CE QUI SE PASSE

o) La réaction de Maillard

1 - Condensation de Maillard
Tout commence de par la "rencontre" d'un acide aminé avec un sucre, comme par exemple, le glucose. Sous l'action de la chaleur, l'atome d'azote de la fonction amine de l'acide aminé et l'atome de carbone de la fonction aldéhyde du scure mettent deux électrons en commun, formant ainsi une double liaison. Les deux atomes atomes d'hydrogène de la même fonction amine et l'oxygène de la fonction aldéhyde, étant de trop, se retirent sous la forme d'une molécule d'eau. Le produit obtenue porte le nom de "Base de Schiff".

Schéma simplifié de la condensation de Maillard

Exemple avec l'alanine et le glucose

 

2 - Réarrangement d'Amadori ou de Heynes
Le produit obtenu par la rencontre précédente ne semble pas très stable puisque la molécule change aussitôt de forme : c'est le rérrangement d'Amadori ou de Heynes, plus stable.

En violet : Radical de l'acide aminé alanine En bleu : ce qui change

Les deux atomes d'hydrogène du carbone (2) vont se fixer sur le carbone (1) et sur l'atome d'azote. La liaison azote-carbone (1) ainsi que son oxygène devient simple tandis que le deuxième carbone, ayant perdu une liaion, forme une double liaison. Cette réaction est appellée "équilibre céto-énolique".

 

3 - Déshydratation modérée
Le produit obtenue du réarrangement d'Amadori n'est pas au bout de ses transformations. Tout d'abord il subit une énolisation (transformation d'une fonction alcool et d'une fonction carboxyle, ici cétone, en une fonction énol ).

En violet : Radical de l'acide aminé alanine En bleu : Fonction cétone + fonction alcool En rouge : Fonction énol

 

Puis, en milieu basique, l'acide aminé se sépare du reste de la molécule. Le deuxième et le troisième carbone perdent leurs atomes d'hydrogène et leur liaison carbone-carbone devient simple. Ainsi, le liaison avec l'oxygène double.

Le produit obtenu n'est pas stable, il s'en suit alors une nouvelle dégradation, dite de Strecker. La molécule et l'acide aminé fusionnent : le carbone (3) perd son atome d'oxygène, remplacée par l'atome d'azote de l'acide aminé, qui perd deux atomes d'hydrogène. On obtient alors une molécule d'eau, c'est donc une déshydratation.
Ensuite, le composé carbonyle de l'ancien acide aminé devient une molécule de dioxyde de carbone, l'atome d'hydrogène restant se fixe sur l'atome d'oxygène du carbone (2). Les liaisons se réarrangent en conséquence.

La molécule d'eau perdue plus tôt revient. L'atome de carbone fixé à l'atome d'azote se détache, et forme une fonction aldéhyde avec l'atome d'oxygène de la molécule d'eau. Les deux atomes d'hydrogène restant se fixent alors sur l'atome d'azote. On appelle donc cette suite de réaction une déshydratation modérée puisque aucune molécules d'eau n'a été rejetée réellement.
S'en suit alors un réarrangement : l'atome d'hydrogène de la fonction alcool du carbone (2) vient se fixer sur le carbone (3), changeant la place de la double liaison. Le produit obtenue alors est appellé aminocétone.

 

4 - Synthèse d'une mélanoïdine
Un grand nombre de ces molécules issues de la dégradation de Strecker peuvent polymériser : elle réagissent entre elles pour former une chaine de ces molécules. À ce jour, ces réactions ne sont pas encore bien connues. On peut seulement affirmer que la couleur brune vient d'une molécule de mélanoïdine, dérivée d'une chaîne d'aminocétone. Sa synthèse n'est pas encore bien connue.

La mélanoïdine (la plus probable des hypothèses)

La molécule colorante du poulet, la mélanoïdine, C₃₂H₄₀N₁₀O_7, s'obtient donc partir de molécules de sucre et d'acides aminés. On y observe seulement fonctions amines et cétones, mais aucune fonctions alcool.