Die Maillard Reaktion ist eine Form des nichtenzymatischen Bräunens. Es ergibt sich aus einer chemischen Reaktion zwischen einer Aminosäure und einem abnehmenden Zucker, gewöhnlich Hitze verlangend.

Lebenswichtig wichtig in der Vorbereitung oder Präsentation von vielen Typen des Essens wird es nach dem Chemiker Louis-Camille Maillard genannt, der es zuerst 1912 beschrieben hat, während er versucht hat, biologische Protein-Synthese wieder hervorzubringen.

Die reaktive carbonyl Gruppe des Zuckers reagiert mit dem nucleophilic amino Gruppe der Aminosäure, und bildet eine komplizierte Mischung von schlecht charakterisierten Molekülen, die für eine Reihe des Gestankes und der Geschmäcke verantwortlich sind. Dieser Prozess wird in einer alkalischen Umgebung beschleunigt, weil die amino Gruppen deprotonated sind und folglich einen vergrößerten nucleophilicity haben. Der Typ der Aminosäure bestimmt den resultierenden Geschmack. Diese Reaktion ist die Basis der würzigen Industrie. Bei hohen Temperaturen kann acrylamide gebildet werden.

Dabei werden Hunderte von verschiedenen Geschmack-Zusammensetzungen geschaffen. Diese Zusammensetzungen brechen abwechselnd zusammen, um noch neuere Geschmack-Zusammensetzungen und so weiter zu bilden. Jeder Typ des Essens hat einen sehr kennzeichnenden Satz von Geschmack-Zusammensetzungen, die während der Reaktion von Maillard gebildet werden. Es sind diese dieselben Zusammensetzungsgeschmack-Wissenschaftler haben im Laufe der Jahre gepflegt, Reaktionsgeschmäcke zu machen.

Nahrungsmittel und Produkte mit Reaktionen von Maillard

Die Maillard Reaktion ist für viele Farben und Geschmäcke in Nahrungsmitteln verantwortlich:

• Das Bräunen von verschiedenem Fleisch wie Steak
• Geröstetes Brot
• Kekse
• Französisch brät
• Gerste von Malted als in Malz-Whisky oder Bier
• Gebratene Zwiebeln
• Ausgetrocknet oder Kondensmilch
• Gebratener Kaffee
• Dulce de leche
• Die polierte Oberfläche (Kruste) von Brioche, Kuchen, Hefe und schnellen Broten
• Gebratenes Fleisch
• Ahornsirup

6 Acetyl 2,3,4,5 tetrahydropyridine ist für den Keks oder die einem Kräcker ähnliche Geschmack-Gegenwart in gebackenen Waren wie Brot, Popkorn und Tortilla-Produkte verantwortlich. Das strukturell zusammenhängende zusammengesetzte 2 Acetyl hat 1 pyrroline einen ähnlichen Geruch, und kommt auch natürlich vor ohne zu heizen und gibt Varianten von gekochtem Reis und dem Gewürz pandan (Pandanus amaryllifolius) ihre typischen Gerüche. Beide Zusammensetzungen haben Gestank-Schwellen unter 0.06 ng/l.

Die Bräunen-Reaktionen, die vorkommen, wenn Fleisch geröstet oder versengt wird, werden kompliziert, und kommen größtenteils beim Bräunen von Maillard mit Beiträgen von anderen chemischen Reaktionen, einschließlich der Depression der tetrapyrrole Ringe des Muskelproteins myoglobin vor.

