Μη ενζυμικη αμαυρωση τροφιμων αμαυρωση maillard

• Η εξεταση του μη ενζυμικου μαυρισματος (ή καφετιασματος) των τροφιμων που προκυπτει από την αντιδραση καρβονυλικων ενώσεων των τροφίμων (π.χ. σάκχαρα) με αμινομάδες (π.χ. αμινοξέα-πρωτεινες) καθως και των παραγόντων που επηρεάζουν τις σχετικές αντιδράσεις.

• Τα αποτελεσματα των αντιδρασεων maillardΕίναι άλλοτε επιθυμητά και άλλοτε

ανεπιθυμητα.Σχετικά χαμηλό ποσοστό υγρασίας του

μίγματος αυξανει τη συγκεντρωση των αντιδρωντων και πρωτεινων και ευνοεί την αντίδραση maillard.

• Έτσι δημιουργείται το χαρακτηριστικό και επιθυμητό χρώμα και άρωμα της κόρας του ψωμιου, κέικ, καβουρδισμένου καφέ ή ξηρών καρπών αλλά και των ψημένων και γενικά μαγειρεμένων φαγητών π.χ. ψητό κρέας.

• Ωστόσο το καφετιασμα της σκόνης γάλακτος και αυγού ή αφυδατωμένων λαχανικών, το μαύρισμα της πατατας είναι ανεπιθυμητα και καταβαλλεται προσπαθεια για παρεμποδιση τηε αντιδρασης maillard.

Οι αμινομάδες που συμμετέχουν-συνηθως- στην αντιδραση maillard είναι αυτές της λυσίνης και της ιστιδίνης.

Κατά την καραμελοποίηση σχηματιζεται υδροξυμεθυλοφουρφουραλη (HMF).

Σχηματιζονται όμως και οι ονομαζόμενες ενωσεις Amadori (Ν-υποκατεστημένες 1-αμινο-1-διοξυ-2-κετόζες) από τις οποίες προκύπτουν στη συνεχεια διακαβονυλικές ενώσεις

• Από την κυκλοποιηση των δικαρβονυλικων αυτων ενωσεων προκυπτουν πολλες ενωσεις στις οποιες οφειλεται το χαρακτηριστικο άρωμα πολλων ειδών ζαχαροπλαστκής και μαγειρευμενων τροφίμων.

• Ακόμη, οι δικαρβονυλικές αυτές ενωσεις διασπωμενες, δίνουν αρωματικες ενώσεις όπως το διακετύλιο

• Ωστόσο η σμαντικοτερη αντιδραση που παρεχουν κατά τη μη ενζυμικη αμύρωση

• οι α-δικαρβονυλικές ενώσεις είναι αυτή που πραγματοποιείται με τα α-αμινοξέα σε υψηλές θερμοκρασίες και είναι γνωστή ως αποικοδόμηση Strecker.

• Αποτελεσμα αυτης της αποικοδομησης είναι η δημιουργία τόσον ορισμένων αλδευδων (π.χ. ισοβουτυλικη αλδευδη ή μεθυλοπροπανάλη), όσον και διαφόρων παραγώγων της πυραζίνης που προκυπτει από το διμερισμό των ενδιαμεσα σχηματιζομενων αμινο-καρβονυλικών ενώσεων (π.χ. 3-αμινο-2-βουτανόνη)

• Και τα δύο αυτά προιόντα (αλδευδες και πυραζινες) συμμετεχουν σε μεγαλο ποσοστό στα οργανοληπτικα χαρακτηριστικα των φαγητών και γλυκισματων φουρνου.

• Μερικα από τα ενδιαμεσα ή τα τελικά προιοντα της αποικοδομησης strecker ιδιαίτερα αυτά που οδηγούν στο σχηματισμό των σκουρόχρωμων και οσμηρών μελανοιδινών (αζωτούχα προϊόντα πολυμερισμου και συμπύκνωσης των παραπανω ενωσεων), είναι γενικα ανεπιθυμητα, όχι τόσο από οργανοληπτική όσο από υγιεινή/τοξκολογική άποψη (ερευναται η μεταλλαξιγόνος δράση τους καθως και η συμμετοχή τους στο σχηματισμό νιτροζαμινών)

• Μειωση θρεπτικης αξίας.• Το αμινοξυ που αντιδράει «χανεται».

