هزاران واکنش نام‌گذاری شده در شیمی وجود دارد، اما اکثر آنها چیزی به افراد غیر عادی نمی‌گویند. اما یک واکنش وجود دارد که همه با آن آشنا هستند و آن واکنش میلارد است. زمانی که قهوه معطر می نوشیم، نان تازه پخته شده و استیک سرخ شده می خوریم با آن مواجه می شویم. و حتی وقتی با دوستان آبجو می نوشیم. واکنش شیمیایی میلارد "خوشمزه ترین" است و اوست که غذا را معطر و زیبا می کند. و اگرچه او ما را در همه جا احاطه کرده است - تشکیل هوموس، ذغال سنگ نارس، گل درمانی، ما در مورد جادوی او در آشپزخانه صحبت خواهیم کرد.
اولین استیک و انسان زایی
جانورشناسان مدتهاست متوجه شده اند که میمون های بزرگ غذای فرآوری شده حرارتی را به خام ترجیح می دهند. بله، و همه حیوانات خانگی از خوردن غذای انسان خوشحال هستند. آتش، سیخ و گلدان از دیرباز جزء لاینفک زندگی بشر بوده است. و از همان لحظه شکل گیری فرهنگی تمدن ما آغاز شد. گذشته از همه اینهاپردازش حرارتی غذا به طور چشمگیری بازده هضم غذا را افزایش داد و زمان را برای اجداد ما آزاد کرد تا به فکر کردن و کشف جهان بپردازند. می توان گفت این کار نبود که ما را به یک انسان معقول تبدیل کرد، بلکه یک کاسه سوپ گرم و خوش طعم و یک استیک سرخ شده به لطف واکنش شیمیایی میلارد.
قند، چربی و پروتئین در تابه به هم می رسند
غذا حاوی سه جزء اصلی است - پروتئین، چربی و کربوهیدرات (قند). همه آنها برای زندگی انسان مهم هستند، اما این مقاله در مورد آن نیست.
کربوهیدرات ها و چربی ها در ساختار شیمیایی خود دارای گروه های کربونیل C=O هستند و اگرچه ساختار مولکولی پیچیده ای دارند، اما عموماً خطی هستند. اما پروتئین ها ترکیبات مولکولی پیچیده ای هستند، زنجیره های اسیدهای آمینه موجود در آنها تشکیلات پیچیده سوم و حتی چهارتایی (گلبول) را تشکیل می دهند. پروتئین ها حاوی 20 اسید آمینه هستند که 4 تای آنها (لیزین، آرژنین، تریپتوفان، هیستیدین) دارای گروه آمینه آزاد NH2 و گوانیدین گروه C(NH2 هستند.)2 که آنها را به راحتی آسیب پذیر می کند.
این بدان معناست که آنها به راحتی با گروه کربونیل قندها و چربی ها واکنش نشان می دهند. این واکنش تراکم ساکاروآمین است که نام Maillard را دارد. واکنش تحت یک شرط ادامه می یابد - دما لازم است. و این دقیقاً همان چیزی است که هنگام سرخ کردن، جوشاندن یا پختن روی اجاق ما اتفاق می افتد. این واکنش شیمیایی "خوشمزه" مایلارد است که ما مدیون ظاهر یک پوسته طلایی روی کتلت ها و نان ها هستیم.
داستان کشف درهم
کار کردنطی مطالعه مسیرهای سنتز پروتئین، در سال 1912، یک جوان فرانسوی، پزشک و شیمیدان، لوئیس کامیل میلار، اسیدهای آمینه و قندها را مخلوط کرد، محلول ها را حرارت داد و واکنش را مشاهده کرد. میلارد متوجه تشکیل ترکیبات قهوه ای رنگ در لوله آزمایش شد. اما اینها پپتیدها نبودند، بلکه موادی بودند که رنگ و بوی غذاهای آماده را تعیین می کردند. مایلارد مشخص نکرد که چه نوع موادی در طی واکنش تشکیل شد. او فقط به شباهت آنها به هومین های خاکی اشاره کرد.
دانشمندان S. P. در مسابقه رله برای تعیین محصولات واکنش Maillard شرکت کردند. کوستیچف و V. A. درخشان از دانشگاه پترزبورگ (1914)، که تخمیر مخمر را مطالعه کرد. اما واکنش به نام خوانده نمی شود، زیرا کاشف به همین جا بسنده نکرد.
از 1912 تا 1913، بیش از 30 نشریه و پایان نامه دکتری Maillard The Genesis of Proteins. اثر گلیسرول و قندها بر روی اسیدهای آمینه، که در آن نویسنده چندین مرحله را در جریان این تعامل ایجاد کرد.
حیف شد که دانشمند در طول زندگی خود به شهرت نرسید، شیمیدانان در سال 1946 با جزئیات بیشتری به واکنش شیمیایی Maillard علاقه مند شدند. پس از آن بود که جان جورج شیمیدان آمریکایی مقاله ای در مجله کشاورزی و شیمی مواد غذایی در مورد مراحل و اهمیت این واکنش در آشپزی منتشر کرد. این مقاله در مورد واکنش Maillard هنوز هم پر استنادترین مقاله در تاریخ مجله است.
