Reaksi Mayer di industri makanan. Dampaknya bersifat sosial dan psikologis. Contoh Penelitian: Program Inokulasi Skala Besar

Kosmachevskaya O.V.

(“HiZh”, 2012, No.2)

PhD di bidang Biologi

Institut Biokimia dinamai. A.N.Bach RAS

Setiap orang mengetahui bahwa makanan yang normal dan sehat adalah makanan yang penuh nafsu makan, makanan yang nikmat; makanan lain apa pun, makanan yang dipesan, berdasarkan perhitungan, dianggap lebih atau kurang jahat...

AKU P. Pavlov

Kimia kaya akan reaksi bernama, ada lebih dari seribu reaksi. Tapi kebanyakan dari mereka tidak akan banyak bicara kepada orang yang jauh dari kimia; mereka ditujukan bagi mereka yang mengerti. Namun, dalam daftar kaya ini ada satu reaksi yang kita temui setiap hari - setiap kali kita pergi ke kompor untuk memasak sesuatu yang enak, atau minum kopi di pagi hari dengan sandwich, atau bir di malam hari bersama teman-teman. Kita berbicara tentang reaksi Maillard, yang tahun ini akan berusia seratus tahun. Di Perancis, di Nancy, mereka bahkan berencana mengadakan simposium internasional yang didedikasikan untuk reaksi ini.

Mengapa penghargaan seperti itu? Mengapa dia begitu luar biasa? Ya, karena ini ada di mana-mana dan diketahui semua orang. Pembentukan humus tanah, batubara, gambut, sapropel, lumpur terapeutik terjadi karena reaksi ini. Namun kita akan membicarakan hal-hal yang jauh lebih familiar dan menarik - tentang aroma tak terlupakan dari kopi yang baru diseduh, roti panggang, dan daging goreng, tentang kulit coklat keemasan pada roti dan potongan, tentang rasa yang luar biasa dari produk-produk ini. Karena semua hal di atas merupakan hasil reaksi Maillard.

Pemotongan dan Revolusi Pertama

Sulit membayangkan kehidupan manusia modern tanpa memasak, dan memasak tanpa menggoreng, merebus, dan memanggang, meskipun semua makhluk hidup lainnya hidup tanpa perlakuan panas terhadap makanan. Ada bukti bahwa Sinanthropes (Homo erectus pekinensis) sudah menggunakan api, dan Homo sapiens modern, konon, memasak dengan api sejak lahir. Jadi kecintaan terhadap makanan yang digoreng dan direbus sudah terbentuk sejak lama. Namun apa yang membuat manusia primitif memasukkan makanan ke dalam api dan kemudian memakannya? Lalu mengapa semua orang mulai mengonsumsi makanan olahan?

Kecil kemungkinannya kita mengetahui kapan dan bagaimana hal ini terjadi. Rupanya, karena suatu alasan, daging mentah jatuh ke dalam api, digoreng, dan nenek moyang kita tidak bisa menahan diri untuk tidak memasukkan potongan harum itu ke dalam mulut mereka. Jelas bahwa potongan gorengnya melebihi rasa mentah, bahkan tanpa garam, saus tomat, dan bumbu. Namun, hal ini hanya dapat dimengerti oleh non-ahli biologi. Menurut teori evolusi, sesuatu yang menyehatkan dan mengandung komponen-komponen berharga seharusnya terasa enak (kelebihan makanan manis berbahaya, tetapi nenek moyang kita tidak terancam oleh kelebihan ini). Mengapa gorengan terasa enak adalah pertanyaan yang tidak sepele. Mungkin hanya karena makanan yang dimasak lebih mudah dicerna dan dicicipi oleh selera. Dan tak lama kemudian makanan yang disiapkan mulai dianggap suci, “disucikan dengan api”, karena pada saat pengorbanan, ketika calon makanan dibakar di atas api, sebagian dalam bentuk asap dipersembahkan sebagai hadiah kepada para dewa.

Menariknya, jika kera masa kini tahu cara menggoreng dan mengukus, mereka pasti akan melakukan hal ini. Antropolog Richard Wrangham dari Harvard dan Victoria Wobber dari Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology telah menemukan bahwa simpanse, bonobo, gorila, dan orangutan lebih menyukai makanan yang dimasak daripada makanan mentah, baik itu daging, wortel, atau ubi jalar. Apa masalahnya di sini - kelembutan produk jadi, daya cernanya yang lebih baik, atau rasanya yang lebih enak - tidak jelas. Meskipun, seperti kita ketahui, hewan peliharaan juga senang memakan makanan “manusia”.

Dengan satu atau lain cara, api, penggorengan, panci dan panci telah menjadi peralatan utama para juru masak dan ibu rumah tangga, dan makanan hangat yang lezat telah menjadi salah satu kenikmatan yang paling mudah didapat. Seperti yang ditulis Jerome K. Jerome, “Hati nurani yang bersih memberikan perasaan puas dan bahagia, namun perut yang kenyang memungkinkan Anda mencapai tujuan yang sama dengan lebih mudah dan biaya lebih sedikit.”

Namun, metode memasak ini telah menimbulkan dampak global yang jauh lebih signifikan. Ada teori menarik yang menyatakan bahwa pengolahan makanan secara termal menyebabkan revolusi antropogenetik dan menjadi titik awal dalam perkembangan budaya manusia. Nenek moyang kita adalah omnivora. Hal ini memberikan keuntungan evolusioner yang tidak diragukan lagi, karena variasi makanan yang dikonsumsi sangat banyak, tetapi juga memiliki kelemahan: serat mentah tidak dapat dicerna dengan baik, sehingga Anda harus makan banyak dan menghabiskan banyak waktu untuk mendapatkan makanan. Para ahli telah menghitung bahwa simpanse menghabiskan beberapa jam sehari untuk mengonsumsi makanan, dan manusia modern menghabiskan lebih dari satu jam (lama duduk di restoran dan bar tidak dihitung, di sini sebagian besar waktunya dihabiskan untuk komunikasi). Ternyata pengolahan makanan secara termal, yang secara tajam meningkatkan efisiensi pencernaan, mengurangi kebutuhan sumber daya dan memberi nenek moyang kita waktu dan energi luang, yang dapat digunakan untuk berpikir, memahami dunia, kreativitas, dan menciptakan alat. Dengan kata lain, memasak memberi Homo sapiens peluang untuk menjadi makhluk yang benar-benar cerdas.

Tentang bagaimana gula, lemak, dan protein bertemu di penggorengan

Kita hanya perlu membayangkan kerak emas yang renyah pada daging yang digoreng atau sepotong roti segar, dan mulut Anda mulai berair. Mengapa gorengan begitu enak dan menarik untuk dilihat?

Tiga komponen penting yang termasuk dalam bahan organik yang dikonsumsi dalam makanan: karbohidrat, lemak dan protein. Saya tidak akan membahas signifikansi biologis dari zat-zat ini, karena hal ini jelas bagi pembaca Kimia dan Kehidupan. Dalam hal ini, kita akan tertarik pada beberapa ciri struktur kimia zat ini. Karbohidrat, yang disebut juga polihidroksialdehida alami dan polihidroksiketon dengan rumus umum (CH 2 O) n, tidak hanya mengandung gugus hidroksil -OH, tetapi juga karbonil C=O.

Molekul lemak alami dan trigliserida (ester gliserol dan asam lemak monobasa) juga harus mengandung gugus karbonil.

Protein jauh lebih kompleks; mereka adalah polimer yang rantainya dibangun dari berbagai asam amino. Sifat-sifat protein secara langsung bergantung pada asam amino mana dan dalam urutan pembentukannya. Di antara 20 asam amino penyusun protein, ada beberapa yang paling rentan secara kimia: lisin, arginin, triptofan, dan histidin. Molekulnya mengandung gugus amino bebas (-NH 2), gugus guanidin (-C(NH 2) 2), cincin indol dan imidazol.

