Pengetahuan Gizi

Reaksi Maillard

Warna makanan berubah menjadi kecoklatan dan kehitaman pada saat digoreng/dibakar pasti sudah tidak asing kita lihat. Entah mengapa itu membuat makanan lebih lezat.

Tahukah kalian proses apa yang menyebabkan warna makanan menjadi berubah saat dimasak? Yuk simak penjelasan Gizigo berikut!

Kontributor

Sheva Pangestika

Sheva adalah intern Gizigo 2022 dari Jurusan Gizi Kesehatan Universitas Gadjah Mada (UGM) Yogyakarta.
 
Sheva bisa dihubungi di sini.
 

Selama makanan dimasak, ternyata terjadi suatu reaksi bernama reaksi Maillard. Reaksi Maillard berperan penting dalam dunia pangan karena dapat meningkatkan penampilan dan rasa makanan.

Reaksi Maillard terlibat banyak dalam berbagai proses pembuatan makanan baik pada pemanggangan kue, kopi, biji coklat, sereal, serta dalam proses pemasakan daging maupun penggorengan berbagai bahan pangan.

Tak hanya berpengaruh terhadap penampilan dan rasa, adanya reaksi Maillard juga berpengaruh signifikan terhadap kandungan gizi makanan. Reaksi kompleks ini menjadi subjek penelitian selama bertahun-tahun di bidang pangan.

Sebenarnya apa sih reaksi Maillard yang mempengaruhi pembentukan rasa, aroma, dan warna dalam makanan ini?

Apa itu Reaksi Maillard?

Reaksi Maillard merupakan reaksi pencoklatan non enzimatik yang melibatkan gula pereduksi serta asam amino.5 Singkatnya, ketika senyawa asam amino dan gula pereduksi bereaksi, maka terjadi perubahan pigmen warna pada bahan makanan yang menjadi gelap atau cokelat.3

Reaksi Maillard dapat terjadi pada makanan yang telah melalui proses pemanasan atau penyimpanan dengan jangka waktu yang lama.

Bagaimana Reaksi Maillard Terjadi?

Reaksi Maillard dibagi menjadi tiga tahap, yakni tahap awal, intermediet, dan tahap akhir:2

  • Pada tahap awal terjadi pembentukan glikosilamin diawali dengan penambahan gugus karbonil dari rantai terbuka gula pereduksi ke gugus amino utama.
  • Pada tahap intermediet, senyawa glikosilamin mengalami dehidrasi sehingga menghasilkan senyawa volatil dan non volatil dengan berat molekul rendah.
  • Pada tahap akhir senyawa hasil dehidrasi akan berubah menjadi senyawa citarasa dan warna melalui interaksi dengan senyawa amin.

Melalui tahapan tersebut, reaksi Maillard menghasilkan beberapa perubahan: 14

1. Produksi pigmen coklat

Sebagian besar produk makanan yang mengalami reaksi Maillard akan menjadi berwarna coklat, namun dapat juga berwarna lain.

Hal ini terjadi dikarenakan bergantung pada bahan makanannya apakah memiliki karakteristik lemah atau pigmen warnanya lebih kuat sehingga hasilnya tidak selalu berwarna coklat.

2. Produksi senyawa volatil

Tak hanya dari segi warna, produk makanan yang telah mengalami reaksi Maillard akan mengeluarkan aroma dan rasa yang kuat.

Dalam hal memanggang maupun menggoreng makanan, rasa dan aromanya menjadi lebih enak. Namun, reaksi maillard juga bisa menghasilkan rasa dan aroma tidak enak yakni pada pemanasan teh dan kopi dalam proses produksi.

3. Produksi redukton dan antioksidan

Reaksi Maillard juga menimbulkan senyawa redukton yang dapat menjaga stabilitas makanan.

4. Produksi senyawa mutagenik

Senyawa ini biasanya dihasilkan pada makanan yang disimpan dalam jangka waktu yang lama.

