flavor

1. TECHNOLOGY FLAVOUR
Chapter 5 Changes in Food Flavor
Due to Processing
By : Isnaeni F (143020162), Ali Alatief (143020198), Tifany
Irene (143020363)

2. Table of content
• Introduction
• The Mailard reaction
• Overview of maillard reaction
• Pathway for flavor formation via the maillard reaction
• Factor influencing the maillard reaction
• Kinetics of the maillard reaction
• Flavour formation via the maillard reacion
• Flavor from lipids
• Deep fat dried flavor
• Lactones
• Secondary reaction
• Flavors Formed via Fermentation
• Esters
• Acids
• Carbonyls
• Alcohols
• Terpenes
• Lactones
• Pyrazine
• Sulfur compounds
• conlustion

3. The Mailard reaction
• Overview of maillard reaction
• Pathway for flavor formation via the maillard reaction
• Factor influencing the maillard reaction
• Kinetics of the maillard reaction
• Flavour formation via the maillard reacion

4. Overview of maillard reaction
• Reaksi Mailard merupakan bagian dari nonenzyatic browning (karamelisasi,
reaksi maillard, dan asam askorbat browning)
• Reaksi maillard terjadi karena proses pemanasan produk
• Reaksi maillard merupakan sumber dari aroma roti, steak, freshly coffee
• Reaksi maillard , merupakan reaksi antara carbonil dan amina, carbonil dalam
makanan paling sering reduksi gula, sedangkan amina berasal dari asam
amino atau protein

5. Overview of maillard reaction
• Hasil akhir reaksi
maillard adalah
melanoidins dan
senyawa nonvolatile ,
Lebih dari 3500
senyawa volatile terkait
dengan reaksi ini
dengan jumlah yang
sangat kecil untuk di
deteksi sehingga
penting dalam aroma
makanan (figure 5.1)

6. Pathway for flavor formation via the maillard reaction
• Pada dasarnya reaksi ini
bermula dari reaksi antara
asam amino dan gula reduksi
untuk memulai inisiasi reaksi,
reaksi ini mengatur ulang
amadori yang tidak stabil
(prekusor aldose atau Heyns
(prekusor ketosa) produk.
Kemudian, memungkinkan
kehilangan asam amino untuk
membentuk 1- dan 3-
deoksioson yang mana akan
menjalani banyak langkah lain
untuk membentuk senyawa
arma heterosiklik (Skema A).

7. Pathway for flavor formation via the maillard reaction
• Sebagai alternatif, produk
Amadori / Heyns akan terpecah
melalui retroaldol Kondensasi
atau pembelahan α-, atau β.
Fragmen ini akan segera
mengalami aldol Kondensasi
atau fragmen / reaksi asam
amino akhirnya menghasilkan
formasi Senyawa aroma
heterosiklik (Skema B). Jalur
yang tersisa adalah Degradasi
Strecker (Skema C). Dalam
jalur ini, dicarbonyls atau
hidroksikarbonil. Zat antara
deaminasi dan asam amino
dekarboksilat untuk
menghasilkan yang sesuai
Strecker aldehida

8. Pathway for flavor formation via the maillard reaction
• Jalur ini Sejumlah besar
pekerjaan telah dilakukan
untuk menentukan jalur
untuk
• Pembentukan kelas tertentu
atau senyawa aroma
individu. Jalur ini umumnya
• Muncul dalam artikel
penelitian asli dimana comp
tertentu

9. FACTORS INFLUENCING THE MAILLARD
REACTION
• Karater Flavor dapat di asumsikan sebagai titik di ruang angkasa, ruang
angkasa yang di definisikan oleh keseimbangan kompleks dari reaktan,
lingkungan, waktu dan suhu pemanasan, jika ada komponen ini salah, maka
flavor pun salah. Heating
Time/Tempera
ture
System
Composition
Water Activity
pH
Buffer/Salts
Oxidation/Red
uction State

10. Heating Time/Temperature infuentcing
• Parameter yang plaing berpengaruh dalam reaksi maillard adalah suhu
prosesi, seperti pada perbedaan pada proses daging rebus dan daging
panggang, aktivitas air yang lebih rendah dan suhu permukaan yang lebih
tinggi akan menghasilkan senyawa flavor lebih tinggi.
• Setiap jalur pembentukan flavor memiliki energy aktifitas tersendiri. Di
ilustrasikan pada figure 5.3(Dalam plot ini, tidak menggunakan data yang valid
namun dapat mengilustrasikan idea)

