Maillardova reakce je ve skutečnosti celá řada chemických pochodů, které jsou odpovědné za vytvoření typické chuti a hnědé barvy u pražení kávy, ale i mnohých dalších potravin jako je například čokoláda, grilovaný steak či toust. Reakce je pojmenována po francouzském doktorovi, Louisovi Camille Maillardovi, který ji popsal jako první.

Redukce cukrů a aminokyselin

Maillardovy reakce se vyskytují mezi aminokyselinou a redukujícím cukrem. Redukujícím cukrem je jakýkoliv cukr, který má aldehydovou nebo ketonovou skupinu. Tyto skupiny obsahují atom kyslíku s dvojnou vazbou spojující jej s uhlíkovým řetězcem, který může snadno reagovat s aminokyselinami a mnoha dalšími sloučeninami.

Aminokyseliny jsou stavebními kameny bílkovin. Mají mnoho struktur, ale všechny mají na jednom konci aminovou skupinu a na druhém karboxylovou skupinu. Aminová skupina (NH ₂) vlevo je součástí těchto reakcí. Reakce v níže uvedeném diagramu může být kterýkoliv z přibližně 500 různých postranních řetězců (cokoliv od jednoho atomu vodíku po řetězec atomů uhlíku), což přispívá ke značné složitosti těchto reakcí.

Reakce

Když společně zreagují, dusík v aminokyselině se váže na uhlíkový řetězec cukru a vydává jednu molekulu vody.

Molekula, která je tvořena glykosilaminem, je nestabilní, nejdříve mění svou strukturu v procesu zvaném Amadoriho přesmyk, poté znovu reaguje jednou ze tří cest: buďto ztrácí více molekul vody, aby se z nich staly molekuly karamelového typu, rozkládá se na molekuly krátkého řetězce (například na diacetyl, který se používá k výrobě popcornu s máslovou příchutí) nebo dojde k opětovné reakci s více aminokyselinami.

Všechny tři tyto produkty mohou znovu reagovat s aminokyselinami za vzniku molekul zvaných melanoidiny, tmavě hnědé sloučeniny, které kávě poskytují hnědé zbarvení a mohou nést sladové, chlebové, pražené, hořké až spálené chutě. Melanoidiny také hrají důležitou roli při tvorbě krémy a stabilizaci pěny¹.

Rychlost Maillardových reakcí se stává významnou při pražení kávy od 140 °C výše. Od 170 °C začne karamelizace spotřebovávat zbývající cukry. Vzhledem k požadované vysoké teplotě a protože při počáteční reakci dochází k uvolnění vody, postupuje reakce pomalu a začíná až když není okolo žádná vlhkost, což je důvod, proč káva začíná hnědnout až poté, co je fáze sušení zrna hotová.

Co je výsledkem

Různé cesty, kterými se tyto reakce mohou ubírat v kombinaci s řadou možných aminokyselin a cukrů zapojených do reakcí, způsobují, že tvoří obrovskou škálu chuťových sloučenin. Nejznámější z nich jsou chlebové, pražené nebo hořké příchutě melanoidinů a slané příchutě peptidů (například u grilovaného masa). Reakce mohou generovat také širokou škálu menších molekul, které mohou zahrnovat i květinové, ovocné a karamelové aroma, stejně jako trochu nežádoucí cibulové a zemité chutě.

Rozsah chutí, které jsou takto generovány, je klíčový pro komplexnost vůní v pražené kávě a to je jedním z důvodů, proč je obsah cukru u zeleného zrna tak důležitý, i když velmi málo cukrů přežije pražení a zůstanou neporušeny. Nezralá kávová zrna jsou toho skvělým příkladem, nedostatek cukru znamená, že nemohou proběhnout Maillardovy a karamelizační reakce a výsledná zrna jsou bledá a bez chuti.

Stejně jako chuť, melanoidiny vytvořené v Maillardových reakcích hrají důležitou roli také při tvorbě a stabilizaci krémy v espressu a ovlivňují tělo u filtrované kávy. Patrně mohou i za některé zdravotní benefity kávy zejména antioxidační a protizánětlivou aktivitu².

Zdroj: Barista Hustle

Markéta Sladkovská

K výběrové kávě jsem se dostala kolem roku 2015. Zajímám se o udržitelnost a vnímám ji jako důležitou součást kávového průmyslu. V roce 2020 jsem si otevřela bezobalový obchod BEZz v Brně, kam mimo jiné vybírám lokální pražírny.