Карамелізація та меланоїдиноутворення, застосування у харчових технологіях

Карамелізація. Перетворення цукру під дією високої температури в аморфну масу, більш менш інтенсивно забарвлену в жовто-коричневий колір, називається карамелізацією. Початковою стадією розщеплювання моносахаридів є утворення ангидрідів в результаті втрати молекулою цукру води. Так, з глюкози при нагріванні її вище за температуру плавлення (145-149⁰) був отриманий глюкозан:

С₆Н₁₀О₅

А з фруктози (температура плавлення 98-102⁰) – фруктоза:

С₆Н₁₀О₅

Обезводнення моносахаридів, що продовжується, приводить до утворення альдегіду оксиметілфурфурола. Останній розкладається з утворенням мурашиної і левулінової кислот, що каталізують розкладання цукрів. Крім того, як і всі альдегіди, оксиметілфурфурол легко вступає в реакції ущільнення (полімеризації і конденсації). При цьому утворюються забарвлені в жовто-коричневий колір продукти, що розчинні у воді, володіють антикристалізаційною здатністю, несолодкі і такі, що не зброджуються. Зміни дисахаридів починаються з їх гідролізу. Так, сахароза, нагріта при температурі плавлення (160-185⁰), розкладається на D-глюкозу і D-фруктозу. Серед продуктів карамелізації сахарози, нагрітої до 190-200⁰, були виявлені карамелан, карамелен і карамелін. Перші дві речовини - порошки гіркого смаку, карамелан - жовтого, карамелен - коричневого кольору, добре розчинні у воді (карамелан, крім того розчинимо в 84%-ному етиловому спирті, що і використовують для його виділення). Карамелін розчиняється у воді лише при кип'яченні і дає колоїдний опалесцирующий розчин. Подібні ж продукти виходять при сухому нагріві глюкози. З фруктози отриманий карамелан.

Реакції меланоїдиноутворення. Процес меланоїдиноутворення – реакція між цурками та амінокислотами, білками та ін. сполуками, які містять аміногрупу.

В результаті реакції утворюються меланоїдини.У ці реакції вступають амінокислоти, поліпептиди і білки.

Кінцевими продуктами реакцій є меланоїдини - речовини невстановленого складу і будови. Як і продукти карамелізації, вони мають забарвлення від жовтого до темно-коричневого і є ненасиченими сполуками. Меланоїдини впливають на колір, смак, запах продуктів.

Цей процес знижує біологічну цінність.

Глюкоза (С₆Н₁₂О₆), спирт (С₂Н₅ОН). Меланоїдиноутворення досить часто спостерігається при тепловій обробці продуктів як тваринного, так і рослинного походження, оскільки майже всі вони містять деяку кількість редукуючих цукрів і вільних амінокислот.

Утворення меланоїдинів служить причиною появи жовто-коричневого забарвлення в харчових продуктах, підданих тепловій обробці, а також появи в них нових смакових і ароматичних речовин.