Il existe des milliers de réactions nommées en chimie, mais la plupart d'entre elles ne diront rien à un profane. Mais il y a une réaction que tout le monde connaît bien, c'est la réaction de Maillard. Nous le rencontrons lorsque nous buvons du café aromatique, mangeons du pain fraîchement cuit et du steak frit. Et même quand on boit de la bière avec des amis. La réaction chimique de Maillard est la plus "délicieuse", et c'est elle qui rend la nourriture parfumée et belle. Et bien qu'elle nous entoure partout - la formation d'humus, de tourbe, de boue thérapeutique, nous parlerons de sa magie dans la cuisine.
Le premier steak et l'anthropogénèse
Les zoologistes ont depuis longtemps remarqué que les grands singes préfèrent les aliments traités thermiquement aux aliments crus. Oui, et tous les animaux de compagnie sont heureux de manger de la nourriture humaine. Le feu, les brochettes et les marmites font depuis longtemps partie intégrante de la vie humaine. Et à partir de ce moment précis, la formation culturelle de notre civilisation a commencé. Après toutle traitement thermique des aliments a considérablement augmenté l'efficacité de la digestion des aliments, libérant du temps pour que nos ancêtres réfléchissent et explorent le monde. On peut dire que ce n'est pas le travail qui a fait de nous une personne raisonnable, mais un bol de soupe chaud et savoureux et un steak frit grâce à la réaction chimique de Maillard.
Le sucre, les graisses et les protéines se rencontrent dans la poêle
Les aliments contiennent trois composants principaux: les protéines, les lipides et les glucides (sucres). Tous sont importants pour la vie humaine, mais cet article ne traite pas de cela.
Les glucides et les graisses ont des groupes carbonyle C=O spécifiques dans leur structure chimique et, bien qu'ils aient une structure moléculaire complexe, ils sont généralement linéaires. Mais les protéines sont des composés moléculaires complexes, les chaînes d'acides aminés qu'elles contiennent forment des formations tertiaires et même quaternaires complexes (globules). Les protéines contiennent 20 acides aminés, dont 4 (lysine, arginine, tryptophane, histidine) ont le groupe amino libre NH2 et le groupe guanidine C(NH2)2 qui les rendent facilement vulnérables.
Cela signifie qu'ils réagissent facilement avec le groupe carbonyle des sucres et des graisses. C'est cette réaction de condensation de saccharoamine qui porte le nom de Maillard. La réaction se déroule sous une condition - la température est requise. Et c'est exactement ce qui se passe sur notre cuisinière lors de la friture, de l'ébullition ou de la cuisson. C'est la « délicieuse » réaction chimique de Maillard que l'on doit à l'apparition d'une croûte dorée sur les escalopes et les brioches.
Histoire de découverte enchevêtrée
TravaillerAu cours de l'étude des voies de synthèse des protéines, en 1912, un jeune Français, médecin et chimiste Louis Camille Maillard mélange des acides aminés et des sucres, chauffe des solutions et observe la réaction. Maillard a remarqué la formation de composés bruns dans le tube à essai. Mais ce n'étaient pas des peptides, mais des substances qui déterminent la couleur et l'odeur des plats cuisinés. Quels types de substances se sont formées au cours de la réaction, Maillard n'a pas établi. Il a seulement noté leur similitude avec les humins du sol.
Scientists S. P. a participé à la course de relais pour déterminer les produits de la réaction de Maillard. Kostychev et V. A. Brillant de l'Université de Saint-Pétersbourg (1914), qui a étudié la fermentation de la levure. Mais la réaction n'est pas appelée par son nom, car le découvreur ne s'est pas arrêté là.
De 1912 à 1913, plus de 30 publications et la thèse de doctorat de Maillard « La genèse des protéines. L'action du glycérol et des sucres sur les acides aminés, où l'auteur a établi plusieurs étapes au cours de cette interaction.
Dommage que le scientifique ne soit pas devenu célèbre de son vivant, les chimistes se sont intéressés plus en détail à la réaction chimique de Maillard en 1946. C'est alors que le chimiste américain John George publie un article dans le Journal of Agricultural and Food Chemistry sur les étapes et la signification de cette réaction en cuisine. Cet article sur la réaction de Maillard est encore aujourd'hui l'article le plus cité dans l'histoire de la revue.
