Реакція меланоїдиноутворення в харчових технологіях

МІНІСТЕРСТВО  ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ  УНІВЕРСИТЕТ ХАРЧОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ 
 
 
 
 

Кафедра технології харчування та ресторанного бізнесу 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Реферат

На тему: «Реакція меланоїдиноутворення

в харчових технологіях» 
 
 
 
 
 
 
 
 

Виконала:

Студентка гр. ГРС-2-8

Кравченко А.І.

Перевірила: асистент                                       

Цирульнікова  В.В. 
 
 
 

Київ-2011

    Вуглеводи — це органічні сполуки, до складу яких входять з'єднання вуглецю, водню і кисню, причому водень і кисень входять в співвідношенні 2:1, так само, як і вода, звідси і їх назва. В організмі людини вони не синтезуються, тому їх вживання є необхідним.

    Здебільшого, вуглеводи – це сполуки рослинного походження; це продукти фотосинтезу і вони є базовою ланкою у трансформації сонячної енергії у хімічну для забезпечення життя на Землі.

    Вуглеводи поділяються на:

      а) моносахариди (прості вуглеводи) — рибоза, фруктоза, галактоза, глюкоза, дезоксирибоза і ін.;

    б) олігосахариди (складаються з залишків моносахаридів (від 2 до 10)) — лактоза, сахароза, мальтоза;

      в) полісахариди (високомолекулярні з'єднання, які складаються з великої кількості моносахаридів), що перетравлюються в організмі — крохмаль і глікоген, і не перетравлюються — клітковина, пектинові речовини.

    Основні перетворення вуглеводів при виробництві харчових продуктів пов'язані з їх гідролізом, клейстеризацією крохмалю, участю у реакціях карамелізації та меланоїдиноутворення.

    Реакція меланоїдиноутворення (Майара) – це реакція утворення меланоїдинових пігментів внаслідок взаємодії амінокислот і редукуючих цукрів; це взаємодія глікозидного гідроксилу цукру з аміногрупою амінокислот, поліпептидів, білків. Цей процес є серією хімічних перетворень з утворенням складних сполук, серед яких провідне місце займають речовини коричневого кольору різних відтінків.

    Високу  здатність вступати у реакцію мають: лізин, L-аргінін і L-гістидин, що призводить до зменшення їх вмісту у продуктах.

    На  реакцію меланоїдиноутворення впливають такі фактори:

• Температура: зростання температури на 10^оС збільшує швидкість реакції у 2-3 рази;
• рН-середовище: найбільше потемніння має місце при рН-6, а найбільш сприятливе рН – 7,8-9,2, в кислому середовищі потемніння також менш значні;
• Вологість: як дуже низька, так і дуже висока вологість стримує потемніння, найбільше потемніння має місце при проміжній вологості;
• Іони металів: більш інтенсивне потемніння відбувається у присутності іонів міді і заліза;
• Структура сахаридів: здатність утворювати коричневі пігменти зменшується у ряду: для пентоз - Д-ксилоза, L-арабіноза, для гексоз - Д-галактоза, Д-маноза, Д-глюкоза, Д-фруктоза, для дисахаридів – мальтоза, лактоза, сахароза;
• Характер амінокислоти: чим далі від карбоксильної групи розміщена амінокислота, тим активніша дана амінокислота в реакції Майара, тобто γ-амінокислота активніше вступає в реакцію, ніж α-амінокислота; лізин за рахунок додаткової аміногрупи краще взаємодіє, ніж ізолейцин.

    Реакція Майара може бути не бажаною для деяких харчових продуктів. Перебіг цієї реакції можна інгібувати, наприклад:

1. Значним зменшенням вологості (для сухих продуктів), зниженням концентрації сахарів (розведенням);
2. Зниженням рН, температури (для рідких продуктів)
3. Можна виключити один із компонентів реакції, як правило, сахар.

    Наприклад, перед сушінням яєчного порошку, щоб не з’явився запах, додають фермент глюкоксидазу, яка сприяє окисленню глюкози і утворенню Д –глюконової кислоти.

     С₆Н₁₂О₆+Н₂О+О₂             С₆Н₁₂О₇+Н₂О₂

    _{Глюкозооксидаза;   Д-глюкоза            Д-глюконова кислота}

    Ця  реакція корисна ще й тим, що пероксид водню, який утворюється, знижує бактеріальну обсеміненість.

4. Хімічний спосіб інгібування реакція Майара полягає у використанні сульфітів. В одних випадках сульфіти сповільнюють реакцію меланоїдиноутворення, в інших – потемніння припиняється повністю. Оксид сірки SO ₂ і його похідні також призупиняють реакцію потемніння в харчових продуктах, але сульфітація обмежується можливістю утворення у харчових продуктах малотоксичних компонентів.

    Деякі інші інгібітори також неприйнятні  через токсичність (ціаніди, гідроксиламін, гідразин, меркаптани, бромін).

    Процес  меланоїдиноутворення має як позитивний, так і негативний вплив на якість харчових продуктів, що необхідно  враховувати у  різних технологіях:

1. В залежності від виду продукту утворення меланоїдинових пігментів та розвиток запаху може бути бажаним або небажаним.
2. Завдяки реакції Майара маже мати місце втрата незамінних амінокислот, особливо лімітуючи, що веде до зменшення харчової цінності.
3. Є відомості, що деякі продукти реакції Майара можуть бути мутагенними. Проте, в більшості публікацій мутагенність продуктів реакції заперечується.
4. Проміжні продукти реакції Майара мають антиоксидантну активність і стримують окислення жирних кислот, що позитивно впливає на якість в процесі зберігання харчових продуктів.
5. Утворення продуктів реакції Майара не лише веде до втрат амінокислот, але й погіршує біологічну ефективність білків.

    Утворення меланоїдинів бажане:

• При обсмажуванні риби, м’яса, овочів - з’являється характерний колір і аромат смажених продуктів.
• При виготовленні хліба, кондитерських виробів, молока, безалкогольних напоїв і пива

    Не  бажане: при виготовленні та зберіганні соків, сушених плодів, овочів, бо при цьому змінюється не тільки колір продуктів, але й з*являється незвичний смак і запах, знижується їхня харчова вартість. Чорні продукти, що утворюються внаслідок цієї реакції, токсичні. При виробництві деяких продуктів для запобігання меланоїдиноутворенню використовують сировину з малою кількістю редукуючих цукрів.

    Також реакція меланоїдиноутворення відбувається при: виготовленні ірису, зберіганні згущеного молока, концентратів, консервів у герметичній тарі.

    Покращення  кольору та аромату має велике значення в харчовій технології.