5. Глубокий распад сахаров в результате реакций меланоидинообразования,

Под меланоидинообразованием понимают взаимодействие восстанавливающих сахаров (сахара  со  свободным гликозидным гидроксилом - ОН) с аминокислотами, пептидами и белками, приводящее к образованию темноокрашенных продуктов - меланоидинов. Этот процесс называют также реакцией Майара, по имени ученого, который в 1912 г. впервые его описал. Реакция меланоидинообразования имеет большое значение в кулинарной практике. Ее роль: она обусловливает образование аппетитной корочки на жареных, запеченных блюдах из мяса, птицы, рыбы, выпечных изделиях из теста; побочные продукты этой реакции участвуют в образовании вкуса и аромата готовых блюд. Отрицательная роль в том, что она вызывает потемнение фритюрного жира, фруктовых пюре, некоторых овощей; снижает биологическую ценность белков, поскольку связываются аминокислоты.

     Реакции меланоидинообразования протекают при рН среды от 7 до 10, влажности продукта 40-70%, при температуре от 0 до 100 С,  причем  чем выше температура, тем интенсивнее  идет  реакция.  Ионы  Fe²⁺  и  Fe³⁺ катализируют процесс. В реакции активно участвуют метионин и триптофан. Цистин и цистеин замедляют образование красящих веществ. Пентозы активнее гексоз.      От  реакции  меланоидинообразования  зависит  качество  готовой продукции – ее аромат, окраска, вкус.  можно подразделить на три последовательно протекающие стадии: Начальная стадия – образование бесцветных соединений, не поглощающих свет. Промежуточная стадия – образование бесцветных и слабожелтых продуктов. Еще до появления видимой цветности они сильно поглошают свет в ультрафиолетовой области спектра. Конечная стадия характеризуется интенсивным нарастанием цветности.

 

6. Глубокий распад сахаров в результате реакций карамелизации

    Карамелизация  –  это  глубокий  распад  сахаров  при  t >100º С в слабокислой или нейтральной средах. Сахара теряют кристаллическую структуру и превращаются в аморфную массу  с  окраской  от  желтой  до  коричневой.  Глубина процесса карамелизации зависит  от  вида  сахара,  его  концентрации,   температуры и продолжительности нагрева. Кислота катализирует процесс.      

Карамелизация сахаров в растворе может идти как:

     1) Дегидратация сахаров и

     2) разложение моносахаридов.

     1. При карамелизации сахарозы (в виде  сиропа)  она  подвергается гидролизу,  а  образующиеся  моносахара  (глюкоза  и    фруктоза) – ангидридизации,  т.е.  теряют  молекулу  воды  и  образуют   ангидриды – глюкозан и фруктозан.

                              +H₂O

C₁₂  H₂₂  O₁₁                                                          C₆  H₁₂  O₆      +         C₆  H₁₂  O₆     

                        гидролиз                      глюкоза                фруктоза

При дальнейшем нагревании, реакция идет по  двум направлениям a) и б)

а)  Ангидриды взаимодействуют между собой или с неизменным сахаром и дают продукты реверсии (конденсации), т.е. соединения с большим числом глюкозных единиц в молекуле, чем у исходного сахара. Это диангидриды и дисахариды.

б)  Во  втором  случае  продолжается  обезвоживание   ангидридов с образованием оксиметилфурфурола (ОМФ). ОМФ в дальнейшем либо разлагается на муравьиную и левулиновую кислоты (они каталитически ускоряют процесс), либо  вступает  в  реакции  уплотнения.  На  этом  этапе    появляются окрашенные вещества.

Карамелизация глюкозы (в виде сиропа)

 Под действием высоких температур глюкоза расщепляется (разрывается связь между 3 и 4 углеродными  атомами) и  образуются  триозы:  глицериновый альдегид и диоксиацетон.

Глицериновый альдегид и диоксиацетон после дегидратации  образуют метилглиоксаль,  а  он,  присоединяя  молекулу  воды,   дает молочную  кислоту. Последняя  каталитически  ускоряет    обезвоживание сахара с образованием оксиметилфурфурола.        

Вода,  присутствующая  в  растворах  сахаров,  способствует  их необратимым  изменениям.  Чем  меньше  в  системе  воды,  тем   меньше изменения сахаров. В сиропе сахара подвергаются  большим  изменениям, чем в сухом состоянии.

 

 Н-С=О                          Н–С=О

   і                                        і                   глицериновый

 Н-С-ОН                             СНОН         альдегид

   і                                         і                                                                             COOH

1. НО-С-Н     + tº                   СН₂ОН          –  H₂O           COH          + H₂O     i

   і              ===>                                        ====>           i                  ====>   СН₂

 Н-С-ОН                             СН₂ОН                                 C=O                          i

   і                                        і                                             i                                СН₃        

2.  Н-С-ОН                             С=О                                      CH₃                          молочная

   і                                         і                                    метил-глиоксаль            кислота

   СН₂ОН                            СН₂ОН

глюкоза                         диоксиацетон