Reacción de Maillard: factores y prevención del pardeamiento

Sustratos

1. Compuestos carbonílicos: Generalmente proceden de azúcares reductores, pero también pueden intervenir otros compuestos como el ácido ascórbico, la vitamina K, ortofenoles, aromas naturales (vainilla) o productos de la oxidación de los lípidos.
2. Grupos amino libres: Mayoritariamente son aminoácidos básicos de diversas proteínas.

Catalizadores

La Reacción de Maillard se acelera por el calor.

Reacciones Químicas del Pardeamiento No Enzimático

Las reacciones del pardeamiento no enzimático se suceden en una serie de fases:

1. Condensación de Maillard.
2. Transposición o reestructuración de Amadori y Heyns.
3. Degradación de Strecker.

Factores Influyentes en el Pardeamiento No Enzimático

• Naturaleza del glúcido: La actividad de los glúcidos está relacionada con su estructura. Los azúcares reductores son los principales implicados, en orden de prioridad: pentosas (ribosa) > hexosas (glucosa y fructosa) > disacáridos reductores (lactosa y maltosa). La sacarosa es poco activa, salvo en medio ácido, donde se hidroliza a glucosa y fructosa.
• Naturaleza del aminoácido: La actividad de las distintas proteínas y aminoácidos (aa) depende de su estructura:
  • En los α-aa, cuanto más larga y compleja sea la estructura, menor es la participación en las reacciones de pardeamiento no enzimático. El α-aa más activo es la Glicina.
  • En los ω-aa, es al contrario, siendo el más activo la Lisina.
  • En las proteínas, algunos puntos de la molécula pueden reaccionar más rápidamente que otros, como el grupo ε-amino de la lisina.
• Temperatura: La energía aplicada en forma de calor es necesaria para la activación de las reacciones de pardeamiento no enzimático. La disminución de la temperatura puede reducir e incluso detener las reacciones.
• pH: Cada una de las reacciones que intervienen en el pardeamiento no enzimático posee un pH óptimo. Generalmente, a pH < 6 disminuye la velocidad de las reacciones.
• Actividad de agua (aw): La velocidad del pardeamiento aumenta al incrementarse la aw, con un máximo por encima del cual la relación se invierte.
• Presencia de iones metálicos: El cobre y el hierro favorecen el pardeamiento.

Prevención del Pardeamiento No Enzimático

• Eliminar sustratos reactivos: Eliminar la glucosa o incorporar los azúcares tras el tratamiento térmico.
• Evitar las temperaturas altas: Especialmente durante el almacenamiento.
• Acidificar el alimento: Disminuir el pH tanto como el alimento pueda soportar sin alterar sus características organolépticas.
• Controlar los niveles de humedad: Principalmente en las condiciones de almacenamiento de los productos deshidratados.
• Incorporar agentes inhibidores: El dióxido de azufre y los sulfitos disminuyen la aparición de los pigmentos, aunque no evitan las pérdidas nutritivas.

Pardeamiento Enzimático

El pardeamiento enzimático es un tipo de alteración de los alimentos mediado por enzimas, que conlleva la pigmentación parda del alimento debido a la acción de las melaninas.

Las melaninas se distribuyen en toda la naturaleza: en vegetales, pigmentando la piel de los animales o las cutículas de los insectos. Esta reacción no se da en los alimentos de origen animal, sino que se presenta con frecuencia en vegetales cuyos tejidos han sido modificados por golpes, cortes o pelado.

En la industria alimentaria, este tipo de reacción se utiliza para dar color característico a determinados alimentos, como en la fermentación del té o la maduración de los dátiles.