О прохождении реакция Майера свидетельствует золотисто-коричневая корочке на хлебе, зажаренная рыба, мясо, коричневый оттенок высушенных фруктов. Цвет термически обработанным продуктам надают темные высокомолекулярные вещества меланоидины (от греческого «меланосом», что означает «черный»), которые образуются на последней стадии реакции Майера. Однако цвет стандартных меланоидинов - не черный, а красно-коричневый или темно-коричневый.
Меланоидины образуют черные пигменты, подобные гуминовых веществ, только в том случае, если огонь был очень сильный или вы забыли о картофель на сковородке, что жарится, пирога в духовке и безнадежно сожгли их. Сам же термин «меланоидины» в 1897 году предложил О.Шмидеберг.
Кофе, какао, пиво, квас, десертное вино, хлеб, жареное мясо и рыба ... Пока мы пьем и едим все это, реакция Майера и ее продукты, меланоидины, с нами. Мы потребляем около 10 г меланоидинов каждый день, поэтому так важно знать об их пользе и вреде.
По химической сущности меланоидины - это широкий спектр нерегулярных полимеров разнообразного строения, включая гетероциклическую и хиноидном структуры, с молекулярной массой от 0,2 до 100000 дальтон. Механизм их образования достаточно сложен и до конца не изучен - слишком уж много промежуточных продуктов, которые взаимодействуют между собой и с исходными веществами.
Традиционные рецепты приготовления блюд и напитков включают стадии обработки пищи, на которых образуются меланоидины. Например, темные сорта пива своим насыщенным цветом обязаны процессу меланоидинизации солода. А вкусовые добавки и ароматизаторы - это готовые продукты реакции Майара, которые получают отдельно и добавляют в продукты и напитки в качестве естественных красителей и усилителей вкуса. Ароматизаторы и приправы для фастфуда - того же происхождения. Например, пищевую добавку с ароматом тушеной грудинки получают микроволновым сушкой ферментативного гидролизата мяса говядины.
Однако вертится на языке вопрос - а не опасны эти вещества? Ведь только и слышишь: Не ешьте жареного, в поджаристой корочке содержится любая канцерогенное дрянь. Давайте разберемся.
Сегодня в научной литературе накоплено огромное количество данных о полезных свойствах меланоидинов - антиоксидантных, антимикробных, иммуномодулирующих, а также об их способности связывать ионы тяжелых металлов. Впервые антиоксидантная активность продуктов реакции Майера была обнаружена в 1961 году в экспериментах с вареным мясом. Затем было показано, что вареное мясо подавляет перекисное окисление липидов, а в роли собственно ингибиторов выступают меланоидины и мальтол, образующиеся в говядине при варке.
Сегодня ученые, исследующие природу антиоксидантной активности меланоидинов, предполагают, что она связана со структурой этих веществ, содержащих систему сообщающихся двойных связей в гетероциклических и хиноидном звеньях.
Именно такая структура позволяет обезвреживать свободные радикалы и захватывать металлы. И для организма это очень полезно. Скажем, связывая железо (Fе2+), меланоидины не дают ему взаимодействовать с перекисью водорода в организме с образованием сильного окислителя и разрушителя - гидроксильного радикала (HO-). Также они могут восстанавливать пероксильные липидные радикалы (RОО-).
Исследование меланоидинов кофе, подталкивает ученых к мысли, что они могут уменьшать риск заболевания раком. Кроме того, они усиливают синтез ферментов семейства глутатион-3-трансферазы, которые обезвреживают различные ксенобиотики. А группа ученых из Кореи, Японии и Германии в экспериментах на крысах показала, что аромат жареных кофейных зерен (результат реакции Майера) меняет работу некоторых генов и при этом в мозгу синтезируются белки, снижают последствия стресса из-за лишения сна. Таким образом, научно доказано, что просыпаться на запах кофе полезно для мозга, а потому и приятно. Впрочем, это вовсе не означает, что кофе надо пить с утра и до вечера. Руководитель исследований невролог Йосинори Масуо из Научно-исследовательского центра технологий здравоохранения (Япония) считает, что можно просто понюхать кофе, вместо того чтобы.
Благодаря полезным свойствам меланоидины нашли применение не только в кулинарии и пищевой химии. В народной медицине с незапамятных времен используют целебные свойства этих веществ. Отвар ржаных колосьев применяют для лечения заболеваний органов дыхания как отхаркивающее смягчающее средство; припарки из ячменного солода рекомендуют при воспалениях кожи и геморрое; отварами ячменного зерна лечат заболевания желудочно-кишечного тракта, почек, мочевых путей и нарушения обмена веществ.
Но вернемся к меланоидинов, которые мы едим. Они, надо признать, плохо расщепляются пищеварительными ферментами и не всасываются в желудочно-кишечном тракте. Казалось бы, минус? Не будем спешить. Меланоидины выполняют ту же функцию, что и пищевые волокна, улучшающие пищеварение и стимулируют рост бифидобактерий, то есть проявляют свойства пробиотиков. А это уже скорее плюс.
И все-таки откуда разговоры о канцерогены? Дело в том, что при слишком высоких температурах в ходе реакции Майера могут образовываться действительно токсичные или канцерогенные вещества. Например, акриламид появляется при запекании или жарке выше 180 °С, когда происходит термическое разложение меланоидинов. Вот почему пережаривайте не стоит. Но что интересно: исследователи выяснили, что некоторые продукты реакции Майера стимулируют образование ферментов, участвующих в связывания токсинов, в том числе и акриламида. А в модельных экспериментах было показано, что высокомолекулярные меланоидины подавляют образование канцерогенных N-нитрозаминов.
Конечно, к минусам можно приписать и то, что реакция Майара снижает биологическую ценность белков, поскольку аминокислоты, особенно лизин, треонин, аргинин и метионин, которых зачастую не хватает в организме, после соединения с сахарами становятся недоступными для пищеварительных ферментов и, следовательно, не усваиваются.
Чтобы оценить вреде или пользе меланоидинов, необходим комплексный подход к проблеме, учитывающий все факторы и детали, часто взаимоисключающие.
Более подробнее в "Меланоїдіни: добро і зло"