Maillard Reaksiyonları ve Reaksiyon Ürünlerinin Gıdalardaki Önemi

® Akademik Gıda / Academic Food Journal ISSN Print: 1304-7582 http://www.academicfoodjournal.com Akademik Gıda 8(6) (2010) 44-51 Derleme Makale / Review Paper Maillard Reaksiyonları ve Reaksiyon Ürünlerinin Gıdalardaki Önemi Oktay Yıldız1, Hüseyin ahin2, Meryem Kara3, Rezzan Aliyazıcıoğlu4, Özlem Tarhan2, Sevgi Kolaylı2 1 Giresun Üniversitesi, ebinkarahisar Meslek Yüksekokulu, Gıda Teknolojisi Bölümü, ebinkarahisar, Giresun 2 Karadeniz Teknik Üniversitesi, Fen Edebiyat Fakültesi, Kimya Bölümü, Biyokimya Anabilim Dalı, Trabzon 3 Selçuk Üniversitesi, Çumra Meslek Yüksekokulu, eker Teknolojisi Bölümü, Konya 4 Karadeniz Teknik Üniversitesi, Eczacılık Fakültesi, Biyokimya Anabilim Dalı, Trabzon E-posta: oktayyildiz29@hotmail.com ÖZET Gıdalarda bulunan serbest amino asitlerin, proteinlerin veya peptitlerin serbest amino grupları ile indirgen ekerler veya lipit oksidasyon ürünleri arasında gerçekle en ve enzimatik olmayan kahverengile me reaksiyonları “Maillard Reaksiyonu” olarak bilinir. Maillard Reaksiyonlarının olu umu reaksiyona giren bile enlerin türüne, miktarına, ortam pH’sı, sıcaklık ve su aktivitesine bağlı olarak deği im göstermektedir. Hidroksimetil furfural (HMF), furfural, melanoidler ve akrilamit Maillard Reaksiyon Ürünlerinden (MRÜ) en bilinenleridir. MRÜ ekmeğin, kurabiyelerin, keklerin, etin, biranın, çikolatanın, patlamı mısırın, pilavın lezzetinden kısmen sorumlu olmasına rağmen ileri bozunma ürünlerinin sitotoksik, genotoksik ve karsinojenik özelliklerinden dolayı gıdalarda olu ması her zaman istenmez. Bununla birlikte son yıllarda özellikle erken a amadaki MRÜ’lerin faydalı yönleri in vitro çalı malarda rapor edilmi tir. Bu çalı mada gıdalarda gerçekle en Maillard reaksiyonları hakkındaki çalı malar derlenmi ve gıdalardaki önemi ortaya konulmu tur. Anahtar Kelimeler: Maillard reaksiyonu, Bal, Hidroksimetil furfural, Antioksidan, Akrilamid Maillard Reactions and Importance of Reaction Products in Foods ABSTRACT Reactions between free amino groups of proteins and peptides and reducing sugars or lipid oxidation products are non-enzymatic reactions called “Maillard Reactions”. Maillard Reactions may depend on the types and quantity of reactants, and pH, temperature and water activity of medium. Hydroxymethylfurfural, furfural, melanoidins, and acrylamide are the best known Maillard Reaction Products (MRP). MRP are partly responsible for the taste of bread, cookies, cakes, meat, beer, chocolate, pop corn and rice; however, it is not always desired to take place this reaction in foods because of the cytotoxic, genotoxic and carcinogenic effects of the advanced reaction products. Recently, positive attributes of the MRP, especially early reaction products, have been reported in several in vitro studies. In this study, the Maillard Reactions occurring in foods have been reviewed and the importance of this reaction in foods was explained. Key Words: Maillard Reaction, Honey, Hydroxymethylfurfural (HMF), Antioxidant, Acrylamide GİRİ meydana gelir. Lipit oksidasyon ürünlerinin Maillard reaksiyonlarındaki rolü indirgen ekerlerin rolüne benzerdir [2]. Spesifik aroma ve renk karakteristiklerine katkıda bulunan olu um ürünleri Maillard Reaksiyon Ürünleri (MRÜ) olarak adlandırılır [3,4]. Enzimatik olmayan renk kahverengile meleri/kararmaları olarak da bilinen bu reaksiyonlar pH, reaktantların tipi, sıcaklık, su Maillard reaksiyonu indirgen ekerlerin karbonil grubu ile amino asitlerin amino grubunun kondenzasyonu ile ba lar ve erken uçucu ürünleri, orta ve yüksek molekül ağırlıklı polimerleri olu turur [1]. Bu katılım reaksiyonları amino asitlerle lipit oksidasyon ürünleri arasında da 44 O. Yıldız, H. ahin, M. Kara, R. Aliyazıcıoğlu, Ö. Tarhan, S. Kolaylı Akademik Gıda 8(6) (2010) 44-51 MAİLLARD REAKSİYONLARININ MEKANİZMASI aktivitesi gibi faktörlere bağlı olarak renkli veya renksiz reaksiyon ürünleri olu turur [5]. Yapılan son çalı malarda MRÜ’lerin zararlı etkilerinin yanında antioksidan, antialerjenik, antimikrobiyal özellikleri gibi faydalı etkileri de olduğu da bildirilmektedir. Reaksiyonlar fırında pi mi (ekmek, kurabiye, kek vb.), kızartılmı (et, patates cipsi vb.), üretiminde ve/veya sonrasında ısıl i lem görmü (bal, pekmez, kahve, reçel vb.) bütün gıdalarda gerçekle ir. Reaksiyonun gerçekle tiği temel gıdalar raf ömrü süresince yava ; ısıl i lem görmesi