Mereka rentan karena gugus-gugus tersebut, bahkan sebagai bagian dari molekul protein, mudah bereaksi dengan gugus karbonil (C=O) dari karbohidrat, aldehida dan lipid. (Pada asam amino lain, gugus amino hanya bereaksi jika asam amino ini bebas atau berada di ujung rantai polipeptida.) Yang Anda perlukan hanyalah suhu tinggi, api, atau kompor. Reaksi ini dikenal dalam kimia makanan sebagai reaksi kondensasi gula-amina, atau reaksi Maillard.

Kisah penemuannya merupakan persoalan rumit. Maillard diyakini sebagai orang pertama yang menemukan interaksi aktif gula dengan asam amino. Namun, sejujurnya, perlu dicatat bahwa untuk pertama kalinya reaksi seperti itu diamati oleh P. Brandes dan C. Stoer pada tahun 1896, memanaskan gula dengan amonia.

Pada tahun 1912, seorang dokter dan ahli kimia muda Perancis, Louis Camille Maillard, mulai mempelajari interaksi antara asam amino dan gula makanan, glukosa dan fruktosa. Penelitiannya terinspirasi oleh keinginan untuk menemukan kemungkinan jalur sintesis polipeptida. Selama beberapa jam, ia merebus larutan gula atau gliserol dengan asam amino dan menemukan bahwa beberapa senyawa kompleks berwarna kuning-cokelat terbentuk dalam campuran reaksi. Ilmuwan mengira mereka adalah peptida dan segera mempublikasikan hasilnya di Compte Rendu de l'Academie des Sciences. Namun, ini adalah kasus ketika peneliti hanya memberikan angan-angan - hal yang umum dalam sains. Tidak ada data eksperimen yang mengkonfirmasi hal ini murni spekulatif. Kesimpulannya, Honor Maillard, dia memahami hal ini, melanjutkan penelitiannya dan pada tahun berikutnya, 1913, dia menemukan kemiripan yang besar antara pigmen coklat yang dihasilkan dengan zat humat di dalam tanah. Ini bukanlah peptida, tetapi sesuatu yang lain.

Tongkat penelitian ke arah ini diambil oleh para ilmuwan Rusia dari Laboratorium Fisiologi Tumbuhan Universitas St. Segera setelah Maillard, pada tahun 1914, S.P. Kostychev dan V.A. Brilliant mendeskripsikan produk yang terbentuk dalam reaksi antara asam amino dan gula dalam autolisat ragi - produk pencernaan sel ragi sendiri. Ilmuwan Rusia secara aktif menyelidiki pembentukan “senyawa nitrogen baru” yang mewarnai larutan menjadi coklat tua ketika glukosa atau sukrosa ditambahkan ke autolisat ragi, dan membuktikan bahwa bahan untuk sintesis adalah gula dan asam amino, yang mudah bereaksi tanpa campur tangan enzim.

Dari semua peneliti yang menangani masalah ini, hasil utama diperoleh oleh seorang ilmuwan Perancis, yang menetapkan bahwa interaksi gugus keto (C=O) gula dengan gugus amino (-NH 2) dari suatu asam amino terjadi. dalam beberapa tahap. Oleh karena itu, reaksi sacharoamine dikenal sebagai reaksi Maillard. Dari tahun 1910 hingga 1913, ilmuwan Perancis menerbitkan sekitar 30 laporan, yang menjadi dasar disertasi doktoralnya “Kejadian protein dan bahan organik. Pengaruh gliserol dan gula pada asam amino."

Namun, seperti yang sering terjadi dalam sains, penemuan Maillard tidak mendapat pengakuan selama hidupnya. Baru pada tahun 1946 para ilmuwan kembali tertarik pada reaksi ini. Dan saat ini kita sudah mengetahui banyak tentang reaksi Maillard. Pertama-tama, ini bukan reaksi tunggal, tetapi keseluruhan proses kompleks yang terjadi secara berurutan dan paralel tanpa partisipasi enzim dan memberikan warna coklat pada massa reaksi. Yang utama adalah campuran reaksi mengandung gugus karbonil (dalam gula, aldehida atau lemak) dan gugus amino (protein). Jelas bahwa rangkaian reaksi seperti itu mengarah pada pembentukan banyak produk dari berbagai struktur, yang dalam literatur ilmiah disebut dengan istilah “produk akhir glikasi”. Kelompok ini mencakup aldehida dan keton alifatik, serta turunan heterosiklik dari imidazol, pirol, dan pirazin. Zat inilah - produk kondensasi gula-amina - yang bertanggung jawab atas pembentukan warna, aroma, dan rasa produk yang diberi perlakuan panas. Reaksi ini dipercepat dengan meningkatnya suhu dan oleh karena itu terjadi secara intensif selama pemasakan, penggorengan dan pemanggangan.

Melanoidin: baik dan jahat

Telah berlalunya reaksi Maillard dapat dinilai dari warna coklat keemasan pada roti, ikan goreng, daging, dan warna coklat pada buah-buahan kering. Warna produk yang diberi perlakuan panas diberikan oleh zat melanoidin bermolekul tinggi berwarna gelap (dari bahasa Yunani "melanos", yang berarti "hitam"), yang terbentuk pada tahap terakhir reaksi Maillard. Namun warna melanoidin standar bukanlah hitam, melainkan merah kecoklatan atau coklat tua. Melanoidin membentuk pigmen hitam, mirip dengan zat humat, hanya jika apinya terlalu kuat atau Anda lupa menggoreng kentang dalam wajan atau pai di dalam oven dan membakarnya tanpa harapan. Istilah “melanoidins” diusulkan oleh O. Schmiedeberg pada tahun 1897. (Ngomong-ngomong, “Kimia dan Kehidupan” pernah membahas topik melanoidin; lihat 1980, No. 3.)

Kopi, coklat, bir, kvass, anggur penutup, roti, daging goreng, dan ikan... Saat kita minum dan makan semua ini, reaksi Maillard dan produknya, melanoidin, ada bersama kita. Kita mengonsumsi sekitar 10 g melanoidin setiap hari, jadi sangat penting untuk mengetahui manfaat dan bahayanya.

Secara kimiawi, melanoidin adalah berbagai polimer tidak beraturan dari berbagai struktur, termasuk struktur heterosiklik dan kuinoid, dengan berat molekul 0,2 hingga 100 ribu dalton. Mekanisme pembentukannya cukup kompleks dan belum sepenuhnya dipahami - terdapat terlalu banyak produk antara yang berinteraksi satu sama lain dan dengan zat awal.

Pembentukan melanoidin disertai dengan munculnya banyak zat aromatik: furfural, hidroksimetilfurfural, asetaldehida, formaldehida, aldehida isovalerik, metilglioksal, diasetil dan lain-lain. Merekalah yang memberikan aroma yang tak terlupakan dan menggugah selera pada roti yang baru dipanggang, pilaf, shish kebab... Pada tahun 1948, pendiri laboratorium kami di Institut Biokimia. A.N.Bach V.L.Kretovich (kemudian menjadi anggota RAS) dan R.R. Tokarev menemukan bahwa dalam larutan glukosa dengan adanya asam amino leusin dan valin, warna tertentu dari kerak roti gandum hitam terbentuk, dan dengan adanya glisin, aroma karamel terbentuk. Apa yang bukan cara untuk mendapatkan bahan tambahan penyedap dan aromatik?

