रसायन शास्त्र में हजारों नामित प्रतिक्रियाएं हैं, लेकिन उनमें से अधिकतर आम आदमी को कुछ भी नहीं बताएंगे। लेकिन एक प्रतिक्रिया है जिससे हर कोई बहुत परिचित है, और वह है माइलर्ड प्रतिक्रिया। जब हम सुगंधित कॉफी पीते हैं, ताजा बेक्ड ब्रेड और तला हुआ स्टेक खाते हैं तो हम इसका सामना करते हैं। और तब भी जब हम दोस्तों के साथ बीयर पीते हैं। माइलर्ड की रासायनिक प्रतिक्रिया सबसे "स्वादिष्ट" है, और यह वह है जो भोजन को सुगंधित और सुंदर बनाती है। और यद्यपि वह हमें हर जगह घेर लेती है - धरण, पीट, चिकित्सीय मिट्टी का निर्माण, हम रसोई में उसके जादू के बारे में बात करेंगे।
पहला स्टेक और एंथ्रोपोजेनेसिस
जूलोजिस्ट्स ने लंबे समय से देखा है कि महान वानर कच्चे के बजाय थर्मली प्रोसेस्ड फूड पसंद करते हैं। हां, और सभी पालतू जानवर इंसानों का खाना खाकर खुश होते हैं। आग, कटार और बर्तन लंबे समय से मानव जीवन का अभिन्न अंग रहे हैं। और उसी क्षण से, हमारी सभ्यता का सांस्कृतिक गठन शुरू हुआ। आख़िरकारभोजन के ऊष्मीय प्रसंस्करण ने नाटकीय रूप से भोजन के पाचन की दक्षता में वृद्धि की, जिससे हमारे पूर्वजों के लिए सोचने और दुनिया का पता लगाने के लिए समय खाली हो गया। यह कहा जा सकता है कि यह श्रम नहीं था जिसने हमें एक उचित व्यक्ति बनाया, लेकिन सूप का एक गर्म और स्वादिष्ट कटोरा और रासायनिक माइलर्ड प्रतिक्रिया के लिए तला हुआ स्टेक धन्यवाद।
पैन में चीनी, वसा और प्रोटीन मिलते हैं
भोजन में तीन मुख्य घटक होते हैं - प्रोटीन, वसा और कार्बोहाइड्रेट (शर्करा)। ये सभी मानव जीवन के लिए महत्वपूर्ण हैं, लेकिन यह लेख उसके बारे में नहीं है।
कार्बोहाइड्रेट और वसा की रासायनिक संरचना में विशिष्ट C=O कार्बोनिल समूह होते हैं और, हालांकि उनकी एक जटिल आणविक संरचना होती है, वे आम तौर पर रैखिक होते हैं। लेकिन प्रोटीन जटिल आणविक यौगिक होते हैं, उनमें अमीनो एसिड की श्रृंखला जटिल तृतीयक और यहां तक कि चतुर्धातुक संरचनाएं (ग्लोब्यूल) बनाती है। प्रोटीन में 20 अमीनो एसिड होते हैं, जिनमें से 4 (लाइसिन, आर्जिनिन, ट्रिप्टोफैन, हिस्टिडीन) में मुक्त अमीनो समूह NH2 और गुआनिडीन समूह C(NH2) होता है।)2 जो उन्हें आसानी से कमजोर बना देता है।
इसका मतलब है कि वे शर्करा और वसा के कार्बोनिल समूह के साथ आसानी से प्रतिक्रिया करते हैं। यह सैकरोमाइन संघनन प्रतिक्रिया है जो माइलार्ड के नाम को धारण करती है। प्रतिक्रिया एक शर्त के तहत आगे बढ़ती है - तापमान की आवश्यकता होती है। और तलते, उबालते या पकाते समय हमारे चूल्हे पर ठीक ऐसा ही होता है। यह "स्वादिष्ट" माइलर्ड रासायनिक प्रतिक्रिया है जो कटलेट और बन्स पर एक सुनहरे क्रस्ट की उपस्थिति के कारण होती है।
खोज की कहानी
काम करनाप्रोटीन संश्लेषण मार्गों के अध्ययन पर, 1912 में, एक युवा फ्रांसीसी, चिकित्सक और रसायनज्ञ लुई केमिली माइलर्ड ने अमीनो एसिड और शर्करा मिश्रित किया, गर्म समाधान किया और प्रतिक्रिया देखी। माइलार्ड ने परखनली में भूरे रंग के यौगिकों के निर्माण को देखा। लेकिन ये पेप्टाइड्स नहीं थे, बल्कि ऐसे पदार्थ थे जो तैयार भोजन के रंग और गंध को निर्धारित करते हैं। प्रतिक्रिया के दौरान किस तरह के पदार्थ बने, माइलार्ड ने स्थापित नहीं किया। उन्होंने केवल मिट्टी के humins के साथ उनकी समानता पर ध्यान दिया।