5. Pengurangan kadar asam amino esensial

6. Produksi senyawa ikatan silang protein

Bagaimana Awal Mula Reaksi Maillard Ditemukan?

Reaksi Maillard ternyata pertama kali diamati pada pasir laut. Tahukah kalian? bahwa sedimen pasir laut kaya akan kandungan nitrogen dan gula pereduksi yang berasal dari organisme laut.

Menurut Maillard pada tahun 1912, dengan adanya kandungan nitrogen dan gula pereduksi serta terjadinya pemanasan, maka dapat terjadi reaksi Maillard.

Lalu siapa orang yang pertama kali menemukan?

Penemunya adalah Louis-Camille Maillard yang mengamati perubahan warna cokelat dari reaksi gula pereduksi dan asam amino. Perubahan tersebut terjadi ketika Ia melakukan percobaan sintesis protein dari campuran D-glukosa dengan asam amino larutan pekat semi kering. Adanya perubahan warna tersebut maka dinamakan reaksi Maillard atau reaksi pencoklatan non enzimatik.

Penemuan Maillard mengenai reaksi pencoklatan memicu ilmuan lainnya untuk melakukan penelitian terkait reaksi antara gula pereduksi dan asam amino. Kemudian pada tahun 1950, penelitian mengenai reaksi Maillard semakin berkembang. Reaksi Maillard diketahui berperan terhadap perubahan aroma, warna, rasa dan tekstur makanan.

Sekitar 40 tahun kemudian, yakni pada tahun 1950-an diketahui reaksi Maillard berkontribusi terhadap pembentukan aroma, warna, rasa dan perubahan tekstur bahan pangan terolah dengan panas dan tersimpan dalam waktu yang relatif lama. Semakin lama dengan adanya perkembangan teknologi pada tahun 1960-an, reaksi Maillard telah berperan penting pada perkembangan industri pangan.5

Bagaimana Pengaruh Reaksi Maillard terhadap Industri Pangan?

Dari berbagai penjelasan diatas, yang kita tahu reaksi Maillard berperan dalam perubahan warna, rasa, aroma maupun tekstur produk makanan. Lalu apa saja contohnya dalam dunia pangan ya?8

  • Proses pembuatan susu UHT (ultra high temperature),
  • Proses pembuatan pasta,
  • Proses pematangan daging (pemanggangan dan penggorengan dalam oven),
  • Proses pemanggangan kopi,
  • Proses pembuatan keripik sayuran atau buah.

Beberapa contoh diatas merupakan sebagian dari penerapan reaksi Maillard dalam industri pangan dikarenakan umumnya menggunakan suhu tinggi dan melibatkan gula pereduksi serta asam amino.

Apakah Dampak Reaksi Maillard terhadap Kesehatan?

Sebagian besar proses pengolahan pangan dengan suhu tinggi pada reaksi Maillard berisiko dapat menimbulkan masalah kesehatan pada manusia.

Dilansir dari sebuah penelitian, konsumsi makanan dengan pengolahan suhu tinggi dapat menyebabkan adanya nitrogen feses sehingga terjadi peningkatan residu protein di usus besar dan bakteri berbahaya serta penurunan aktivitas bakteri yang menguntungkan.6

Seperti yang kita tahu, paparan suhu tinggi pada pengolahan makanan dapat memunculkan beberapa senyawa diantaranya akrilamida, nitrosamin, amina heterosiklik, hidrokarbon aromatik polisiklik, senyawa furanik.

Salah satu senyawa yang paling mendapat banyak perhatian pada 6 tahun terakhir adalah akrilamida. Senyawa akrilamida dikategorikan sebagai senyawa yang bersifat karsinogenik pada manusia. Beberapa penelitian telah melaporkan, dengan konsumsi akrilamida yang terkandung pada makanan, dapat meningkatkan risiko kanker endometrium dan ovarium pada wanita pasca menopause.10

Apa Bedanya Reaksi Maillard dan Karamelisasi?

