Phases de réaction de Maillard et dégradation de Strecker

Le Réaction de Maillard est le nom donné à des réactions chimiques entre les acides aminés et des sucres réducteurs qui obscurcit la nourriture pendant la cuisson, cuire, rôtir et frire. responsable de la couleur et la saveur des produits comme la croûte de pain, rôti, pommes de terre frites et biscuits cuits au four composés bruns sont formés.

La réaction est favorisée par la chaleur (températures comprises entre 140-165 ° C), bien qu'il se produit également à une vitesse inférieure à la température ambiante. C'est le médecin et chimiste français Louis-Camille Maillard qui l'a décrit en 1912.

Le noircissement se produit sans l'action des enzymes, ainsi que la caramélisation; les deux sont donc appelés réactions de brunissement non enzymatiques.

Cependant, elles diffèrent en ce que les hydrates de carbone seulement de caramélisation sont chauffées, tandis que pour la réaction de Maillard se produit doivent également être des protéines présentes ou des acides aminés.

Index

• 1 phases de la réaction
• 2 dégradation de Stecker
• 3 facteurs qui influencent la réaction
  • 3.1 Nature des acides aminés et des glucides de la matière première
  • 3.2 température
  • 3.3 L'augmentation du pH augmente l'intensité
  • 3.4 Humidité
  • 3.5 Présence de métaux
• 4 effets négatifs
• 5 Aliments à caractère organoleptique produit de la réaction de Maillard
• 6 références

Phases de la réaction

Bien qu'il semble facile d'obtenir la couleur dorée dans les aliments par des techniques de cuisson de cuisson chimie impliquée dans la réaction de Maillard est très complexe. En 1953, John Hodge publia le schéma de la réaction qui est toujours admis de manière générale.

Dans une première étape, un sucre réducteur tel que le glucose est condensé avec un composé contenant un groupe amino libre, tel qu'un acide aminé, pour donner un produit d'addition qui est converti en une glycosylamine N-substitué.

Au bout d'un arrangement moléculaire appelé réarrangement d'Amadori, un type de molécule 1-amino-2-désoxy ketose- (appelé aussi composé d'Amadori) est obtenu.

Une fois ce composé formé, deux voies de réaction sont possibles:

- Il peut y avoir une séparation ou une rupture des molécules dépourvues de composés carbonyle de l'azote tels que l'acétol, pyruvaldéhyde, le diacétyle.

- Il est possible que la déshydratation sévère qui donne lieu à de telles substances furfural et deshidrofurfural se produisent. Ces substances sont produites par chauffage et décomposition des glucides. Certains ont un léger goût amer et un arôme de sucre brûlé.

Dégradation de Stecker

Il existe une troisième voie de réaction: la dégradation de Strecker. Cela consiste en une déshydratation modérée qui génère des substances réductrices.

Lorsque ces substances réagissent avec les acides aminés inchangés, les aldéhydes deviennent typiques des acides aminés impliqués. Grâce à cette réaction, des produits tels que la pyrazine se forment, ce qui confère à la pomme de terre un arôme caractéristique.

Lorsqu'un acide aminé intervient dans ces processus, la molécule est perdue du point de vue nutritionnel. Ceci est particulièrement important dans le cas des acides aminés essentiels, tels que la lysine.

Facteurs influençant la réaction

Nature des acides aminés et des glucides de la matière première

A l'état libre, presque tous les acides aminés ont un comportement uniforme. Cependant, il a été montré que entre les acides aminés inclus dans la chaîne polypeptidique, en particulier le noyau de lysine ont une réactivité élevée.

Le type d'acide aminé impliqué dans la réaction détermine le goût résultant. Les sucres réducteurs devraient être (à savoir, doit avoir un groupe carbonyle libre et réagissent comme donneurs d'électrons).

Dans les glucides, il a été constaté que les pentoses sont plus réactifs que les hexoses. C'est-à-dire que le glucose est moins réactif que le fructose et, à son tour, que le mannose. Ces trois hexoses sont parmi les moins réactifs; suivi par le pentose, l'arabinose, le xylose et le ribose, dans l'ordre de réactivité croissante.