मैलार्ड प्रतिक्रिया के उत्पादों के निर्धारण के लिए वैज्ञानिक एस.पी. ने रिले दौड़ में भाग लिया। कोस्त्यचेव और वी.ए. पीटर्सबर्ग विश्वविद्यालय (1914) से ब्रिलियंट, जिन्होंने खमीर किण्वन का अध्ययन किया। लेकिन प्रतिक्रिया को नाम से नहीं पुकारा जाता है, क्योंकि खोजकर्ता यहीं नहीं रुका।
1912 से 1913 तक, 30 से अधिक प्रकाशन और माइलर्ड का डॉक्टरेट शोध प्रबंध प्रोटीन की उत्पत्ति। अमीनो एसिड पर ग्लिसरॉल और शर्करा की क्रिया, जहां लेखक ने इस बातचीत के दौरान कई चरणों की स्थापना की।
यह अफ़सोस की बात है कि वैज्ञानिक को अपने जीवनकाल में प्रसिद्धि नहीं मिली, रसायनज्ञों को 1946 में मैलार्ड रासायनिक प्रतिक्रिया में अधिक विस्तार से दिलचस्पी हो गई। यह तब था जब अमेरिकी रसायनज्ञ जॉन जॉर्ज ने जर्नल ऑफ एग्रीकल्चर एंड फूड केमिस्ट्री में खाना पकाने में इस प्रतिक्रिया के चरणों और महत्व के बारे में एक लेख प्रकाशित किया था। माइलार्ड प्रतिक्रिया पर यह लेख आज भी पत्रिका के इतिहास में सबसे अधिक उद्धृत लेख है।
लेकिन saccharoamine संघनन अभी भी गर्व से फ्रांसीसी खोजकर्ता का नाम धारण करता है।
साधारण भाषा में थोड़ी सी केमिस्ट्री
आज यह ज्ञात है कि माइलर्ड प्रतिक्रिया अनुक्रमिक और समानांतर प्रतिक्रियाओं का एक झरना हैएक फ्राइंग पैन, बर्तन या ओवन में रखें। यह सब प्रोटीन और पेप्टाइड्स के प्राथमिक अमीनो समूहों द्वारा शर्करा (ग्लूकोज, सुक्रोज और फ्रुक्टोज) के संघनन से शुरू होता है। परिणामी यौगिक परिवर्तनों की एक श्रृंखला से गुजरते हैं, जिसके परिणामस्वरूप चक्रीय, हेट्रोसायक्लिक, बहुलक पदार्थ बनते हैं। यह वे हैं जो रासायनिक माइलार्ड प्रतिक्रिया को "स्वादिष्ट" बनाते हैं। वे रंगहीन और रंगीन, सुगंधित या एक अप्रिय गंध के साथ हो सकते हैं। हर गृहिणी जानती है कि यह तैयारी की शर्तों पर निर्भर करेगा।
कारमेलाइज़ेशन और स्टेक
वैज्ञानिक मैलार्ड द्वारा खोजी गई प्रतिक्रियाओं के परिसर को मेलेनोइड्स (रंगीन पदार्थ) के गठन के साथ उत्पादों का गैर-एंजाइमी ब्राउनिंग कहा जाता है। प्रक्रिया का रसायन जटिल है, सैकड़ों रासायनिक यौगिक बनते हैं, जिनमें से अधिकांश की अभी तक पहचान नहीं हो पाई है।
कारमेलिज़ेशन - गर्म होने पर साधारण शर्करा का परिवर्तन - केवल कैंडी नहीं है। यह प्रक्रिया मांस को भूनने और सब्जियों को भूनते समय होती है। परिणामी माल्टोल और आइसोमाल्टोल पके हुए ब्रेड की गंध देते हैं, और 2-एच-4-हाइड्रॉक्सी-5-मिथाइलुरेथेन में तले हुए मांस की तरह गंध आती है।
प्रतिक्रियाओं के कैस्केड से अधिक से अधिक मेलेनोइड्स बनते हैं और स्टेक पर क्रस्ट गहरा हो जाता है। पानी में, माइलार्ड प्रतिक्रिया धीमी होती है, लेकिन तेल में और खुली आग पर, यह जल्दी से आगे बढ़ती है। बस सावधान रहें कि मांस न जलाएं!
