Daar is duisende genoemde reaksies in chemie, maar die meeste van hulle sal niks vir 'n leek vertel nie. Maar daar is een reaksie waarmee almal baie bekend is, en dit is die Maillard-reaksie. Ons kom dit teë wanneer ons aromatiese koffie drink, varsgebakte brood en gebraaide steak eet. En selfs wanneer ons saam met vriende bier drink. Maillard se chemiese reaksie is die “lekkerste”, en dit is sy wat die kos geurig en mooi maak. En hoewel sy ons oral omring - die vorming van humus, turf, terapeutiese modder, sal ons oor haar toorkuns in die kombuis praat.
Die eerste steak en antropogenese
Dierkundiges het lank opgemerk dat groot ape termies verwerkte kos bo rou verkies. Ja, en alle troeteldiere eet graag mensekos. Vuur, spiese en potte is lank reeds 'n integrale deel van die mens se lewe. En van daardie oomblik af het die kulturele vorming van ons beskawing begin. Na allestermiese verwerking van voedsel het die doeltreffendheid van voedselvertering dramaties verhoog, wat tyd vrygemaak het vir ons voorouers om te dink en die wêreld te verken. Daar kan gesê word dat dit nie arbeid was wat van ons 'n redelike mens gemaak het nie, maar 'n warm en smaaklike bak sop en 'n steak wat gebraai is danksy die chemiese Maillard-reaksie.
Suiker, vet en proteïen ontmoet in die pan
Kos bevat drie hoofkomponente – proteïene, vette en koolhidrate (suikers). Almal van hulle is belangrik vir menselewe, maar hierdie artikel gaan nie daaroor nie.
Koolhidrate en vette het spesifieke C=O-karbonielgroepe in hul chemiese struktuur en, hoewel hulle 'n komplekse molekulêre struktuur het, is hulle oor die algemeen lineêr. Maar proteïene is komplekse molekulêre verbindings, die kettings van aminosure daarin vorm komplekse tersiêre en selfs kwaternêre formasies (globules). Proteïene bevat 20 aminosure, waarvan 4 (lisien, arginien, triptofaan, histidien) die vrye aminogroep NH2 en guanidiengroep C(NH2) het)2 wat hulle maklik kwesbaar maak.
Dit beteken dat hulle maklik reageer met die karbonielgroep van suikers en vette. Dit is hierdie sakkaramienkondensasiereaksie wat Maillard se naam dra. Die reaksie verloop onder een voorwaarde - die temperatuur word vereis. En dit is presies wat op ons stoof gebeur wanneer ons braai, kook of bak. Dit is die "lekker" Maillard chemiese reaksie wat ons te danke het aan die voorkoms van 'n goue kors op kotelette en broodjies.
Verstrengelde ontdekkingsverhaal
Werkoor die studie van proteïensintese-weë, in 1912, het 'n jong Fransman, dokter en chemikus Louis Camille Maillard aminosure en suikers gemeng, oplossings verhit en die reaksie waargeneem. Maillard het die vorming van bruin verbindings in die proefbuis opgemerk. Maar dit was nie peptiede nie, maar stowwe wat die kleur en reuk van klaargemaakte ma altye bepaal. Watter soort stowwe tydens die reaksie gevorm is, het Maillard nie vasgestel nie. Hy het net kennis geneem van hul ooreenkoms met grond humins.
Scientists S. P. het aan die afloswedloop deelgeneem om die produkte van die Maillard-reaksie te bepaal. Kostychev en V. A. Briljant van die Universiteit van Petersburg (1914), wat gisfermentasie bestudeer het. Maar die reaksie word nie by die naam genoem nie, want die ontdekker het nie daar gestop nie.
Vanaf 1912 tot 1913, meer as 30 publikasies en Maillard se doktorale proefskrif “The Genesis of Proteins. Die werking van gliserol en suikers op aminosure, waar die skrywer verskeie stadiums in die loop van hierdie interaksie vasgestel het.
Dit is jammer dat die wetenskaplike nie gedurende sy leeftyd bekendheid verwerf het nie, chemici het in 1946 in meer besonderhede in die Maillard-chemiese reaksie begin belangstel. Dit was toe dat die Amerikaanse chemikus John George 'n artikel in die Journal of Agricultural and Food Chemistry gepubliseer het oor die stadiums en betekenis van hierdie reaksie in kook. Hierdie artikel oor die Maillard-reaksie is vandag steeds die mees aangehaalde artikel in die tydskrif se geskiedenis.