Berbagai macam produk pangan yang diolah dengan pemanasan suhu tinggi tak hanya melibatkan reaksi Maillard, namun juga reaksi karamelisasi. Baik reaksi Maillard maupun reaksi karamelisasi, keduanya termasuk ke dalam reaksi pencoklatan non enzimatik.

Lalu apa perbedaan diantara keduanya?

  • Reaksi Maillard melibatkan gula pereduksi dan asam amino sedangkan reaksi karamelisasi hanya melibatkan gula pada makanan.
  • Dari segi suhu, untuk karamelisasi terjadi pada suhu yang lebih tinggi dibandingkan dengan reaksi Maillard.
  • Keduanya memang menghasilkan pigmen berwarna cokelat, namun pada reaksi karamelisasi disebabkan oleh pemanasan gula dalam makanan yang terjadi diatas titik cairnya sehingga muncul perubahan warna.9

Kepekatan pigmen yang dihasilkan berbeda. Pada bahan makanan dengan bahan dasar pati, reaksi karamelisasi lebih memunculkan pigmen warna lebih tua dibandingkan reaksi Maillard dikarenakan kandungan asam amino pada pati sangat sedikit.7

Kesimpulan

Tanpa disadari, reaksi Maillard telah melekat di kehidupan sehari-hari terutama pada industri pangan. Reaksi Maillard dimanfaatkan dalam berbagai proses produksi seperti, pemanggangan kue, kopi, biji cokelat dan sereal, serta dalam proses pemasakan daging.

Namun, perlu diketahui bahwa reaksi Maillard tak selamanya membawa keuntungan. Pada kasus tertentu seperti makanan olahan dengan suhu terlalu tinggi akan memunculkan senyawa salah satunya akrilamida yang dapat memicu kanker.

Sebagai konsumen kita harus bijak dalam memilih serta mengolah makanan untuk tidak terlalu sering menggunakan suhu tinggi.

Referensi
  1. Hurrell, R.F. 1989. Food Manufacturing Processes and Their Influence on the Nutritional Quality of Foods. Bibliotheca Nutritio et Dieta. pp: 125-139.
  2. Hustiany, Rini. 2016. Reaksi Maillard. Banjarmasin: Lambung Mangkurat University Press.
  3. Macrane, R., Robinson, R.K. & Saadler, M.J. 1993. Encyclopedia of Food Science, Food Technology and Nutrition. London: Academic Press Limited.
  4. Namiki, M. 1988. Chemistry of Maillard reactions: Recent Studies on the Browning Reaction Mechanism and the Development of Antioxidants and Mutagens. Advances in Food and Nutrition Research. pp: 115-184.
  5. Rosida, Dedin. 2011. Reaksi Maillard : Mekanisme dan Peran dalam Pangan dan Kesehatan. Yogyakarta: Yayasan Humaniora.
  6. Seiquer, I., Alguacil, J.D., & Andrade, C.D. 2006. Diets Rich in Maillard Reaction Products Affect Protein Digestibility in Adolescent Males Aged 11–14 Years. The American Journal of Clinical Nutrition. 83(5), pp: 1082-1088.
  7. Supriyanto, Rahardjo, B., Marsono, Y., & Supranto. 2006. Kinetika Perubahan Kadar 5-Hydroxymethy-2-Furfural (HMF) Bahan Makanan Berpati Selama Penggorengan. Jurnal Teknologi dan Industri Pangan. 17(2), pp: 109-119.
  8. Tamanna, N & Mahmood N. 2015. Food Processing and Maillard Reaction Products: Effect on Human Health and Nutrition. International Journal of Food Service.
  9. Tranggono & Sutardi. 1989. Biokimia dan Teknologi Pasca Panen. Pusat Antar Universitas – Pangan dan Gizi Universitas Gadjah Mada: Yogyakarta.
  10. Zhuang, H., Liu, J., Yuan, Y., & Zhang T. 2012. Detection of Acrylamide Content in Traditional Chinese Food by High-Performance Liquid Chromatography Tandem Mass Spectrometry Method. Journal of Food Technology. 10(1), pp: 1-6.