Jéki László | Barnulás és finom illatok: Maillard-reakció

Népszerű tudomány

Barnulás és finom illatok: Maillard-reakció

Szoktak-e hússütés közben Louis-Camille Maillardra gondolni? Bizonyára nem, pedig megérdemelné. Ő írta le először azokat a kémiai reakciókat, amelyeknek köszönhetően pompás illatokat árasztó barna réteg alakul ki a gyorsan sülő hús felületén.

Az 1878 és 1936 között élt francia Maillard neves biokémikus volt, az orvosi akadémia levelező tagja, a becsületrend lovagja. Természetesen nem gasztronómiai kutatásokkal foglalkozott, hanem a sejtek működését tanulmányozta. Arra volt kíváncsi, hogy az élőlények hogyan építik fel a fehérjéket kisebb egységekből, az aminosavakból. Felismerte, hogy az élő sejtekben kémiai reakciók zajlanak az aminosavak és a cukrok között. A két anyagot együtt melegítve az oldat lassan megbarnult. Kereste azt a vegyületet, amelynek a színváltozás köszönhető. Megállapította, hogy a molekula vízben nem oldódik, tehát valószínűleg jó nagy és nitrogént tartalmaz, amely az aminosavakból származik. Tehát nem a cukor jólismert barnulása, a karamellizáció játszódott le, az ugyanis nem tartalmaz nitrogént, egyébként is, csak sokkal magasabb hőmérsékleten megy végbe. Felfedezését 1911-12-ben tette közzé. Tanulmánya nem keltett különösebb érdeklődést, elveszett a szakcikkek már akkor is jókora halmazában.

Évekkel halála után, csak az 1940-es években ismerték fel Maillard eredményeinek jelentőségét. Az általa felfedezett kémiai reakcióféleséget azóta Maillard-reakció néven említik a szakirodalomban. A témakör kiterjedt voltát mutatja, hogy néhány éve vastag könyvnyi monográfiában tudták csak összefoglalni a legfontosabb ismereteket. Nemzetközi szimpóziumsorozatot rendeznek a Maillard-reakciókról, a hetediket Japánban tartották 2001-ben.

A Maillard-reakció előtérbe kerülése a kosztjukra panaszkodó amerikai katonáknak volt köszönhető. A II. világháborúban a Csendes-óceán trópusi vidékein szolgáló katonák figyeltek fel arra, hogy a tojáspor megbarnult és kellemetlen ízűvé vált. A katonai vezetés laboratóriumokat bízott meg a panaszok kivizsgálásával. Kiderült, hogy a szárított élelmiszerben levő cukrok és aminosavak reakcióba léptek egymással, ez idézte elő a barnulást. A magyarázat mellett megoldást is találtak a problémára: a tojásból a porítás előtt eltávolították a benne levő kevés cukrot. Ezt követően sokhelyütt kezdtek azzal foglalkozni, hogyan lehetne megelőzni, megakadályozni a barnulási folyamatokat. Később felismerték, hogy a Maillard-reakció felelős sokféle ízanyag kialakulásáért is. Innen már rövid volt az út az ízanyagok mesterséges előállításához, elsőként a juharszirupíz szintetikus gyártását oldották meg. Az ízkutatás meglepő eredményhez vezetett: mai ismereteink szerint legalább tízezer különféle molekula felelős az ízekért. Természetesen nem egyszerre kell megbírkoznunk velük, egy átlagos főtt ételben „csak” 300-800 molekula rejtőzik az ízek mögött. (A nyers alapanyagok közül ezzel az ízgazdagsággal csak egyes érett gyümölcsök tudnak versenyezni, az eperben 300-nál többféle ízmolekulát azonosítottak.)

