- Fases de la reacció
- Degradació de Stecker
- Factors que influeixen en la reacció
- Naturalesa dels aminoàcids i glúcids de la matèria primera
- temperatura
- A l'augmentar el pH, augmenta la intensitat
- humitat
- Presència de metalls
- efectes negatius
- Aliments amb característiques organolèptiques producte de la reacció de Maillard
- referències
La reacció de Maillard és el nom donat a unes reaccions químiques entre aminoàcids i sucres reductors que enfosqueix els aliments durant el torrat, de fer, rostit i fregit. Es formen compostos marrons responsables de la color i aroma de productes com l'escorça de pa, la carn rostida, les patates fregides i les galetes forn.
La reacció es veu afavorida per la calor (temperatures entre 140 a 165 ˚C), encara que també passa a menor velocitat, a temperatura ambient. Va ser el metge i químic francès Louis-Camille Maillard qui la va descriure el 1912.
L'enfosquiment es produeix sense l'acció dels enzims, així com la caramel·lització; per això totes dues són reaccions anomenades d'enfosquiment no enzimàtic.
No obstant això, es diferencien en que a la caramel·lització només s'escalfen carbohidrats, mentre que perquè ocorri la reacció de Maillard també han d'estar presents proteïnes o aminoàcids.
Fases de la reacció
Encara que sembli senzill aconseguir el color daurat en els aliments mitjançant tècniques culinàries de cocció, la química embolicada en la reacció de Maillard és molt complexa. El 1953 John Hodge va publicar l'esquema de la reacció que encara s'admet de manera general.
En una primera etapa un sucre reductor com la glucosa es condensa amb un compost que contingui un grup amino lliure, com un aminoàcid, per donar un producte d'addició que es transforma en una glicosilamina N-substituïda.
Després d'un acomodament molecular denominat reordenament d'Amadori, s'obté una molècula d'el tipus 1-amino-desoxi-2-cetosa (també anomenada compost d'Amadori).
Un cop format aquest compost són possibles dues vies de reacció:
- Hi pot haver una escissió o ruptura de molècules en compostos carbonílics mancats de nitrogen, com acetol, piruvaldehído, diacetil.
- És possible que passi una intensa deshidratació que dóna origen a substàncies tipus furfural i deshidrofurfural. Aquestes substàncies són produïdes per escalfament i descomposició dels glúcids. Algunes presenten un lleuger sabor amarg i aroma a sucre cremat.
Degradació de Stecker
Hi ha una tercera via de reacció: la degradació de Strecker. Aquesta consisteix en una deshidratació moderada que genera substàncies reductores.
Quan aquestes substàncies reaccionen amb els aminoàcids inalterats, es transformen en aldehids típics dels aminoàcids implicats. Per aquesta reacció es formen productes com la pirazina, que dóna l'aroma característica als xips de patates.
Quan un aminoàcid intervé en aquests processos es perd la molècula des d'un punt de vista nutricional. Això és particularment important en el cas d'aminoàcids essencials, com la lisina.
Factors que influeixen en la reacció
Naturalesa dels aminoàcids i glúcids de la matèria primera
En estat lliure gairebé tots els aminoàcids presenten un comportament uniforme. No obstant això, s'ha evidenciat que entre els aminoàcids inclosos en la cadena polipeptídica, els bàsics -especialment la lisina- presenten una gran reactivitat.
El tipus d'aminoàcid implicat en la reacció determina el gust resultant. Els sucres han de ser reductors (és a dir, han de tenir un grup carbonil lliure i reaccionar com a donadors d'electrons).
En els glúcids s'ha constatat que les pentoses són més reactives que les hexoses. És a dir, la glucosa és menys reactiva que la fructosa i, al seu torn, que la manosa. Aquestes tres hexoses estan entre les menys reactives; li segueixen la pentosa, l'arabinosa, la xilosa i la ribosa, en ordre creixent de reactivitat.
Els disacàrids, com lactosa o maltosa, són encara menys reactius que les hexoses. La sacarosa, per no posseir funció reductora lliure, no intervé en la reacció; només ho fa si està present en un aliment àcid i és llavors hidrolitzada en glucosa i fructosa.
temperatura
La reacció pot desenvolupar-se durant l'emmagatzematge a temperatura ambient. Per això es considera que la calor no és condició indispensable perquè passi; però, les altes temperatures la acceleren.
És per això que la reacció ocorre sobretot en operacions de cocció, pasteurització, esterilització i deshidratació.
A l'augmentar el pH, augmenta la intensitat
Si el pH s'eleva, també ho fa la intensitat de la reacció. No obstant això, es considera com el més favorable el pH comprès entre 6 i 8.
Una disminució de l'pH permet atenuar l'enfosquiment durant la deshidratació, però modifica desfavorablement les característiques organolèptiques.
humitat
La velocitat de la reacció de Maillard presenta un màxim d'entre 0,55 i 0,75 pel que fa a l'activitat de l'aigua. Per això, els aliments deshidratats són els més estables, sempre que es guardin a l'abric de la humitat ia una temperatura moderada.
Presència de metalls
Alguns cations metàl·lics la catalitzen, com el Cu +2 i Fe +3. Altres com el Mn +2 i el Sn +2 inhibeixen la reacció.
efectes negatius
Tot i que la reacció generalment es considera desitjable durant la cocció, presenta un inconvenient des del punt de vista nutricional. Si s'escalfen aliments amb baix contingut d'aigua i presència de sucres reductors i proteïnes (com els cereals o la llet en pols), la reacció de Maillard donarà lloc a la pèrdua d'aminoàcids.
Els més reactius en ordre decreixent són lisina, arginina, triptòfan i histidina. En aquests casos és important retardar l'aparició de la reacció. A excepció de l'arginina, els altres tres són aminoàcids essencials; és a dir, han de ser aportats per l'alimentació.
Si es troba un gran nombre d'aminoàcids d'una proteïna units a restes de sucre com a resultat de la reacció de Maillard, els aminoàcids no poden ser utilitzats per l'organisme. Els enzims proteolítics de l'intestí no podran hidrolitzar.
Un altre inconvenient assenyalat és que, a altes temperatures, es pot formar una substància potencialment carcinogènica com és l'acrilamida.
Aliments amb característiques organolèptiques producte de la reacció de Maillard
Segons la concentració en melanoidinas, el color pot passar de groc a marró o fins i tot negre en els següents aliments:
- Carn rostida.
- Cebes fregides.
- Cafè i cacau torrat.
- Productes forn com el pa, galetes i pastissos.
- Patates fregides.
- Whisky de malt o cervesa.
- Llet en pols o condensada.
- Dolç de llet.
- Cacauets torrats.
referències
- Alais, C., Linden, G., Mariné Font, A. and Vidal Carou, M. (1990). Bioquímica dels aliments.
- Ames, J. (1998). Applications of the Maillard reaction in the food industry. Food Chemistry.
- Cheftel, J., Cheftel, H., Besançon, P. and Desnuelle, P. (1992). Introduction à la biochimie et à la technologie des aliments.
- Helmenstine AM "The Maillard reaction: Chemestry of food Browning" (Juny 2017) a: ThoughtCo: Science. Recuperat en 22 de març de 2018 de Thought.Co: thoughtco.com.
- Larrañaga Coll, I. (2010). Control i higiene dels aliments.
- Maillard reaction. (2018) Recuperat el 22 de març de 2018, de Wikipedia
- Tamanna, N. and Mahmood, N. (2015). Food Processing and Maillard Reaction Products: Effect on Human Health and Nutrition. International Journal of Food Science.