Keemias on tuhandeid nimega reaktsioone, kuid enamik neist ei ütle võhikule midagi. Kuid on üks reaktsioon, millega kõik on väga tuttavad, ja see on Maillardi reaktsioon. Me puutume sellega kokku, kui joome aromaatset kohvi, sööme värskelt küpsetatud leiba ja praepraad. Ja isegi siis, kui me sõpradega õlut joome. Maillardi keemiline reaktsioon on kõige "maitsvam" ja just tema muudab toidu lõhnavaks ja ilusaks. Ja kuigi ta ümbritseb meid kõikjal – huumuse, turba, ravimuda moodustumisel, räägime tema võlust köögis.
Esimene praad ja antropogenees
Zooloogid on juba ammu märganud, et inimahvid eelistavad termiliselt töödeldud toitu toorele. Jah, ja kõik lemmikloomad söövad hea meelega inimtoitu. Tuli, vardas ja potid on pikka aega olnud inimelu lahutamatuks osaks. Ja just sellest hetkest algas meie tsivilisatsiooni kultuuriline kujunemine. Pealegitoidu termiline töötlemine suurendas järsult toidu seedimise tõhusust, vabastades meie esivanematele aega mõtlemiseks ja maailma avastamiseks. Võib öelda, et mitte tööjõud ei teinud meist mõistlikku inimest, vaid soe ja maitsev kauss suppi ning tänu keemilisele Maillardi reaktsioonile praetud praad.
Suhkur, rasv ja valk kohtuvad pannil
Toit sisaldab kolme põhikomponenti – valke, rasvu ja süsivesikuid (suhkruid). Kõik need on inimelu jaoks olulised, kuid see artikkel ei räägi sellest.
Süsivesikute ja rasvade keemilises struktuuris on spetsiifilised C=O karbonüülrühmad ja kuigi neil on keeruline molekulaarstruktuur, on need üldiselt lineaarsed. Kuid valgud on keerulised molekulaarsed ühendid, neis sisalduvad aminohapete ahelad moodustavad keerulisi tertsiaarseid ja isegi kvaternaarseid moodustisi (gloobuleid). Valgud sisaldavad 20 aminohapet, millest 4 (lüsiin, arginiin, trüptofaan, histidiin) omavad vaba aminorühma NH2 ja guanidiinirühma C(NH2)2, mis muudab need kergesti haavatavaks.
See tähendab, et need reageerivad kergesti suhkrute ja rasvade karbonüülrühmaga. Just see sahharoamiini kondensatsioonireaktsioon kannab Maillardi nime. Reaktsioon kulgeb ühel tingimusel – vajalik temperatuur. Ja täpselt see juhtub meie pliidil praadimisel, keetmisel või küpsetamisel. See on "maitsv" Maillardi keemiline reaktsioon, mille võlgneme kuldse kooriku ilmumise tõttu kotlettidele ja kuklitele.
Sassis avastuslugu
Töötabvalgusünteesi radade uurimisel segas noor prantslane, arst ja keemik Louis Camille Maillard 1912. aastal aminohappeid ja suhkruid, kuumutas lahuseid ja jälgis reaktsiooni. Maillard märkas katseklaasis pruunide ühendite moodustumist. Kuid need polnud peptiidid, vaid ained, mis määravad valmistoidu värvi ja lõhna. Milliseid aineid reaktsiooni käigus tekkis, Maillard ei tuvastanud. Ta märkis ainult nende sarnasust mulla humiinidega.
Teadlased S. P. osalesid Maillardi reaktsiooni produktide määramise teatevõistlusel. Kostšev ja V. A. Briljant Peterburi ülikoolist (1914), kes uuris pärmi kääritamist. Kuid reaktsiooni ei nimetata nimepidi, sest avastaja ei piirdunud sellega.
Aastatel 1912–1913 ilmus üle 30 publikatsiooni ja Maillardi doktoritöö “The Genesis of Proteins. Glütserooli ja suhkrute toime aminohapetele, mille puhul autor määras selle interaktsiooni käigus mitu etappi.
Kahju, et teadlane oma eluajal kuulsust ei kogunud, keemikud hakkasid Maillardi keemilise reaktsiooni vastu põhjalikum alt huvi tundma 1946. aastal. Just siis avaldas Ameerika keemik John George ajakirjas Journal of Agricultural and Food Chemistry artikli selle reaktsiooni etappide ja tähtsuse kohta toiduvalmistamisel. See Maillardi reaktsiooni käsitlev artikkel on tänapäevalgi ajakirja ajaloo enimtsiteeritud artikkel.
