واکنش مایارد یا واکنش مایار(Maillard reaction)

واکنش مایارد یا واکنش مایار (Maillard reaction)،یا قهوه ای شدن:

نوعی فرایند قهوه‌ای شدن غیرآنزیمی است که به‌طور معمول در دمایی در حدود ۱۴۰ تا ۱۶۵ درجه سانتی‌گراد به سرعت رخ می‌دهد.

طی واکنش Maillard در طول فرآیند پخت، گروه کربونیل واکنش‌پذیر موجود در یک قند با گروه آمین موجود در یک آمینو اسید، واکنش می‌دهد و موجب تشکیل یک سری از مولکول‌ها می‌شود که عامل عطر و طعم هستند. و تقریباً در همه جا از صنعت پخت تا زندگی روزمره ما برای خوش طعم کردن غذا استفاده می شود. اغلب به آن واکنش قهوه ای شدن غیر آنزیمی می گویند زیرا در غیاب آنزیم رخ می دهد.

در واقع، واکنش مایارد، یک واکنش شیمیایی بین اسیدهای آمینه و قندهای کاهنده است. که عامل طعم متمایز و خاص غذاهایی است که بر اثر حرارت قهوه‌ای رنگ می‌شوند. غذاهای سرخ شده، استیک برشته شده، انواع کلوچه‌ها، بیسکوییت‌ها، نان‌ها، سوسیس ها و بسیاری از غذاهای دیگر در حین پخته شدن، از طریق انجام این واکنش به پیش می‌روند. نام این واکنش به افتخار شیمی‌دان فرانسوی، لوئیس-کَمیل مایلار گذاشته شده است.

بسته به روشی که غذا در حال آماده سازی است، محصولات مایارد مفید و یا سمی می توانند تولید شوند. بنابراین، نیاز به شناخت انواع مختلف روش های پخت و محصولات مایارد و اثرات مثبت یا منفی آنها بر سلامت وجود دارد. مثلا حرارت دادن در دمای بالا برخی از غذاها را مغذی می کند، در حالی که برخی از غذاها ارزش غذایی خود را از دست می دهند. پس بسته به نوع محصول و روش پخت متفاوت می باشد.

(برای مطالعه اثر واکنش میلارد در  بسیاری از محصولات این مقاله را مطالعه کنید)

مراحل واکنش مایارد

کل فرآیند تشکیل محصولات واکنش مایارد(MRP)را می توان بسته به شکل گیری رنگ به سه مرحله اصلی تقسیم کرد:

1:در مرحله اول قندها و اسید آمینه متراکم می شوند و به دنبال تراکم، بازآرایی آمادوری و کتوز 1-آمینو-1دئوکسی-2 تشکیل می شود.

2: در مرحله دوم، دهیدراته شدن و تکه تکه شدن(fragmentation) در مولکول های قند رخ می دهد. اسیدهای آمینه نیز در این مرحله تجزیه می شوند. محصولات شکافت هیدروکسی متیل فورفورال (HMF) مانند پیرووالدئید و دی استیل در این مرحله میانی تشکیل می شوند. دراین مرحله رنگ زرد کمرنگ تولید می شود یا بی رنگ است.

3:در مرحله نهایی تراکم آلدول رخ می دهد و در نهایت ترکیبات نیتروژن دار هتروسیکلیک ملانوئیدین ها تشکیل می شود که دارای رانگدانه های بسیاری است. واکنش میلارد می تواند در موجودات زنده نیز رخ دهد!

اثر محصولات واکنش میلارد بر سلامتی

گزارش شده است که برخی از MRP ها به ویژه ملانوئیدین ها اثرات مفیدی بر سلامتی می گذارند. مثلا اثرات آنتی اکسیدانی و آنتی بیوتیکی دارند. با این حال، برخی گزارش‌ها حاکی از این است که MRP‌ها مانند لیزین کربوکسی متیل بالا (CML) باعث دیابت و بیماری‌های قلبی عروقی می‌شوند همچنین آکریل آمید به عنوان یک سرطان‌زا عمل می‌کند.

آکریل آمید در دماهای بالا تولید می شود. بنابراین با استفاده از دماهای کمتر، اضافه کردن آنزیمی به‌نام آسپاراژیناز یا تزریق کربن مونوکسید، تا حد زیادی می‌توان از این موضوع جلوگیری کرد.