Resep tradisional untuk menyiapkan makanan dan minuman mencakup tahapan pengolahan makanan di mana melanoidin terbentuk. Misalnya, bir hitam kaya warna karena malt yang mengalami melanoidisasi. Dan perasa dan aroma adalah produk jadi dari reaksi Maillard, yang diperoleh secara terpisah dan ditambahkan ke makanan dan minuman sebagai pewarna alami dan penambah rasa. Rasa dan bumbu makanan cepat saji memiliki asal yang sama. Misalnya, bahan tambahan makanan dengan aroma brisket rebus diperoleh dengan mengeringkan hidrolisat enzimatik daging sapi dengan microwave.

Namun, pertanyaannya ada di ujung lidah kita: bukankah zat-zat tersebut berbahaya? Lagi pula, yang Anda dengar hanyalah: jangan makan gorengan, kulitnya yang renyah mengandung segala macam sampah karsinogenik. Mari kita cari tahu.

Saat ini, literatur ilmiah telah mengumpulkan sejumlah besar data tentang khasiat melanoidin yang bermanfaat - antioksidan, antimikroba, imunomodulator, serta kemampuannya untuk mengikat ion logam berat. Aktivitas antioksidan produk reaksi Maillard pertama kali ditemukan pada tahun 1961 dalam percobaan dengan daging rebus. Kemudian ditunjukkan bahwa daging rebus menghambat peroksidasi lipid, dan melanoidin dan maltol, yang terbentuk dalam daging sapi selama pemasakan, bertindak sebagai penghambat.

Saat ini, para ilmuwan yang mempelajari sifat aktivitas antioksidan melanoidin menunjukkan bahwa hal ini terkait dengan struktur zat ini, yang mengandung sistem ikatan rangkap terkonjugasi dalam unit heterosiklik dan kuinoid.

Struktur inilah yang memungkinkan mereka menetralisir radikal bebas dan menangkap logam. Dan itu sangat bermanfaat bagi tubuh.

Misalnya, dengan mengikat besi (Fe 2+), melanoidin tidak memungkinkannya berinteraksi dengan hidrogen peroksida dalam tubuh dengan pembentukan oksidator dan perusak kuat - radikal hidroksil (HO). Mereka juga dapat mengurangi radikal lipid peroksil (ROO).

Keunggulan lainnya adalah aktivitas antimikroba. Sebuah artikel yang baru-baru ini diterbitkan di jurnal Food & Function (Ulla Mueller et al. "Food & Function"., 2011, vol. 2, 265-272) menghubungkan efek antimikroba melanoidin kopi dengan pembentukan hidrogen peroksida (H2) selama reaksi Maillard O 2), yang menekan pertumbuhan bakteri Escherichia coli dan Listeria innocua.

Penelitian terhadap melanoidin kopi dalam beberapa tahun terakhir membuat para ilmuwan percaya bahwa melanoidin dapat mengurangi risiko kanker. Selain itu, mereka meningkatkan sintesis enzim dari keluarga glutathione-S-transferase, yang menetralkan berbagai xenobiotik (Somoza V. et al. “Molecular Nutritin & Food Research.” 2005, 49, 663-672). Dan sekelompok ilmuwan dari Korea, Jepang dan Jerman, dalam percobaan pada tikus, menunjukkan bahwa aroma biji kopi sangrai (hasil reaksi Maillard) mengubah fungsi gen tertentu dan, pada saat yang sama, protein disintesis di dalamnya. otak yang mengurangi efek stres akibat kurang tidur. Oleh karena itu, telah terbukti secara ilmiah bahwa bangun tidur sambil menikmati aroma kopi baik untuk otak, dan karenanya menyenangkan. Namun, bukan berarti Anda harus minum kopi dari pagi hingga sore hari. Ahli saraf pemimpin penelitian Yoshinori Masuo dari Pusat Penelitian Teknologi Kesehatan (Jepang) percaya bahwa Anda cukup mencium aroma kopi alih-alih meminumnya (Han-Seok Seo dkk. “Journal of Agriculteral and Food Chemistry.” 2008, 56 (12) , 4665-4673).

Karena khasiatnya yang bermanfaat, melanoidin telah diterapkan tidak hanya dalam masakan dan kimia makanan. Sifat penyembuhan zat ini telah digunakan dalam pengobatan tradisional sejak dahulu kala. Rebusan telinga gandum hitam digunakan untuk mengobati penyakit pernafasan sebagai emolien ekspektoran; tapal yang terbuat dari barley malt direkomendasikan untuk radang kulit dan wasir; Rebusan biji jelai mengobati penyakit saluran cerna, ginjal, saluran kemih dan gangguan metabolisme. Di Rusia pada abad ke-19, apa yang disebut kvass rumah sakit sangat populer, yang dimasukkan dalam makanan setiap prajurit yang baru pulih dari cedera untuk meningkatkan kekuatannya. Rupanya, dari sinilah pepatah “Kvass Rusia menyelamatkan banyak orang” berasal.

Bagaimana kalau hari ini? Antiseptik eksternal untuk pengobatan penyakit kulit - "cairan Mitroshin" - adalah konsentrat melanoidin yang diperoleh dengan perlakuan panas terhadap gandum, gandum, dan gandum hitam. Obat yang disebut "Cholef" (fecholine), ekstrak kental bibit gandum, disetujui untuk digunakan dalam pengobatan pasien dengan berbagai bentuk distrofi otot progresif. Pusat Ilmiah dan Praktis Peternakan dari Akademi Ilmu Pengetahuan Nasional Republik Belarus menerima uji coba aditif pakan antioksidan “Ekolin-1”, yang merupakan komposisi hidrolisat dari kecambah malt dan gambut. Di Institut Politeknik Stavropol, obat “PV” dibuat dari limbah produksi susu, direkomendasikan untuk digunakan secara luas dalam produksi tanaman dan ternak sebagai biostimulan. Sayangnya, semua obat ini diproduksi secara lokal dan dalam jumlah kecil

Tapi mari kita kembali ke melanoidin yang kita makan. Memang benar bahwa mereka dipecah dengan buruk oleh enzim pencernaan dan tidak diserap di saluran pencernaan. Sepertinya minus? Jangan terburu-buru. Melanoidin melakukan fungsi yang sama dengan serat makanan, meningkatkan pencernaan dan merangsang pertumbuhan bifidobacteria, yaitu menunjukkan sifat prebiotik. Dan ini merupakan nilai tambah.

Namun, dari mana datangnya pembicaraan tentang karsinogen? Faktanya adalah bahwa pada suhu yang terlalu tinggi, zat yang benar-benar beracun atau karsinogenik dapat terbentuk selama reaksi Maillard. Misalnya, akrilamida muncul saat dipanggang atau digoreng di atas 180°C, saat terjadi dekomposisi termal melanoidin. Itu sebabnya Anda tidak boleh memasaknya terlalu lama. Namun yang menarik: para peneliti telah menemukan bahwa beberapa produk reaksi Maillard merangsang pembentukan enzim yang terlibat dalam pengikatan racun, termasuk akrilamida. Dan dalam percobaan model ditunjukkan bahwa melanoidin dengan berat molekul tinggi menekan pembentukan N-nitrosamin yang bersifat karsinogenik (Kato H et al. "Kimia Pertanian dan Biologi". 1987, jilid. 51).

Tentu saja, salah satu kelemahannya juga dapat dikaitkan dengan fakta bahwa reaksi Maillard mengurangi nilai biologis protein, karena asam amino, terutama lisin, treonin, arginin, dan metionin, yang paling sering kekurangan dalam tubuh, setelah digabungkan dengan gula menjadi tidak dapat diakses oleh enzim pencernaan dan, oleh karena itu, tidak diasimilasi. Tapi, tahukah Anda, ada baiknya mengorbankan sedikit asam amino demi tampilan, aroma, dan rasa makanan yang menggugah selera. Memang, tanpa faktor-faktor ini, menurut I.P. Pavlov, pencernaan makanan secara sempurna tidak mungkin dilakukan. Makanannya pasti enak!

