واکنش میلارد چیست؟
واکنش میلارد چیست؟ واکنش میلارد (Maillard reaction) به مجموعه کاملی از واکنش‌های شیمیایی گفته می شود که در ایجاد کاراکترهای طعمی و رنگ قهوه‌ای که در دان قهوه برشته شده و بسیاری از مواد غذایی دیگر از جمله شکلات، نان تست، و استیک کبابی نقش بسیار مهمی ایفا می کند.
این واکنش ها به افتخار لوئیس کامیل میلار Louis Camille) Maillard) ، پزشک فرانسوی نامگذاری شده است . کسی که اولین بار در سال 1912 نظریه واکنش های میلارد را عنوان کرد.
کاهش قندها و آمینو اسیدها در واکنش میلارد
واکنش میلارد در واقع واکنشی است که بین یک قند کاهنده (Reducing Sugar) و یک اسید آمینه (Amino acid) اتفاق می افتد.
قندهای احیا کننده گروهی از قندها هستند که دارای گروهی از آلدئید یا کتون های آزاد می باشند. این گروه ها حاوی یک اتم اکسیژن با یک پیوند دوگانه هستند که آن را به زنجیره کربن متصل بهم می کنند، که به راحتی می تواند با اسیدهای آمینه و بسیاری از ترکیبات دیگر واکنش دهد.
آمینو اسید چیست؟ آمینو اسیدها واحد های تشکیل دهنده پروتئین ها هستند و دارای ساختارهای مختلفی می باشند، اما بطور کلی همه آنها دارای یک گروه آمین (NH2) در یک بخش انتهایی و یک گروه کربوکسیل در بخش انتهایی دیگر هستند. گروه آمین (NH2) که در سمت چپ واقع شده است، بخشی است که در این واکنش ها نقش دارد. همانطور که در نمودارهای زیر مشاهده می کنید، هر یک از این گروه های آلدئید و کتون ها می توانند با تشکیل حدود 500 زنجیره جانبی مختلف (از یک اتم هیدروژن گرفته تا یک زنجیره از اتم‌های کربن) به پیچیدگی این واکنش‌ها کمک کنند.
هنگامی که گروه آلدئیدها و کتون ها با یکدیگر واکنش می دهند، نیتروژن موجود در آمینو اسیدها به زنجیره کربنی قندها متصل می شود و یک مولکول آب تشکیل می دهند.
مولکولی که بر اثر این واکنش تشکیل می شود گلیکوزیل آمین (Glycosylamine) ناپایدار نام دارد که در ابتدا ساختار آن طی فرآیندی که اصطلاحاً بازآرایی آمادوری گفته می شود تغییر کرده، سپس دوباره به یکی از این سه حالت از خود واکنش نشان می دهد:
- به منظور تبدیل شدن به مولکول های کاراملی ، مولکول های آب بیشتری از دست می دهد.
- به مولکول هایی با زنجیره های کوتاه تر تجزیه می شوند.
- و یا مجدداً با اسیدهای آمینه بیشتری واکنش می دهند.
همه این سه واکنش می‌توانند مجدداً با اسیدهای آمینه واکنش دهند و مولکول‌هایی به نام ملانوئیدین را تشکیل دهند.
ترکیبات ملانوئیدین ها چیست
ملانوئیدین ها ترکیبات قهوه‌ای تیره ای هستند که رنگ زیادی به دانه قهوه می دهند و می‌توانند طعم‌های برشتگی، مالت، نان، تلخی و سوختگی را ایجاد کنند. ملانوئیدین ها همچنین نقش بسیار مهمی در تشکیل کرمای اسپرسو دارند.
سرعت واکنش های میلارد در طی فرایند برشته کاری قهوه، از حدود دمای 140 درجه سانتیگراد (284 درجه فارنهایت) به بالا افزایش پیدا می کند.
در دمای بالای 170 درجه سانتیگراد (338 درجه فارنهایت)، فرایند کاراملیزه شدن شروع می شود و تحت این فرایند، قندهایی که باقی می مانند شروع به مصرف شدن می کنند. با افزایش دما و همچنین تولید یک مولکول آب طی واکنش اولیه، بدلیل وجود رطوبت در محیط اطراف، سرعت شروع واکنش کند می شود. به همین دلیل است که طی فرایند برشته کاری قبل از اینکه مرحله خشک سازی دانه به اتمام برسد، تغییر رنگی در دانه های قهوه مشاهده نمی شود.
پیشنهاد خواندن: قهوه کولدبرو چیست؟
نتیجه گیری واکنش میلارد چیست؟
این واکنش ها در نهایت ممکن است مسیرهای متفاوتی را طی کنند و نتایج متفاوتی نیز داشته باشند. در این واکنش ها طیف وسیعی از آمینو اسیدها و قند ها با یکدیگر درگیر می شوند، پس باید تشکیل طیف گسترده ای از ترکیبات طعم دهنده را از این واکنش ها انتظار داشته باشیم.
از رایج ترین و آشناترین آنها می توان به طعم های برشته، غلات، تلخی ناشی از ملانوئیدین ها و یا طعم دلپذیر پیتیدها مثل گوشت کبابی یا گریل شده اشاره کرد.
این واکنش ها همچنین می توانند طیف وسیعی از مولکول های کوچک را تشکیل بدهند که در نهایت یا نت های گلی، میوه ای و کاراملی خواهیم داشت و یا برخی نت های بد و غیرمعمول مانند پیازی (Oniony) که یادآور عطر و طعم پیاز می باشد و زمینی/خاکی (Earthy) که یادآور خاک مرطوب و پوشش گیاهی در حال پوسیدن می باشد را شاهد باشیم.
گستردگی و تنوع طیف های طعمی که طی این واکنش ها ایجاد می شود به داشتن پیچیدگی رایحه ها در قهوه های برشته کاری شده کمک می کند.
جالب است بدانید که قندهای موجود در دانه های قهوه سبز برای تعیین طعم نهایی قهوه شما ضروری می باشند، حتی اگر میزان قند بسیار کمی بعد از برشته کاری در دانه قهوه باقی بماند. کواکرها (quakers) یا همان دانه های نارس (کال) و نابالغ مثال خوبی برای این موضوع هستند. میزان ناکافی قند در این نوع دانه ها موجب این می شود که واکنش های میلارد و همچنین فرایند کاراملیزه شدن اتفاق نیفتد که در نتیجه، دانه های قهوه بعد از برشته کاری رنگ پریده و فاقد طعم خواهند بود.
همانظور که قبلاً هم اشاره کردیم، ملانوئیدین هایی که طی واکنش های میلارد تولید می شوند علاوه بر طعم قهوه، در تشکیل کرمای اسپرسو و ثبات و پایداری آن نیز نقش مهمی دارند. همچنین یک عامل ضروری در ایجاد بادی/تن واری در قهوه های دم آوری شده به شمار میروند. علاوه بر این، ملانوئیدین ها به دلیل داشتن خواص آنتی اکسیدانی و ضدالتهابی، نقش مهمی هم در سلامتی ما خواهند داشت.
این مقاله برای شما مفید بوده؟
نظر خود را در مورد این مقاله با ما به اشتراک بگذارید
صفحه ی اینستاگرام ما را دنبال کنید
گردآوردنده و ترجمه : خانم سحر سیاکزاد
ممنون از مطالب خوب و مفیدتون بصورت کامل و عالی واکنش شیمیایی میلارد و تاثیراتش بر قهوه را توضیح دادین خسته نباشید