11. Heat processing
• Pada diagram ini,
furanthiol memiliki
energy aktivitas
paling tinggi di ikuti
oleh pyrazine dan
furfural.
• Sehingga dapat
diketahui bila suhu
sangat berpengaruh
pada flavor melewati
reaksi mailard

12. Time processing
• Waktu proses memiliki
pengaruh yang sangat
penting mengenai karakter
flavor, meningkatkan waktu
reaksi dari rekasi maillard
• Meningkatkan waktu reaksi
maillard tidak akan
meningkatkan intensitas
flavor namun akan merubah
jumlah flavor dari senyawa
flavour

13. FACTORS INFLUENCING THE MAILLARD
REACTION
Heating
Time/Tempera
ture
System
Composition
Water Activity
pH
Buffer/Salts
Oxidation/Red
uction State

14. Influencing System Composition
• Tipe dari asam amino dan gula keduanya berpengaruh dalam laju reaksi
maillard
• Pengaruh laju reaksi dari komposisi gula adalah sebagai berikut pentoses
(xylose or arabinose) > hexoses (glucose or fructose) > disaccharides (lactose
or maltose) > trisaccharides > corn syrup solids > maltodextrins > starches.
• Laju reaski juga tergantung pada jenis asam amino, asam amino yang
mengandung glisin merupakan yang paling reaktif
• Tipe dari karbohidrat akan mempengaruhi reaktan yang terbuang dan atau
formasi warna
• Efek yang jelas di timbulkan disebabkan oleh komposisi asam amino seperti
asam amino yang mengandung sulfur di butuhkan untuk menghasilkan flavor
daging dan kopi, valine, leucine dan iso leucine di buthkan untuk flavor coklat

15. FACTORS INFLUENCING THE MAILLARD
REACTION
Heating
Time/Tempera
ture
System
Composition
Water Activity
pH
Buffer/Salts
Oxidation/Red
uction State

16. Influence of Water Activity
• Ketersediaan air akan mempengaruhi laju berbagai jalur Maillard sehingga
mempengaruhi tingkat pembentukan rasa secara keseluruhan dan mungkin
merubah karakter rasa, hal ini diantisipasi oleh beberapa reaksi kimia yang
menghasilkan air sebagai produk, ketika

17. Influence of pH
• PH juga dapat mempengaruhi laju jalur Maillard spesifik sehingga mengubah
keseimbangan volatil terbentuk. Sebagai contoh, pH telah ditemukan memiliki
pengaruh yang sangat kuat pada produksi pirazin [13-15,25]. Leahy [15] melaporkan
hampir 500 kali lipat peningkatan produksi pirazin total antara sistem model yang
dipanaskan pada pH 9.0 vs sistem yang sama pada pH 5,0 (13 ppm vs 24 ppb).
Mottram dan Whitfield menunjukkan efek pH pada pembentukan beberapa kelas
volatil selama pemanasan sistem model (Tabel 5.1). Mereka menunjukkan bahwa
mungkin ada pH optimum untuk pembentukan beberapa volatil, atau produksi yang
mudah menguap dapat ditingkatkan atau terbelakang pada pH yang meningkat.
Situasinya sama dengan efek aktivitas air terhadap pembentukan volatil spesifik:
beberapa jalur kimia ditingkatkan, yang lainnya terbelakang, sementara yang lain
tidak terpengaruh oleh pH sistem. Pesan yang dibawa pulang adalah bahwa pH
dapat sangat mempengaruhi keseimbangan senyawa aroma yang ada pada sistem
makanan / model panas, dan dengan demikian perubahan kecil pada pH makanan
dapat mengubah profil aroma secara signifikan setelah pemanasan.

