ปฏิกิริยาเคมีมีชื่อหลายพันชื่อ แต่ส่วนใหญ่จะไม่บอกอะไรกับคนธรรมดา แต่มีปฏิกิริยาอย่างหนึ่งที่ทุกคนคุ้นเคยกันดี นั่นคือปฏิกิริยาของเมลลาร์ด เราเจอมันเวลาดื่มกาแฟหอมกรุ่นกินขนมปังอบสดใหม่และสเต็กทอด และถึงแม้เราจะดื่มเบียร์กับเพื่อน ปฏิกิริยาเคมีของ Maillard นั้น "อร่อย" ที่สุด และเธอเองที่ทำให้อาหารมีกลิ่นหอมและสวยงาม และแม้ว่าเธอจะล้อมรอบเราทุกที่ - การก่อตัวของฮิวมัส, พีท, โคลนบำบัด แต่เราจะพูดถึงความมหัศจรรย์ของเธอในครัว
สเต็กชิ้นแรกและมานุษยวิทยา
นักสัตววิทยาสังเกตมานานแล้วว่าลิงใหญ่ชอบอาหารที่ผ่านกรรมวิธีทางความร้อนมากกว่าดิบ ใช่ และสัตว์เลี้ยงทุกตัวมีความสุขที่ได้กินอาหารของมนุษย์ ไฟ ไม้เสียบและหม้อเป็นส่วนสำคัญของชีวิตมนุษย์มาช้านาน และตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา การก่อตัวของวัฒนธรรมของอารยธรรมของเราก็เริ่มต้นขึ้น หลังจากนั้นการแปรรูปอาหารด้วยความร้อนช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการย่อยอาหารได้อย่างมาก ทำให้บรรพบุรุษของเรามีเวลาคิดและสำรวจโลกมากขึ้น อาจกล่าวได้ว่าไม่ใช่การใช้แรงงานที่ทำให้เราเป็นคนมีเหตุผล แต่เป็นซุปชามอุ่นและอร่อยและสเต็กที่ทอดด้วยปฏิกิริยาเคมีของ Maillard
น้ำตาล ไขมัน และโปรตีนรวมกันในกระทะ
อาหารประกอบด้วยสามองค์ประกอบหลัก - โปรตีน ไขมัน และคาร์โบไฮเดรต (น้ำตาล) ล้วนมีความสำคัญต่อชีวิตมนุษย์ แต่บทความนี้ไม่เกี่ยวกับเรื่องนั้น
คาร์โบไฮเดรตและไขมันมีหมู่คาร์บอนิล C=O จำเพาะในโครงสร้างทางเคมี และถึงแม้ว่าจะมีโครงสร้างโมเลกุลที่ซับซ้อน แต่โดยทั่วไปแล้วพวกมันจะเป็นเส้นตรง แต่โปรตีนเป็นสารประกอบโมเลกุลที่ซับซ้อน สายโซ่ของกรดอะมิโนในพวกมันก่อให้เกิดการก่อตัวในระดับอุดมศึกษาที่ซับซ้อนและแม้กระทั่งควอเทอร์นารี (ทรงกลม) โปรตีนประกอบด้วยกรดอะมิโน 20 ชนิด โดย 4 ในนั้น (ไลซีน อาร์จินีน ทริปโตเฟน ฮิสทิดีน) มีหมู่อะมิโนอิสระ NH2 และกวานิดีนกลุ่ม C(NH2)2 ที่ทำให้พวกเขาอ่อนแอได้ง่าย
หมายความว่าพวกมันทำปฏิกิริยากับน้ำตาลและไขมันกลุ่มคาร์บอนิลได้ง่าย ปฏิกิริยาควบแน่นของแซคคาโรเอมีนนี้มีชื่อเรียกว่าไมลาร์ด ปฏิกิริยาดำเนินไปภายใต้เงื่อนไขเดียว - จำเป็นต้องมีอุณหภูมิ และนี่คือสิ่งที่เกิดขึ้นในเตาของเราเมื่อทอด ต้ม หรืออบ มันคือปฏิกิริยาเคมีของ Maillard ที่ "อร่อย" ที่เราเป็นหนี้การปรากฏตัวของเปลือกสีทองบนชิ้นทอดและขนมปัง
เรื่องราวการค้นพบที่พันกัน
ทำงานในการศึกษาเส้นทางการสังเคราะห์โปรตีนในปี 1912 หลุยส์ คามิลล์ เมลลาร์ด แพทย์และนักเคมีหนุ่มชาวฝรั่งเศส ผสมกรดอะมิโนและน้ำตาลเข้าด้วยกัน ละลายด้วยความร้อนและสังเกตปฏิกิริยา เมลลาร์ดสังเกตเห็นการก่อตัวของสารประกอบสีน้ำตาลในหลอดทดลอง แต่สิ่งเหล่านี้ไม่ใช่เปปไทด์ แต่เป็นสารที่กำหนดสีและกลิ่นของอาหารสำเร็จรูป ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นระหว่างปฏิกิริยา Maillard ไม่ได้สร้างสารชนิดใด เขาสังเกตเห็นความคล้ายคลึงกันกับฮิวมินในดินเท่านั้น
