Наиболее важными факторами, влияющими на реакцию Майяра, являются структура вовлеченных в реакцию аминокислот и Сахаров, температура, значение pН и активность воды. В совокупности сложных процессов, протекающих при реакции Майяра, эти факторы различным образом воздействуют на характеристики пищевых продуктов, в том числе на вкус, аромат и пищевую ценность. Одним из основных факторов является структура реагентов, а именно аминокислот и Сахаров. Реакционная способность редуцированных сахаров убывает следующим образом: пептозы > гексозы > дисахариды, и альдозы > кетозы. Нередуцированные сахара (сахароза, декстрины и связанные сахара) могут участвовать в реакции, но только после гидролиза.
6.2.1. Аминокислоты
В большинстве продуктов аминокислоты присутствуют лишь в небольших количествах, однако они очень легко вступают в реакцию с сахарами. Аспарагиновая и глутаминовая кислоты реагируют относительно медленно, а аргинин и лизин – очень активно. Образование специфичных соединений продуктов реакции Майяра определяет структура боковой цени аминокислот через расщепление IIIтрекера. В частности, из цистеина и метионина образуются сернистые соединения, характеризующиеся четко выраженным и не всегда приятным запахом с очень низкими пороговым восприятием. В некоторых ферментативных технологических процессах (например, при брожении теста) присутствие свободных аминокислот возрастает в результате ферментации. Белки участвуют в реакции Майяра благодаря гликолизу активных боковых цепей аргинина и, в первую очередь, лизина.
6.2.2. Температура
Температура оказывает значительное влияние на все процессы, относящиеся к реакции Майяра. Многочисленные эксперименты показали, что увеличение температуры и продолжительности нагревания приводит к усилению потемнения и расширению качественного состава ароматических веществ. Увеличивается не только количество продуктов реакции Майяра, но и изменяется их природа. Например, на модельных системах было показано, что с увеличением температуры и длительности теплового воздействия возрастает соотношение углерод : азот, степень ненасыщенности и циклическая ароматичность образующихся меланоидинов [38]. Образование весьма нежелательных соединений (например, мутагенных гетероциклических аминов) [36] происходит при высоких температурах, а это означает, что для минимизации их образования необходим тщательный выбор режимов тепловой обработки. Вопреки распространенному мнению, для протекания реакции Майяра не нужны высокие температуры (например, сахара и аминокислоты даже при холодильном хранении могут проявлять признаки неферментативного потемнения [58], что безусловно способно сказываться на общей продолжительности хранения пищевых продуктов).
6.2.3. Активность воды
Интенсивность реакции Майяра значительно выше при низких уровнях влажности продукта. Наиболее благоприятным обычно считается такое содержание влаги в продукте, которому соответствует активность воды в интервале 0,65-0,75. Разница цвета и аромата внутреннего и внешнего слоев испеченного или жареного продукта соответствует различной скорости их дегидратации, по не все продукты реакции Майяра одинаково чувствительны к показателю αω. Исследования вкусо-ароматических характеристик свидетельствуют, что уровень чувствительности различных классов летучих соединений зависит от того, требуется ли вода для их образования, или нет. Последовательность химических реакций, вызывающих потемнение, изучена еще далеко не полностью, однако уже в настоящее время ясно, что в нее вовлечены реакции конденсации и дегидратации, для которых показатель αωявляется важным кинетическим параметром [38].
6.2.4. рН
Результаты ряда исследований реакции Майяра на модельных системах показали, что рН среды влияет на количественные и качественные изменения летучих и пигментированных продуктов реакции [15, 44, 52, 53]. Потемнение происходит быстрее в нейтральных пищевых продуктах, а уменьшение рН снижает скорость формирования цвета. Кроме того, рН влияет на количественный состав химических соединений, формирующих вкус продукта. Например, при высоких значениях рН преобладают пиразины, редуктоны и продукты их распада, а при низких – фураны и особенно 2-фуранкарбоксиальдегиды.