Posmeđivanje SAŽETAK

REAKCIJE POSMEĐIVANJA U PREHRAMBENIM PROIZVODIMA

Reakcije posmeđivanja su najznačajniji procesi koji se odvijaju tijekom procesiranja i skladištenja hrane, a dijele se na enzimska i neenzimska posmeđivanja. Ove reakcije izravno utjeāu na nutritivnu vrijednost, sigurnost, stabilnost i tehnološka svojstva proizvoda. Dok su u nekim slučajevima poželjne zbog razvoja specifičnih aroma i boja, često uzrokuju negativne promjene koje dovode do ekonomskih gubitaka.

ENZIMSKO POSMEĐIVANJE

Enzimsko posmeđivanje primarno pogađa voće, povrće i morske plodove. Proces je kataliziran enzimom polifenoloksidaza ($1,2 Ġ\text{ benzendiol-kisik oksidoreduktaza}$, EC 1.10.3.1), poznatim i pod nazivima fenolaza ili tirozinaza. Za odvijanje reakcije neophodna su tri faktora: enzim, fenolni supstrat i kisik ($O_2$). Polifenoloksidaza katalizira hidroksilaciju monofenola i oksidaciju difenola u kinone, koji se zatim polimeriziraju u tamno obojene pigmente melanine. Ovi produkti mogu imati antibakterijsko i antioksidativno djelovanje, ali u preradi voća uzrokuju nepoželjne promjene boje i arome.

KONTROLA ENZIMSKOG POSMEĐIVANJE

Kontrola se temelji na inhibiciji polifenoloksidaze ili uklanjanju reaktanata poput kisika i supstrata. Fizikalne metode uključuju zagrijavanje (blanširanje na $70-105Ġ^\text{∘}C$, pasterizacija na $60-85Ġ^\text{∘}C$), hlađenje, zraāenje i primjenu visokog tlaka. Kemijska inhibicija obuhvaća korištenje kiselina (limunska, jabučna), reducira (askorbinska kiselina), helirajućih sredstava ($\text{EDTA}$, $\text{NaCl}$) te inhibitora poput sulfita i aromatskih karboksilnih kiselina. Brzina reakcije ovisi o pH vrijednosti, temperaturi i prisutnosti bakra ($Cu^{2+}$) u aktivnom mjestu enzima.

MAILLARDOVE REAKCIJE

Maillardove reakcije su kompleksni nizovi interakcija između slobodne amino skupine (aminokiseline, peptidi, proteini) i karbonilne skupine reducirajućih šećera. Reakcije prolaze kroz tri faze: inicijalnu (bezbojni produkti, Amadorijevo pregrupiranje), fazu stvaranja međuprodukata (dehidratacija i fragmentacija šećera, Streckerova degradacija uz oslobađanje $CO_2$) i finalnu fazu u kojoj nastaju smeđi polimeri melanoidini. Procesi ovise o aktivitetu vode ($a_w$, maksimum oko $0,7$), pH vrijednosti i temperaturi, pri čemu pentoze reagiraju brže od heksoza.

KARAMELIZACIJA I DEGRADACIJA ASKORBINSKE KISELINE

Karamelizacija uključuje termičku degradaciju ugljikohidrata bez prisutnosti amina na visokim temperaturama, uzrokujući nastanak furaldehida i karakterističnih aroma. Posmeđivanje uzrokovano degradacijom askorbinske kiseline (vitamina C) karakteristično je za citrusne plodove i odvija se pod aerobnim ili anaerobnim uvjetima. Faktori poput metala ($Cu$, $Fe$), kisika i visokog pH ubrzavaju ovaj proces, transformirajući askorbinsku kiselinu u pentoze i furfural, što rezultira tamnjenjem soka.

INHIBICIJA NEENZIMSKOG POSMEĐIVANJA

Najučinkovitiji inhibitori neenzimskog posmeđivanja su sulfiti koji reagiraju s karbonilnim spojevima i prekidaju reakcijski niz. Ostale metode uključuju skladištenje na temperaturama ispod $-10Ġ^\text{∘}C$, snižavanje pH vrijednosti, kontrolu aktiviteta vode ($a_w$) te uklanjanje reaktanata. Očuvanje vitamina C brzim uklanjanjem kisika, vakuumskim pakiranjem ili primjenom suvremenih tehnologija poput ultrazvuka i visokog tlaka izravno smanjuje intenzitet posmeđivanja uzrokovanog njegovom degradacijom.