durumunda ise hızla bu reaksiyona girmekte ve MRÜ’leri olu maktadır. Olu an ürünlerin kompozisyonu pH, asitlik, reaktantların kompozisyonu, sıcaklık, zaman, oksijenin konsantrasyonu, su aktivitesi (aw) gibi etkenlerle deği mektedir. Çalı manın amacı gıdalarda yoğun olarak gerçekle en bu reaksiyonlar hakkında yapılan çalı maları derleyerek gıdalardaki etkilerini ve reaksiyonların gerçekle mesini toplu olarak incelemektir. Maillard Reaksiyonları adını Fransız bilim adamı Louis Camille Maillard’dan (1878–1936) alır. Maillard, amino asitler ve karbonhidratların reaksiyonları üzerinde çalı mı lar yapmı ve doktora tezinin bir parçası olarak yayınlamı tır [6, 7]. Zincirleme veya e zamanlı temel Maillard Reaksiyonları indirgen ekerlerin karbonil grubu ile amino asitlerin amino grubunun kondenzasyonu ile ba lar ve erken uçucu ürünleri, orta ve yüksek molekül ağırlıklı polimerleri olu turur [1,8,9]. Gıda maddelerinin a amalı olarak ısıl i lem görmesi veya depolanması esnasında olu an renk esmerle melerinin ve aroma olu umlarının sebebi Maillard Reaksiyonlarıdır [9-13]. Maillard Reaksiyonlarının oldukça karma ık olmasına rağmen genel olarak üç basamakta meydana geldiği bilinmektedir [1, 8, 11, 13, 14]. İlk basamakta eker ve aminoasitlerin kondenzasyon reaksiyonu ( ekil 1) sonucu yapıdan suyun uzakla masıyla Schiff bazı olu ur. Asit-baz katalizli ve dönü ümlü olan bu reaksiyondan sonra Schiff bazı aldozilamine döner. ekil 1.Serbest amino grubu ve karbonil grubu arasındaki kondenzasyon reaksiyonu [14] Aldozilamin bu a amada. aldozlar için Amadori düzenleme reaksiyonları ile ketozamine (1-amino-1dezoksiketoz) izomerize olur ( ekil 2). Ketozlar için ise Heyns yeniden düzenleme reaksiyonları sonucunda 2amino-2-deoksialdoz olu ur. ekil 2. Amadori yeniden düzenlemesi [14] İkinci basamak renk deği iminin de ba ladığı basamaktır. Bu basamakta birbirinden farklı ba lıca 3 yol bulunmaktadır. En önemli Maillard ara ürünlerinin olu tuğu birinci yolda 1 -amino-1-dezoksiketoz ba ka bir aldoz molekülü ile reaksiyona girerek daha az stabil olan diketozamine dönü ür. Diketozamin monofruktozamine ve 3-deoksiosuloz gibi birçok bile iğe parçalanır [14, 15, 16] . gerçekle ir. Bu yol pH’nın 7’den dü ük olduğu durumlarda pentoz ekerlerin furfurala; heksoz ekerlerin de hidroksimetilfurfurala dönü mesi ile devam ederken pH’nın 7’den yüksek olduğu durumlarda oldukça reaktif ürünlere enolize olur [14]. İkinci basamağın üçüncü yolu Strecker bozulması ( ekil 3) olarak adlandırılmaktadır. Karbonil gruplarının amino grupları ile kondanse olduğu ve CO2 olu umu ile karakterize edilebilen bu basamak, aynı zamanda aroma olu umunun da ba langıcıdır. Aromanın kaynağı aldehit ve aldehit türevi bile iklerdir [14, 17]. İkinci basamağın ikinci yolu Amadori ürünlerinin enolizasyonu (bir karbon atomundan kom u karbonil grubunun oksijenine bir protonun göç etmesi ile doymamı bir alkol yani enol olu ması olayı.) ile 45 O. Yıldız, H. ahin, M. Kara, R. Aliyazıcıoğlu, Ö. Tarhan, S. Kolaylı Akademik Gıda 8(6) (2010) 44-51 Üçüncü basamak önceki basamakta olu an bile iklerin aminlerle birle mesi, aldollerin kondanse olması, aldehit ve aminlerin polimerize olması ve böylece melanoidin denilen heterosiklik yapıdaki koyu renkli bile iklerin olu masıdır ( ekil 4). Aromatik moleküllerin üretimi reaksiyon dizileri sonucunda olu ur. Bu diziler oldukça karma ık olup hidroksimetilfurfural, dihidrofuranlar, furanlar, piruvaldehit veya dimetilpirazin gibi kimyasal türlere benzerler [13, 14, 17]. ekil 3. Strecker bozulması [14] Karbonil / Aldehit + Amin Polimerizasyon/ Kondensasyon Melanoidin ekil 4. Maillard reaksiyonlarının üçüncü basamağı MRÜ’NİN BİYOLOJİK ETKİLERİ [44], kahve [45], bebek reçetelerinde [46] ve fırınlanmı ürünlerde [47] HMF’ye rastlanmı tır. Depolamanın elma suyu konsantrelerinin enzimatik olmayan renk esmerle meleri üzerine yapılan bir çalı mada [42] kahverengile me indeksi, Hunter L, a, b, ve HMF miktarı arasındaki korelasyon katsayısının elma çe idi, depolama sıcaklığı ve briks değerine bağlı olarak deği tiğini ortaya koymu tur. Ayrıca bir çalı mada balın ısıtılması ile HMF miktarındaki artmaya bağlı olarak DPPH radikal süpürme aktivitesinde de artma olduğu gösterilmi tir [48]. Maillard reaksiyonlarının gıda kalitesi üzerine olumlu ve olumsuz etkileri bulunmaktadır [18-22]. Geçmi te birçok bilimsel çalı ma Maillard reaksiyonlarının olumsuz biyolojik etkileri üzerine yoğunla mı , besin değerini azaltan ve toksik olan MRÜ olu umu sık sık ifade edilmi tir. In vitro çalı malar mutajenik, karsinojenik [23, 24] ve sitotoksik [25] etkileri içeren bazı zararlı etkilerini göstermektedir. A ırı glikasyonun esansiyel amino asitlerin tahrip olmasına, sindirilebilirliğinin azalmasına, enzimlerin inaktivasyonuna, düzenleyici molekül bağlarının inhibisyonuna, glikasyona uğramı hücre dı ı matrisin çapraz bağlanmasına, proteolizisin hassaslığının azalmasına, nükleik asit fonksiyonlarının anormalle mesine, endositozun ve makromoleküllerin tanımlanmasının tahrif olmasına, bağı ıklık sisteminin zayıflamasına neden olduğu ifade edilmektedir [26]. Bazı çalı malarda özellikle reaksiyonun erken basamaklarında olu an MRÜ’lerin savunulanın aksine faydalı bile ikler olduğu ifade edilmektedir. Bu anlamda bazı MRÜ’lerin antioksidan etkili ve faydalı ürünler olduğuna dair bulgular mevcuttur [27-33]. Literatürde model sistemler kullanılarak yapılan çalı malarda Maillard Reaksiyon ürünlerinin antioksidan özelliklerinin de olduğu tespit edilmi tir (Tablo 1) [2]. Maillard Reaksiyonları üzerindeki kinetik çalı malar oldukça fazla sayıda olup bazıları riboz- lisin, glukozlisin, histidin-glukoz [2], kazein- eker [60], glukoz -glisin [61], Guanozin 5’-trifosfat -gliseraldehit [62], plazma protein - glukoz [63], üzerinedir. MAİLLARD REAKSİYONLARI, BAL VE HMF Bal, insanlar tarafından tatlandırıcı ve besin kaynağı olarak tüketilen bir gıdadır. Balların bile imi arının nektar topladığı bitkilerin türüne, çevresel ko ullara göre deği im göstermektedir. Balın bile imi çe itlilik göstermekle birlikte tipik bir bal ortalama %20 nem, %76 eker, %0.18 kül, %1 toplam polifenol, protein gibi bile enlerin yanı sıra koruyucu olarak α-tokoferol, askorbik asit, flavonoidler ve diğer fenolikler, glukoz Maillard reaksiyon ürünleri karı ımının antioksidan aktiviteleri, melanoidinlerin üstün radikal süpürme özellikleri, oksijenle reaksiyonları, O2•− ve OH• gibi ürünlerle reaksiyonları ile açıklanmaktadır [34]. Maillard reaksiyonu ara ürünlerinden olan hidroksi metil furfuralin de (HMF) antioksidan özelliği olduğu yapılan çalı malarda bildirilmektedir [35, 36]. Bal [37, 38, 39], pekmez [40, 41], meyve suları [42], araplar [43], bira 46 O. Yıldız, H. ahin, M. Kara, R. Aliyazıcıoğlu, Ö. Tarhan, S. Kolaylı Akademik Gıda 8(6) (2010) 44-51 sınırları da a abilmektedir. Bu oranın 150 mg/kg’dan büyük olması bala invert eker katıldığının bir belirtisidir [39]. Bal eldesi sırasında süzme i lemini kolayla tırmak ve kristalle meyi geciktirmek için ısı i lemi uygulanmaktadır. Bu diastaz aktivitesinde azalmaya da sebep olur. Bu durum balın tağ i edildiği ya 55°C üstünde ısı i lemi uygulandığını belirtisidir. Bununla birlikte HMF miktarları ile diğer kalite parametrelerinin ili kisinden faydalanılarak sahte balların tespitine yönelik bazı çalı malar da yapılmı tır. Nitekim yapılan bir çalı mada [66] balların eker kompozisyonları ile nem, kül, prolin, mineral ve HMF’leri arasında istatistiki olarak anlamlı ili kiler belirlenmi tir. oksidaz, katalaz ve peroksidaz gibi enzimleri ve HMF’yi içerir [64, 65 ]. HMF ( ekil 5), ısıl i lem sonucu ekerler ve aminoasitler arasındaki tepkime ile olu an ve birçok mamulde a ırı ısı uygulamasını önlemek için miktarı sınırlanan bir bile iktir. HMF i lem sırasında ısıtılmakla olu tuğu gibi uzun süre bekletilen ballarda da zamanla olu abilmektedir. HMF taze ballarda çok az miktarda bulunur ve olu umu pH, sıcaklık, ısıtma süresi ve eker konsantrasyonuna bağlı olduğundan balın kalitesini belirlemede kullanılan en önemli kriterlerdendir. Balın uzun süre depolanması ve yüksek sıcaklıkta ısıtılması sonucu bu oran 30-40 mg/kg’a yükselirken bazen bu Tablo 1. Maillard Reaksiyon ürünlerinin antioksidan özellikleri ile ilgili yapılan çalı malar [2]. Model sistem ( eker-Aminoasit) Antioksidan Metodu Kaynak Bakır elator 49 Glukoz-Histidin Oksijen radikal süpürme 50 Peroksil radikal süpürme 51 Glukoz-Lizin Bakır elator 52, 53, 54 DPPH radikal süpürme 36 Peroksil radikal süpürme 55 Hidroksil radikal süpürme 56 Glukoz-Glisin Bakır elator 53 Peroksil radikal süpürme 57 Hidroksil radikal süpürme 58 Fe+2 elator 58 Fruktoz-Lizin Bakır elator 52, 54 Hidroksil radikal süpürme 56 Laktoz-Lizin Peroksil radikal süpürme 59 Baldaki HMF yapıda bulunan indirgen ekerlerin serbest amino asitler ve proteinlerin amin grupları ile kondenzasyonu sonucu olu maktadır. Baldaki