Untuk menilai bahaya atau manfaat melanoidin, diperlukan pendekatan terpadu terhadap masalah ini, dengan mempertimbangkan semua faktor dan detail, yang seringkali saling eksklusif. Ini sulit dilakukan. Tetapi ada cara lain. Saat ini, katalis dan inhibitor telah ditemukan untuk reaksi Maillard; kita mengetahui bagaimana pH, suhu, kelembaban, dan rasio komponen mempengaruhi jalannya proses ini dan spektrum zat yang terbentuk. Parameter ini biasanya diperhitungkan dalam produksi pangan. Dengan kata lain, reaksi Maillard menjadi terkendali, sehingga sangat mungkin diperoleh produk standar dalam pengolahan kuliner, hanya dengan khasiat yang bermanfaat bagi tubuh.

Penyamakan, tulisan rahasia dan kain kafan

Reaksi Maillard tidak hanya bisa kita jumpai di dapur.

Jika Anda menggunakan produk self-tanning (mengoleskan krim dan berubah menjadi coklat tanpa sinar matahari), maka Anda akan mengamati reaksi ini pada kulit Anda. Prinsip aktif penyamakan sendiri adalah dihidroksiaseton, diperoleh dari bit gula dan tebu, serta melalui fermentasi gliserin. Dihydroxyacetone atau turunannya eritrulosa bereaksi dengan asam amino protein keratin kulit, menghasilkan pembentukan melanoidin, mirip dengan pigmen kulit alami - melanin. Dalam beberapa jam, saat melanoidin terbentuk, kulit memperoleh warna cokelat alami. Prosedur ini sering digunakan oleh binaragawan dan model fesyen yang ingin segera mendapatkan warna kulit cantik.

Dipercaya bahwa, tidak seperti berjemur, penyamakan kulit memungkinkan Anda mendapatkan warna kulit coklat alami tanpa membahayakan kesehatan Anda. Namun, hal ini tidak sepenuhnya benar. Salah satu kelemahan penyamakan kulit sendiri adalah tidak melindungi kulit Anda dari kerusakan akibat sinar UV seperti yang dilakukan pigmen melanin alami. Tapi itu tidak terlalu buruk, ada hal lain yang lebih buruk. Melanoidin adalah fotosensitizer, ketika menyerap cahaya, mereka masuk ke dalam reaksi kimia, khususnya dengan pembentukan radikal anion superoksida (O 2 -). Sebab, kulit yang dilapisi melanoidin lebih sensitif terhadap sinar matahari. Setelah 40 menit terpapar sinar matahari, kulit tersebut menghasilkan radikal bebas tiga kali lebih banyak dibandingkan kulit yang tidak diobati.

Inilah penerapan lama lain dari reaksi Maillard. Apakah Anda ingat cerita anak-anak karya Mikhail Zoshchenko “Terkadang Anda bisa makan tempat tinta” tentang bagaimana VI Lenin, untuk mengecoh pengawalnya, menulis teks revolusioner dengan susu di halaman buku fiksi biasa? Susu adalah tinta klasik yang tidak terlihat (simpatis). Untuk mengembangkan teks yang ditulis dengan susu, cukup panaskan kertas berisi pesan di atas lilin atau setrika dengan setrika. Teks yang tidak terlihat akan menjadi terlihat, berwarna coklat. Apa ini jika bukan reaksi Maillard - interaksi protein susu dengan gula susu laktosa! Omong-omong, zat apa pun yang mengandung gugus karbonil dan amina, seperti air liur, keringat, jus bawang merah, dan banyak lagi, dapat berfungsi sebagai tinta simpatik.

Di kota Turin Italia, di Katedral St. Yohanes Pembaptis, salah satu peninggalan Kristen yang paling dihormati dan misterius disimpan - Kain Kafan Turin, kain linen yang menurut legenda, Yusuf dari Arimatea membungkus tubuh Yesus Kristus setelah dia disingkirkan dari salib. Entah bagaimana, wajah dan tubuh Kristus tercetak di kanvas ini. Alasan munculnya cetakan coklat kekuningan yang kabur masih menjadi misteri hingga hari ini (lihat: Verkhovsky L.I. “Chemistry and Life”, 1991, No. 12; Levshenko M.T. “Chemistry and Life”, 2006, No. 7). Ada beberapa versi reaksi kimia apa yang dihasilkan pada gambar tersebut. Namun yang menjadi kendala adalah warna coklat hanya terdapat pada permukaan serat saja, yang bagian dalamnya tidak dicat. Tampaknya sangat mungkin bahwa kita sedang berhadapan dengan reaksi sacharoamine.

Ahli kimia Raymond Rogers dari Laboratorium Nasional Universitas California di Los Alamos dan Anna Arnoldi dari Universitas Milan mencoba dalam percobaan untuk menciptakan kembali metode pewarnaan kanvas karena reaksi gula-amina. Kain linen dibuat khusus untuk eksperimen ini menggunakan teknologi yang dijelaskan 2000 tahun lalu oleh Pliny the Elder. Untuk melakukan reaksi Maillard, seperti yang telah Anda ketahui, dibutuhkan gula dan gugus amino. Dari mana asal gula di kanvas? Faktanya adalah benang dari mana kain itu dibuat dilapisi dengan pati, melindunginya dari kerusakan. Kain jadi dicuci dengan ekstrak obat sabun (Saponaria officinalis), yang mengandung saponin - surfaktan. Mereka menghidrolisis polisakarida pati menjadi mono dan oligosakarida: galaktosa, glukosa, arabinosa, xilosa, fukosa, rhamnosa dan asam glukuronat. Karena kain dijemur di bawah sinar matahari, zat dari air cucian terkonsentrasi pada permukaan serat.

Jaringan yang dihasilkan oleh teknologi yang dijelaskan terkena produk penguraian protein yang mengandung gugus amino - putresin (1,4-diaminobutana) dan kadaverin (1,5-diaminopentana). Kedua zat ini disebut "gas mayat", karena terbentuk selama penguraian protein setelah kematian. Pada permukaan kain linen, produk hidrolisis pati berinteraksi dengan putresin dan kadaverin dan diperoleh warna yang benar-benar permukaan. Jadi Rogers dan Arnoldi membenarkan hipotesis tentang asal usul gula-amina dari gambar pada kain kafan dan bahwa reaksi ini sebenarnya bisa terjadi ketika jenazah dibungkus dengan kain linen pada masa itu.

Melanoidin di tempat lahirnya kehidupan

Mengingat mudahnya terjadinya reaksi Maillard, dapat diasumsikan bahwa pada awal kehidupan di Bumi, dalam hidrosfer prebiotik, yaitu dalam kaldu primordial, interaksi gula dengan asam amino (aldehida dengan amina) aktif. dan ada di mana-mana. Hal ini, pada gilirannya, menyebabkan pembentukan polimer melanoidin. Gagasan bahwa melanoidin yang terbentuk secara abiogenik dapat menjadi prototipe koenzim modern pertama kali diungkapkan oleh D. Kenyon dan G. Steinman pada tahun 1969. Dan asumsi ini tidak dibuat secara kebetulan.

Faktanya adalah melanoidin mengandung struktur dengan ikatan rangkap terkonjugasi, yang memberikan sifat transpor elektron pada polimer. Oleh karena itu, matriks melanoidin dapat meniru beberapa reaksi biokimia khas yang terjadi di dalam sel: oksida-reduktase, hidrolase, sintase, dll. Selain itu, polimer ini mampu mengikat logam berat, yang berperan penting dalam fungsi banyak enzim. Itulah sebabnya pembentukan polimer semacam itu dapat menjadi titik awal pembentukan jenis utama reaksi biokimia. A. Nissenbaum, D. Kenyon dan J. Oro pada tahun 1975 berhipotesis bahwa melanoidin merupakan sistem protoenzim yang berperan sebagai matriks dalam proses asal usul kehidupan sebelum munculnya sistem dengan spesifisitas yang lebih tinggi.