นักวิทยาศาสตร์ S. P. เข้าร่วมการแข่งขันวิ่งผลัดเพื่อหาผลิตภัณฑ์ของปฏิกิริยา Maillard Kostychev และ V. A. Brilliant จากมหาวิทยาลัยปีเตอร์สเบิร์ก (1914) ผู้ศึกษาการหมักยีสต์ แต่ปฏิกิริยาไม่ได้ถูกเรียกตามชื่อ เพราะผู้ค้นพบไม่ได้หยุดอยู่แค่นั้น
จากปี 1912 ถึง 1913 สิ่งพิมพ์มากกว่า 30 ฉบับและวิทยานิพนธ์ระดับปริญญาเอกของ Maillard เรื่อง “The Genesis of Proteins. การกระทำของกลีเซอรอลและน้ำตาลกับกรดอะมิโน ซึ่งผู้เขียนได้สร้างหลายขั้นตอนในระหว่างการโต้ตอบนี้
น่าเสียดายที่นักวิทยาศาสตร์ไม่ได้รับชื่อเสียงในช่วงชีวิตของเขา นักเคมีเริ่มให้ความสนใจในรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับปฏิกิริยาเคมีของ Maillard ในปี 1946 ตอนนั้นเองที่นักเคมีชาวอเมริกันชื่อ John George ได้ตีพิมพ์บทความในวารสาร Journal of Agricultural and Food Chemistry เกี่ยวกับขั้นตอนและความสำคัญของปฏิกิริยานี้ในการปรุงอาหาร บทความเกี่ยวกับปฏิกิริยา Maillard นี้ยังคงเป็นบทความที่มีผู้อ้างอิงมากที่สุดในประวัติศาสตร์ของวารสารในปัจจุบัน
แต่การควบแน่นของ saccharoamine ยังคงเป็นชื่อของผู้ค้นพบชาวฝรั่งเศสอย่างภาคภูมิใจ
เคมีเล็กน้อยในภาษาธรรมดา
วันนี้เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าปฏิกิริยา Maillard เป็นปฏิกิริยาเรียงซ้อนและขนานกันที่วางในกระทะ หม้อ หรือเตาอบ ทุกอย่างเริ่มต้นจากการควบแน่นของน้ำตาล (กลูโคส ซูโครส และฟรุกโตส) โดยกลุ่มอะมิโนหลักของโปรตีนและเปปไทด์ สารประกอบที่เป็นผลลัพธ์ได้รับการแปลงเป็นชุด อันเป็นผลมาจากการที่สารอะไซคลิก เฮเทอโรไซคลิก และโพลีเมอร์เกิดขึ้น เป็นผู้ที่ทำให้ปฏิกิริยาเคมีของ Maillard "อร่อย" พวกเขาสามารถไม่มีสีและไม่มีสีมีกลิ่นหอมหรือมีกลิ่นที่ไม่พึงประสงค์ แม่บ้านทุกคนรู้ดีว่าจะขึ้นอยู่กับเงื่อนไขการเตรียมตัว
คาราเมลไลเซชั่นและสเต็ก
ปฏิกิริยาที่ซับซ้อนที่ค้นพบโดยนักวิทยาศาสตร์ Maillard เรียกว่าผลิตภัณฑ์สีน้ำตาลที่ไม่มีเอนไซม์ซึ่งมีการก่อตัวของเมลานอยด์ (สารสี) เคมีของกระบวนการนี้ซับซ้อน สารประกอบทางเคมีหลายร้อยชนิดก่อตัวขึ้น ซึ่งส่วนใหญ่ยังไม่ได้ระบุ
คาราเมลไลเซชั่น - การเปลี่ยนแปลงของน้ำตาลธรรมดาเมื่อถูกความร้อน - ไม่ใช่แค่ขนมเท่านั้น กระบวนการนี้เกิดขึ้นเมื่อย่างเนื้อและย่างผัก ผลที่ได้คือมอลทอลและไอโซมอลทอลที่ให้กลิ่นขนมปังอบ และ 2-H-4-hydroxy-5-methylurethane มีกลิ่นคล้ายเนื้อทอด
ปฏิกิริยาต่อเนื่องนำไปสู่การก่อตัวของเมลานอยด์มากขึ้นและเปลือกบนสเต็กจะเข้มขึ้น ในน้ำ ปฏิกิริยา Maillard จะช้ากว่า แต่ในน้ำมันและในกองไฟ ปฏิกิริยาจะดำเนินไปอย่างรวดเร็ว ระวังอย่าให้เนื้อไหม้นะ!