Ιδιαιτερα εάν το αμινοξυ είναι απαραίτητο.• Λυσινη, αργινινη, ιστιδίνη, θρυπτοφάνη.• Τα βασικα αμινοξεα είναι περισσότερο

«Ευπρόσβλητα» από τα υπόλοιπα λόγω της παρουσίας του περισσότερου βασικου ατόμου του αζώτου στην πλευρικη αλυσιδα.

Ο έλεγχος της αμαυρωσης επιβαλλεται για τους εξής λόγους

• Οργανοληπτικό (παρεμποδιση της εμφάνισης ανεπιθύνητων χρωμάτων και οσμών/γεύσεων)

• Διατροφικό (μη δεσμευση απαραίτητων αμινοξεών)

• Τοξικολογικό (αποφυγη δημιουργίας πιθανών μεταλαξιγονων ουσιων)

Την αντιδραση επηρεαζουν• Η θερμοκρασια. Μειωση της θερμοκρασίας

προκαλεί αναστολη• Το ποσοστό υδατος/υγρασιας στα υγρα τροφιμα,

η μεγαλυτερη περιεκτικοτητα σε νερό (αραιωση) ελαττωνει τη συγκεντρωση των αντιδρώντων σωματων άρα και την ταχυτητα της αντιδρασης. Στα στερεά τρόφιμα, εάν λείπει το νερό, τότε δεν υπάρχει περιπτωση διαλυτοποίησης/επαφής των μορίων των αντιδρώντων σωμάτων, άρα και έναρξης της αντιδρασης.

• Η ταχυτητα της αντιδρασης είναι μεγαλυτερη όταν ενεργοτητα νερου=0,8

• Το ph. Μείωση του δηλ. προσθηκη κιτρικου οξέος, αδρανοποιεί τις ελευθερες αμινομαδες, που κανονικά θα συμμετείχαν στην αντιδραση η οποία αναστέλλεται. Η προσθηκη βάσεων ευνοεί την αντιδραση

• Διαθεσιμοτητα των αντιδρωντων. Η αντιδραση μπορεί να παρεμποδιστεί με ένζυμα

(καταστροφή της δραστικης ομαδας του σακχαρου) είτε χημικά (δεσμευση καρβονυλομαδας σακχαρου)

• Π.χ. κατά την παρασκεύη της σκόνης αυγών, πριν την ξηρανση τους, προστιθεται οξειδαση της γλυκοζης. Το ενζυμο οξειδωνει τη γλυκοζη προς γλυκονικο οξυ.

• Π.χ. όξινα θειωση άλατα , το διοξείδιο του θείου, τα μεταθειωδη άλατα. Αντιδρουν με την καρβονυλομαδα των σακχαρων.

• Οποτε απενεργοποιείται η αντίδεαση Strecker.Επιπλεόν τα άλατα ασβεστίου παρεμποδίζουν την

αμαύρωση γιατι δεσμεύουν τα αμινοξεα.

• Αντι γλυκόζης να χρησιμοποιηθεί σακχαρόζη. Να μην μετατραπεί όμως σε φρουκτόζη και γλυκόζη.

Επίσης η φρουκτόζη δε συνδεεται με τα αμινοξεά και μπορεί να χρησιμοποιηθεί με τα ίδια αποτελεσματα.

***μικροτερη συμπυκνωση μειωνει μερικές φορες το ρυθμό αμαυρωσης. (απλη, διπλη συμπυκνωση)

Επιδραση της μη ενζυμικής αμαύρωσης στη θρεπτικη αξία των τροφίμων

• Ένα από τα πιο δυσαρεστα αποτελεσματα της μη ενζυμικης αμαυρωσης των τροφίμων είναι η δεσμευση των αμινοξεων σε διαφορα συμπλοκα χρωστικών.

• Τα συμπλοκα αυτά δεν υδρολυονται στο πεπτικο σύστημα με αποτελεσμα πολλα απαραίτητα αμινοξέα να χανονται από θρεπτική αξία.

• Μια άλλη επίσης αιτία απώλειας των αμινοξέων είναι η αντιδραση STRECKER.

