Самая вкусная реакция

Когда Майар открыл свою знаменитую реакцию, он ничего не знал про химию еды. Он просто продолжал работы Эмиля Фишера, который научился делать из аминокислот пептиды. Фишер доказал, что пептиды (короткие белки) состоят из цепочек аминокислот, связанных друг с другом так называемыми пептидными (или амидными) связями, и нужно только уметь создавать такие связи. Придуманный им способ требовал достаточно опасных реактивов, а Майар хотел получать пептиды в условиях живого организма. Для этого он изучал влияние различных веществ, которые бывают в клетках, на образование пептидной связи и обнаружил, что данному процессу очень помогает глицерин. Глицерин – это трехосновный спирт, в котором есть три гидроксильные группы.

Майар пошел дальше: вместо глицерина он взял соединения, в которых гидроксильных групп еще больше. В биологических системах таких соединений (полиспиртов) очень много. Самые известные из них – банальные углеводы. Например, в молекуле глюкозы пять гидроксильных групп. Майар попытался получить пептиды в присутствии глюкозы, но не преуспел. При этом какая-то реакция все же протекала, что было видно невооруженным взглядом: смеси аминокислот и углеводов при нагревании окрашивались.

В своих дальнейших исследованиях Майар осознал, что причина была в другой группе атомов, которая также есть в углеводах. Это карбонильная (кетоновая или альдегидная) группа, содержащая связанные друг с другом двойной связью атомы углерода и кислорода. Именно она реагировала с аминогруппой в аминокислотах, что вызывало целую серию различных реакций, которые давали коричневые, а при длительном выдерживании черные, вещества. Майар заметил, что коричневые вещества растворялись в воде, а черные – уже нет. Это напомнило ему гуминовые кислоты (компоненты почв), которые он изучал раньше. Он даже предположил, что при образовании торфов и угля протекает именно эта реакция.

Про связь с пищевой химией Майар тогда не подумал. Но о ней подумали во время Второй мировой войны, когда американские военные пришли за помощью к ученым. Они обнаружили, что при хранении запасов сухого молока и таких же дегидратированных яиц эти смеси (компоненты пайков) постепенно становились коричневыми, ведь аминокислот и углеводов в них было предостаточно. Однозначно связать окрашивание пайков с протеканием реакции Майара удалось уже после войны Барнсу и Коуфману, ученым из General Food Laboratory в Нью-Джерси. И они же осторожно предположили, что данная реакция отвечает за появление у многих продуктов питания привычных нам вкусов.

После этого открытия за реакцию Майара взялись всерьез. Оказалось, что она очень сложная, многостадийная и зависит не только от того, какие именно аминокислоты, пептиды и углеводы есть в продукте, но и от температуры, кислотности среды, количества воды и многого другого. В общем, каждому найдется, что поизучать. Реакции Майара даже посвящен Международный симпозиум, который проводится раз в четыре года с 1979 года и, полагаю, будет проводиться еще долго.

Но даже если вы не ученый-«майаровед», кое-что о реакции Майара все же знать нужно, ведь именно она придает вкус многим любимым нами блюдам (о, жареная картошечка!). О том, как воспользоваться этим знанием на кухне, я напишу в следующий раз.