PENYEBAB REAKSI MAILLARD (MAILLARD REACTION)
Reaksi Maillard adalah reaksi antara karbohidrat khususnya gula pereduksi dengan gugus amina primer. hasilnya berupa produk berwarna cokelat yang sering dikehendaki. Namun kadang-kadang malah menjadi pertanda penurunan mutu. Reaksi maillard yang dikehendaki misalnya pada pemanggangan daging, roti, menggoreng ubi jalar, singkong singkong,, dll. Reaksi Maillard yang tdak dikehen dikehendaki daki misalny misalnya a misalnya pada pengeringan susu, telur. Gugus amino primer biasanya terdapat pada bahan awal berupa asam amino. Selama proses memasak, asam amino (bahan penyusun protein) dan gula dapat bereaksi melalui apa yang dikenal dengan reaksi Maillard. Reaksi ini ditemukan pertama kali oleh Maillard pada awal abad ke-20, saat ia ingin meneliti bagaimana asam-asam amino berikatan membentuk protein.
Maillard menemukan itu saat memanaskan campuran gula dan asam amino. Campuran berubah warna menjadi kecoklatan. Reaksi berlangsung dengan mudah pada suhu antara 150-260 derajat Celcius, kira-kira suhu pemanasan saat memasak. Tetapi hubungan antara reaksi Maillard dengan perubahan warna dan cita rasa makanan baru diketahui tahun 1940. PARA prajurit di Perang Dunia II mengeluhkan serbuk telur (mereka diberi ransum telur dalam bentuk serbuk) yang berubah warna menjadi coklat dan rasanya tidak enak. Setelah diteliti, ada hubungan erat antara perubahan warna menjadi coklat dan perubahan rasa itu.
Walaupun serbuk telur disimpan di suhu ruang, konsentrasi asam amino dan gula yang tinggi memungkinkan reaksi Maillard terjadi. Sejak itu diketahui, misalnya, bahwa pada saat memasak daging, ada hubungan antara perubahan warna coklat dan perubahan cita rasanya. Kini bahkan diketahui bahwa cita rasa dan aroma daging panggang ditimbulkan tidak kurang dari 600 senyawa. Pekerjaan kedua tim ini menyebutkan bahwa reaksi Maillard seringkali dapat menghasilkan akrilamida juga. Donald S Mottram dari University of Reading, mereaksikan asparagin (salah satu jenis asam amino) yang merupakan 40 persen asam amino dalam kentang dengan glukosa. Mereka menemukan bahkan pada suhu 100 derajat Celcius pun telah cukup untuk menghasilkan akrilamida. Jumlah akrilamida yang diproduksi akan meningkat tajam di atas 185 derajat Celcius. Tim kedua yang diketuai oleh Richard T Stadler dari Nestle Research Center di Lausanne, Swiss, menyimpulkan hal yang sama setelah menguji 20 asam amino pada suhu tinggi. Makanan lain yang berasal dari tumbuh-tumbuhan, seperti gandum dan sereal, juga kaya akan asparagin dan mungkin akan bereaksi mirip bila dipanaskan. Efek akrilamida pada manusia memang belum jelas, namun untuk tikus dan lalat buah positif menimbulkan kanker bila dikonsumsi dalam jumlah 1.000 kali diet rata-rata. WHO telah mendaftar akrilamida sebagai senyawa yang “mungkin karsinogenik bagi manusia” dan sedang mengoordinasikan riset untuk meneliti lebih jauh. Reaksi
Maillard
berlangsung
melalui
tahap
berikut:
Aldosa (gula pereduksi) bereaksi dengan asam amino atau dengan gugus amino dari protein sehingga dihasilkan basa Schiff. Perubahan terjadi menurut reaksi amadori sehingga menjadi amino ketosa. hasil reaksi amadori mengalami dehidrasi membentuk furfural dehida dari pentosa atau hidroksil metil furfural dari heksosa. proses dehidrasi selanjutnya menghasilkan produk antara berupa metil-dikarbonil yang diikuti penguraia menghasilkan reduktor dan dikarboksil seperti metilglioksal, asetot, dan diasetil. Aldehida-aldehida aktif dari 3 dan 4 terpolimerisasi tanpa mengikutsertakan gugus amino (disebut kondensasi aldol) atau dengan gugusan amino membentuk senyawa berwarna cokelat yang disebut melanoidin.
