La réaction de dégradation de Strecker
Explication
Cette étape est plus complexe car composée de différentes réactions. Toutefois, trois voies se distinguent : deux selon le pH, et une troisième de scission des aldosamines ou cétosamines. La première est appelée déshydratation modérée. Elle est favorisée aux pH neutres et légèrement alcalins, et consiste en une énolisation irréversible entre les carbones 2 et 3 et une perte du résidu aminé. Le composé intermédiaire, 1-méthyl-2,3-dicarbonyle, est une réductone (dicétone) responsable du caractère autocatalytique de la réaction de Maillard via la dégradation de Strecker. Cette réductone se décompose de manière complexe en une grande variété de composés à fonction mono et dicarbonylée : furanone, cyclopentanone, isomaltol.
On peut aussi obtenir des tricétones
Explication
La deuxième est appelée déshydratation forte, favorisée par les pH acides. Elle est la principale voie de dégradation des cétosamines. Elle débute par la formation d'un ène-diol entre les carbones 1 et 2 de la glycosylamine N-substituée. Puis un réarrangement conduit à une double liaison 2, 3 et à la désamination du carbone 1. Ce produit intermédiaire est aussi une réductone participant à la dégradation de STRECKER. La perte d'une molécule d'eau donne un composé dicarbonylé insaturé qui, par cyclisation, amène aux furfuraldéhydes, dont fait partie l'hydroxyméthyl furfural (HMF).
A partir du composé dicarbonylé insaturé, il est possible d'obtenir en milieu acide, par déshydratation et cyclisation des dérivés du furfural.
Remarque :
Le 5 hydroxyméthyl furfural est un composé qu'on retrouve dans les jus de fruits, sa concentration indique la sévérité du traitement thermique.
Explication
Ces deux premières voies sont suivies par la dégradation de Strecker. Cette réaction est autocatalytique dans le sens où les réductones réagissent avec les acides aminés selon le même schéma que la réaction initiale de Maillard. Cette réaction entraîne un dégagement de gaz carbonique, pouvant former des mousses dans les produits à longue durée de conservation. Cette réaction génère un nouvel aldéhyde, correspondant à l'acide aminé de départ avec un atome de carbone en moins, qui peut à nouveau réagir. Il y a, en partie, la régénération de la réductone, ce qui augmente considérablement les réactions de brunissement
Remarque :
La condensation de deux aminocétones, produits secondaires de la réaction de Strecker, donne des pyrazines, substances aromatiques très actives. Elles sont présentes dans les produits alimentaires auxquels elles donnent des arômes particuliers plus ou moins désirable : comme les dérivés de la pyrazine.
Remarque :
La diméthyl pyrazine est l'arôme des pommes chips. Les réductones donnent également, par réaction avec des acides aminés puis par de multiples réactions intramoléculaires, des composés très colorés.
La troisième voie est la scission. Une coupure des cétosylamines et des aldosylamines obtenues peut conduire à la formation de petites molécules carbonylées ou acides, qui, par aldolisation, donneront les polymères et produits odorants caractéristiques de la réaction de Maillard.
Les composés obtenus lors des réactions précédentes donnent :
par scission : des produits volatils et odorants.
par aldolisation : des mélanoïdines.
