第三回は2種類の実験をしました。
一つ目「メイラード反応」
還元糖とアミノ酸あるいはタンパク質との反応によって、褐色の物質メライノイジンが生成されますが、これらの反応をアミノカルボニル反応または、発見者の名前にちなんで、メイラード反応とよぶ。
ご飯を炊飯器で長時間保温すると、黄色に変色することがありますが、これはご飯のでんぷんとたんぱく質が高温で分解し生じたグルコースとアミノ酸が反応した結果です。また、焼き肉をする際にも、肉中のグルコースやグリコーゲンとアミノ酸やたんぱく質が高温で反応して褐変現象を起こします。
実験は、メイラード反応の色の変化を時間経過とともに観察しました
(開始から5分ごとに30分後まで)
考察のポイントは
1.糖の種類によって反応の強さに違いがあるか?
反応させる糖として、グルコース、アラビノース、スクロースを使いました。
メイラード反応はペントース>ヘキトース>二糖類の順に反応が強くなると言われています。
実験結果の反応の強さの順でアラビノース>グルコース>スクロースとなりました。
なお、スクロースは全く反応しませんでした。
どうしてでしょうか?
今回、実験は行いませんでしたが、同じ二糖類でもラクトース、マルトースは反応します。しかしながらスクロースは還元性がないので全く反応しません(←ここ重要ポイント)
このことは、生化学でも必要ですし管理栄養士の国家試験で必要な知識なのでよく覚えておきましょう。
2.pHによって反応の強さに違いがあるか?
蒸留水(中性)、酢酸(酸性)、炭酸水素ナトリウム(アルカリ性)を添加し、試験管の中の溶液のpHを変えると反応の強さが変わる。
メイラード反応は、中性からアルカリ性で反応しやすい。特にアルカリ性での反応の強さは顕著である。
お菓子に入れるベーキングパウダーには炭酸水素ナトリウムが入っている。これは炭酸ガスの発生によりふっくらさせる目的以外に、アルカリ性にすることによってメイラード反応を促進させることもある。
メイラード反応の理論がわかればお菓子の色も自由自在♪
グルコールで 左:アルカリ性 右:酸性
左:グルコース(アルカリ性) 右:アラビノース(アルカリ性)
※写真は全て30分加熱後