Reaksi maillard berlangsung cepat pada suasana alkalis dan dalam bentuk larutan. Meskipun demikian, pada kadar air bahan 13% sudah terjadi pencokelatan. Gula nonreduksi tidak dapat melakukan reaksi Maillard selama tidak terjadi pemecahan ikatan glikosida yang dapat membebasan monoskarida dengan gugus pereduksi. Aldopentosa lebih reaktif daripada aldoheksosa. Fruktosa dalam keadaan murni tidak akan mengalami kondensasi dengan asam amino.
Maltodekstrin
Maltodekstrin merupakan polimer dekstrosa (biasa disebut polimer glukosa). Secara umum dijual dalam bentuk bubuk kering, tidak mengandung banyak protein, lemak dan serat, serta tidak dapat dibuat dari produk malt (Anonim, 2005). Maltodekstrin mudah dicerna menghasilkan cukup energi (4 kalori/gram), larut dalam air dingin, serta mempunyai kemanisan yang rendah. Maltodekstrin didefinisikan oleh FDA sebagai produk yang mempunyai DE (dextrose equivalent ) kurang dari 20, merupakan gula yang cocok digunakan untuk makanan rendah lemak, efektif untuk peningkatan flavor, juice buah, minuman nutrisional serta produk kering lainnya (Anonim, 2005). Maltodekstrin dan dryed glucose syrup merupakan bentuk yang mudah larut dalam air atau system cairan lainnya, dan digunakan sebagai campuran kering. Produk tersebut dibuat dengan proses aglomerasi yang dapat menambah ukuran partikel serta menurunkan bulk densitas, sehingga menyebabkan kemudahan pelarutan (Anonim, 2005). Maltodekstrin dapat bercampur dengan air membentuk cairan koloid bila dipanaskan dan mempunyai kemampuan sebagai perekat, tidak memiliki warna dan bau yang tidak enak serta tidak toksik (Rachman,1992). Hui (1992), menjelaskan bahwa maltodekstrin dapat digunakan pada makanan karena maltodekstrin memiliki sifat-sifat spesifik tertentu. Sifat-sifat spesifik yang dimiliki maltodekstrin antara lain, maltodekstrin mengalami proses dispersi yang cepat, memiliki daya larut yang tinggi, mampu membentuk film, memiliki sifat higroskopis yang rendah, mampu membentuk tekstur, prosesbrowning rendah, mampu menghambat krstalisasi, tahan terhadap proses caking , memiliki daya ikat yang baik, pendispersi lemak, sebagai pengental (pada saus dan poduk-produk sejenisnya), memberikan flavor yang khas (misalnya pada permen) dan dapat digunakan pada makanan rendah kalori. Bernard (1989), menambahkan bahwa maltodekstrin dapat digunakan sebagai pelindung pada hard candy karena memiliki sifat higroskopis yang rendah.
Maltodekstrin dapat diaplikasikan untuk membuat makanan rendah lemak, rendah kalori dan dengan kandungan karbohidrat yang tinggi. Maltodekstrin memiliki nilai kalori rendah yaitu 1 kkal/gram dan berfungsi untuk membentuk tekstur, kekentalan, mengontrol kadar air dan pembentukan lapisan, selain itu juga berfungsi sebagai bahan pembantu pendispersi, sebagai bahan pembawa aroma, bahan pengisi dan dapat mempertahankan viskositas serta bentuk fisik makanan. Pencoklatan Non-Enzimatik 1.3.1
Karamelisasi
Karamelisasi (caramelisation) adalah oksidasi dari gula , proses yang digunakan secara ekstensif dalam memasak untuk rasa gula yang dihasilkan dan warna coklat. Karena proses terjadi, volatin kimia dilepaskan, menghasilkan karakteristik rasa karamel Warna coklat karamel didapat dari pemanasan larutan sukrosa dengan amonium bisulfat seperti yang digunakan pada minuman cola, minuman asam lainnya, produk-produk hasil pemanggangan, sirup, permen, pelet, dan bumbu kering. Larutan asam (pH 2-4,5) ini memiliki muatan negatif (Fennema 1996). Terdapat tiga kelompok karamel, yaitu karamelan, karamelen, dan karamelin, yang masing-masing memiki bobot molekul berbeda(Hartoyo A et al 2010). Contoh: Gula jika dipanaskan terus sehinga suhunya melampaui titik leburnya, misalnya 170°C, maka mulailah terjadinya karamelisasi. . Pencairan gula atau pemanasan larutan gula dengan keberadaan katalis asam atau basa dapat menyebabkan gula mengalami karamelisasi. Karamelisasi menghasilkan warna coklat dan aroma yan g disukai.
