마이야르 반응의 뜻은 쉽게말해 갈색으로 변하는 반응을 의미한다. 요즘에는 요리분야에서 고기(스테이크)를 구울 때 많이 이야기가 나오며 유명해졌다. 마이야르반응은 멜라노이딘의 형성으로 갈변하는 것이다.
1. 마이야르반응 뜻
마이야르 반응은 아미노산과 환원당(특히 알도스)이 가열되거나 염기성 조건에서 일어나는 비효소적 갈색화 반응이다. 프랑스 화학자인 루이 카밀 마이야르(Louis-Camille Maillard)가 1912년 처음 발견했다.
2. 마이야르 반응 화학식과 메커니즘
마이야르 반응의 주요 반응 과정은
- 1단계: 아미노산과 환원당의 아미노기(-NH2)와 카보닐기(-C=O)가 반응하여 N-글리코실아민을 형성(R-NH2 + R'-C=O → R-NH-C=O-R' + H2O)
- 2단계: N-글리코실아민은 Amadori 재배열을 통해 케토사민으로 변환된다.(R-NH-C=O-R' → R-C=N-C-OH-R')
- 3단계: 케토사민은 다양한 후속 반응을 거쳐 갈색 색소인 멜라노이딘을 형성한다.
- 탈수 반응: 케토사민 + 케토사민 → 멜라노이딘 + H2O
환원 반응:
- 케토사민 + NADPH → 아미노산 + 멜라노이딘
산화 반응:
- 케토사민 + O2 → 멜라노이딘 + H2O2
- 초기 단계:
- 아미노산과 환원당의 반응
- N-글리코실아민 형성
- Amadori 재배열
중간 단계:
- 케토사민의 후속 반응
- 다양한 중간체 생성
후기 단계:
- 중간체의 축합 및 중합
- 멜라노이딘 형성
4. 마이야르 반응 영향 인자
- 온도: 온도가 높을수록 반응 속도가 빨라진다.
- pH: pH가 높을수록 반응 속도가 빨라진다.
- 수분: 수분 함량이 높을수록 반응 속도가 빨라진다.
- 아미노산 및 환원당의 종류: 아미노산과 환원당의 종류에 따라 반응 속도와 생성물이 달라진다.
5. 마이야르 반응 스테이크 활용
마이야르 반응을 위한 기본 온도는 120-130도이며 보통 170-180도가 마이야르로 적당한데, 200도가 넘어가면 탈 수 있다.
- 팬 예열: 팬을 강불로 충분히 예열한다. 팬 온도가 충분히 높지 않으면 마이야르 반응이 제대로 일어나지 않다.
- 굽는 온도: 고기를 굽는 온도는 180~200℃ 정도가 적당하다. 온도가 너무 높으면 고기가 타거나 퍽퍽해질 수 있으며, 온도가 너무 낮으면 마이야르 반응이 제대로 일어나지 않다.
- 굽는 시간: 고기의 두께에 따라 굽는 시간을 조절한다. 일반적으로 1cm 두께당 약 2분 정도 굽는 것이 좋다.
- 레스팅: 굽기가 끝난 고기를 5~10분 정도 레스팅한다. 레스팅을 통해 고기의 육즙을 유지하고 더욱 부드러운 식감을 즐길 수 있다.
익힘 정도 | 굽는 시간 | 육즙 온도 |
레어 | 2~3분 | 52~54℃ |
미디엄 레어 | 3~4분 | 54~57℃ |
미디엄 | 4~5분 | 57~60℃ |
미디엄 웰던 | 5~6분 | 60~63℃ |
웰던 | 6~7분 | 63℃ 이상 |
마이야르 반응은 다양한 분야에서 활용된다.
- 식품:
- 음식의 색, 향, 맛을 향상시키는 데 사용된다.
- 예: 구운 빵, 스테이크, 볶은 고기, 맥주 등
의약품:
- 약물의 안정성을 향상시키는 데 사용된다.
공업:
- 접착제, 코팅제 등의 제조에 사용된다.