon”. Chúng có thể không màu và có màu, có mùi thơm hoặc có mùi khó chịu. Bà nội trợ nào cũng biết rằng sẽ tùy thuộc vào điều kiện chuẩn bị.
Caramen và bít tết
Phức hợp của các phản ứng được phát hiện bởi nhà khoa học Maillard được gọi là quá trình hóa nâu không do enzym của các sản phẩm với sự hình thành của melanoid (chất có màu). Hóa học của quá trình này rất phức tạp, hàng trăm hợp chất hóa học được hình thành, hầu hết trong số đó vẫn chưa được xác định.
Caramen hóa - sự biến đổi của đường đơn khi đun nóng - không chỉ là kẹo. Quá trình này xảy ra khi nướng thịt và nướng rau. M altol và isom altol thu được tạo ra mùi bánh mì nướng, và 2-H-4-hydroxy-5-metylurethane có mùi như thịt rán.
Dòng phản ứng dẫn đến sự hình thành ngày càng nhiều melanoids và lớp vỏ trên miếng bít tết trở nên sẫm màu hơn. Trong nước, phản ứng Maillard chậm hơn, nhưng trong dầu và trên ngọn lửa, nó diễn ra nhanh chóng. Chỉ cần cẩn thận để không bị cháy thịt!
Melanoids xuất hiện - phản ứng vượt qua
Những chất này, về bản chất, là dạng cao phân tử không đều, có màu từđỏ đến nâu sẫm. Cấu trúc của nhiều chiếc vẫn còn là một bí ẩn cho đến ngày nay. Chúng ta tiêu thụ tới 10 gam melanoids mỗi ngày, được tìm thấy trong cà phê, bia, kvass, rượu, bánh mì, cá chiên và thịt.
Liên kết với sự hình thành của chúng là các chất thơm: furfural, acetaldehyde, aldehyde, diacetyl và nhiều chất khác. Thức ăn không chỉ đẹp mà còn thơm.
Tác hại hay lợi ích?
Chính với sự hiện diện của các hắc tố gây lo ngại về sự nguy hiểm của thực phẩm chiên. Vậy chúng có hại hay không?
Rất nhiều dữ liệu đã được tích lũy về lợi ích của melanoids, có đặc tính chống oxy hóa, kháng khuẩn, điều hòa miễn dịch. Chúng cũng có khả năng liên kết các ion kim loại nặng.
Ví dụ, tác dụng kháng khuẩn của melanoids có trong cà phê có liên quan đến sự hình thành hydrogen peroxide trong phản ứng Maillard. Chính cô ấy là người ức chế sự sinh sản và phát triển của vi khuẩn.
Nám đã được sử dụng rộng rãi trong y học dân gian từ xa xưa. Hãy nhớ rằng, tất cả các loại nước sắc từ thảo dược chữa bệnh đều có màu nâu và điều này là do sự hiện diện của các hợp chất hóa học phức tạp này trong đó.
Melanoids không được hấp thụ trong ruột và kém thích nghi với sự phân cắt của enzym. Do đó, chúng thực hiện chức năng của prebiotics - giống như chất xơ, chúng kích thích sự phát triển của vi khuẩn bifidobacteria trong ruột.
Ăn đồ chiên có hại không?
Nhưng cũng có những nhược điểm. Thứ nhất, trong phản ứng Maillard, giá trị sinh học của protein bị giảm, chúng bị liên kết với đường và trở thànhít tiếp cận với các enzym của cơ thể chúng ta. Nhưng mùi thơm và hương vị của bít tết hay bún tươi có đáng không?
Thứ hai, ở nhiệt độ cao (trên 180 ° C), chúng bị phân hủy. Và đây là nơi hình thành các chất độc hại và gây ung thư. Chính ở nhiệt độ này, thịt được rán sẽ sinh ra chất acrylamide độc hại. Đây là lý do tại sao bạn không nên nấu quá chín thức ăn của mình.
