Phản ứng maillard hình thành khi sản phẩm thực phẩm được chế biến dưới nhiệt độ. Nhờ phản ứng này, tạo ra mùi hương và màu sắc bắt mắt cho sản phẩm. Tuy nhiên, đối với một số sản phẩm, việc xảy ra phản ứng này là điều không mong muốn.
Hiện tượng maillard
Hiện tượng maillard thường được gọi là phản ứng hoá nâu không có enzyme. Trong quá trình chế biến thực phẩm ở nhiệt độ cao, phản ứng hoá học xảy ra giữa các acid amin và đường khử. Từ đó, tạo nên mùi thơm khác nhau và màu nâu cho sản phẩm.
Tuy nhiên, trong mỗi giai đoạn hình thành các sản phẩm hoá học khác nhau. Cần giám sát quá trình chế biến, nhằm đạt được mức độ maillard mong muốn. Cần phải hiểu các sản phẩm từ phản ứng maillard tạo thành, do chúng sẽ ảnh hưởng tích cực hay tiêu cực đến sức khoẻ của người tiêu dùng.
Ở giai đoạn đầu, với sự kết hợp giữa đường và acid amin, tạo thành hợp chất Amadori. Quá trình mất nước và sự phân chia của các phân tử đường, acid amin tiếp tục diễn ra sau đó. Từ đó, hình thành các sản phẩm phân hạch hydroxymethylfurfural (HMF) như pyruvaldehyde và diacetyl trong giai đoạn trung gian này. Sản phẩm sẽ có màu vàng nhẹ. Trong giai đoạn cuối cùng, sự ngưng tụ aldol xảy ra, hình thành các hợp chất nitơ dị vòng, tạo thành hợp chất melanoidin. Và tại đây tạo ra màu nâu cho sản phẩm.
Lợi ích và mặt hạn chế từ phản ứng maillard
Lợi ích
Theo các kết quả nghiên cứu chứng minh rằng, các sản phẩm phản ứng Maillard có cả tác động tích cực và tiêu cực đến sức khỏe. Chúng có thể là các hợp chất chống oxy hóa, diệt khuẩn, chống chất độc, kháng độc tố. Hầu hết các đặc tính này phụ thuộc vào quá trình chế biến thực phẩm.
Ví dụ như khả năng ngăn chặn phản ứng hóa nâu do enzyme polyphenoloxidase (PPO). Các sản phẩm có nguồn gốc từ thực vật, chẳng hạn như trái cây và rau quả, tạo ra nhiều hợp chất phenolic nội sinh trong quá trình thu hoạch và chế biến sau thu hoạch. Các hợp chất này bị oxy hóa bởi các enzyme polyphenoloxidase (PPO) và tyrosinase. Phản ứng maillard hình thành nhằm ngăn chặn quá trình enzyme hình thành, từ đó giúp duy trì chất lượng sản phẩm.
Ngoài ra, phản ứng maillard làm tăng giá trị cảm quan của hạt cà phê vì giúp tạo ra hợp chất melanoidin.
Mặt hạn chế
Đun nóng ở nhiệt độ cao bên cạnh mang lại lợi ích cho thực phẩm, ngược lại một số thực phẩm bị mất giá trị dinh dưỡng. Điển hình như sản phẩm sữa tươi, nếu quá trình tiệt trùng kéo dài và ở nhiệt độ quá cao, làm phá vỡ các thành phần dinh dưỡng. Đồng thời, chuyển hoá thành phản ứng maillard ở giai đoạn cuối, làm sản phẩm có màu nâu và hình thành các hợp chất độc tố là những điều không mong muốn. Ví dụ như sản phẩm mì ống, quá trình chế biến ở nhiệt độ cao làm giảm mức độ carotenoid.
Nhiệt độ càng tăng cao khiến các sản phẩm trung gian hình thành nhiều hơn. Trong sản xuất, luôn phải kiểm soát để không hình thành sản phẩm cuối cùng của phản ứng maillard. Các chất sinh ra như furosine, maltulose hay acrylamide,… là các chất gây ung thư, ảnh hưởng đến sức khoẻ một cách nghiêm trọng. Cụ thể như furosine, nó tác động xấu đến hệ thần kinh. Hơn nữa, liều cao furosine gây ra quá trình chết rụng tế bào và kích hoạt viêm. Vì vậy quá trình chế biến thực phẩm chỉ mong muốn hình thành các hợp chất trong giai đoạn hai.
Tài liệu tham khảo
[1] Food Processing and Maillard Reaction Products: Effect on Human Health and Nutrition, Nahid Tamanna and Niaz Mahmood
Vy Đặng