Caramelization ist ein völlig verschiedener Prozess vom Bräunen von Maillard, obwohl die Ergebnisse der zwei Prozesse manchmal dem nackten Auge (und tastebuds) ähnlich sind. Caramelization kann manchmal Bräunen in denselben Nahrungsmitteln verursachen, in denen die Reaktion von Maillard vorkommt, aber die zwei Prozesse sind verschieden. Sie beide werden durch die Heizung gefördert, aber die Reaktion von Maillard ist mit Aminosäuren, wie besprochen, oben verbunden, wohingegen caramelization einfach der pyrolysis von bestimmtem Zucker ist. Die folgenden Dinge sind ein Ergebnis der Bräunen-Reaktion von Maillard:

• Karamell, das von Milch und Zucker besonders in Süßigkeiten gemacht ist: Milch ist im Protein (Aminosäuren) hoch, und das Bräunen des Essens, das diese komplizierte Zutat einschließt, würde am wahrscheinlichsten Reaktionen von Maillard einschließen. Sieh Verweisungen unten.
• Schokoladenbrauner und Ahornsirup
• Leicht geröstete Erdnüsse

Im Bilden des Silofutters verursacht Überhitze die Reaktion von Maillard vorzukommen, der den Betrag der Energie und des Proteins reduziert, das für die Tiere verfügbar ist, die damit füttern.

Der Prozess

1. Die carbonyl Gruppe des Zuckers reagiert mit der amino Gruppe der Aminosäure, N-substituted glycosylamine und Wasser erzeugend
2. Der nicht stabile glycosylamine erlebt Neuordnung von Amadori, sich ketosamines formend
3. Es gibt mehrere Wege für den ketosamines, um weiter zu reagieren:
4. * Erzeugen 2 Wasser und reductones
5. * können Diacetyl, Aspirin, pyruvaldehyde und andere kurze Kette hydrolytic Spaltungsprodukte gebildet werden
6. * Erzeugen braune stickstoffhaltige Polymer und melanoidins

Faktoren

Hohe Temperatur, Zwischenfeuchtigkeitsniveaus und alkalische Bedingungen fördern alle die Reaktion von Maillard. Im Kochen sind niedrige Feuchtigkeitsniveaus hauptsächlich notwendig, weil Wasser in den Dampf daran kocht, wohingegen die Reaktion von Maillard merklich ringsherum geschieht: Das bedeutende Bräunen des Essens kommt nicht vor, bis das ganze Oberflächenwasser verdunstet wird.

Die Rate von Reaktionszunahmen von Maillard als die Wassertätigkeit nimmt von 0.0 zu, oder als es von 1.0 abnimmt, ein Maximum bei Wassertätigkeiten im Rahmen 0.6 zu 0.7 erreichend. Da die Reaktion von Maillard Wasser erzeugt, können weitere Zunahmen in der Wassertätigkeit Reaktionen von Maillard hemmen.

Pentose, die Zucker reduzieren, reagieren mehr als hexoses, die mehr reagieren als disaccharides. Verschiedene Aminosäuren erzeugen verschiedene Beträge des Bräunens.

Physiologie

Die Maillard Reaktion kommt auch im menschlichen Körper vor. Es ist ein Schritt in der Bildung von fortgeschrittenen glycation Endprodukten (ALTER). Es wird durch das Messen pentosidine verfolgt.

Obwohl die Reaktion von Maillard am umfassendesten in Nahrungsmitteln studiert worden ist, hat sie auch eine Korrelation in zahlreichen verschiedenen Krankheiten im menschlichen Körper in besonderen degenerativen Augenkrankheiten gezeigt. Im Allgemeinen sind diese Krankheiten wegen der Anhäufung von ALTERN auf Nukleinsäuren, Proteinen und lipids. Obwohl ALTER zahlreiche Ursprünge haben, können sie sich von der Oxydation und dem Wasserentzug von Zusätzen von Amadori formen, die selbst Produkte von nichtenzymatischen Reaktionen von Maillard sind. Abgesondert von Augenkrankheiten, deren Korrelation mit der Chemie von Maillard mehr kürzlich studiert worden ist, hat sich die Bildung von ALTERN auch erwiesen, zu einer breiten Reihe von menschlichen Krankheiten beizutragen, die diabetische Komplikationen, Lungenfibrosis und neurodegeneration einschließen.