Kuid sahharoamiini kondensatsioon kannab endiselt uhkelt Prantsuse avastaja nime.
Natuke keemiat lihtsas keeles
Täna on teada, et Maillardi reaktsioon on järjestikuste ja paralleelsete reaktsioonide kaskaad, mistoimuda pannil, potis või ahjus. Kõik algab suhkrute (glükoos, sahharoos ja fruktoos) kondenseerumisest valkude ja peptiidide primaarsete aminorühmade poolt. Saadud ühendid läbivad rea transformatsioone, mille tulemusena moodustuvad atsüklilised, heterotsüklilised, polümeersed ained. Just nemad muudavad Maillardi keemilise reaktsiooni "maitsvaks". Need võivad olla värvitud ja värvilised, lõhnavad või ebameeldiva lõhnaga. Iga koduperenaine teab, et see sõltub ettevalmistustingimustest.
Karamelliseerimine ja praad
Teadlase Maillardi avastatud reaktsioonide kompleksi nimetatakse toodete mitteensümaatiliseks pruunistamiseks melanoidide (värviliste ainete) moodustumisega. Protsessi keemia on keeruline, moodustub sadu keemilisi ühendeid, millest enamikku pole veel tuvastatud.
Karamelliseerimine – lihtsuhkrute muundumine kuumutamisel – ei ole ainult kommid. See protsess toimub liha grillimisel ja köögiviljade röstimisel. Saadud m altool ja isom altool annavad küpsetatud leiva lõhna ning 2-H-4-hüdroksü-5-metüüluretaan lõhnab nagu praetud liha.
Reaktsioonide kaskaad viib üha enamate melanoide moodustumiseni ja praadil olev koorik muutub tumedamaks. Vees on Maillardi reaktsioon aeglasem, kuid õlis ja lahtisel tulel kulgeb see kiiresti. Lihts alt olge ettevaatlik, et liha ei kõrbeks!
Ilmusid melanoidid – reaktsioon möödus
Need ained on oma olemuselt ebakorrapärased polümeersed moodustised, mille värvus onpunane kuni tumepruun. Paljude struktuur on tänapäevani saladuseks. Me tarbime päevas kuni 10 grammi melanoide, mida leidub kohvis, õlles, kaljas, veinis, leivas, praetud kalas ja lihas.
Nende moodustumisega on seotud aromaatsed ained: furfuraal, atseetaldehüüd, aldehüüdid, diatsetüül ja paljud teised. Toit ei muutu mitte ainult ilusaks, vaid ka lõhnavaks.
Kahju või kasu?
Just melanoidide olemasoluga seostatakse hirme praetud toitude ohtlikkuse ees. Kas need on siis kahjulikud või mitte?
Antioksüdantsete, antibakteriaalsete ja immunomoduleerivate omadustega melanoidide kasulikkuse kohta on kogunenud palju andmeid. Samuti on nad võimelised siduma raskmetalliioone.
Näiteks kohvis sisalduvate melanoidide antimikroobset toimet seostatakse Maillardi reaktsiooni käigus vesinikperoksiidi moodustumisega. Just tema pärsib bakterite paljunemist ja kasvu.
Melanoide on rahvameditsiinis laialdaselt kasutatud iidsetest aegadest peale. Pidage meeles, et kõik tervendavad ravimtaimed on pruunid ja see on tingitud nendes sisalduvatest keerukatest keemilistest ühenditest.
Melanoidid ei imendu soolestikus ja on halvasti vastuvõtlikud ensümaatilisele lõhustamisele. Seega täidavad nad prebiootikumide funktsiooni – nagu toidukiud, stimuleerivad nad bifidobakterite kasvu soolestikus.
Kas praetud toitu on halb süüa?
Kuid on ka puudusi. Esiteks väheneb Maillardi reaktsiooni käigus valkude bioloogiline väärtus, mis on seotud suhkrutega ja muutuvadvähem kättesaadavad meie keha ensüümidele. Kuid kas see pole seda steiki või värske kukli aroomi ja maitset väärt?
Teiseks lagunevad need kõrgel temperatuuril (üle 180 °C). Ja siin tekivad mürgised ja kantserogeensed ained. Nendel temperatuuridel praetakse liha mürgise akrüülamiidi saamiseks. Siin on põhjus, miks te ei tohiks oma toitu üle küpsetada.