miktarı balın tazeliği ve ısıl i leminin bir markeri olarak tanımlanmaktadır. Türk Gıda Kodeksi, Bal Tebliği verilerine göre (Madde 6/m) balda HMF miktarı 40 mg/kg’dan fazla olmamalıdır [67]. Yapılan çalı malarda balda HMF olu um mekanizmasının Arrhenius tipi bir e itlik meydana geldiği bildirilmektedir [68]. Türkmen ve arkada ları tarafından balın rengi ve antioksidan aktivitesine uzun süreli ısının etkisi üzerine yapılan bir çalı mada süre ve sıcaklığın artmasıyla kahverengi pigment olu umunun ve antioksidan aktivitenin arttığı gözlenmi tir [35]. Zaman ve sıcaklığa bağlı olması yanında balda HMF miktarı pH, nem, indirgen eker oranı, botanik özellik, gibi çe itli faktörlerden de etkilenmektedir [69, 70, 71]. Sıcaklık deği iminin yanı sıra reaksiyona giren maddelerin konsantrasyonları ve birbirlerine oranı, metallerin varlığı ve su aktivitesinin deği mesi de Maillard reaksiyonlarının hızını etkilemektedir [72, 73]. 5-HMF; dü ük pH değerinde Amadori ürünlerinin parçalanması sonucu meydana geldiği gibi heksozların asidik ortamda bozulmalarından da meydana gelebilmektedir [8]. HMF bal dı ında domates salçası [74], greyfurt [75], meyve ürünleri [76] bu gıda maddelerine örnek olarak verilebilirler. Pekmezde en önemli kalite problemlerinden biri kahverengile me reaksiyonları olup, bu reaksiyonların ürünlerinden olan HMF’ye deği ik oranlarda birçok pekmezde rastlanmı tır [41]. ekil 5. Hidroksimetilfurfuralın kimyasal yapısı Maillard Reaksiyonlarının bal için önemli olmasının bir nedeni de bu reaksiyonların ekerler dı ındaki önemli öğesini olu turan azotlu maddelerin çiçek ballarında yakla ık olarak %0.3 salgı ballarında ise %1 civarında bulunmasıdır. Balda yakla ık olarak 15 aminoasit varlığı belirlenmi tir. Tirosin ve triptofan koyu renkli ballarda bulunurken, açık renkli ballarda tespit edilmemi tir. Ballarda miktar yönünden sırası ile en fazla prolin, lisin ve glutamik asit olduğu bildirilmi tir. Bunları histidin, arjinin, treonin, serin, glisin, valin, metiyonin, lösin, alanin, fenilalanin izlemektedir [64, 65, 77]. AKRİLAMİD Akrilamid kimyasal üretim teknolojisinde kullanılan suda çözünür bir monomerdir ( ekil 6). Genel olarak boya, kağıt, maden, kozmetik sanayinde, ara tırma laboratuvarlarında jel hazırlanmasında, protein ayırma tekniklerinden biri olan elektroforez i leminde ve kirli suların temizlenmesinde kullanılmaktadır [78, 79]. 47 O. Yıldız, H. ahin, M. Kara, R. Aliyazıcıoğlu, Ö. Tarhan, S. Kolaylı Akademik Gıda 8(6) (2010) 44-51 reaksiyon ürünlerinin olu tuğu; bunların yeni ayırma teknikleri ile aydınlatılması; biyoaktif özelliklerinin in vitro ve in vivo hayvan denemeleri ile belirlenmesi ve zararlı bile iklerin olu umunun sınırlandırılması yönünde ekillenmesinin gerektiği dü ünülmektedir. KAYNAKLAR [1] Jing, H., Kitts, D.D., 2004. Antioxidant activity of sugar–lysine Maillard reaction products in cell free and cell culture systems. Archives of Biochemistry and Biophysics 429: 154-163. [2] Yilmaz, Y., Toledo, R., 2005. Antioxidant activity of water-soluble Maillard reaction products. Food Chemistry 93: 273-278. [3] Mlotkiewicz, J.A., 1998. The role of the Maillard Reaction in the food industry. In: The Maillard Reaction in Foods and Medicine, J.O’Brien, M.J.C. Crabbe, J.M. Ames (Eds.), vol.223, The Royal Society of Chemistry Special Publication, Cambridge, UK, pp. 19–27. [4] Tressl, R., Rewicki, D., 1999. Heat generated flavors and precursors. In: Flavor Chemistry: Thirty Years of Progress, R.Teranishi, I. Hornstein, E.L. Wick (Eds.), Kluwer Academic/Plenum Publishers, New York, pp. 305-325. [5] Hidalgo, F.J., and Zamora, R., 2000. The role of lipids in nonenzymatic browning. Grasas Y Aceites 51: 35-49. [6] Maillard, L.C., 1912. Réaction générale des acides aminés sur les sucres. Journal de Physiologie 14: 813. [7] Maillard, L.C., 1912. Action des acides aminés sur les sucres: formation des mélanoïdines par voie méthodique. Compte-rendu de l'Académie des sciences 154: 66-68. [8] Hodge, J.E., 1953 Chemistry of browning reactions in model systems. Journal of Agriculture and Food Chemistry 1: 928-943. [9] Yoo, M.A., Kim, H.W., Kim, K.H. and Kang, M.H., 2004. Antioxidant effect of brown substances separated from defatted roasted sesame dregs. Food Science and Biotechnology 13: 274-278. [10] Ames, J. M., 1998. Applications of the Maillard reaction in food industry. Food Chemistry 62: 431439. [11] Martins Sara, I.F.S., Van