Maar sakkaramienkondensasie dra steeds met trots die naam van die Franse ontdekker.
'n Bietjie chemie in gewone taal
Vandag is dit bekend dat die Maillard-reaksie 'n kaskade is van opeenvolgende en parallelle reaksies watin 'n braaipan, pot of oond plaasvind. Dit begin alles met die kondensasie van suikers (glukose, sukrose en fruktose) deur die primêre aminogroepe van proteïene en peptiede. Die resulterende verbindings ondergaan 'n reeks transformasies, waardeur asikliese, heterosikliese, polimeriese stowwe gevorm word. Dit is hulle wat die chemiese Maillard-reaksie “lekker” maak. Hulle kan kleurloos en gekleurd, geurig of met 'n onaangename reuk wees. Elke huisvrou weet dat dit van die voorbereidingsvoorwaardes sal afhang.
Karamellisering en steak
Die kompleks van reaksies wat deur die wetenskaplike Maillard ontdek is, word nie-ensiematiese verbruining van produkte met die vorming van melanoïede (gekleurde stowwe) genoem. Die chemie van die proses is kompleks, honderde chemiese verbindings word gevorm, waarvan die meeste nog nie geïdentifiseer is nie.
Karamellisering – die transformasie van eenvoudige suikers wanneer dit verhit word – is nie net lekkergoed nie. Hierdie proses vind plaas wanneer vleis gerooster word en groente gerooster word. Die gevolglike m altol en isom altol gee die reuk van gebakte brood, en 2-H-4-hidroksi-5-metieluretaan ruik soos gebraaide vleis.
Die waterval van reaksies lei tot die vorming van meer en meer melanoïede en die kors op die steak word donkerder. In water is die Maillard-reaksie stadiger, maar in olie en op 'n oop vuur gaan dit vinnig voort. Wees net versigtig om nie die vleis te verbrand nie!
Melanoïede het verskyn - die reaksie het geslaag
Hierdie stowwe, deur hul aard, onreëlmatige polimeriese formasies, het 'n kleur vanrooi tot donkerbruin. Die struktuur van baie bly tot vandag toe 'n raaisel. Ons verbruik tot 10 gram melanoïede per dag, wat in koffie, bier, kwas, wyn, brood, gebraaide vis en vleis voorkom.
Geassosieer met hul vorming is aromatiese stowwe: furfural, asetaldehied, aldehiede, diasetiel en vele ander. Kos word nie net mooi nie, maar ook geurig.
Skaad of voordeel?
Dit is met die teenwoordigheid van melanoïede dat vrese oor die gevare van gebraaide kosse geassosieer word. Is hulle dus skadelik of nie?
Baie data is versamel oor die voordele van melanoïede, wat antioksidante, antibakteriese, immunomodulerende eienskappe het. Hulle is ook in staat om swaarmetaalione te bind.
Byvoorbeeld, die antimikrobiese effek van melanoïede in koffie word geassosieer met die vorming van waterstofperoksied tydens die Maillard-reaksie. Dit is sy wat die voortplanting en groei van bakterieë inhibeer.
Melanoïede is wyd gebruik in volksgeneeskunde sedert antieke tye. Onthou, alle genesende kruie-afkooksels is bruin en dit is as gevolg van die teenwoordigheid van hierdie komplekse chemiese verbindings daarin.
Melanoïede word nie in die ingewande geabsorbeer nie en is swak vatbaar vir ensiematiese splitsing. Hulle verrig dus die funksie van prebiotika – soos dieetvesel, stimuleer hulle die groei van bifidobakterieë in die ingewande.
Is dit sleg om gebraaide kos te eet?
Maar daar is ook nadele. Eerstens, tydens die Maillard-reaksie word die biologiese waarde van proteïene verminder, wat deur suikers gebind word en wordminder toeganklik vir die ensieme van ons liggaam. Maar is dit nie die aroma en smaak van 'n steak of 'n vars broodjie werd nie?
Tweedens, by verhoogde temperature (bo 180 °C) ontbind hulle. En dit is waar giftige en kankerverwekkende stowwe gevorm word. Dit is by hierdie temperature dat vleis gebraai word om giftige akrielamied te produseer. Hier is hoekom jy nie jou kos moet oorkook nie.