19. Influence of Buffer/Salts
Jenis dan konsentrasi garam (penyangga) juga dapat mempengaruhi laju reaksi.
Sementara buffer bervariasi dalam pengaruhnya terhadap reaksi Maillard, umumnya
diterima bahwa fosfat adalah katalis terbaik. Efek fosfat pada laju reaksi adalah pH
yang bergantung padanya yang memiliki efek katalitik terbesar pada pH antara 5-7.
Potman dan van Wijk menemukan tingkat reaksi Maillard dalam sistem model buffer
fosfat meningkat dari 10 sampai 15 kali lipat dibandingkan dengan sistem reaksi bebas
fosfat. Dalam beberapa pekerjaan yang tidak dipublikasikan, kami memilih untuk
memproses secara termal (mengeluarkan) garam rendah dan garam normal (NaCl)
dari basis sereal yang dimasak. Kami kemudian menganalisis profil volatil dari dua
produk yang diekstrusi dengan kromatografi gas. Kami menemukan bahwa formulasi
garam rendah mengandung volatil yang jauh lebih sedikit (secara kuantitatif) daripada
produk garam biasa. Tampaknya kadar garam yang digunakan dalam produk sereal
hasil ekstrusi mempengaruhi laju reaksi Maillard. Pengamatan ini penting dalam upaya
pembuatan makanan rendah garam yang diolah dengan termal. Tampaknya
mengeluarkan garam dari makanan dapat mempengaruhi aroma dan rasa (rasa asin)

20. Influence of Oxidation/Reduction State
Efek oksidasi / reduksi pada reaksi Maillard diselidiki oleh Shibamoto
Dan Bernhard. Mereka mempelajari efek ion logam, oksigen, antioksidan, dan
Natrium hidroksida pada pembentukan pirazin dalam sistem glukosa-amonia.
Hasilnya menunjukkan bahwa oksigen tidak mengkatalisis pembentukan
pirazin. Propil gallate secara signifikan menghambat pembentukan pirazin
untuk waktu reaksi pendek (2 jam) pada suhu 100 ° C, namun tidak untuk
waktu reaksi yang lama (18 jam) dibandingkan dengan kontrol. BHT
menghambat produksi sedikit dengan waktu reaksi yang lama. Namun, reaksi
di bawah selimut oksigen memberi hasil yang sedikit tertekan. Mereka
menyimpulkan bahwa antioksidan dapat mengurangi hasil dengan alasan
selain mengurangi jumlah oksigen yang tersedia untuk sistem. Menambahkan
CuCl2 dan ZnCl2 juga menurunkan hasil pyrazines sambil meningkatkan
kecoklatan, seperti yang dicatat secara visual.

21. KINETICS OF THE MAILLARD REACTION AND
FLAVOR
Ada sedikit sekali karya yang diterbitkan pada kinetika formasi aroma melalui
Reaksi maillard. Namun, pekerjaan apa yang telah dilakukan telah
mengindikasikan bahwa formasi volatil sangat sensitif terhadap perubahan
komposisi dan pemrosesan. Seseorang dapat menghasilkan data kinetik untuk
formasi volatil dalam sistem model sederhana, termasuk prekursor lain yang
seharusnya tidak memiliki efek langsung pada kinetika minat, dan menemukan
perubahan besar dalam kinetika reaksi. Tidak ada eksperimen terorganisir yang
dilakukan untuk mendapatkan data kinetik, yaitu studi dimana peneliti memilih
untuk memanaskan sistem model pada beberapa suhu pada waktu yang cukup
untuk mengumpulkan data kinetik yang dapat diandalkan, sampai akhir 80an.
Literatur yang tersedia akan dipresentasikan.

22. KINETICS OF THE MAILLARD REACTION AND
FLAVOR
mempelajari kinetika formasi rasa melalui Reaksi maillard. Dari karya ini, mayoritas
telah melakukan pembentukan pirazin
Dalam sistem model sederhana. Ada periode linier awal untuk pembentukan rasa itu
Dapat dimodelkan secara akurat menggunakan kinetika reaksi urutan nol pseudo.
Untuk lebih lama
Waktu pemanasan, konsentrasi rasa di sistem umumnya akan tinggi (atau menurun)
Dan fenomena ini lebih baik dimodelkan menggunakan kinetika orde pertama. Aktivasi
Energi untuk pembentukan rasa berkisar antara 12 sampai 45 Kcal / mol. Semakin
tinggi
Nilai untuk formasi pirazin dalam sistem model sederhana dan mewakili linier
Bagian dari periode pembentukan. Nilai untuk banyak volatil lainnya lebih dekat
20 Kkal / mol, yang lebih sesuai dengan reaksi Maillard yang dicirikan
Dengan konsumsi reaktan atau pembentukan pigmen.