Des disaccharides tels que le lactose ou le maltose, sont encore moins réactifs hexoses. Le saccharose, n'ayant pas de fonction réductrice libre, n'intervient pas dans la réaction; seulement il se présente dans un aliment acide et est ensuite hydrolyse en glucose et en fructose.

La température

La réaction peut se développer pendant le stockage à température ambiante. Pour cette raison, on considère que la chaleur n’est pas une condition indispensable pour qu’elle se produise; cependant, les hautes températures l’accélèrent.

Pour cette raison, la réaction se produit principalement dans les opérations de cuisson, la pasteurisation, la stérilisation et la déshydratation.

En augmentant le pH, l'intensité augmente

Si le pH augmente, l'intensité de la réaction augmente également. Cependant, le pH entre 6 et 8 est considéré comme le plus favorable.

Une diminution du pH atténue le brunissement pendant le séchage, mais défavorablement altérer les caractéristiques organoleptiques.

Humidité

La vitesse de la réaction de Maillard a un maximum de 0,55 à 0,75 termes de l'activité de l'eau. Par conséquent, les aliments déshydratés sont les plus stables, à condition qu'ils continuent à l'abri de l'humidité et à une température modérée.

Présence de métaux

Certains cations métalliques le catalysent, comme le Cu⁺² et la foi⁺³. D'autres aiment le Mn⁺² et le Sn⁺² inhiber la réaction.

Effets négatifs

Bien que la réaction soit généralement considérée comme souhaitable pendant la cuisson, elle présente un inconvénient du point de vue nutritionnel. Si les aliments à faible teneur en eau et la présence de sucres réducteurs et de protéines (comme les céréales ou le lait en poudre) sont chauffés, la réaction de Maillard entraînera la perte d'acides aminés.

Les plus réactifs dans l'ordre décroissant sont la lysine, l'arginine, le tryptophane et l'histidine. Dans ces cas, il est important de retarder le début de la réaction. À l'exception de l'arginine, les trois autres sont des acides aminés essentiels. c'est-à-dire qu'ils doivent être nourris par l'alimentation.

Si un grand nombre d'acides aminés d'une protéine se trouve lié aux résidus de sucre à la suite de la réaction de Maillard, les acides aminés ne peuvent pas être utilisés par l'organisme. Les enzymes protéolytiques de l'intestin ne peuvent pas les hydrolyser.

Un autre inconvénient noté est que, à haute température, une substance potentiellement cancérigène telle que l'acrylamide peut être formée.

Aliment à caractéristiques organoleptiques produit de la réaction de Maillard

Selon la concentration de mélanoïdines, la couleur peut changer du jaune au brun ou même au noir dans les aliments suivants:

- viande rôtie.

- des oignons frits

- Café et cacao rôtis.

- Les produits de boulangerie tels que le pain, les biscuits et les gâteaux.

- Les frites.

- du whisky de malt ou de la bière.

- Lait en poudre ou condensé.

- Dulce de leche.

- Cacahuètes grillées.

Références

1. Alais, C., Linden, G., Mariné Font, A. et Vidal Carou, M. (1990). Biochimie des aliments.
2. Ames, J. (1998). Applications de la réaction de Maillard dans l'industrie alimentaire. Chimie Alimentaire
3. Cheftel, J., H. Cheftel, P. Besançon et P. Desnuelle (1992). Introduction à la biochimie et à la technologie des aliments.
4. Helmenstine A.M. "La réaction de Maillard: chimie du brunissement des aliments" (juin 2017) dans: ThoughtCo: Science. Récupéré le 22 mars 2018 dans Thought.Co: thoughtco.com.
5. Larrañaga Coll, I. (2010). Contrôle et hygiène des aliments.
6. Réaction de Maillard. (2018) Récupéré le 22 mars 2018 sur Wikipedia
7. Tamanna, N. et Mahmood, N. (2015). Produits alimentaires et réactifs de Maillard: effet sur la santé humaine et la nutrition. Journal international des sciences alimentaires.