เมลานอยด์ปรากฎ - ปฏิกิริยาผ่านไป
โดยธรรมชาติแล้วสารเหล่านี้มีรูปแบบโพลีเมอร์ที่ไม่สม่ำเสมอมีสีจากแดงถึงน้ำตาลเข้ม โครงสร้างของหลายคนยังคงเป็นปริศนามาจนถึงทุกวันนี้ เราบริโภคเมลานอยด์มากถึง 10 กรัมต่อวัน ซึ่งพบได้ในกาแฟ เบียร์ kvass ไวน์ ขนมปัง ปลาทอด และเนื้อสัตว์
ที่เกี่ยวข้องกับการก่อตัวของพวกมันคือสารอะโรมาติก: เฟอร์ฟูรัล, อะซีตัลดีไฮด์, อัลดีไฮด์, ไดอะซีติลและอื่น ๆ อีกมากมาย อาหารไม่เพียงแต่จะสวยงามแต่ยังหอมอีกด้วย
อันตรายหรือผลประโยชน์
มีเมลานอยด์ที่กลัวอันตรายของอาหารทอดที่เกี่ยวข้อง แล้วมันเป็นอันตรายหรือไม่?
มีการสะสมข้อมูลจำนวนมากเกี่ยวกับประโยชน์ของเมลานอยด์ ซึ่งมีคุณสมบัติต้านอนุมูลอิสระ ต้านแบคทีเรีย และปรับภูมิคุ้มกัน พวกมันยังสามารถจับไอออนของโลหะหนักได้
ตัวอย่างเช่น ฤทธิ์ต้านจุลชีพของเมลานอยด์ที่มีอยู่ในกาแฟนั้นสัมพันธ์กับการก่อตัวของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ระหว่างปฏิกิริยาเมลลาร์ด เธอคือผู้ยับยั้งการสืบพันธุ์และการเติบโตของแบคทีเรีย
เมลานอยด์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการแพทย์พื้นบ้านมาตั้งแต่สมัยโบราณ โปรดจำไว้ว่า ยาต้มสมุนไพรที่ใช้รักษาทั้งหมดนั้นมีสีน้ำตาล และนี่เป็นเพราะว่ามีสารประกอบทางเคมีที่ซับซ้อนเหล่านี้อยู่ในตัว
เมลานอยด์จะไม่ถูกดูดซึมในลำไส้และตอบสนองต่อความแตกแยกของเอนไซม์ได้ไม่ดี ดังนั้นพวกมันจึงทำหน้าที่ของพรีไบโอติก เช่น ใยอาหาร พวกมันกระตุ้นการเจริญเติบโตของไบฟิโดแบคทีเรียในลำไส้
กินของทอดมันไม่ดีหรือ
แต่ก็มีข้อเสียเช่นกัน ประการแรกระหว่างปฏิกิริยา Maillard คุณค่าทางชีววิทยาของโปรตีนจะลดลงซึ่งผูกมัดด้วยน้ำตาลและกลายเป็นเข้าถึงเอนไซม์ในร่างกายของเราได้น้อยลง แต่มันไม่คุ้มกับกลิ่นและรสชาติของสเต็กหรือขนมปังสดใช่ไหม
อย่างที่สอง ที่อุณหภูมิสูงขึ้น (สูงกว่า 180 °C) พวกมันจะสลายตัว และนี่คือจุดที่เกิดสารพิษและสารก่อมะเร็ง ที่อุณหภูมินี้เนื้อสัตว์จะถูกทอดเพื่อผลิตอะคริลาไมด์ที่เป็นพิษ นี่คือเหตุผลที่คุณไม่ควรปรุงอาหารมากเกินไป
