واکنش مایارد

واکنش مایارد یا واکنش مایار ( به انگلیسی: Maillard reaction، تلفظ انگلیسی: /maɪˈjɑːr/ my - YAR ) یک واکنش شیمیایی بین اسیدهای آمینه و قندهای کاهنده است که عامل طعم متمایز غذاهایی است که بر اثر حرارت قهوه ای رنگ می شوند. استیک سرخ شده، کوفته های برشته شده، انواع کلوچه ها، بیسکوییت ها، نان ها ، سوسیس ها و بسیاری از غذاهای دیگر در حین پخته شدن، از طریق انجام این واکنش به پیش می روند. نام این واکنش به افتخار شیمی دان فرانسوی، لوئیس - کَمیل مایلار گذاشته شده است. او کسی بود که برای اولین بار در سال ۱۹۱۲ ضمن تلاش کرد تا به روش آزمایشگاهی تولید سنتز پروتئین به صورت بیولوژیکی دست یابد. [ ۱] [ ۲]
این واکنش نوعی فرایند قهوه ای شدن غیرآنزیمی است که به طور معمول در دمایی در حدود ۱۴۰ تا ۱۶۵ درجه سانتی گراد به سرعت رخ می دهد. بسیاری از دستورالعمل های غذایی برای اطمینان از انجام واکنش میلارد، نیاز به دمای بالا دارند. [ ۳] در دماهای بالاتر، فرایندهای کاراملیزه شدن و متعاقباً گرماکافت، به طور عمده جای واکنش میلارد را می گیرند.
طی این واکنش، گروه کربونیل واکنش پذیر موجود در یک قند با گروه آمین موجود در یک آمینو اسید، واکنش می دهد و موجب تشکیل یک سری از مولکول ها می شود که عامل عطر و طعم هستند. این فرایند در یک محیط قلیایی ( مانند استفاده از قلیاب در تهیه پرتزل های تیره ) تسریع می شود، به این علت که گروه های آمینی که به صورت پروتونه شده وجود دارند ( +RNH۳ ) ، پروتون زدایی شده ( RNH۲ ) و بنابراین خصلت هسه دوستی آنها افزایش می یابد. این واکنش، یک واکنش پایه برای بسیاری از دستورالعملهای آشپزی صنعتی برای طعم دهنده ها محسوب می شود. در دماهای بالا، ماده ای احتمالا[ ۴] سرطان زا، به نام آکریل آمید می تواند تشکیل شود. [ ۵] با استفاده از دماهای کمتر، اضافه کردن آنزیمی به نام آسپاراژیناز یا تزریق کربن مونوکسید، تا حد زیادی می توان از این موضوع جلوگیری کرد. [ ۴]
در سال ۱۹۱۲ میلارد مقاله ای را منتشر کرد که در آن به توصیف واکنش اسیدهای آمینه و قندها در دماهای بالا پرداخته بود. [ ۱] در سال ‍۹۵۳، جان اچ هاج ( John E. Hodge ) ، شیمی دان همکار با وزارت کشاورزی آمریکا، مکانیسمی برای نحوه انجام واکنش میلارد ارایه کرد. [ ۶] [ ۷]
• گروه کربونیل قند با گروه آمینو در ترکیب اسید آمینه وارد واکنش می شود و در نتیجه موجب تولید آب و مشتقات گلیکوزآمین دارای استخلاف بر روی اتم نیتروژن می شود.
• گلیکوزآمین ناپایدار متحمل یک بازآرایی آمادوری شده و موجب تشکیل کتوآمین ها می شود.
• روش های مختلفی برای انجام واکنش های بیشتر برای کتوزآمین ها وجود دارد:
• تولید دو مولکول آب و یک مولکول کاهنده موسوم به رِداکتون ( ترکیب هابی اِن دیولی حاوی گروه کربونیل )
• تولید ترکیباتی مانند دی استیل، پیرووالدهید و سایر محصولاتی که از آبکافت ترکیبات زنجیر کوتاه
• تولید پلیمرهای نیتروژنی قهوه ای و ملانوئیدین ها