Ba giai đoạn phản ứng Maillard:
- Giai đoạn 1: Hình thành nên hợp chất N – glycoside.
- Giai đoạn 2: Sau khi hình thành hợp chất N - glycoside, sẽ tạo thành ion immonium và sau đó là chuyển vị (isomer hoá), phản ứng này gọi là sự chuyển vị Amadori và tạo ra hợp chất ketosamine.
- Giai đoạn 3: Các hợp chất ketosamine lại bị khử nước trở thành các hợp chất reductones và dehydro reductone nhƣ diacetyl, acetol hay pyruvaldehyde. Sau cùng, đến lƣợt các hợp chất vừa sinh ra sẽ tham gia các phản ứng thoái hoá cắt mạch Strecker, tạo tành các hợp chất amin, aldehit tạo hương vị cho sản phẩm
Các sản phẩm hình thành trong phản ứng Maillard:
- Sản phẩm của giai đoạn đầu không màu và không hấp thụ ánh sáng cực tím.
- Ở giai đoạn thứ hai thì sản phẩm tạo ra sẽ có màu vàng hoặc không màu.
- Ở giai đoạn cuối có các phản ứng ngƣng tụ aldol với sự tạo thành polymer màu nâu không chứa nitơ, trùng hợp andehitamin với sự tạo thành các hợp chất nitơ dị vòng. Kết quả là sản phẩm cuối có màu đậm.
SVTH : Lục Trịnh Bảo Trân 24
- Phản ứng bắt đầu ở nhiệt độ 30 C, tăng nhanh khi nhiệt độ 60 C. Khi nhiệt độ bằng 100 ÷ 1300C phản ứng xảy ra rất nhanh
- Ở nhiệt độ 1450C trong khoảng từ 50 – 60 phút sẽ tạo thành các melanoidin có vị đắng và mùi khét
Các yếu tố ảnh hưởng đến phản ứng Maillard:
- Acid amin: Acid amin có khả năng cho màu mạnh nhất là Lysine, Cystin cho màu yếu nhất. Trong 100g hạt điều có 928 mg Lysine và 393 mg Cystin và các Acid amin khác cũng chiểm hàm lƣợng cao.
- Đường: Đường pentose (như ribose) phản ứng dễ dàng hơn đường hexose (như glucose) và đường hexose lại phản ứng hơn đường disaccharide. Trong 100g hạt điều có 5,81g saccharose và 0,01g đường khử. Nhưng trong quá trình rang Sacchrose bị thủy phân thành đường khử ở nhiệt độ 50 – 600C
- Hoạt độ của nước: Nước được hình thành trong suốt phản ứng Maillard. Do đó phản ứng Maillard sẽ diễn ra với tốc độ chậm hơn khi hoạt độ nước cao. Hơn nữa, lượng chất phản ứng sẽ loãng ở hoạt độ nước cao, trong khi đó ở hoạt độ nước thấp thì nồng độ các chất phản ứng cao nhƣng tính linh động của chúng giảm.
Thông thường, phản ứng Maillard xảy ra nhanh nhất ở hoạt độ nước trong khoảng 0,5 – 0,8.
Ảnh hưởng của nhiệt độ cao trong quá trình rang tới các thành phần dinh dƣỡng của nhân điều
- Với chất đạm (Protit): Khi rang ở nhiệt độ cao quá lâu, giá trị dinh dƣỡng của protit giảm đi vì tạo thành các liên kết khó tiêu. Quá trình này hay xảy ra khi nướng, hấp thức ăn trong lò nhiệt độ cao.
- Với chất béo (Lipid): Khi rang lâu ở nhiệt độ cao các acid béo không no sẽ bị oxy hóa làm mất tác dụng có ích, đồng thời các liên kết kép trong cấu trúc của các axit này bị bẻ gãy tạo thành các sản phẩm trung gian nhƣ là peroxid aldehyte có hại đối với cơ thể.
- Với chất bột (Glucid): gồm các loại đường đơn, đường kép, tinh bột, celluloza. Ở nhiệt độ đun sôi các loại đường đơn giản không có biến đổi đáng kể.
SVTH : Lục Trịnh Bảo Trân 25
Quá trình chế biến nóng làm cho tinh bột dễ tiêu hơn, cellulose không bị nứt ra và trở nên mềm hơn, cho phép các dịch tiêu hóa tiếp xúc với các thành phần dinh dưỡng trong tế bào thực vật (thường cellulose tạo một lớp màng bao bọc bên ngoài tế bào của các loại hạt, củ, rau…). Nhƣng khi chế biến ở nhiệt độ cao đặc biệt là trong môi trường khô không có nước, các thành phần của tinh bột cũng bị biến đổi khó tiêu hóa hoặc độc hại với cơ thể.
- Các loại chất khoáng (Canxi, phospho, kali, magie…) trong quá trình rang không có biến đổi đáng kể.
- Vitamin: các vitamin chịu nhiều thay đổi nhất vì đó là những thành phần tương đối ít bền vững. Các vitamin tan trong chất béo như E, K tương đối bền vững với nhiệt độ, Trong các vitamin nhóm B thì vitamin B1 ít bền vững nhất, vitamin B2, vitamin PP hầu nhƣ không bị phân hủy. Trong nhân điều Vitamin nhóm B là chủ yếu. Vitamin C ít bền vững nhất. Chất này bị oxy hóa nhanh, nhất là ở nhiệt độ cao. Trong thời gian bảo quản lượng vitamin C cũng giảm dần. Người ta ước tính lượng vitamin mất do nấu nướng như sau : Vitamin C 50%, Vitamin B1 30%, Caroten 20%.
SVTH : Lục Trịnh Bảo Trân 26