واکنش میلارد

قهوه ای شدن به تغییر رنگ غذا اطلاق می شود مثل کارامل شدن که خوشایند است و مثل قهوه ای شدن سیب بعد از بریدن که مطلوب نیست . غذاها بویژه نوشیدنی ها نیز در اثر پروسه آنزیمی یا غیر آنزیمی قهوه ای می شوند . در بازار مواد غذایی به دلیل نابودی مواد غذایی هزینه اقتصادی سنگینی ایجاد می گردد . قهوه ای شدن آنزیمی قهوه ای شدن آنزیمی پروسه شیمیایی است .

در اثر مداخله پلی فنل اکسیداز ، کاتکول اکسیداز و دیگر آنزیم ها که از فنل طبیعی ، ملانین ها و بنزوکوئنون را تولید می کنند که منجر به قهوای شدن مواد غذایی می گردد . قهوه ای شدن به اکسیژن نیاز دارد به این دلیل است که سیب بعد از بریده شدن قهوه ای می شود .

“واکنش میلارد” واکنشی است شیمیایی میان یک آمینواسید و قند احیا کننده که معمولاً در حضور گرما انجام می گیرد. این واکنش نقش مهمی در تهیه بسیاری از مواد غذایی دارد و، همانند کاراملیزاسیون، نوعی از قهوه ای شدن غیر آنزیمی است.”لوئیس میلارد” این واکنش را در دهه 1910 هنگام سنتز بیولوژیک پروتئینها کشف کرد؛ با این حال بشر با این واکنش از دوران ماقبل تاریخ آشنایی داشته است.

“لوئیس میلارد”شیمی دان و پزشک فرانسوی “لوئیس کمایل میلارد” (1878-1936) در سن 16 سالگی در دانشکده علوم دانشگاه نانسی پذیرفته شد و پس از مدتی توانست به دانشکده پزشکی دانشگاه پاریس راه پیدا کند. در پاریس مطالعات وی در زمینه فیزیولوژی به خصوص بیماریهای کلیوی منجر به معرفی تئوریهایی درباره بیماریهای مجاری ادراری و همچنین پایه گذاری “ضریب میلارد” شد. در سال 1912 مطالعاتی را در زمینه واکنش میان پروتئینها و کربوهیدراتها آغاز کرد؛ این مطالعات و نتایج آن که جزو مهم ترین دستاوردهای وی می باشند منجر به کشف واکنش قهوه ای شدن غیرآنزیمی میلارد شد.

فرایند میلارد کربونیل های فعال در قندها با آمین های الکترون دوست اسیدهای آمینه واکنش داده و منجر به تشکیل مولکول هایی می گردند که ماهیت بییشتر آنها مشخص نبوده و مسئول ایجاد انواع گوناگونی از عطرها و طعم ها در مواد غذایی هستند. به دلیل جدا شدن پروتون ها از آمین ها و افزایش خاصیت الکترون دوستی آنها، در محیط بازی سرعت این واکنش افزایش می یابد. نوع آمینو اسیدی که در این واکنش شرکت می کند عامل تعیین کننده در عطر و طعم حاصله است.
در تولید طعم دهنده ها “واکنش میلارد” که طی آن صدها ترکیب با طعم های گوناگون ساخته می شود مهم ترین بخش فرایند می باشد. ترکیبات حاصله نیز شکسته شده و به ترکیبات جدید تبدیل می شوند و فرایند به همین ترتیب ادامه پیدا می کند. متخصصین برای تولید انواع مختلف از طعم دهنده های مصنوعی از این واکنش استفاده می کنند.

واکنش قهوه ای شدن مسئول ایجاد عطر و طعم در بسیاری از مواد غذایی است از جمله: نان تست شده، بیسکوئیت، مالت تولید شده از جو(مالت: به غلاتی گفته می شود که مدتی در آب نگهداری شده و سپس خشک می گردند و از آنها در تولید آبجو استفاده می گردد.)، پیاز، گوشت کباب شده، شیر خشک یا کندانس شده، قهوه،بادام زمینی، شکلات، شربت افرا (مایعی شیرین و چسبناک که از برخی گونه های درخت افرا بدست می آید.)، و … .
6-استیل-2،3،4،5-تتراهایدروپیریدین مسئول ایجاد طعم بیسکوئیت مانند در محصولاتی مانند نان، پاپ کورن و تورتیلا(نوعی نان نازک که در مکزیک از آرد ذرت یا گندم پخته می شود.) است. 2-استیل پیرولین ترکیبی است با ساختار تقریباً مشابه و مسئول ایجاد عطر در برنج بوده و به طور طبیعی بدون نیاز به هیچ واکنشی در برنج یافت می شود.
واکنش قهوه ای شدنی که در گوشت اتفاق می افتد را نمی توان “واکنش میلارد” به حساب آورد، چرا که گوشت لخم اگر هم قند داشته باشد میزان آن بسیار کم است. واکنش قهوه ای شدن در گوشت لخم حاصل شکسته شدن حلقه های تتراپیرول موجود در میوگلوبولین است.