Boekel Martinus A.J.S., 2005. A kinetic model for the glucose/glycine Maillard reaction pathways. Food Chemistry 90: 257-269. [12] Ledl, F., Schleicher, E., 1990. New aspects of the Maillard-reaction in food and in the human body. Angewandte Chemie International Edition 29: 565594. [13] Edwards, W.P., 2000. The Maillard Reactions. In: The Science of Sugar Confectionery, Edited by W.P. Edwards, Royal Society of Chemistry Publication, Cambridge, pp. 9–13. [14] Çelebi, I., 2006. Color formation in wheat starch based glucose syrups and use of activated carbons for sugar decolorization, A thesis of Master, Natural And Applied Sciences of Middle East Technical University, p:27-33. ekil 6. Akrilamidin kimyasal yapısı Akrilamid doğal olarak gıdalarda bulunmayan, ancak i leme esnasında yüksek sıcaklarda olu an toksik bir bile iktir. Akrilamidin olu umu üç ekilde gerçekle ir. Lipitlerin transformasyonu, karbonhidratlar ve aminoasitlerin ayrı ması yoluyla ortaya çıkan akrolein ya da akrilik asit reaksiyonu yoluyla; Malik asit, laktik asit ve sitrik asit içeren temel bazı organik asitlerin dehidrasyon-dekarboksilasyonu yoluyla ve Maillard Reaksiyonu yoluyla [80]. Maillard reaksiyonlarında akrilamidin olu abilmesi için reaksiyona giren amino asidin asparajin olması önem ta ır. Karbonhidrat ve protein içerikli gıdaların yüksek sıcaklıklarda (kızartma ve fırında) (120°C ve daha yüksek) pi irilmesi sonucu olu an bu bile ik gıdalarda renk, lezzet ve aromanın olu umuna katkı sağlar [81, 82]. Akrilamid, patates ba ta olmak üzere mısır cipsi, ekmek kabuğu, ekmek gevreği, fırın ürünleri, ekmek, kahvaltılık tahıl ürünleri, bisküvi, kraker ve tost gibi gıdalarda bulunur [83-86]. Bu gıdalara ek olarak kavrulmu badem, ku konmaz, ayçiçeği çekirdeği, soya fasulyesi, fındık ve fındık ezmesi, kaplamalı yer fıstığı, bebek ve küçük çocuklar için üretilen kekler ve tahıl içerikli ürünlerde de akrilamide rastlanmı tır [84, 87, 88]. Akrilamidin sağlık üzerine etkileri toksikolojik ve karsinojenik olarak ayrılmaktadır. Akrilamid organizmaya alındıktan sonra hemoglobinle reaksiyona girmektedir. Bunun sonucunda akrilamidin, hemoglobine bağlanarak olu turduğu bile ik N-(2-karbamoiletil) Valin olarak adlandırılmaktadır. Bu biyokimyasal reaksiyonun 3,4 etilenik çift bağların, hemoglobinin globulin zincirindeki N-terminal valin uçlarına bağlanması ile meydana geldiği, bu olu uma bağlı olarak organizmada aneminin ekillendiği bildirilmi tir [89]. Deney hayvanları üzerinde yapılan çalı malara göre akrilamid, farklı organlarda (tiroid, adrenal bez, testis) tümörlere yol açabilmektedir [90]. SONUÇ Maillard reaksiyonlarının ilk ke fedilmesinden bugüne yüz yıllık bir süre geçmi olmasına rağmen bilim çevreleri bu reaksiyonlar ve reaksiyon ürünleri hakkında oldukça az bilgiye sahiptir. Her geçen gün yeni ara tırma metotları ile reaksiyonların yeni yönleri ve ürünlerinin yeni biyokimyasal özellikleri ke fedilmektedir. Tükettiğimiz birçok gıdadaki duyusal albeniyi olu turan bu reaksiyonların istenmeyen bazı ürünlerinin olu umlarının önlenme çalı maları da ara tırmalara konu olmaktadır. Ara tırmaların Maillard reaksiyonunun gidi yönünün reaktantların deği mesi ile nasıl ekillendiği; bilinmeyen ve/veya tanımlanamayan hangi 48 O. Yıldız, H. ahin, M. Kara, R. Aliyazıcıoğlu, Ö. Tarhan, S. Kolaylı Akademik Gıda 8(6) (2010) 44-51 phase I/II enzyme modulating activity. Journal of Agricultural and Food Chemistry 50: 6997-7006. [30] Lindermeier, M., Hofmann, T., 2004. Influence of baking conditions and precursor supplementation on the amounts of the antioxidant pronyl-L-lysine in bakery products. Journal of Agricultural and Food Chemistry 52: 350-354. [31] Borrelli, R.C., Mennella, C., Barba, F., Russo, M., Russo, G.L., Krome, K., Erbersdobler, H.F., Faist,V., Fogliano, V., 2003. Characterization of coloured compounds obtained by enzymatic extraction of bakery products. Food Chemistry Toxicology 41: 1367-1374. [32] Miralles, B., Martínez-Rodríguez, A., Santiago, A., Van de Lagemaat, J., Heras, A., 2007. The occurrence of a Maillard-type proteinpolysaccharide reaction between β-lactoglobulin and chitosan. Food Chemistry 100: 1071-1075. [33] Carmelina, A., Suma C.A., Calle B., Brohee M., Stadler R.H., Anklam E., 2007. Impact of the roasting degree of coffee on the in vitro radical scavenging capacity and content of acrylamide. LWT-Food Science and Technology 40: 