Di Institut Biokimia dinamai. SEBUAH. Bach RAS, karyawan Laboratorium Biokimia Evolusioner telah memodelkan proses evolusi prebiologis selama bertahun-tahun dan mempelajari peran pigmen melanoidin dalam komplikasi senyawa yang mengandung karbon. Kandidat Ilmu Biologi T.A. Telegina dan rekan-rekannya dalam percobaan ini membuktikan bahwa melanoidin memiliki aktivitas katalitik, khususnya mendorong pembentukan ikatan peptida antara alanin. Pigmen melanoidin diaplikasikan pada silika gel dan ditempatkan dalam kolom kuarsa yang diiradiasi dengan sinar ultraviolet, melalui mana larutan alanin diedarkan. Hasilnya, peptida di-, tri- dan tetraalanine diperoleh. Selain itu, konsentrasinya ternyata sepuluh kali lebih tinggi daripada konsentrasi dialanin yang diperoleh dalam percobaan dengan silika gel yang tidak dimodifikasi. Hasil ini menunjukkan keunggulan matriks melanoidin dibandingkan matriks anorganik dalam proses abiogenesis.

Reaksi Maillard dan stres karbonil

Cerita kita tentang reaksi Maillard dan produk-produknya tidak akan lengkap jika kita diam saja bahwa reaksi ini juga terjadi pada tubuh manusia. Ini pertama kali diperhatikan oleh ilmuwan Rusia yang telah disebutkan P.A. Kostychev dan V.A. Brilliant. Berbeda dengan Maillard, mereka melakukan reaksi gula-amina pada suhu yang lebih rendah, 30-55°C, dan kemudian berasumsi bahwa reaksi tersebut mungkin juga terjadi di dalam sel. Inilah yang mereka tulis dalam artikel mereka di News of the Imperial Academy of Sciences pada tahun 1916: “Jadi, asam amino bereaksi dengan gula bahkan tanpa campur tangan enzim. (...) Dalam kondisi ilmu pengetahuan saat ini, tentu saja akan sangat sewenang-wenang jika menyangkal reaksi-reaksi yang terjadi secara bebas dan memiliki signifikansi fisiologis, terutama jika kita memperhitungkan bahwa kondisi-kondisi yang diperlukan agar reaksi antara gula dan asam amino menjadi terjadi dapat dengan mudah terjadi di protoplasma sel makhluk hidup, karena konsentrasi zat yang terlibat dalam reaksi sangat mungkin terjadi di sana.”

Memang, sekarang diketahui dengan pasti bahwa reaksi ini juga terjadi pada tubuh manusia, berkontribusi pada perkembangan patologi tertentu. Sekarang perhatian para peneliti terfokus pada glikasi - modifikasi makromolekul biologis non-enzimatik menurut reaksi Maillard, ketika senyawa karbonil aktif yang terakumulasi selama peroksidasi lipid dan diabetes berinteraksi dengan protein.

Karena akumulasi senyawa karbonil reaktif yang terjadi seiring bertambahnya usia atau diabetes, timbul apa yang disebut stres karbonil. Pertama-tama, protein berumur panjang menderita, yaitu terglikasi: hemoglobin, albumin, kolagen, kristalin, lipoprotein densitas rendah. Konsekuensinya adalah yang paling tidak menyenangkan. Misalnya, glikasi protein membran eritrosit membuatnya kurang elastis, lebih kaku, akibatnya suplai darah ke jaringan menurun. Karena glikasi kristalin, lensa menjadi keruh dan akibatnya katarak berkembang. Kita dapat mendeteksi protein yang dimodifikasi dengan cara ini, yang berarti protein tersebut berfungsi sebagai penanda aterosklerosis, diabetes melitus, dan penyakit neurodegeneratif. Saat ini, salah satu fraksi hemoglobin terglikasi (HbA 1c) merupakan salah satu penanda biokimia utama diabetes dan penyakit kardiovaskular. Penurunan kadar HbA 1c sebesar 1% mengurangi risiko komplikasi diabetes sebesar 20%.

Di laboratorium saya, di Institut Biokimia. A.N.Bach, kami telah mengembangkan sistem eksperimental yang mensimulasikan kondisi tekanan karbonil. Kami menggunakan metilglioksal sebagai senyawa karbonil aktif. Ternyata interaksi lisin dengan metilglioksal menghasilkan produk radikal bebas yang mampu mereduksi hemoglobin yang teroksidasi. Berkat ini, oksida nitrat (NO) berikatan lebih efisien dengan besi heme, sehingga terjadi nitrosilasi hemoglobin. Dalam beberapa kasus, nitrighemoglobin terbentuk, dan proses ini juga dapat terjadi langsung di dalam darah, misalnya pada pasien diabetes. Ciri-ciri spesifik dari fungsi hemoglobin yang dimodifikasi tersebut masih harus dipelajari.

Omong-omong, karena pembentukan nitrimyoglobin, apa yang disebut penghijauan nitrit pada sosis atau ham dapat terjadi jika teknologi pengolahan daging dengan natrium nitrit (bahan tambahan makanan E250) dilanggar. Meskipun biasanya ditambahkan untuk memberikan warna merah jambu yang menggugah selera pada produk daging (jangan bingung dengan penghijauan yang disebabkan oleh rusaknya kelompok heme akibat pembusukan normal produk!).

Kisah tentang reaksi Maillard dan melanoidin telah berakhir. Meskipun, mungkin, seperti yang dikatakan Kozma Prutkov, ini adalah awal dari akhir yang mengakhiri permulaan. Dalam artikel tersebut, hanya beberapa coretan yang menunjukkan "kemahahadiran" reaksi Maillard, namun kami berharap pembaca memiliki gambaran awal tentang pentingnya proses yang terjadi antara gula dan asam amino di alam.

Uji rasionalitas kita yang lain adalah dengan mengajukan pertanyaan yang sama dengan dua cara yang berbeda namun identik secara logis dan melihat apakah jawaban yang sama akan diberikan. Dr Jones memberi tahu pasiennya John bahwa 10% orang meninggal selama operasi elektif. Sementara itu, di kantor lain, Dr. Smith memberi tahu pasiennya Joan bahwa 90% pasien yang menjalani operasi ini bertahan hidup. Mengingat identitas informasi yang diterima, apakah John dan Joan akan menyetujui operasi tersebut? Jika mereka bereaksi seperti kebanyakan peserta eksperimen, maka John secara intuitif akan merasakan kecemasan yang luar biasa setelah mengetahui bahwa 10% sedang sekarat. Bahkan para dokter telah menemukan bahwa lebih baik merekomendasikan operasi yang memiliki tingkat kelangsungan hidup 93% daripada operasi yang memiliki tingkat kematian 7%.