قهوه ای شدن آنزیمی برای موارد ذیل مفید است :

ایجاد رایحه در چای ایجاد رنگ و رایحه در میوه های خشک مثل انجیر و انگور قهوه ای شدن آنزیمی برای موارد ذیل مضر است : · سبزیجات و میوه های تازه مخصوصاً سیب و موز · غذاهای دریایی مثل میگو روش های زیادی برای جلوگیری از قهوه ای شدن وجود دارد که در پروسه بیو شیمیایی هر کدام از یکی از جنبه های مختلف آن بهره برداری می کنند . · آب لیمو و اسیدهایی که PH را کاهش می دهند و کوفاکتور مس را که برای عملکرد آنزیم ها ضروری است ، حذف می کنند · رنگبری آنزیم های دناتوره و از بین بردن واکنشگرهایی که عامل این عمل هستند · سرما با کاهش نسبت واکنش از قهوه ای شدن آنزیمی جلوگیری می کند .

گاز ساکن مثل ازت که مانع اثر اکسیژن می گردد . · مواد شیمیایی مثل سدیم بی سولفیت و سیترات ها قهوه ای شدن غیر آنزیمیقهوه ای شدن غیر آنزیمی یا اکسیداتیو ، پروسه شیمیایی است که بدون فعالیت آنزیم رنگ قهوه ای در غذاها ایجاد می کنند . دو نمونه مهم این پروسه کارامل شدن و واکنش میلارد است .کارامل شدن تجزیه قند در اثر حرارت است . این کار در آشپزی. برای ایجاد رایحه و رنگ قهوه ای کاربرد فراوان دارد. در جریان عمل ، مواد شیمیایی فرار آزاد می شوند و ایجاد طعم کارامل می کنند . واکنش میلارد واکنش شیمیایی بین آمینو اسید و کاهش قند است که به حرارت زیاد نیاز دارد . قند با آمینو اسید تولید رایحه و طعم های مختلف می کند . واکنش میلارد اساس صنعت طعم سازی است در این صنعت نوع آمینو اسید رایحه ایجاد شده را تعیین می کند . نان های تست نیز با این روش تولید می شود .

قهوای شدن غیر آنزیمی (واکنش میلارد)
این واکنش میان گروهای امین ازاد پروتئین و گروه هیدروکسیل گلوکزیدی قند های احیا کننده یا ترکیبات کربنیلی مثل الدئید ها و کتونها که در اثر اکسیدتسیون پربیها بوجود می ایند صورت میگیرد.
– این واکنش سبب کاهش ارزش تغذیه ای پروتئین نیز می شود دراین میان لیزین به سهولت تحت این واکنش قرار می گیرد و نابود می شود.
– برای سنجش میزان نابودی لیزین از واکنش سانگر با به کار گیری 1- فلورو -4،2 –دی نیترو بنزن استفاده می کنند.
– مواد غذایی خشک و کنسانتره بیشتر در معرض این واکنش هستند.
– شاخص مهم برای انجام واکنش میلارد هیدروکسی متیل فورفورال است.
– رنگ قهوه ای تا سیاه ایجاد شده در واکنش میلار ناشی از تشکیل ملانوئیدین هاست.
– بطور کلی پنتوزها نسبت به هگزوزها و هگزوزها نسبت به دی ساکارید ها احیاء کننده به سهولت بیشتری در واکنش شرکت می کنند.

ریبوز > گزیلوز > آرابینوز > مانوز > فروکتوز > گلوکز

– وجود اهن و مس میزان قهوه ای شدن را افزایش می دهند. اهن سه ظرفیتی > اهن دو ظرفیتی
– برای جلوگیری از واکنش میلارد از SO2 استفاده می شود.البته SO2 باعث نابودی تیامین می شود.
– هنگامی که اسد امینه پرولین و آلانین در واکنش میلارد شرکت کنند بیشترین خاصیت انتی اکسیدانی ظاهر می شود .