اما تراکم ساکاروآمین هنوز با افتخار نام کاشف فرانسوی را یدک می کشد.
کمی شیمی به زبان ساده
امروزه شناخته شده است که واکنش میلارد آبشاری از واکنش های متوالی و موازی است کهدر ماهیتابه، قابلمه یا فر قرار دهید. همه چیز با تراکم قندها (گلوکز، ساکارز و فروکتوز) توسط گروه های آمینه اولیه پروتئین ها و پپتیدها شروع می شود. ترکیبات حاصل تحت یک سری دگرگونی ها قرار می گیرند که در نتیجه آن مواد غیر حلقوی، هتروسیکلیک و پلیمری تشکیل می شوند. این آنها هستند که واکنش شیمیایی Maillard را "خوشمزه" می کنند. آنها می توانند بی رنگ و رنگی، معطر یا با بوی نامطبوع باشند. هر خانم خانه‌داری می‌داند که به شرایط آماده‌سازی بستگی دارد.
کاراملیزه کردن و استیک
مجموعه واکنش های کشف شده توسط دانشمند Maillard، قهوه ای شدن غیر آنزیمی محصولات با تشکیل ملانوئیدها (مواد رنگی) نامیده می شود. شیمی فرآیند پیچیده است، صدها ترکیب شیمیایی تشکیل می شود که بیشتر آنها هنوز شناسایی نشده اند.
کاراملیزاسیون - تبدیل قندهای ساده هنگام گرم شدن - فقط آب نبات نیست. این فرآیند هنگام کباب کردن گوشت و برشته کردن سبزیجات رخ می دهد. مالتول و ایزومالتول به دست آمده بوی نان پخته شده را می دهد و 2-H-4-hydroxy-5-methylurethane بوی گوشت سرخ شده می دهد.
آبشار واکنش ها منجر به تشکیل ملانوئیدهای بیشتر و بیشتر می شود و پوسته روی استیک تیره تر می شود. در آب، واکنش Maillard کندتر است، اما در روغن و در آتش باز، به سرعت انجام می شود. فقط مراقب باشید که گوشت نسوزد!
ملانوئید ظاهر شد - واکنش گذشت
این مواد به دلیل ماهیت خود، تشکیلات پلیمری نامنظم، رنگی ازقرمز تا قهوه ای تیره. ساختار بسیاری تا به امروز یک راز باقی مانده است. ما روزانه تا 10 گرم ملانوئید مصرف می کنیم که در قهوه، آبجو، کواس، شراب، نان، ماهی سرخ شده و گوشت یافت می شود.
مواد معطری مانند فورفورال، استالدئید، آلدئیدها، دی استیل و بسیاری دیگر با تشکیل آنها مرتبط هستند. غذا نه تنها زیبا، بلکه معطر نیز می شود.
ضرر یا فایده؟
با وجود ملانوئیدها است که ترس از مضرات غذاهای سرخ شده مرتبط است. پس آیا مضر هستند یا نه؟
اطلاعات زیادی در مورد فواید ملانوئیدها جمع آوری شده است که دارای خواص آنتی اکسیدانی، ضد باکتریایی و تعدیل کننده سیستم ایمنی هستند. آنها همچنین قادر به اتصال یون های فلزات سنگین هستند.
برای مثال، اثر ضد میکروبی ملانوئیدهای موجود در قهوه با تشکیل پراکسید هیدروژن در طی واکنش Maillard مرتبط است. این اوست که از تولید مثل و رشد باکتری ها جلوگیری می کند.
ملانوئیدها از زمان های قدیم به طور گسترده در طب عامیانه استفاده می شده است. یادتان باشد تمام جوشانده های گیاهی شفابخش قهوه ای رنگ هستند و این به دلیل وجود این ترکیبات شیمیایی پیچیده در آنهاست.
ملانوئیدها در روده ها جذب نمی شوند و در برابر شکاف آنزیمی ضعیف هستند. بنابراین، آنها عملکرد پری بیوتیک ها را انجام می دهند - مانند فیبر غذایی، رشد بیفیدوباکتری ها را در روده تحریک می کنند.
آیا خوردن غذای سرخ شده بد است؟
اما معایبی هم دارد. اولاً، در طی واکنش Maillard، ارزش بیولوژیکی پروتئین ها کاهش می یابد که توسط قندها متصل می شوند و تبدیل می شوند.کمتر در دسترس آنزیم های بدن ما است. اما آیا ارزش عطر و طعم یک استیک یا نان تازه را ندارد؟
ثانیاً، در دمای بالا (بالای 180 درجه سانتیگراد) تجزیه می شوند. و اینجاست که مواد سمی و سرطان زا تشکیل می شود. در این دماها است که گوشت برای تولید آکریل آمید سمی سرخ می شود. این دلیلی است که نباید غذایتان را زیاد بپزید.