Empfänger-Systeme im Körper sind angedeutet worden, sich entwickelt zu haben, um glycation-modifizierte Moleküle wie ALTER zu entfernen, ihre Effekten zu beseitigen. Die nachteiligen Effekten volljährige Anhäufung scheinen, durch zahlreiche verschiedene ALTERS-Empfänger vermittelt zu werden. Beispiele schließen ALTERS-R1, galectin-3, CD36, und, am bekanntesten, WUT, der Empfänger ewig ein.

Fortgeschrittener glycation in zahlreichen verschiedenen Positionen innerhalb des Auges kann sich schädlich erweisen. In der Hornhaut, deren, wie man bekannt hat, endothelial Zellen WUT und galectin-3 ausgedrückt haben, wird die Anhäufung von ALTERN mit dick gemachtem Hornhautstroma, Hornhautödem und morphologischen Änderungen innerhalb von Patienten mit Zuckerkrankheit vereinigt. Innerhalb der Linse ist Chemie von Maillard umfassend im Zusammenhang der Bildung des grauen Stars studiert worden. Wie man bekannt, verändert fortgeschrittener glycation Faser-Membranenintegrität in der Linse, und, wie man bekannt, verursachen Dicarbonyl-Zusammensetzungen vergrößerte gesamte Bildung innerhalb der Linse. Diese Wirkung wird sowohl durch Zuckerkrankheit als auch durch Altern verschlimmert. Außerdem wird es gedacht, dass alters-hemmende Zusammensetzungen im Verhindern der Bildung des grauen Stars in Diabetikern wirksam sind.

Glycation in Reaktionen von Maillard kann zu Destabilisierung der Glasgel-Struktur innerhalb des Auges über die unnötige Quer-Verbindung zwischen collagen fibrils führen. Wieder wird dieser Prozess innerhalb von diabetischen Patienten stärker beobachtet.

Innerhalb der Netzhaut ist die Anhäufung von ALTERN im Drusen und der Membran von Bruch mit dem Alter vereinigt worden, und ist auch an einem höheren Niveau unter Patienten mit der alterszusammenhängenden macular Entartung (AMD) beobachtet worden. Das wird durch die Verdickung der Membran von Bruch manifestiert. Außerdem ist es bemerkt worden, dass ALTERS-Niveau-Zunahme mit dem Alter innerhalb des lamina cribosa und die Produkte der Reaktion von Maillard dort ebenso beobachtet worden sind.

Eine breite Reihe von Augenkrankheiten, besonders diabetischem retinopathy, kann durch die Hemmung der Reaktion von Maillard verhindert werden. Das kann auf zahlreiche Weisen erreicht werden: das Verhindern der Bildung von ALTERN, Reduzieren der Wirksamkeit des ALTERS Signalpfad und die Wechselwirkungen des Empfängers-ligand oder das Brechen des ALTERS crosslinks. Diese letzte Methode ist bereits einigermaßen durch Brecher-ALT-711 erreicht worden, obwohl seine Wirksamkeit gegen retinopathy unbekannt ist. Eine andere Methode ist durch den Gebrauch von amadorins, die im Stande sind, die Reaktion von Zwischengliedern von Amadori zu verhindern, die sich in ALTER durch das Reinigen des reaktiven carbonyls formen.

Siehe auch

• Fortgeschrittenes glycation Endprodukt
• Das Backen

Bier

• Wok hei
• Peter J. Van Soest, 1982. Ernährungsökologie des Wiederkäuenden, das von Cornell University Press veröffentlicht ist

Links

• Kurs-Website auf der Reaktion von Maillard (archivierte Kopie)
• Diagramm der Maillard Reaktion
• Nahrungsmittel-Info.net
• Offizielle Website der internationalen Maillard Reaktionsgesellschaft
• Die Thermochemical Joy, zu kochen
• Das Geheimnis von frischem Bier: die Reaktion von Maillard