23. KINETICS OF THE MAILLARD REACTION AND
FLAVOR
sampai saat ini telah menunjukkan bahwa pembentukan rasa tergantung sangat sistemik.
Untuk beberapa volatil, sistem model reaksi Kinetika yang lebih kompleks mungkin sangat
berbeda
daripada sistem model sederhana. Hal ini menunjukkan kehati-hatian saat seseorang
Memprediksi pembentukan rasa dalam makanan, berdasarkan kerja sistem model.
Volatil Lain, misalnya, 2-asetil-l-pirolidar, nampaknya relatif tidak terpengaruh oleh model
Kompleksitas sistem dan prediksi model bisa sangat akurat.
Tingkat reaksi umumnya dipengaruhi oleh pH dan aw dari model sistem. Efek pH bervariasi
seperti yang diharapkan. Beberapa volatil terbentuk lebih lambat Pada pH yang lebih tinggi
sementara yang lain terbentuk lebih cepat. Juga, reaksi sekunder mungkin terjadi
Mengkonsumsi beberapa volatil, dan dengan demikian konsentrasi akhir mereka dalam sistem
tergantung Pada kinetika reaksi sekunder juga. Data sampai saat ini (sangat terbatas!) Pada pH
Efek pada formasi pirazin menunjukkan bahwa laju pembentukan meningkat dengan
Meningkatkan pH Data volatil lainnya bergantung pada senyawa volatile
Dianggap.

24. Fermentasi adalah salah satu proses yang meghasilkan aroma yang
unik untuk dinikmati. Seperti kecap, keju, yoghurt, roti dan bir. Rasa
produk ini dikembangkan dari hasil metabolisme primer yang
dihasilkan melalui aktivitas mikrooganisme seperti alkohol atau dari
residu enzimatik aktivitas sel mikroba
Flavor Formed Via Fermentation

25. Ester cukup penting untuk rasa makanan alami seperti pada buah
segar. Ester ditemukan dalam bir yang terbentuk melalui fermentasi
primer, yang diproduksi secara intraseluler dengan ragi dengan
tindakan enzimatik, metabolisme lipid dengan ragi dengan jumlah
besar asam dan alkohol yang mungkin mengalami esterifikasi untuk
menghasilkan berbagai ester melalui reaksi kimia.
Esters

26. Pada proses fermentasi, dihasilkan pula
asam. Asam sangat penting bagi cita rasa
produk terutama pada fermentasi asam
laktat. As. Laktat adalah asam aktif optik
yang dihasilkan tergantung pada
mikroogasnisme yang terlibat, yang
ditandai dengan rasa asam pada susu dan
tidak berbau, sedangkanvmikroorganisme
yang terlibat umumnya ialah Lactobaciilus
bulgaricus dengan hasil as.laktat lebih
dari 85%. Atau pada Leuconostoc sp yang
memproduksi as.laktat, as.asetat, etanol
secara heterofermentif.
Enzim lipase meyerang trigliserida dan
asam lemak bebas. Asam lemak bebas ini
memberikan konstribusi pada rasa keju
dan sosis.
Asam juga dapat berasal dari deaminasi
asam amino dengan hasil alifatik dan
asam aromatik
Acids

27. Senyawa karbonil memberikan konstribusi yang sangat yang signifikan terhadap rasa
produk susu fermentasi.
Degradasi sitrat ke asetat dan oksaloasetat, lalu didekarboksilasi untuk membentuk
piruvat, sehingga akhirnya membentuk daisetil yang tidak beracun kij
Karbonils

28. Alkohol memberi sedikit konstribusi pada
rasa dengan kadar tertentu, alkohol timbul
melalui aktivitas mikrooganisme dengan
produk metabolit primer.
Hal ini menggambarkan fusel alkohol, dapat
terbentuk dari karbohidrat atau metabolisme
asam amino. Produksi alkohol dari asam
amino dapat terjadi dengan transminasi,
dekarboksilasi, dan reduksi atau dengan
deamininasi oksidatif diikuti dengan
dekarboksilasi dan reduksi.
Alkohols

29. Lactones memberikan konstribusi terhadap rasa beberapa makanan ferrmentasi,
terutama produk susu dan minuman berakohol.
Pada gambar 5.1.3 lakton terbentuk dari asam amino, jalur A menunjukan deaminasi
oksidatif glutamat asam untuk menghasilkan 2-oksaglutarat, untuk menghasilkan 4-
oxobutyrat yang kemudian dikurangi menjadi 4-hydroxybutyrat, siklasi ini menghasilkan
y-butyrolactone, alkoksi, dan asil-lacton. Jalur B mengilustrasikan konversi asam 2-
oksobutyrat menjadi 3 hiddroksi-4,5-dimetil-2(5H)-furanon lactone dan memiliki aroma
yang terbakar
Lactones