고기를 구울 때 마이야르 반응이 일어나며 색과 향이 변하는 화학적 과정은 어떻게 되나요?

Question

안녕하세요 마이야르 반응은 환원당 사이의 화학 반응으로 멜라노이딘 색소가 생성돼 음식이 갈색으로 변하면서 특유의 풍미를 내게 되는 현상이라고 하던데요, 고기를 구울 때 마이야르 반응이 일어나며 색과 향이 변하는 화학적 과정은 어떻게 되나요?

Answer 1

안녕하세요.

말씀하신 마이야르 반응은 단백질 속의 아미노산과 탄수화물 속의 환원당이 열에 의해 반응하면서 일어나는 비효소적 갈변 반응입니다.

고기에는 아미노산(특히 리신, 글라이신, 알라닌 등)과 포도당, 리보스같은 환원당이 함께 존재하는데요 이 두 물질이 약 140~160°C 이상의 온도에서 만나면, 복잡한 일련의 화학 반응을 거쳐 갈색색소와 향미 성분이 만들어집니다.

이때 마이야르 반응은 여러 단계의 연속적인 변화를 통해 진행됩니다. 초기 단계는 축합 반응인데요, 환원당의 카보닐기(-C=O)와 아미노산의 아미노기(-NH₂)가 반응하여 글라이코실 아마을 형성합니다. 이후 생성된 글리코실아민은 불안정하여 아마도리 화합물로 전환되며 이 화합물은 마이야르 반응의 핵심 중간체로, 이후 다양한 방향족 화합물의 전구체가 됩니다.

마지막으로 아마도리 화합물은 열에 의해 분해되면서 유기산, 알데하이드, 케톤 등 여러 물질을 만듭니다. 이 과정에서 디카보닐 화합물이 생성되어 다시 다른 아미노산과 반응하면서 스트레커 분해를 일으킵니다. 이 반응을 통해 피라진, 피롤, 퓨란 같은 향기 화합물이 생성되고 이 화합물들이 바로 고기를 구울 때 나는 구수하고 고소한 향의 주성분입니다. 마지막으로, 여러 중간 산물들이 중합되어 고분자 갈색 물질인 멜라노이딘이 형성됩니다. 이 물질이 고기의 표면을 갈색 또는 짙은 황갈색으로 변화시키는 주된 원인입니다. 감사합니다.