Mais la condensation de saccharoamines porte toujours fièrement le nom du découvreur français.
Un peu de chimie en langage clair
Aujourd'hui, on sait que la réaction de Maillard est une cascade de réactions séquentielles et parallèles quise dérouler dans une poêle, une marmite ou un four. Tout commence par la condensation des sucres (glucose, saccharose et fructose) par les groupements aminés primaires des protéines et des peptides. Les composés résultants subissent une série de transformations, à la suite desquelles des substances polymères acycliques, hétérocycliques sont formées. Ce sont eux qui rendent « savoureuse » la réaction chimique de Maillard. Ils peuvent être incolores et colorés, parfumés ou avec une odeur désagréable. Chaque ménagère sait que cela dépendra des conditions de préparation.
Caramélisation et steak
Le complexe de réactions découvert par le scientifique Maillard est appelé brunissement non enzymatique des produits avec formation de mélanoïdes (substances colorées). La chimie du processus est complexe, des centaines de composés chimiques se forment, dont la plupart n'ont pas encore été identifiés.
La caramélisation - la transformation des sucres simples lorsqu'ils sont chauffés - n'est pas seulement un bonbon. Ce processus se produit lors de la cuisson de la viande et du rôtissage des légumes. Le m altol et l'isom altol qui en résultent donnent l'odeur du pain cuit au four, et le 2-H-4-hydroxy-5-méthyluréthane sent la viande frite.
La cascade de réactions conduit à la formation de plus en plus de mélanoïdes et la croûte du steak devient plus foncée. Dans l'eau, la réaction de Maillard est plus lente, mais dans l'huile et sur un feu ouvert, elle se déroule rapidement. Faites juste attention à ne pas brûler la viande !
Les mélanoïdes sont apparus - la réaction est passée
Ces substances, de par leur nature, formations polymériques irrégulières, ont une couleur derouge à brun foncé. La structure de beaucoup reste un mystère à ce jour. Nous consommons jusqu'à 10 grammes de mélanoïdes par jour, que l'on trouve dans le café, la bière, le kvas, le vin, le pain, le poisson frit et la viande.
Des substances aromatiques sont associées à leur formation: furfural, acétaldéhyde, aldéhydes, diacétyle et bien d'autres. La nourriture devient non seulement belle, mais aussi parfumée.
Préjudice ou avantage ?
C'est avec la présence de mélanoïdes que les craintes concernant les dangers des aliments frits sont associées. Alors sont-ils nocifs ou non ?
De nombreuses données ont été accumulées sur les bienfaits des mélanoïdes, qui ont des propriétés antioxydantes, antibactériennes et immunomodulatrices. Ils sont également capables de lier les ions de métaux lourds.
Par exemple, l'effet antimicrobien des mélanoïdes contenus dans le café est associé à la formation de peroxyde d'hydrogène lors de la réaction de Maillard. C'est elle qui inhibe la reproduction et la croissance des bactéries.
Les mélanoïdes sont largement utilisés dans la médecine traditionnelle depuis l'Antiquité. N'oubliez pas que toutes les décoctions à base de plantes médicinales sont brunes et cela est dû à la présence de ces composés chimiques complexes.
Les mélanoïdes ne sont pas absorbés dans les intestins et se prêtent mal au clivage enzymatique. Ainsi, ils remplissent la fonction de prébiotiques - comme les fibres alimentaires, ils stimulent la croissance des bifidobactéries dans l'intestin.
Est-ce mauvais de manger des aliments frits ?
Mais il y a aussi des inconvénients. Tout d'abord, lors de la réaction de Maillard, la valeur biologique des protéines est réduite, qui sont liées par des sucres et deviennentmoins accessible aux enzymes de notre corps. Mais cela ne vaut-il pas l'arôme et le goût d'un steak ou d'un petit pain frais ?
Deuxièmement, à des températures élevées (supérieures à 180 °C), ils se décomposent. Et c'est là que se forment les substances toxiques et cancérigènes. C'est à ces températures que la viande est frite pour produire de l'acrylamide toxique. Voici pourquoi vous ne devriez pas trop cuire vos aliments.
