Реакция Майяра ( / м aɪ J ɑːr / my- ЯР ; французский: [majaʁ] ) является химическая реакция между аминокислотами и редуцирующих сахаров, что дает пассерованный пищу его отличительный вкус. Жареные стейки, жареные пельмени, печенье и другие виды печенья, хлеб, поджаренный зефир, и многих других продуктов питания проходят эту реакцию. Он назван в честь французского химика Луи Камиля Майяра, который впервые описал его в 1912 году, пытаясь воспроизвести биологический синтез белка. Реакция представляет собой форму неферментативного потемнения, которое обычно быстро протекает при температуре примерно от 140 до 165 ° C (от 280 до 330 ° F). Многие рецепты требуют, чтобы температура духовки была достаточно высокой, чтобы произошла реакция Майяра. При более высоких температурах карамелизация (потемнение сахаров, отдельный процесс) и последующий пиролиз (окончательное разложение, ведущее к горению) становятся более выраженными.
Реактивная карбонильная группа сахара реагирует с нуклеофильной аминогруппой аминокислоты и образует сложную смесь плохо охарактеризованных молекул, ответственных за ряд ароматов и вкусов. Этот процесс ускоряется в щелочной среде (например, щелок, нанесенный на темные крендели; см. Рулет из щелока ), поскольку аминогруппы (RNH 3 + → RNH 2) депротонированы и, следовательно, имеют повышенную нуклеофильность. Эта реакция лежит в основе многих рецептов ароматизаторов. При высоких температурах может образоваться канцероген под названием акриламид. Этого можно избежать, нагревая при более низкой температуре, добавляя аспарагиназу или вводя углекислый газ.
В процессе приготовления реакции Майяра могут давать сотни различных ароматических соединений в зависимости от химических компонентов пищи, температуры, времени приготовления и наличия воздуха. Эти соединения, в свою очередь, часто распадаются с образованием еще большего количества ароматических соединений. Ученые- ароматизаторы на протяжении многих лет использовали реакцию Майяра для создания искусственных ароматизаторов.
В 1912 году Луи Камиль Майяр опубликовал статью, описывающую реакцию между аминокислотами и сахарами при повышенных температурах. В 1953 году химик Джон Э. Ходж из Министерства сельского хозяйства США установил механизм реакции Майяра.
Реакция Майяра отвечает за многие цвета и вкусы в продуктах питания, такие как потемнение различных видов мяса при обжаривании или приготовлении на гриле, потемнение и вкус умами в жареном луке и обжарке кофе. Он способствует потемнению корочки хлебобулочных изделий, золотисто-коричневому цвету картофеля фри и других чипсов, ячменного солода, содержащемуся в солодовом виски и пиве, а также цвету и вкусу сухого и сгущенного молока, dulce de leche, Sri Ланкийские кондитерские изделия, молочный ирис, черный чеснок, шоколад, жареный зефир и жареный арахис.
6-Ацетил-2,3,4,5-тетрагидропиридин отвечает за аромат печенья или крекера, присутствующий в выпечке, такой как хлеб, попкорн и тортилья. Структурно родственное соединение 2-ацетил-1-пирролин имеет аналогичный запах, а также встречается в природе без нагревания и придает разновидностям вареного риса и травы пандан ( Pandanus amaryllifolius ) их типичный запах. Оба соединения имеют порог запаха ниже 0,06 нанограмма на литр.
Жаркое из свинины, подрумяненное по реакции Майяра Приготовление картофеля фри при высокой температуре может привести к образованию акриламида.Реакции потемнения, которые происходят при обжаривании или обжаривании мяса, являются сложными и происходят в основном за счет потемнения Майяра с участием других химических реакций, включая разрушение тетрапиррольных колец мышечного белка миоглобина. Реакции Майяра также возникают в сухофруктах.
Карамелизация - это процесс, совершенно отличный от потемнения Майяра, хотя результаты этих двух процессов иногда похожи на невооруженный глаз (и вкусовые рецепторы). Карамелизация может иногда вызывать потемнение тех же продуктов, в которых возникает реакция Майяра, но эти два процесса различны. Оба они поддерживаются нагреванием, но реакция Майяра включает аминокислоты, тогда как карамелизация - это пиролиз определенных сахаров.
При производстве силоса избыточное тепло вызывает реакцию Майяра, которая снижает количество энергии и белка, доступных животным, которые питаются им.
В археологии процесс Майяра происходит, когда тела сохраняются в торфяных болотах. Кислая торфяная среда вызывает загар или потемнение кожи и может придать волосам красный или рыжий оттенок. Химический механизм такой же, как и при потемнении пищи, но постепенно развивается из-за кислотного воздействия на болотное тело. Это обычно наблюдается на телах железного века и было описано Пейнтером 1991 как взаимодействие анаэробной, кислой и холодной (обычно 4 ° C) сфагновой кислоты с полисахаридами.
Реакция Майяра также способствует сохранению палеофекалий.
Продукты Amadori с открытой цепью подвергаются дальнейшей дегидратации и дезаминированию с образованием дикарбонилов. Это важнейшее промежуточное звено.
Дикарбонилы реагируют с аминами с образованием альдегидов Штрекера посредством разложения Штрекера.
Акриламид, возможный канцероген для человека, может образовываться как побочный продукт реакции Майяра между восстанавливающими сахарами и аминокислотами, особенно аспарагином, которые присутствуют в большинстве пищевых продуктов.