1849-1854. [34] Hayase, F., Hirashima, S., Okamoto, G., Kato, H., 1989. Scavenging of active oxygen by melanoidins. Agricultural Biology and Chemistry 53: 3383-3385. [35] Turkmen, N., Sari, F., Poyrazoglu, E.S., Y.,Velioglu,Y.S, 2006. Effects of prolonged heating on antioxidant activity and colour of honey. Food Chemistry 95: 653-657. [36] Morales, J.F., Jimenez-Perez, S., 2001. Free radical scavenging capacity of Maillard reaction products as related to colour and fluorescence. Food Chemistry 72: 119-125. [37] Spana, N., Casula, L., Panzanelli, A., Pilo, M., I. and Piu, P., C., 2006. An RP-HPLC determination of 5hydroxymethylfurfural in honey: The case of strawberry tree honey. Talanta 68: 1390-1395. [38] Frankel, S., Robinson, G., E. and Berenbaum, M., R., 1998. Antioxidant capacity and correlated characteristics of 14 unifloral honeys. Journal of Apicultural Research 37(1): 27-31. [39] Tosi, E., Ciappini, M., Ré, E. and Lucero, H., 2002. Honey thermal treatment effects on hydroxymethylfurfural content. Food Chemistry 77: 71-74. [40] Bozkurt, H., Göğü , F., and Eren, S., 1998. Pekmezde Maillard esmerle me reaksiyonlarının kinetik modellenmesi. Turkish Journal of Engineering and Environmental Sciences 22: 455 460. [41] Aliyazicioglu R., Kolayli, S., Kara, M., Yildiz, O., Sarikaya, A.O., Cengiz, S. and Er, F., 2009. Determination of chemical, physical and biological characteristics of some pekmez (molasses) from Turkey. Asian Journal of Chemistry 21: 2215-2223. [42] Burdurlu, H. S., Karadeniz, F., 2003. Effect of storage on nonenzymatic browning of apple juice concentrates. Food Chemistry 80: 91–97. [43] Guerra-Hernandez, E., Montilla Gomez, J., GarciaVillanova, R., 1990. Determinacion espectrofotometrica y cromatografica defurfural en el vino: estudio comparativo. Afinidad 47: 401-404. [15] Anet, E.F.L.J., 1964. 3-Deoxyglycosuloses (3deoxyglucosones) and the degradation of carbohydrates. Advanced Carbohydrate Research 19: 181-218. [16] Wedzicha, B.L. and McWeeny, D.J., 1974. Nonenzymic browning reactions of ascorbic acid and their inhibition. The production of 3-deoxy-4sulphopentosulose in mixtures of ascorbic acid, glycine and bisulphite ion. Journal of the Science of Food and Agriculture 25: 577-587. [17] Coca, M., Garcia, M.T., Gonzalez, G., Pena, M., and Garcia, J.A., 2004. Study of colored compounds formed in sugar beet processing. Food Chemistry 86(3): 421-433. [18] Brands, C.M.J., Alink, G.M., Van Boekel, M. A. J. S. and Jongen, W.M. F., 2000. Mutagenicity of heated sugar–casein systems: Effect of the Maillard reaction. Journal of Agricultural and Food Chemistry 48: 2271-2275. [19] Stadler, R.H., Blank, I., Varga, N., Robert, F., Hau, J., Guy, P.A., Robert, M.-C. and Riediker, S., 2002. Acrylamide from Maillard reaction products. Nature 419-449. [20] Henle, T., 2005. Protein-bound advanced glycation endproducts (AGEs) as bioactive amino acid derivatives in foods. Amino Acids 29(4): 313-22. [21] McAuley, J.A., Kunkel, M.E., Acton, J.C.,1987. Relationship of available lysine to lignin, color and protein digestibility of selected wheat based breakfast cereals. Journal of Food Science 52(6):1580-1582. [22] Torres, A., Marisa, A.G. and Rosquete, Y., 2001. Predicting a dietetic formula shelf life using the available lysine decrease. Ciência e Tecnologia de Alimentos 21: 129-133. [23] Yen, G.C., Chau C.F., Lii D.J., J. 1993. Isolation and characterization of most antimutagenic Maillard reaction products derived from xylose and lysine Agricultural and Food Chemistry 41:771-776. [24] Yen, G.C., Tsai L.C., 1993. Antimutagenecity of partially fractionated Maillard Reaction Product. Food Chemistry 47: 11-15. [25] Vagnarelli, P., Sario, A.D., Cuzzoni, M.T., Mazza, P., Carli, L.D., 1991. Cytotoxicity and clastogenic activity of ribose-lysine browning model system. Journal of Agricultural and Food Chemistry 39: 2237-2239. [26] Brownlee, M., Vlassara, H., Cerami, A., 1984. Nonenzymatic glycosilation and the pathogenesis of diabetic complications. Ann. Intern. Med 101: 527537. [27] Chevalier, F., Chobert, J.M., Genot, C., Haertle, T., 2001. Scavenging of free radicals, antimicrobial, and cytotoxic activities of the maillard reaction products of β-lactoglobulin glycated with several sugars. Journal of Agricultural and Food Chemistry 49: 5031-5038. [28] Kato, A., 2002. Industrial applications of Maillardtype protein-polysaccharide conjugates. Food Science and