При какой температуре происходит реакция Майяра?

Поскольку я работаю в области биохимии с аминосахарами, которые содержатся в грибах или морепродуктах, я знаю, что реакция Майяра происходит при комнатной температуре, в воде и даже в отсутствие аминокислот, поскольку эти сахара способны вступать в реакцию друг с другом.

Приветствие

Карамелизация — это окисление сахара, процесс, широко используемый в кулинарии для придания блюдам орехового вкуса и коричневого цвета. Карамелизация — это разновидность неферментативной реакции потемнения. В ходе процесса выделяются летучие химические вещества, придающие блюдам характерный карамельный вкус. Реакция включает в себя удаление воды (в виде пара) и расщепление сахара. Реакция карамелизации зависит от типа сахара. Сахароза и глюкоза карамелизируются при температуре около 160 °C (320 °F), а фруктоза — при 110 °C (230 °F).

Температура карамелизации сахара

Фруктоза 110 °C, 230 °F

Галактоза 160 °C, 320 °F

Глюкоза 160 °C, 320 °F

Мальтоза 180 °C, 356 °F

Сахароза 160 °C, 320 °F

Наибольшая скорость изменения цвета наблюдается при использовании фруктозы, так как ее карамелизация начинается при температуре 110 °C. Поэтому выпечка, приготовленная с использованием меда или фруктозного сиропа, будет темнее. Источник:

http://www.scienceofcooking.com/caramelization.htm

Поскольку мышечная ткань естественным образом содержит глюкозу (галактоза и фруктоза, потребляемые организмом, преобразуются в глюкозу печенью), мышечная ткань (стейк) карамелизуется как минимум при температуре 160 ° C, 320 ° F. если вы хотите проверить это, возьмите индукционную варочную панель и установите ее на 300 ° F. когда температура на сковороде увеличится, положите мясо. Он приготовится, но не покроется аппетитной корочкой, которая вам так нравится (кроме того, он будет готовиться целую вечность — около 40 минут для стейка без кости толщиной 2,5 см до средней прожарки 54 °C).

Боже мой, какое подробное объяснение простой, устоявшейся и хорошо изученной науки. Забудьте о еде. Существует огромный мир природы, который был исследован с научной точки зрения. Реакция Милларда, хотя и примечательна как интересное кулинарное наблюдение, уходит корнями в химию и известна как окисление. Это естественное, но иногда медленное разложение энергетических соединений, таких как сахара, белки и т. д. Окисление происходит при любой температуре, так же как испарение воды происходит при любой температуре окружающей среды. Точно так же, как вода не может оставаться жидкой при температуре выше 100 °C, некоторые молекулы крайне нестабильны при других температурах. То, что мы называем температурой приготовления, не является точным научным показателем температуры, поскольку обычно измеряется температура конкретного участка продукта, который нас интересует (например, в центре стейка). Реакция Милларда, которую ненаучно определяют как лёгкое подгорание, на самом деле не поддаётся количественному измерению в том смысле, в котором вы её ищете. Белки, углеводы и жиры окисляются при любой температуре, но быстрее при температуре выше точки кипения. См. раздел «Температура дымления жиров». Извините.

Реакция Майяра может происходить при широком диапазоне температур, но нижний предел точно не установлен. Она может происходить даже при комнатной температуре, придавая некоторые вкусовые компоненты (например) вызревающим сырам и хамону Серанно. При высоких температурах (более 300 °F / 150 °C) многие продукты заметно темнеют за считаные минуты, так что вы можете наблюдать, как они «подрумяниваются». При более низких температурах для того, чтобы изменения стали заметны, могут потребоваться часы, дни или даже годы. Вода замедляет реакции, но при более низких температурах она, наоборот, может способствовать реакции, позволяя белкам и сахарам свободно циркулировать.

В книге Гарольда МакГи «О еде и кулинарии» (переработанное издание) он утверждает (стр. 779):

Из правила, согласно которому для реакции Майяра необходима температура выше точки кипения, есть исключения. Щелочная среда, концентрированные растворы углеводов и аминокислот, а также длительное приготовление могут привести к появлению цвета и аромата Майяра во влажных продуктах. Например, яичные белки, богатые белком, с небольшим количеством глюкозы и на 90 % состоящие из воды, приобретут желтовато-коричневый оттенок, если варить их на медленном огне в течение 12 часов. Базовая жидкость для приготовления пива — водный экстракт ячменного солода, содержащий реактивные сахара и аминокислоты из проросших зёрен, — становится более насыщенной по цвету и вкусу после нескольких часов кипячения. То же самое происходит с водянистым мясным или куриным бульоном, который уваривают до получения концентрированного демигласа. Пудинг из хурмы становится почти чёрным благодаря сочетанию реактивной глюкозы, щелочной пищевой соды и многочасовой термической обработки; бальзамический уксус с годами становится почти чёрным!

