요즘 요리방송이 많아진 덕분에 마이야르 반응에 대해 많은 사람들이 접하게 되었다. 흔히 고기가 노릇노릇 하게 구워질 때 많이 이야기를 하는데, 마이야르 반응은 화학 반응의 일종이다.

주로 음식이 조리될 때 많이 볼 수 있으며, 단백질의 아미노산과 환원당이 높은 온도에서 반응하여 특유의 풍미와 색깔을 나타내는 과정이다. 특히 고기를 구울 때, 빵을 구울 때, 커피를 볶을 때 등에서 나타난다.

마이야르 반응의 원리

마이야르 반응은 환원당과 아미노산의 아미노기 사이에서 일어나는 화학반응으로, 아미노-카르보닐 반응(Amino-Carbonyl Reaction)이라고도 한다.

환원당의 카르보닐기(Carbonyl Group)와 아미노산(Amino acid)의 아미노기(Amino Group)가 합쳐져 멜라노이딘(Melanoidin)이라는 갈색 색소가 생성되면서 음식의 색이 짙어 지고 풍미가 더해진다.

마이야르 반응의 조건

마이야르 반응이 잘 일어나는 몇 가지 조건이 있다. 

1. 온도

우선 140~180°C 사이의 온도에서 활발하게 진행된다. 

온도의 단계별로 살펴보면, 100°C 이하에서는 마이야르 반응이 거의 일어나지 않는다. 이 온도에서는 수분이 가장 많은 단계이기 때문에 수분 증발이 우선적으로 이뤄진다.

120~140°C 사이의 온도에서 미미하지만 서서히 색이 변하며 반응이 진행된다. 더 높은 140~165°C의 온도가 되면, 마이야르 반응이 활발하게 진행되는데 황금빛으로 갈변되며, 풍미 또한 극대화 되는 단계이다. 이 온도에서 스테이크를 구우면 최상의 맛을 경험할 수 있다.

165°C 이상이 되면 마이야르 반응과 캐러멜화(Caramelization) 이 함께 일어나며 색이 더 진해진다. 

온도가 더 높아져 200°C 이상이 되면, 탄화가 일어나 탄 맛과 쓴맛이 일어난다.

참고로 튀김을 할 때에도 마이야르 반응이 일어나는데, 튀김의 최적 온도는 160~180°C 사이이다. 이보다 낮으면 기름을 흡수해 눅눅해질 수 있고, 온도가 더 높으면 튀김이 탈 수 있으니 유의하자.

2. pH

pH 도 마이야르 반응에 영향을 주는데 pH는 중성일 경우 우리가 아는 일반적인 마이야르 반응이 진행되며, pH가 낮을 경우에는 마이야를 반응이 느려지며, 갈색화 반응이 덜 발생하며, 풍미가 약해진다. 그리고 pH가 높은 경우 마이야르 반응이 빠르게 진행되며 색이 더 진하고 강한 풍미를 발생시킨다. 단, 너무 강한 알칼리성에서는 쓴맛이 날수도 있으니 조심하자.

3. 수분

수분도 영향을 주는데 수분이 많을 경우 느리게 진행되며, 수분이 너무 적으면, 마이야르 반응이 빠르게 진행되어 타버릴 수도 있다.

마이야르 반응의 유래

마이야르 반응은 1912년 프랑스 화학자 루이-카미유 마이야르(Louis-Camille Maillard)에 의해 발견되었다.

마이야르는 단백질과 탄수화물 간의 상호작용을 연구하던 중 특정 조건에서 아미노산과 당이 반응하여 색이 변하는 현상을 발견하게 되었고, 그 반응이 생명체의 대사 과정에서 중요한 역할을 할 가능성이 있다고 생각하게 되었으며, 이후 1940년대 존 E. 호지 (John E. Hodge)에 의해 화학적 메커니즘을 체계적으로 설명되게 되었다.

마이야르 반응 과정

1st  아미노 화합물과 환원당이 반응하여 글리코실아민(Glycosylamine)과 물 분자를 생성

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2nd  불안정 상태의 글리코실아민은 아마도리 전위((Amadori Rearrangement) 과정을 거쳐 아마도리 화합물을 생성

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3rd 아마도리 화합물이 나머지 생성물들과 반응하여 멜라노이딘(Melanoidin) 색소를 생성

마이야르 반응에 참여하는 두 반응물이 글리코실아민을 생성하고, 글리코실아민은 ‘아마도리 전위’를 통해 아마도리 화합물을 생성하게 된다. 

아마도리 전위(Amadori Rearrangement)는 tautomerization을 통해 재배열되게 된다. 

이렇게 생성된 아마도리 화합물이 다른 화합물과 반응하고, dehydrogenation, Aldol condensation을 거쳐 멜라노이딘 색소를 생성하여 맛있게 보이는 색을 띠게 한다.

마이야르 반응을 극대화하는 요리 팁

1. 수분이 많으면 반응이 약해지기 때문에 고기의 표면을 미리 말린다

2. 환원당이 많을수록 반응이 촉진되기 때문에 설탕 보다 꿀이나 과일즙을 활용한다.

3. 센 불에서 조리하여 빠르고 강한 반응을 유도한다.

4. 소량의 베이킹소다를 사용하여 pH를 상승시켜 반응을 촉진시킨다.

마이야르 반응은 요리의 맛과 색을 결정하는 중요한 요소이다. 이 반응을 제대로 활용하여 더욱 깊고 풍부한 맛을 즐겨보자!