• Παο όλα τα αμινοξέα των πρωτεινών η λυσίνη είναι αυτή που καταστρέφεται εξαιτίας της συνδεσης της ελευθερης αμινομαδας της με καρβολυλια.

• Η απώλεια της θρεπτικης αξίας των πρωτεινών είναι πολύ μεγάλη εφόσον η λυσίνη αποτελεί ένα από τα σημαντικότερα αμινοξεά.

• Το ασκορβικό οξυ καταστρεφεται εύκολα παρουσία οξυγόνου μειώνοντας έτσι αισθητά τη περιεκτικοτητα της βιταμινης C στη διατροφή του ανθρώπου π.χ. έντονα επεξεργασμένοι ή κακώς διατηρημένοι χυμοί εσπεριδοειδών χρησιμοποιούμενοι από νεαρά ατομα.

• Επιπλεον οι βιταμίνες Β1, Β6, Β12 και το παντοθεικο οξυ μπορουν να αντιδρασουν με προιοντα των αντιδρασεων maillard προκαλωντας μειωση της διαθεσιμοτητας των βιταμινων αυτών.

Μεταβολές των υδατανθρακων κατά την αποθηκευση.

• Η παρουσία των υδατανθρακων στα τρόφιμα ποικίλλει, τόσο ποσοστικα όσο και ποιοτικά.

• Τα δημητριακα έχουν μεγαλύτερη περιεκτικοτητα σε άμυλο και μικρότερη σε αναογοντα σάκχαρα.

• Τα φρουτα έχουν μεγαλυτερη περιεκτικοτητα σε παλα σάκχαρα ενώ περιεχουν λιγο αμυλο.

• Τα όσπρια καταλαμβνουν ενδιαμεσες θεσεις σε σχεση με το άμυλο και περιέχουν μεγάλη ποσότητα σε μη αφομιωσημους υδατανθρακες.

Στα πορτοκάλια η σακχαρόζη μειωνεται γυρω στα 8% στους 0ο C.

Μειωνεται στα 47% στους 11ο C.Στα γκρέιπ φρουτ μεγαλη μείωση των ολικών

σακχαρων στους 11ο C

Επιδραση των διαφορων κατεργασιων στις θρεπτικες ιδιοτητες

των λιπιδιων• Κατά τη συνεχη θερμανση των βρωσιμων ελάιων

στους 170-200, τα διαφορα πτητικα και μη πτητικα προιοντα που παραγονται είναι τοξικά και εχουν θεωρηθεί ως υπευθυνα για παθολογικες καταστασεις.

• Ο έλεγχος της υποβαθμισης των θερμασμενων ελαιων γίνεται συνηθως με προσδιορισμο των ολικων πολικων συστατικων (ΟΠΣ). Τα πουακορεστα έχουν μεγαλύτερη από 8%.

• Χωρις θερμανση είναι 5-8%.

• Η απορριψη των θερμαινομενων ελαίων πρεπει να γινεται οριν τα ΟΠΣ φτασουν την τιμη 27% που είναι το ανωταο επιτρεπτο.

• Στην ελλαδα δεν εχουμε όρια• Μετα από έρευνα διαπιστθηκε ότι τα λάδια

που αποριπτονται εχουν ΟΠΣ 10-15%.

• Το παρθενο ελαιολαδο έχει μια αυξημενη αντισταση στην οξειδωση κατά τα πρωτα σταδια της θερμικης επεξεργασιας (8 ώρες περιπου) και υπερεχει των διαφόρων σπορελαίων στην οικιακη χρηση.

• Στην οικιακη χρηση δεν γίνεται του ίδιου ελαίου για περισσότερα από 10 τηγανισματα.

• Τα ΟΠΣ δεν υπαρβαίνουν τα 10%, τα σπορέλαια τα 10-15% κατω από τις ίδιες συνθηκες θερμικης επεξεργασίας.

• Επίσης το εξτρά παρθενο παρουσιαζει παρομοια συμπεριφορά στην οξειδωση και μαλιστα μεγαλυτερη αντοχη από το παρθενο, τοσο κατά τη συνεχη πολυωρη θερμανση, όσο κατά το τηγανισμα.