Обратите внимание, что, хотя щелочная среда и помогает, она не является обязательной (например, в случае с бальзамическим уксусом). Другим стандартным примером нещелочной среды является традиционный ржаной хлеб пумперникель, который выпекается на пару в течение 12–24 часов при температуре в духовке около 225–250 °F (110–120 °C). Температура внутри хлеба не сильно превышает нормальную температуру кипения, но в такой влажной и относительно низкотемпературной среде можно отчётливо увидеть значительное изменение цвета.

Интересно, что, несмотря на информацию, содержащуюся во многих кулинарных источниках, многие из самых ранних исследований реакций Майяра проводились в системах, температура которых варьировалась от комнатной до чуть превышающей температуру тела, от реакций потемнения, которые придают почве коричневый оттенок, до внутренних реакций в человеческом организме, которые, как теперь считается, в значительной степени способствуют процессу старения и развитию некоторых заболеваний. Реакции Майяра также играют роль в естественных изменениях, которые происходят с влажными продуктами при комнатной температуре в течение многих лет. Например, когда вы находите в дальнем углу кладовой банку с консервами и обнаруживаете, что они стали коричневатыми.

При очень высоких или очень низких температурах реакции Майяра часто являются вторичными по отношению к другим процессам, таким как карамелизация и ферментативное потемнение.

Подводя итог, можно сказать, что вот полезный плакат, на котором показаны эффекты при различных температурах. Вкратце:

• При температуре выше 400 °F (200 °C) происходит в основном карамелизация, а при длительном нагревании возможно подгорание


• ~330°-400°F (165-200°C) — при более высоких температурах усиливается карамелизация, в результате которой расходуются сахара и, следовательно, подавляется реакция Майяра в верхней части этого диапазона


• ~300–330 °F (150–165 °C) — реакция Майяра протекает быстро, и заметное потемнение происходит в течение нескольких минут


• ~212–300 °F (100–150 °C) — чем ниже температура, тем медленнее протекает реакция Майяра, и обычно требуется много часов, чтобы довести воду до кипения


• ~130–212 °F (55–100 °C) — для реакции Майяра, которая заметно ускоряется в течение нескольких часов, необходимы вода, высокое содержание белка, сахара и щелочная среда; обычно процесс занимает несколько дней


• При температуре ниже 130 °F (55 °C) ферментативное потемнение во многих продуктах часто бывает более выраженным, чем реакция Майяра, но реакция Майяра все равно будет происходить в течение нескольких дней, месяцев или даже лет, причем при более низких температурах на это потребуется все больше времени

(В некоторых случаях определённые реакции могут активироваться при кратковременном воздействии высокой температуры, что затем может привести к более быстрому потемнению при температуре ниже точки кипения или даже близкой к комнатной.)

И последнее, но очень важное замечание: реакция Майяра — это очень общий процесс, который происходит между всеми видами аминокислот и сахаров. Таким образом, помимо потемнения, она может приводить к образованию множества различных вкусовых компонентов и продуктов. Различные реакции между конкретными аминокислотами и сахарами также протекают с разной скоростью в зависимости от температуры.

Я думаю, что это может быть одной из причин путаницы в различных профессиональных кулинарных источниках по поводу «минимальных» температур. Многие реакции, в результате которых появляются классические «вкус и запах Майяра», начинают заметно проявляться только при температуре около 120 °C (250 °F), а быстро они протекают только при температуре около 150 °C (300 °F) или выше. Реакции Майяра при более низких температурах приводят к образованию других вкусовых и ароматических компонентов, которые часто можно охарактеризовать как более «землистые». Хотя потемнение происходит медленнее, вкус блюда будет другим. Но поскольку продукты реакции всегда зависят от конкретных аминокислот и сахаров, а также от других условий (влажности, pH), сложно разделить температурные диапазоны на чёткие вкусовые зоны.