Kita sudah lama mengetahui bahwa pilihan kata dalam survei dapat memengaruhi tanggapan. Dalam satu penghitungan suara, 23% warga Amerika mengatakan pemerintah menghabiskan terlalu banyak uang untuk “membantu masyarakat miskin.” Namun, 53% berpendapat bahwa pemerintah menghabiskan terlalu banyak dana untuk tunjangan sosial. Kebanyakan orang bersikap positif terhadap “pengurangan bantuan luar negeri” dan meningkatkan pengeluaran untuk “bantuan kelaparan di negara lain.” “Melarang sesuatu” bisa sama dengan “tidak mengizinkan”. Pada tahun 1940, 54% warga Amerika mengatakan kita harus melarang pidato anti-demokrasi dan 75% mengatakan kita tidak boleh mengizinkannya. Apakah formulasi ini mempunyai nuansa makna yang sedikit berbeda? Studi terbaru tentang “efek pembingkaian” mengganti kata-kata yang sinonim. Konsumen secara intuitif memiliki ketertarikan yang lebih besar terhadap daging giling yang 75% ramping dibandingkan daging giling yang mengandung 25% lemak. Orang-orang lebih terkejut ketika mereka mengetahui bahwa sesuatu terjadi 1 dalam 20 kali dibandingkan 10 dalam 200 kali, namun mereka lebih bersedia bertaruh ketika kemungkinannya 10 dalam 100 daripada 1 dalam 10. Sembilan dari sepuluh mahasiswa percaya bahwa kondom efektif dalam mencegah infeksi HIV jika terdapat “tingkat keberhasilan 95%”, namun hanya 4 siswa yang percaya bahwa kondom efektif dalam melindungi terhadap HIV jika terdapat “tingkat kegagalan 5%”.

Pernahkah Anda memperhatikan bagaimana efek framing mempengaruhi perilaku konsumen sehari-hari? Beberapa toko (dan sebagian besar maskapai penerbangan) menaikkan harga dalam jumlah besar pada harga regulernya sehingga mereka dapat menawarkan diskon besar pada "penjualan" yang sering dilakukan. Jika toko X telah menurunkan harga pemutar CD dari $300 menjadi $200, maka ini tampaknya merupakan pembelian yang lebih baik daripada membeli pemutar yang sama persis dari toko Y, yang selalu dijual dengan harga yang sama yaitu $200. Masyarakat mungkin menyetujui kenaikan gaji sebesar 5% pada saat inflasi 12%, namun memprotes pemotongan gaji sebesar 7% pada saat inflasi nol. Dokter gigi saya tidak mengenakan biaya tambahan jika kami membayarnya belakangan; dia memberikan diskon 5% jika kita membayar kunjungannya segera dan tunai. Dia cukup pintar untuk menyadari bahwa biaya yang disajikan sebagai kemungkinan diskon yang hilang secara intuitif tidak terlalu mengganggu dibandingkan biaya tambahan, meskipun pada dasarnya sama saja.

Penilaian kita yang berubah-ubah sekali lagi mengingatkan kita akan keterbatasan intuisi kita. Reaksi intuitif cepat dan ekonomis, namun terkadang tidak rasional. Orang yang memahami kekuatan efek framing dapat menggunakannya untuk mempengaruhi pengambilan keputusan. Seorang biksu muda ditolak mentah-mentah ketika dia bertanya apakah dia boleh merokok sambil berdoa. “Ajukan pertanyaan lain,” saran seorang kawan yang berpengetahuan luas. “Tanyakan apakah kamu boleh berdoa sambil merokok.”

Bukti efektivitas intuisi

• Penglihatan buta (respon terhadap rangsangan visual saat buta) dan prosopagnosia (ketidakmampuan mengenali wajah) adalah kemampuan penderita kerusakan otak untuk “melihat yang tak terlihat” ketika tubuhnya bereaksi terhadap benda dan wajah yang tidak dikenali secara sadar.
• Persepsi sehari-hari - pemrosesan paralel seketika dan integrasi arus informasi yang kompleks.
• Pemrosesan informasi otomatis adalah autopilot kognitif yang pada dasarnya memandu kita menjalani kehidupan.
• Pembelajaran intuitif untuk anak kecil - pengajaran bahasa dan fisika dasar.
• Pemikiran belahan kanan - orang dengan otak terbelah menunjukkan pengetahuan yang tidak dapat mereka ungkapkan secara verbal.
• Memori implisit adalah mempelajari bagaimana melakukan sesuatu tanpa mengetahui bahwa Anda mengetahuinya.
• Perhatian dan priming yang terbagi - pemrosesan informasi secara otomatis oleh "pengamat radar yang dipasang di ruang bawah tanah".
• Irisan tipis - identifikasi kualitas berdasarkan pengamatan perilaku hanya dalam beberapa detik.
• Sistem sikap ganda - karena kita mempunyai dua cara untuk mengetahui (tidak sadar dan sadar) dan dua cara mengingat (implisit dan eksplisit), kita bereaksi dengan sikap pada tingkat intuitif ("firasat") dan rasional.
• Kecerdasan sosial dan emosional adalah pengetahuan intuitif yang memungkinkan Anda memahami dan mengelola diri sendiri dalam situasi sosial, serta memahami dan mengekspresikan emosi.
• Kebijaksanaan tubuh - ketika reaksi instan diperlukan, jalur emosional otak berada di luar korteksnya; terkadang firasat mendahului pemahaman rasional.
• Intuisi sosial - kesimpulan spontan kita tentang kualitas seseorang, intuisi moral, suasana hati yang menular, dan keakuratan empati (simpati).
• Pengalaman intuitif - fenomena pembelajaran bawah sadar, pembelajaran ahli, pemahaman implisit, dan kemampuan luar biasa tubuh kita.
• Kreativitas (kreativitas) - terkadang munculnya ide-ide baru dan berharga secara spontan.
• Heuristik adalah jalan pintas mental dan aturan praktis yang biasanya berhasil dengan baik.

Selusin Kesalahpahaman Intuitif

• Membangun ingatan – dipengaruhi oleh suasana hati kita saat ini dan informasi yang salah, kita dapat membentuk ingatan palsu dan memberikan kesaksian yang meragukan.
• Salah tafsir terhadap pikiran kita sendiri - seringkali kita tidak tahu mengapa kita melakukan apa yang kita lakukan.
• Salah menafsirkan perasaan kita sendiri – Kita buruk dalam memprediksi intensitas dan durasi emosi kita sendiri.
• Prediksi yang salah tentang perilaku kita sendiri - prediksi intuitif kita tentang diri kita sendiri sering kali ternyata tidak berdasar sama sekali.
• Distorsi Melihat ke Belakang - Ketika kita melihat kembali suatu peristiwa, kita mulai dari premis yang salah bahwa kita selalu tahu bahwa ini akan berakhir.
• Distorsi harga diri defensif - Kami menunjukkan harga diri yang meningkat dalam berbagai cara.
• Terlalu percaya diri - penilaian intuitif kita terhadap pengetahuan kita sendiri biasanya tidak terlalu benar melainkan percaya diri.
• Kesalahan atribusi yang mendasar - kita mengaitkan perilaku orang lain dengan kecenderungan mereka, meremehkan keadaan situasi yang tidak diperhatikan.
• Kegigihan keyakinan dan bias konfirmasi - Sebagian karena kita lebih memilih untuk mengkonfirmasi informasi, keyakinan sering kali tetap ada bahkan setelah landasannya didiskreditkan.
• Keterwakilan dan aksesibilitas - heuristik yang cepat dan ekonomis menjadi tergesa-gesa dan “kotor” jika membawa kita pada penilaian yang tidak logis dan salah.
• Efek pembingkaian - penilaian dibalik tergantung pada bagaimana informasi yang sama disajikan.
• Ilusi korelasi adalah persepsi intuitif tentang suatu hubungan yang sebenarnya tidak ada.