मेलानोइड्स प्रकट हुए - प्रतिक्रिया पारित हो गई
ये पदार्थ, अपनी प्रकृति से, अनियमित बहुलक संरचनाओं से, का रंग होता हैलाल से गहरा भूरा। कई की संरचना आज भी एक रहस्य बनी हुई है। हम प्रतिदिन 10 ग्राम तक मेलेनॉइड का सेवन करते हैं, जो कॉफी, बीयर, क्वास, वाइन, ब्रेड, तली हुई मछली और मांस में पाए जाते हैं।
सुगंधित पदार्थ उनके गठन से जुड़े होते हैं: फुरफुरल, एसिटालडिहाइड, एल्डिहाइड, डायसेटाइल और कई अन्य। भोजन सुन्दर ही नहीं सुगंधित भी हो जाता है।
नुकसान या फ़ायदा?
मेलेनोइड्स की उपस्थिति से ही तले हुए खाद्य पदार्थों के खतरों के बारे में डर जुड़ा होता है। तो क्या वे हानिकारक हैं या नहीं?
मेलेनोइड्स के लाभों पर बहुत सारा डेटा जमा किया गया है, जिसमें एंटीऑक्सिडेंट, जीवाणुरोधी, इम्यूनोमॉड्यूलेटरी गुण होते हैं। वे भारी धातु आयनों को बांधने में भी सक्षम हैं।
उदाहरण के लिए, कॉफी में निहित मेलेनोइड्स का रोगाणुरोधी प्रभाव माइलार्ड प्रतिक्रिया के दौरान हाइड्रोजन पेरोक्साइड के निर्माण से जुड़ा होता है। यह वह है जो बैक्टीरिया के प्रजनन और विकास को रोकती है।
मेलानोइड्स का उपयोग प्राचीन काल से लोक चिकित्सा में व्यापक रूप से किया जाता रहा है। याद रखें, सभी उपचार करने वाले हर्बल काढ़े भूरे रंग के होते हैं और यह इन जटिल रासायनिक यौगिकों की उपस्थिति के कारण होता है।
मेलानोइड्स आंतों में अवशोषित नहीं होते हैं और एंजाइमेटिक क्लीवेज के लिए खराब रूप से उत्तरदायी होते हैं। इस प्रकार, वे प्रीबायोटिक्स का कार्य करते हैं - जैसे आहार फाइबर, वे आंत में बिफीडोबैक्टीरिया के विकास को प्रोत्साहित करते हैं।
क्या तला हुआ खाना खाना बुरा है?
लेकिन नुकसान भी हैं। सबसे पहले, माइलार्ड प्रतिक्रिया के दौरान, प्रोटीन का जैविक मूल्य कम हो जाता है, जो शर्करा से बंधे होते हैं और बन जाते हैंहमारे शरीर के एंजाइमों के लिए कम सुलभ। लेकिन क्या यह स्टेक या ताज़े बन की सुगंध और स्वाद के लायक नहीं है?
दूसरे, ऊंचे तापमान (180 डिग्री सेल्सियस से ऊपर) पर ये सड़ जाते हैं। और यहीं से जहरीले और कार्सिनोजेनिक पदार्थ बनते हैं। यह इन तापमानों पर है कि जहरीले एक्रिलामाइड का उत्पादन करने के लिए मांस को तला जाता है। इसलिए आपको अपना खाना ज़्यादा नहीं पकाना चाहिए।