مراحل انجام واکنش میلارد :

آلدوز—-کربونیل امین—- آلدیمین (باز شیف ) —- آلدوزیل امین —-کتوز امین (محصول امادوری)
کتوز —- کربونیل امین —- کتیمین (باز شیف ) —- کتوزیل امین —- آلدوز امین (محصول هینز)

اثر عوامل مختلف بر واکنش میلارد :

– درجه حرارت : افزایش درجه حرارت سبب تسریع واکنش می شود.به ازاء افزایش هر 10 درجه سانتیگراد ، 3-2 افزایش میابد.اگر قند وارد واکنش فروکتوز باشد میزان قهوای شدن در اثر حرارت به مراتب بیشتر خواهد بود.
– PH : پایین بودن ان نقش جلوگیری کننده از انجام این واکنش را دارد. پیشرفت واکنش میلار به علت پایین امدن PH نوعی اثر جلوگیری کننده روی واکنش دارد.اثر PH بستگی زیادی به رطوبت دارد .در مقادیر زیاد رطوبت بخش عمده قهوه ای شدن ناشی از کارامل شدن است.اما در رطوبت کم و PH بیشتر از 6 عمدتاً واکنش میلارد صورت می گیرد.

کاراملیزاسیون و تفاوت آن با واکنش میلارداگر چه نتیجه واکنشهای میلارد و کاراملیزاسیون با چشم غیرمسلح یکی است اما واکنش دوم فرایندی کاملاً متفاوت است. کاراملیزه شدن ممکن است در موادی که “واکنش میلارد” اتفاق می افتد موجب قهوه شدن گردد اما این دو واکنش کاملاً از هم مجزا هستند. هر دو واکنش در حضور گرما اتفاق می افتند اما همانطور که در بالا اشاره شد در فرایند میلارد آمینو اسیدها دخیل هستند در حالی که در واکنش کاراملیزه شدن تنها قندها شرکت دارند.

فاکتورهای تأثیر گذار در انجام واکنش میلارد عوامل تأثیرگذاردر سرعت “واکنش میلارد” عبارتند از دمای بالا، رطوبت پایین و قلیائیت بالای محیط. پنتوزها از هگزوزها و هگزوزها نسبت به دی ساکاریدها با سهولت بیشتری در “واکنش میلارد” شرکت می کنند. همچنین هر آمینواسیدی که در این واکنش شرکت می کند عطر و طعم مخصوص به خود را تولید می کند.
فعالیت های اواخر عمر “لوئیس میلارد””میلارد” در بحبوحه جنگ جهانی اول به ارتش فرانسه پیوست و پس از آن در سال 1919 پاریس را به مقصد الجزیره برای همکاری با دپارتمان داروسازی دانشکده علوم پزشکی ترک کرد. در این زمان وی به طور کامل کارهای تحقیقاتی را رها کرد. وی در سن 58 سالگی هنگامی که به عنوان یکی از اعضای هیئت منصفه فعالیت می کرد در پاریس درگذشت.

منابع

Chic Ester, C. O. (1986). Advances in Food Research (Advances in Food and Nutrition Research).

Boston: Academic Press.
J. Harrison, G. R. Drake (2005). “An expeditious, high-yielding construction of the food aroma compounds 6-acetyl-1,2,3,4-tetrahydropyridine and 2-acetyl-1-pyrroline”. J. Org. Chem.

Review Overview

User Rating: 3.88 ( 2 votes)

بازدیدها: 7115

About Fooda

وبسایت فودا، ﮐﺎﻣﻠﺘﺮﯾﻦ ﻣﺮﺟﻊ ﺩﺍﻧﻠﻮﺩ ﺭﺍﯾﮕﺎﻥ ﮔﺰﺍﺭﺷﮑﺎﺭ ﺁﺯﻣﺎﯾﺸﮕﺎﻩ و تهیه ﮔﺰﺍﺭﺵ ﮐﺎﺭﺁﻣﻮﺯﯼ، پروژه اصول طراحی ، گزارش عملیات صنایع غذایی ، ﻣﻘﺎﻟﻪ، ﺳﻤﯿﻨﺎﺭ، کاربینی ، ﺑﺮﺍﯼ ﺩﺍﻧﺸﺠﻮﯾﺎﻥ ﺻﻨﺎﯾﻊ ﻏﺬﺍﯾﯽ foodvar@yahoo.com ﺑﺎ ﺗﺸﮑﺮ ﻣﺪﯾﺮﯾﺖ ﺳﺎﯾﺖ

Check Also

روغن زیتون

فرآيند توليد روغن زيتون

روغن با روش هاي مختلف که عمدتا فيزيکي است از زيتون استخراج و باقيمانده اي به جا مي ماند که  تا 8 درصد روغن داشته و توسط حلال که معمولا هگزان است روغن کشي و روغن حاصل، روغن تفاله ناميده مي شود

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.