Kekuatan dan bahaya intuisi

Kita dapat berbicara tanpa henti tentang kekuatan dan kegagalan intuisi. Tapi saya yakin enam bab ini cukup untuk menegaskan dua gagasan besar psikologi modern - bahwa hidup kita dipandu oleh pemikiran intuitif "bawah tanah" ke tingkat yang jauh lebih besar daripada yang kita sadari, dan bahwa intuisi kita, meskipun sangat efektif dalam dari segi kinerja, seringkali menimbulkan kesalahan yang perlu kita pahami. Oleh karena itu, intuisi - kemampuan kita untuk mengarahkan, mengarahkan pengetahuan sebelum analisis rasional - adalah potensi yang luar biasa, tetapi pada saat yang sama penuh dengan bahaya yang luar biasa. Pikiran manusia dengan cara yang menakjubkan menunjukkan kepada kita kemungkinan-kemungkinannya yang halus dan tak terlukiskan, serta sifat-sifat yang memaksa Madeleine L'Engle menyatakan: "Pikiran telanjang adalah instrumen yang sangat tidak tepat."

Dengan menghargai kekuatan dan kelemahan pengetahuan batin kita, apa yang harus kita simpulkan? Dalam membuat penilaian dan menarik kesimpulan—dalam bisnis, politik, olahraga, agama, dan bidang kehidupan sehari-hari lainnya—orang yang cerdik mendengarkan suara hati mereka, namun tahu kapan harus menggunakan pemikiran kritis yang rasional dan berdasarkan kenyataan. Seringkali persepsi dan intuisi autopilot kita cukup baik; mungkin mereka ada hanya karena mereka membantu nenek moyang kita untuk bertahan hidup dan meninggalkan keturunan. Namun di dunia sekarang ini, terkadang akurasi sangat penting. Dalam hal ini, akal harus mengambil alih kendali. Patung Liberty memegang obor nalar. Kebebasan tumbuh subur jika ada alasan.

Saat kita mengeksplorasi pernyataan populer tentang intuisi dalam olahraga, karier, investasi, penilaian risiko, perjudian, dan spiritualitas di bab berikutnya, mari kita ingat satu hal: kebijaksanaan muncul bersamaan dengan kekecewaan dan perolehan pengetahuan. “Untuk membebaskan seseorang dari kesalahan, seseorang harus memberi, bukan menerima,” kata Schopenhauer. “Mengetahui bahwa ada sesuatu yang salah adalah benar.” Dalam segala hal mulai dari olahraga hingga spiritualitas, memisahkan kekuatan intuisi kita dari kelemahannya akan mempersiapkan kita untuk berpikir dan bertindak lebih baik.

Dengan membandingkan intuisi kita—firasat, firasat, dan firasat—dengan bukti yang tersedia, kita meningkatkan kualitas pemikiran kita.

© D.Myers. Intuisi. Peluang dan bahaya. Sankt Peterburg: Peter, 2010.
© Diterbitkan dengan izin dari penerbit

Kombinasi kimia yang terjadi ketika dipanaskan dan menyebabkan proses antara asam amino dan gula disebut reaksi Maillard. Namanya didapat berkat dokter Prancis Louis Camille Maillard, yang menyelidiki fenomena ini.

Seringkali terjadi interaksi unsur-unsur pada saat menggoreng daging, dan dapat pula terjadi pada proses pemanggangan produk roti, bila akibat pemanasan timbul bau yang khas, terbentuklah warna dan rasa yang tidak lazim. Hal ini disertai dengan pencoklatan non-enzimatik pada produk. Selain makanan, penyebabnya mungkin karena meningkatnya kandungan glukosa dalam tubuh manusia. Produk reaksi Maillard adalah hasil pembentukan sisa-sisa sel, terak, yang dapat mengubah kinerja sel dan mengganggu fungsi normalnya.

Pembentukan dan jalannya reaksi

Setiap perubahan rumus seluler atau komposisi struktur mempunyai periode tersendiri, termasuk reaksi Maillard. Tahapan-tahapan tersebut terbentuk secara berurutan, melalui tahapan tertentu.

Tahap satu

Ini adalah langkah kondensasi dimana gugus karbonil gula digabungkan kembali dengan asam amino, menyebabkan reaksi kimia dengan protein atau peptida. Sebagai hasil dari kolaborasi ini, aldosilamin tersubstitusi mulai terbentuk. Dengan kata sederhana, gula mengalami dehidrasi membentuk air. Setelah itu, reaksi Maillard mulai mengubah struktur molekul di dekat atom oksigen, dan terjadi penataan ulang komposisi, sedangkan komponen antara terbentuk, yang menyebabkan reaksi penggelapan.

Fase kedua

Pada tahap ini produk yang terbentuk akibat reaksi Amadori terurai dan terurai. Tergantung pada kondisinya, pembusukan dapat terjadi dalam tiga cara berbeda. Dengan demikian, asam amino dapat terurai akibat oksidasi dan akibat pengaruh senyawa karbonil yang terbentuk dari penguraian ketosamin. Selanjutnya, karena katalisis asam, proses dekarboksilasi dimulai, yang mengarah pada pelepasan karbon dioksida, yang berkontribusi pada timbulnya reaksi transaminasi. Hal ini menunjukkan bahwa reaksi Maillard sedang terjadi. Terbentuknya melanoid dibuktikan dengan munculnya aroma.

Tahap ketiga

Polimerisasi dan penggelapan produk dengan pembentukan bau goreng. Reaksi Maillard pada tahap ini terlambat, dengan segala keadaan yang terjadi selanjutnya. Terjadi polimerisasi unsur reaktif, yang disertai dengan bau tidak sedap yang tajam. Ini mungkin termasuk bau gosong, tengik, atau produk individual seperti bawang bombay, kubis, serta pelarut atau aseton, yang menunjukkan bahwa sedang terjadi reaksi Maillard.

Contoh produk tidak hanya terbatas pada bau yang tidak sedap, prosesnya juga dapat disertai dengan buang air besar yang menyenangkan jika menyangkut makanan manis, kopi, atau kerak roti yang dipanggang. Negatifnya dalam hal ini terjadi karena tidak diketahuinya kegunaan bahan tersebut bagi konsumen.

Apa risiko reaksi bagi seseorang?

Faktanya adalah saat ini industri makanan menggunakan sejumlah besar produk reaksi Maillard dalam produksinya. Hal ini diperlukan untuk memberikan aroma dan rasa yang menyenangkan. Namun reaksi Maillard, selain pada industri makanan, juga dapat terjadi pada tubuh manusia yang hidup. Ketika keadaannya stabil, kombinasi protein dengan gula terjadi sangat lambat, sehingga tubuh punya waktu untuk menyerap makanannya. Jika terjadi peningkatan kadar gula, percepatan dimulai, penyerapan tidak sempurna, yang menyebabkan penumpukan racun yang dapat menyebabkan penyakit serius. Penderita diabetes rentan terhadap reaksi. Oleh karena itu, dengan reaksi Maillard, mereka mungkin mengalami masalah penglihatan, dan kelainan jaringan juga diamati.

Perubahan biomolekul

Reaksi Maillard, formula yang mampu memodifikasi biomolekul, menyebabkan kerusakan besar pada berbagai organ organisme yang berfungsi. Ini berasal dari kolagen, yang ditemukan di jaringan, tendon, tulang dan jumlahnya banyak per berat badan. Ketika struktur berubah, terjadi pelanggaran pada komponen jaringan, munculnya kerutan dini, kulit menjadi lembek, kehilangan kecantikan alaminya, dan hal ini terjadi lebih awal dari yang seharusnya karena bertambahnya usia. Oleh karena itu, penderita diabetes rentan mengalami apa yang disebut penuaan dini.

Memasak sebagai sumber reaksi

Reaksi Maillard dalam memasak menempati posisi terdepan karena banyak bahan tambahan dan perasa yang digunakan. Saat ini, bahan tambahan makanan kimia mengisi hampir semua produk makanan. Namun tidak semua suplemen dapat bermanfaat bagi tubuh, karena ini bukanlah produk alami, melainkan partikel yang tercipta dari interaksi molekul secara artifisial.