1.3.2
Reaksi Mailard
Reaksi Mailard adalah reaksi-reaksi antara karbohidrat, khususnya gula pereduksi dengan gugus amina primer. Hasil reaksi tersebut menghasilkan bahan berwarna coklat, yang sering dikehendaki atau kadang-kadang malahan menjadi pertanda penurunan mutu. Warna yang dikehendaki misalnya pada roti, daging, sate dan proses penggorengan ubi jalar. Gugus amina primer biasanya terdapat pada bahan awal sebagai asam amino. Reaksi Maillard dapat terjadi, misalnya selama produksi pembakaan roti. Kehilangan tersebut terutama terjadi pada bagian yang berwarna coklat (crust), yang mungkin karena terjadinya reaksi dengan gula pereduksi yang dibentuk selama proses fermentasi tetapi tidak habis digunakan oleh khamir (dari ragi roti). Meskipun gula-gula nonreduksi (misalnya sukrosa) tidak bereaksi dengan protein pada suhu rendah, tetapi pada suhu tinggi ternyata dapat menimbulkan reaksi Maillard, yang pada suhu tinggi terjadi pemecahan ikatan glikosidik dari sukrosa dan menghasilkan glukosa dan fruktosa. Dalam bahan pangan keberadaan karbohidrat kadang kala tidak sendiri melainkan berdampingan dengan zat gizi yang lain seperti protein dan lemak. Interaksi antara karbohidrat (gula) dengan protein telah dibahas, seperti tersebut diatas. Bahan pangan yang dominan kandungan karbohidratnya seperti singkong, ubi jalar, gula pasir, dll. Dalam pengolahan yang melibatkan pemanasan yang tinggi karbohidrat terutama gula akan mengalami karamelisasi (pencoklatan non enzimatis). Warna karamel ini kadang-kadang justru dikehendaki, tetapi jika dikehendaki karamelisasi yang berlebihan sebaliknya tidak diharapkan . Beberapa faktor yang mempengaruhi reaksi Maillard dalam makanan, antara lain yang utama adalah gugus aldehid atau keton (terutama berasal dari gula pereduk si) serta amin (dari protein). Faktor lainnya yaitu suhu, konsentrasi gula, konsentrasi amin, pH dan tipe gula. Suhu. Reaksi dapat terlihat pada suhu 37 oC, reaksi dapat terjadi secara cepat 100 oC, dan tidak terjadi pada 150 oC.
Konsentrasi. Reaksi terjadi lambat pada bahan pangan kering dan pada larutan yang sangat encer. Reaksi pencoklatan terjadi sangat cepat pada bahan pangan dengan kadar air 1015%.
Nilai pH. Pengaruh utama pH adalah terkait dengan protonasi grup amino. Pada pH rendah, lebih banyak grup amino yang terprotonasi dan lebih sedikit yang tersedia untuk bereaksi.
Gula. Konfigurasi stereokimia dan ukuran molekul gula mempeng aruhi kecepatan reaksi Maillard. Secara umum, molekul gula berukuran kecil bereaksi lebih cepat daripada yang lebih besar. Pentosa bereaksi lebih cepat daripada heksosa , dan heksosa bereaksi lebih cepat daripada disakarida. Tidak semua heksosa bereaksi dengan kecepatan yang sama. Galaktosa tampak lebih reaktif diantara heksosa lain. Fruktosa bereaksi lebih cepat daripada glukosa pada tahap awal, tetapi pada reaksi berikutnya kebalikannya.
