Меланоидинообразование. Сущность, влияние на органолептические показатели качества готового продукта.

            При  всем  многообразии  реакций,  протекающих  при кулинарной обработке продуктов, главные причины изменений природного цвета сырья, становления определенных  вкусовых  и  ароматических  качеств  пищевых продуктов обусловлены реакциями меланоидинообразования.  Эти  реакции имеют место при варке бульонов, жарке и тушении мяса,  птицы  и  рыбы, выпечке мучных кондитерских и кулинарных изделий,  топлении  молока  и т.д.

     Меланоидинообразование – это  взаимодействие  карбонильных соединений (альдегидов,  альдосахаров,  альдокислот)  с  аминогруппами аминокислот, пентидов и белков, а также  аминоспиртов  и  витамина  В1 (тиамина).

Схематично: R1–С=О + Н2N-R2  → меланоидины

                             і

                             Н

     Реакции меланоидинообразования протекают при рН среды от 7 до 10, влажности продукта 40-70%, при температуре от 0 до 100 С,  причем  чем выше температура, тем интенсивнее  идет  реакция.  Ионы  Fe2+  и  Fe3+ катализируют процесс. В реакции активно учпаствуют метионин и триптофан. Цистин и цистеин замедляют образование красящих веществ. Пентозы активнее гексоз.      От  реакции  меланоидинообразования  зависит  качество  готовой продукции – ее аромат, окраска, вкус.

     При взаимодействии  редуцирующих  сахаров  (сахара  со  свободным гликозидным гидроксилом – ОН) с  аминокислотами  образуются  различные карбонильные соединения и темно-окрашенные продукты – меланоидины. Меаноидины устойчивы к солнечному свету. Следует отметить, что взаимодействие между  восстанавливающими сахарами и аминогруппами азотосодержащих веществ приводит не только  к желательным,  но  и  к  нежелательным  изменениям  пищевых   продуктов (Например, потемнение сгущенного молока  при  хранении).

     Реакция протекает в три стадии.

На начальной стадии в соотношении 1:1 соединяются вещества с карбонильной  и  аминогруппами:  (например, сахар+аминокислота) с  образованием  бесцветных  соединений  в    виде комплекса – N-замещенный гликозиламин или енаминол. В  сахароаминном  комплексе  сахарный   компонент    подвергается изомеризации с перемещением  атома  водорода  и  переходом  сахара  из альдозы в кетозу. Это называется    перегруппировкой  Амадори (изомеризация).                                         

После перегруппировки  Амадори  образование  исходных  сахаров  и аминосоединений невозможно. После  перегруппировки  Амадори  как  сахарный,  так  и  аминный компоненты становятся неустойчивыми.  Наступает  промежуточная  стадия реакции. Сахарный компонент  изменяется  по  двум  направлениям:  как  при карамелизации:          

1. Обезвоживание    сахарного    компонента    с      образованием гетероцикличных соединений:   оксиметилфурфурола  или  фурфурола  (это зависит от вида сахара) с последующими реакциями уплотнения.   

2. Обезвоживание сахарного компонента без образования  циклической структуры, с потерей амина, но без разрыва углеродной цепи (редуктоны – от англ. To reduce – уменьшать)

            Н – С (ОН) = СН – СН = С(ОН) – С (О) Н

Редуктон – структура фурфурола без фуранового кольца

3. Обезвоживание сахарного компонента с потерей амина  и  разрывом углеводородной цепи и образованием летучих ароматообразующих веществ – метилглиоксаль, диацетил, ацетон и ацетальдегид.  Они  непосредственно влияют  на  аромат,  но  могут  вторично  вступать   в    реакцию    с аминовеществами и давать меланоидины.

            Таким образом, промежуточная стадия включает обезвоживание 1-амино-1дезокси-2кетозы с образованием продуктов дегидратации и распада, обладающих флуоресценцией и выраженной восстанавливающей способностью, частью летучих и обладающих ароматом, химически активных.

Аминный  компонент расщепляется  по  Штрекеру   в    результате окислительного дезаминирования (группа   –NH ) и  декарбоксилирования (группа  –СООН). Образуется альдегид, содержащий на один атом углерода меньше, чем исходная аминокислота, выделяется углекислый газ и аммиак. Образовавшийся  альдегид  является    эффективным    ароматообразующим веществом. Метионин  превращается  в  метиональ,   фениланин  –  в фенилэтаналь и т.д., т.е. образование ароматических веществ зависит от природы аминокислоты.  На этом этапе происходит образование бесцветных и слабоокрашенных продуктов.

     На конечной стадии  происходит  альдольная  конденсация  (реакция полимеризации   альдегидов) и  альдегидаминная полимеризация с образованием гетероциклических азотистых соединений.  Идет интенсивное нарастание цветности.

Как  уже  было сказано,  продукты  реакций  меланоидинообразования оказывают различное  влияние  на  органолептические  свойства  готовых изделий – с одной стороны они формируют вкус, аромат и запах бульонных кубиков,  мясных  экстрактов,  некоторых  консервов   при    хранении, растительного  масла  при  жарке  во  фритюре  (фосфатиды)    и    др.

Отрицательным является также то,  что  процесс  меланоидинообразования снижает пищевую ценность готового продукта  вследствие  потери  ценных пищевых веществ – сахаров и аминокислот. 

  

Оставьте комментарий