Ideje lenne közölni a Maillard-reakció egyenletét, a folyamatban részt vevő vegyületek képletét. Ez azonban ezúttal elmarad. Nem az olvasók iránti kíméletből, hanem azért, mert a Maillard-reakció megnevezés mögött nem egyetlen, néhány szereplős kémiai reakció rejtőzik, hanem reakciók sokasága. Elégedjünk meg annyival, hogy az aminosavak és cukrok egymásra való reagálása vízleadással kezdődik. Nagy, összetett molekula alakul ki, amely többféleképpen átrendezi saját magát, ezt hívják Amadori-átrendeződésnek, majd darabokra esik szét. A darabok további átalalkulásokon mennek át, ha tart még a melegítés. A reakciótermékek száma óriási, jó néhányat nem is ismerünk még közülük. A végtermékek között kisebb és nagyobb molekulák egyaránt előfordulnak. A nagyoknak köszönhető a barna szín, a barna színt adó pigmentek molekuláinak melanoid az összefoglaló neve. Nagyrészük szerkezetének feltárása is még előttünk áll. A kisebb molekuláknak köszönhetjük az ízeket és az illatokat. (Nem tudunk ellenállni a kísértésnek. Képletek helyett álljon itt egyetlen mondat egy szakirodalmi összefoglalóból: „A reakció során első lépésként az amin a karbonilcsoportra addicionálódik, majd vízkilépéssel imin, ezt követően ciklizálódással glikozil-amin képződik.” Bocsánat.) A Maillard-reakció soklépéses, változatos lezajlása után a végeredményben a molekulák nagyobb hányada a barnulásban megjelenő pigment, kisebb hányada az ízekért felelős kisebb molekula.

A reakciókban szerepet játszó molekulák eredetileg a hús sejtjeiben rejtőztek. A sütés során a hőmérséklet emelkedésével a hús folyadékot veszít. A víz azonnal elpárolog, a fehérjék, aminosavak és cukrok pedig ottmaradnak a felszínen és Maillard-reakciókba lépnek egymással.

Barnulással és finom illatokkal járó Maillard-reakciók nem csak a hússütést kísérik. Ilyen reakciók adják a kenyér héjának barna színét is, fontos szerepet játszanak a sörfőzésben és a kávépörkölésben is. Hússütés közben kb. 140 Celsius-foknál indulnak be a Maillard-reakciók. Sörfőzésnél is aminosavakkal reagálnak a cukrok, a barnás szín annál sötétebb lesz, minél tovább melegítik a folyadékot.

A hőmérséklet változtatásával befolyásolni lehet a Maillard-reakció lefolyásának a gyorsaságát. 10 fok hőmérsékletemelkedés 2-3-szorosára gyorsíthatja a reakciósebességet. Hosszú idejű tárolás alatt a Maillard-reakció már szobahőmérsékleten is beindulhat. A legjobb barna söröknél a maláta lassú, természetes barnulásával kapják a barna színt. Gyorsabb megoldásnál a malátapörkölés magasabb hőmérsékleten végbemenő Maillard-reakciói adják a barnaságot, de ez nemkívánatos ízanyagok megjelenésével is járhat.

A Maillard-reakció végeredménye függ a hőmérséklettől, a kémhatástól és az alapanyagok koncentrációjától. Laboratóriumi kísérletekben a konyhai feltételektől távoleső variációt is kipróbáltak. 600 megapascal nyomáson például lugos kémhatású vizes oldatban színesebb lett a Maillard-reakció végeredménye, mint normál körülmények között. Savas kémhatású oldatnál viszont a fordítottja történik, kevesebb színt kapunk. 600 megapascal nyomáson az ízanyagokból is jóval kevesebb keletkezik. Jó, hogy így van, mert bajban lennénk, ha a gazdag ízek előállításáért 600 megapascalon akarnánk főzni. A 600 megapascal ugyanis a normál légköri nyomás hatezerszerese! Föld fényvisszaverő képességének változtatásával egyelőre nem lehet pénzt csinálni. Lovelock a bolygóátalakítót orvosnak látja, akinek hippokratészi esküt kell tennie. A napfényeltérítő technológiák félelmetes fegyverré válhatnak egy szuperhatalom kezében, terroristák számára is vonzó célpont lenne. Kinek a keze lesz a globális hőfokszabályozó gombján?

Print Friendly, PDF & Email

Hozzászólások

Nincs hozzászólás ehhez: “Barnulás és finom illatok: Maillard-reakció”



Szóljon hozzá!



Archívum

Hirdetés