Akibat dari mengkonsumsi makanan dapat berupa reaksi Maillard. Formulanya tergantung pada penggunaan zat yang digunakan untuk memperoleh produk yang efektif digunakan dalam industri makanan. Sebaliknya, hasil penciptaan tidak berbeda dengan hasil yang diperoleh melalui bahan-bahan alami. Namun kumpulan dan susunan atom selama produksi industri dapat berbeda secara signifikan, yang pada akhirnya membuat makanan yang dikonsumsi berbahaya bagi kesehatan.

Masalahnya adalah industri bahan tambahan penyedap makanan mengalami kemajuan secepat mungkin, karena perlu dikembangkan rasa dan aroma baru yang mendorong penjualan dan permintaan cepat di kalangan penduduk, dan hal ini dapat menimbulkan reaksi Maillard. Steak yang berbau harum, seolah meleleh di mulut, lebih menarik perhatian seseorang daripada sepotong daging buatan sendiri dengan bawang bombay, oleh karena itu masyarakat perlu terpikat pada produk tersebut, yang berarti produksi penyedap rasa tidak akan tersisa. tanpa permintaan setidaknya untuk dekade berikutnya.

dapur rumah

Saat memasak makanan sendiri, mungkin ada reaksi Maillard. Daging yang dipanggang berkontribusi terhadap munculnya aroma dan rasa tertentu, meskipun dalam bentuk mentah produk tersebut tidak memiliki ciri-ciri tersebut. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa selama interaksi berbagai zat yang bergabung dengan unsur lain, terjadi pembentukan semua jenis partikel, yang memiliki bentukan dengan sifat berbeda. Proses inilah yang menimbulkan bau yang menyenangkan. Selain produk daging, termasuk kopi, roti, kembang gula dan masih banyak lagi. Reaksi-reaksi ini disebabkan oleh interaksi unsur-unsur saat dipanaskan, jadi penggunaan produk di dapur Anda sendiri harus sangat berhati-hati. Kegagalan untuk mematuhi proporsi, penambahan bahan tambahan penyedap rasa yang berlebihan, dll dengan mudah menjadi penyebab reaksi Maillard. Seringkali, bumbu, kubus Rollton atau Maggi, dan perasa untuk berbagai jenis penggorengan, yang jenuh dengan unsur-unsur yang memicu reaksi, ditambahkan untuk mendapatkan rasa yang menyenangkan. Perusahaan industri yang memproduksi bahan tambahan pangan memanfaatkan hal ini untuk membuat masyarakat ketagihan rempah-rempah melalui penggunaan bumbu masakan.

Selain itu, bahan tambahan semacam itu terus-menerus digunakan di kafe-kafe yang menawarkan kentang goreng, steak, hamburger, burger keju, dll secara massal.Hal ini dilakukan agar rasa yang enak dan aroma yang kaya selalu menarik. Tubuh manusia tidak keberatan mengulangi konsumsi makanan ini setelah beberapa kali kunjungan, karena kecanduan dimulai, dan makanan buatan sendiri tidak lagi begitu menggoda.

Bagaimana melindungi diri sendiri

Reaksi Maillard tidak memiliki model yang spesifik, karena banyak senyawa unsur yang terlibat, yang setidaknya mengandung protein. Selain itu, belum ada obat yang dapat menyembuhkan reaksi tersebut; hanya ada beberapa obat yang mengandung komponen yang dapat meminimalkan atau menenangkan untuk sementara waktu perubahan yang sudah dimulai. Oleh karena itu, untuk menjaga kesehatan, Anda harus memantau terlebih dahulu kadar gula darah Anda. Pada usia yang lebih tua, menjalani pemeriksaan untuk menyingkirkan timbulnya diabetes.

Anda juga sebaiknya menghindari mengunjungi tempat makan yang produk utamanya adalah gorengan. Untuk masakan rumahan, sebaiknya minimalkan penggunaan perasa dan bumbu serta lebih memilih mengukus. Tidak mungkin menghilangkan sepenuhnya produk yang mengandung unsur-unsur yang dapat memicu reaksi Maillard, karena industri modern di bidang ini telah mengambil alih hampir semua industri makanan. Yang tersisa hanyalah melindungi diri dengan mengonsumsi makanan berisiko dalam jumlah sekecil apa pun.

Kerak coklat keemasan pada pai adalah hasil dari reaksi Maillard.

Reaksi Maillard (Bahasa inggris Reaksi Maillard) adalah reaksi kimia antara Asam amino Dan gula, yang biasanya terjadi saat dipanaskan. Contoh reaksi tersebut adalah menggoreng daging atau memanggang roti, dimana proses pemanasan produk makanan menghasilkan bau, warna dan rasa yang khas dari makanan yang dimasak. Perubahan ini disebabkan oleh terbentuknya produk reaksi Maillard. Bersama dengan karamelisasi Reaksi Maillard merupakan salah satu bentuk pencoklatan non-enzimatik. Dinamakan setelah ahli kimia dan dokter Perancis Louis Camille Maillard, yang merupakan salah satu orang pertama yang mempelajari reaksi pada tahun 1910-an.

Kimia

Reaksinya meliputi beberapa tahap:

1. Gugus karbonil reaktif gula (dalam konformasi terbukanya) bereaksi dengan gugus nukleofilik asam amino membentuk glikosilamin tersubstitusi N yang tidak stabil dan air.
2. Glikosilamina mengalami secara spontan Amadori berkumpul kembali dan berubah menjadi ketosamin
3. Ketosamin dapat diubah menjadi

• reduksi,
• produk hidrolitik rantai pendek (diacetyl, aspirin, pyruvaldehyde, dll.) atau
• polimer nitrogen coklat dan melanoidin

Gula yang berbeda memiliki reaktivitas yang berbeda. Reaktivitas gula mengikuti urutan berikut: pentosa > heksosa > disakarida. Misalnya, fruktosa 100-200 kali lebih aktif dibandingkan glukosa. Reaksi Maillard mengarah pada pembentukan banyak produk, terkadang dengan struktur yang agak rumit dan seringkali belum dipelajari.

Industri

Industri makanan menghasilkan banyak produk reaksi Maillard yang digunakan untuk memberikan rasa dan bau yang diinginkan pada makanan.

Obat

Reaksi Maillard tidak hanya terjadi saat memasak. Reaksi ini antara protein dan gula juga terjadi pada organisme hidup. Dalam kondisi normal, laju reaksi sangat rendah sehingga produknya mempunyai waktu untuk dihilangkan. Namun, dengan peningkatan tajam gula darah selama ini diabetes reaksinya dipercepat secara signifikan, produknya menumpuk dan dapat menyebabkan banyak gangguan (misalnya, hiperlipidemia). Hal ini terutama terlihat di dalam darah, di mana tingkat protein yang rusak (misalnya, konsentrasinya) meningkat tajam hemoglobin terglikosilasi merupakan indikator derajat diabetes). Akumulasi protein yang diubah pada lensa menyebabkan gangguan penglihatan yang parah pada pasien diabetes. Akumulasi beberapa produk akhir dari reaksi Maillard, serta produknya oksidasi, yang terjadi seiring bertambahnya usia, menyebabkan perubahan jaringan terkait usia. Belum ditemukan obat yang dapat menghambat reaksi Maillard dalam tubuh, meskipun beberapa agen (aminoguanidine) secara signifikan mengurangi reaksi tersebut. secara in vitro . Produk reaksi akhir yang paling umum adalah karboksimetillisin, turunan lisin. Karboksimetillisin dalam protein berfungsi sebagai biomarker umum stres oksidatif tubuh. Ini terakumulasi seiring bertambahnya usia di jaringan, seperti kolagen kulit, dan meningkat pada diabetes.

Produk reaksi