Technology Research 8: 193–-99. [29] Lindermeier, M., Faist, V., Hofmann, T., 2002. Structural and functional characterization of pronyllysine, a novel protein modification in bread crust melanoidins showing in vitro antioxidative and 49 O. Yıldız, H. ahin, M. Kara, R. Aliyazıcıoğlu, Ö. Tarhan, S. Kolaylı Akademik Gıda 8(6) (2010) 44-51 [58] Yoshimura, Y., Iijima, T., Watanabe, T., Nakazawa, H., 1997.Antioxidative effect of Maillard reaction products using glucose–glycine model system. Journal of Agricultural and Food Chemistry 45: 4106-4109. [59] Monti, S. M., Ritieni, A., Graziani, G., Randazzo, G., Mannina, L.,Segra, A. L., Fogliano, V., 1999. LC/MS analysis and antioxidative efficiency of Maillard reaction products from a lactose-lysine model system. Journal of Agricultural and Food Chemistry 47: 1506-1513. [60] Jing, H., Kitts D.D., 2002. Chemical and biochemical properties of casein–sugar Maillard reaction products. Food and Chemical Toxicology 40: 1007-1015. [61] Martins, S.I.F.S., Boekel, M. A.J.S. V., 2005. A kinetic model for the glucose/glycine Maillard reaction pathways. Food Chemistry 90: 257-269. [62] Li, Y., Dutta, U., Cohenford, M.A., Dain, J. A., 2007. Nonenzymatic glycation of guanosine 5’triphosphate by glyceraldehyde: An in vitro study of AGE formation. Bioorganic Chemistry 35: 417-429. [63] Lertittikul, W, Benjakul, S, Tanaka, M., 2007. Characteristics and antioxidative activity of Maillard reaction products from a porcine plasma protein– glucose model system as influenced by pH. Food Chemistry 100: 669-677. [64] White W., 1979.Honey. In: Honey: A comprehensive survey, Edited by Crane, E. Heinemann, International Bee Research Association (IBRA), London, 157–158. [65] Anklam, E., 1998. A review of the analytical methods to determine the geographical and botanical origin of honey. Food Chemistry 63: 54962. [66] Abdel-Aal, E.S.M., Ziena, H.M. and Youssef, M.M., 1993. Adulteration of honey with high-fructose corn syrup: Detection by different methods. Food Chemistry 48: 209-212. [67] Türk Gıda Kodeksi, Bal Tebliği, 2000. Resmi Gazete: 22.10.2000, 24208, Teblig No: 2000 / 39. [68] Tosi E., Ciappini M.R.É.E. and Lucero H. 2002. Honey thermal treatment effects on hydroxymethylfurfural content. Food Chemistry 77: 71-74. [69] Spana, N., Casula, L., Panzanelli, A., Pilo, M.I., and Piu, P.C., 2006. An RP-HPLC determination of 5hydroxymethylfurfural in honey: The case of strawberry tree honey. Talanta 68: 1390-1395. [70] Labuza, T., Saltmarch, M., 1981. The nonenzymatic browning reaction as affected by water in foods. In Water Activity: Influence on Food Quality, Academic Press., New York. [71] Ashoor, S.H., Zent, J.B., 1984. Maillard browning in common amino acids and sugars. Journal of Food Science 49: 1206-1207. [72] Kato, H., Yamamoto, M., Fujimaki, M., 1969. Mechanisms of Browning degradation of D-fructose in special comparison with D-glucose-glycine reaction. Agricultural Biology and Chemistry 33: 939-940. [73] Eichner, K., Karel, M., 1972 .The influence of water content and water activity on the sugar- [44] Harayama, K., Hayase, F., Kato, H., 1994. Evaluation by multi-variate-analysis of the sate flavour formed while storing beer. Bioscience Biotechnology and Biochemistry 58: 1595-1598. [45] Kanjahn, D., Jarms, U., Maier, H.G., 1996. Hydroxymethylfurfural and furfural in coffee and related beverages. 1. Evaluation of the method. Deutsche Lebensmittel Runschau 92: 328-331. [46] Albala-Hurtado, S., Veciana-Nogues, M. T., Izquierdo-Pulido, M., Vidal-Carou, M. C., 1997. Determination of free and total furfural compounds in infant milk formulas by high-performance liquid chromatography. Journal of Agricultural and Food Chemistry 45: 2128-2133. [47] Rami Ârez-Jimenez, A., 2000. Hydroxymethylfurfural and methylfurfural content of selected bakery products. Food Research International 33: 833-838. [48] Küçük, M, Kolayli, S., Karaoğlu .A., ahinba , E., Baltacı, C., 2007. Biological activities of three different Turkish honey. Food Chemistry 100: 526534. [49] Bersuder, P., Hole, M., Smith, G., 2001. Antioxidants from a heated histidine–glucose model system. Investigation of the copper (II) binding ability. Journal of the American Oil Chemists Society 78: 1079-1082. [50] Lingnert, H., Eriksson, C.E., Waller, G.R., 1983. Characterization of antioxidative Maillard reaction products from histidine and glucose. In G. R. Waller, M. S. Feather (Eds.), The Maillard Reaction İn Foods And Nutrition (pp. 335–345). American Chemical Society: Washington, DC. [51] Lingnert, H., Eriksson, C.E., 1980a. Antioxidative Maillard reaction products. I. Products from sugars and free amino acids. Journal of Food Processing and Preservation 4: 161-172. [52] Wijewickreme, A.N., Kitts, D.D., Durance, T.D., 1997. Reaction conditions influence the elementary composition and metal chelating affinity of nondialyzable model Maillard reaction. Journal of Agricultural and Food Chemistry 45: 4577-4583. [53] Dittrich, R., El-Massry, F., Rinaldi, F., Peich, C.C., Beckmann, M. W., Pischetsrieder, M., 2003. Maillard reaction products inhibit oxidation of human low-density lipoproteins in vitro. Journal of Agricultural and Food Chemistry 51: 3900-3904. [54] Wijewickreme, A.N., Kitts, D.D., 1998. Metal chelating and antioxidant activity of model Maillard reaction products. Advances in Experimental Medicine and Biology 434: 245-254. [55] Bressa, F., Tesson, N., Rosa, M.D., Sensidoni, A., Tubaro, F., 1996. Antioxidant effect of Maillard reaction products: application to a butter cookie of a competition kinetics analysis. Journal of Agricultural and Food Chemistry 44: 692-695. [56] Wijewickreme, A.N., Krejpcio, Z., Kitts, D.D., 1999. Hydroxyl scavenging activity of glucose, fructose, and ribose–lysine model Maillard products. Journal of Food Science 64: 457-461. [57] Wagner, K.-H., Derkits, S., Herr, M., Schuh, W., Elmadfa, I., 2002. Antioxidative potential of melanoidins isolated from a roasted glucose– glycine model. Food Chemistry 78: 375-382. 50 O. Yıldız, H. ahin, M. Kara, R. Aliyazıcıoğlu, Ö. Tarhan, S. Kolaylı Akademik Gıda 8(6) (2010) 44-51 [83] Ölmez, H., 2005. Acrylamide stakeholders meeting. 24 partners in 14 countries. TÜBİTAK Marmara Research Center (Turkey). http://www.europa.eu.int/ comm/food/ food/ chemicalsafety/ contaminants/heatx_1_en.ppt. [Eri im Tarihi: 02.10.2008]. [84] Burdurlu, S.H., Karadeniz, F., 2006. Gıdalarda akrilamit olu umu ve önemi. Türkiye 9. Gıda aminobrowning reaction model systems under various conditions. Food Chemistry 20: 218-223. [74] Poretta, S., 1991. Determination of 5(Hydroxymethyl)-2-Furfural in Tomato Products: Proposal of a Rapid HPLC Method and Its Comparision with Colorimetric Method. Food Chemistry 39: 51-57. [75] Saguy, S. I., Cohen, E., Birk, Y., Manneheim, C. H., 1994. Kinetic parameter estimation for quality change during continuous thermal processing of grape juice. Journal of Food Science 59(1): 155158. [76] Leif, P., 1985. The influences of ripeness and juice storage temperature on the sensory evaluation and composition of apple juice. LebensmittelWissenschaft und –Technologie 18: 205-211. [77] Hermosìn, I., Chicò, R., M. and Cabezudo, M.D., 2003. Free amino acid composition and botanical origin of honey. Food Chemistry 83: 263-268. [78] Saulo, A.A., 2003. Acrylamide in foods. Food Safety and Technology 1-2. [79] FDA/CFSAN. 2003. Acrylamide questions and answers. Food Advisory Committee Meeting on Acrylamide February 24-25, 2003. [80] Richmond P, Borrow R., 2003. Acrylamide in food. The Lancet 361(2): 361-362. [81] Tyl R, Crump K., 2003. Acrylamide in food. Food Standards Agency 5: 215-222. [82] Karagöz, A., 2009. Akrilamid ve gıdalarda bulunu u. TAF Preventive Medicine Bulletin 8(2): 187-192. Kongresi; 24-26 Mayıs 2006, Bolu. [85] Zhang, Y., Zhang, G., Zhang, Y., 2005. Occurrence and analytical methods of acrylamide in heattreated foods. Review and recent developments. Journal of Chromatography A 1075: 1- 21. [86] Von Mühlendahl, K.E., Otto, M. 2003. Acrylamide: more than just another food toxicant? Europen Journal of Pediatric 162: 447-448. [87] Jagerstad, M., Skog, K., 2005. Genotoxicity of heatprocessed foods. Mutation Research 574: 156-172. [88] Hilbig, A., Freidank, N., Kersting, M., Wilhelm, M., Wittsiepe, J., 2004. Estimation of the dietary intake of acrylamide by German infants, children and adolescents as calculated from dietary records and available data on acrylamide levels in food groups. International Journal of Hygiene and Environmental Health 207: 463-471. [89] Anonim, 2005. Acrylamide in food. FAO. http://www.fao.org/es/esn/jecfa. [Eri im Tarihi: 01.11.2008] [90] Ruden, C., 2004. Acrylamide and cancer risk-expert risk assessments and the public debate. Food Chemistry Toxicology 42: 335-349. 51 View publication stats