Aunque no lo podamos notar, en la cocción de los alimentos intervienen muchas reacciones químicas, y entre ellas, la denominada reacción de Maillard tiene un papel muy importante en el aspecto y sabor de los alimentos. Esta reacción está relacionada con el apetitoso aroma, color y sabor de procesos culinarios tradicionales como el tostado del café, el horneado del pan y el asado de las carnes.
Esta reacción es la responsable del pardeamiento de los alimentos. Fuente: imagen diseñada por @emiliomoron utilizando imagenes de dominio público: pollo, pan.
Por otro lado, durante esta reacción se producen una cantidad importante de productos de gran valor nutricional, aunque también existe la posibilidad de la formación de compuestos tóxicos, por lo que la química implicada en esta reacción es muy compleja y difícil de controlar, ya que no abarca una sola reacción directa sino un grupo de reacciones diversas.
En el presente post haremos una descripción de algunos puntos importantes para dar a conocer más sobre esta reacción y su influencia en las propiedades de los alimentos.
¿Qué es la reacción de Maillard?
La reacción de Maillard, técnicamente corresponde a un proceso de glucosilación no enzimático de las proteínas de los alimentos, y comprende un grupo complejo de reacciones químicas donde tienen lugar la producción de melanoidinas coloreadas que van desde el amarillo claro hasta el café muy oscuro e incluso el negro, además de diferentes compuestos aromáticos[1]. Básicamente es un proceso químico en el cual, azucares reductores reaccionan con un grupo amino libre proveniente de una proteína, sin la intervención de una enzima.
Este proceso se produce cuando se calientan los alimentos o son almacenados por largos periodos de tiempo, ya que estos contienen suficientes azucares y proteínas que pueden reaccionar entre sí. Es por ello que cuando cocinamos, el horno o el sartén proveen el calor suficiente para que esta reacción se produzca rápidamente, así que, fundamentalmente se encuentra ligada a la gastronomía, y a ella le debemos que se doren los alimentos o adquieran ese lindo color tostado.
Esta reacción se relaciona con la cocina por el aspecto que le confiere a los alimentos. Fuente: pxhere.com, CC0.
A esta reacción también le debemos que nuestra cocina se inunde de aromas, ya que durante su transcurso se producen moléculas cíclicas que aportan aroma, aunque también por ello puede producir sustancias cancerígenas como la acrilamida.
Química de la reacción
La reacción de Maillard debe su nombre al químico francés Louis Maillard, quien la describió por primera vez, aunque pero no fue hasta 1953 cuando Hodge presentó el primer esquema coherente[2], el cual se muestra en la siguiente figura.
Esquema de la reacción de Maillard. Fuente: adaptado de Martins, S. (2001).
Fundamentalmente se tienen tres etapas, en la primera un azúcar reductor se condensa en un compuesto que tiene un grupo amino libre (pudiendo ser un aminoácido presente en las proteínas) para dar una glucosamina sustituida reorganiza sus cargas sufriendo lo que se conoce como transposición de Amadori. En la siguiente etapa se produce la degradación del producto de Amadori, el cual dependerá del pH del sistema. A un pH mayor a 7 se produce la deshidratación de azucares formándose reductonas y deshidrorreductonas, tras lo cual procede una reacción denominada degradación de Strecker, produciendo aldehídos y cetonas; también se producen una variedad de productos de fisión como el acetol, el piruvaldehído y el diacetilo. A un pH de 7 o inferior, sufre principalmente una 1,2-enolización con la formación de furfural (cuando se trata de pentosas) o de hidroximetilfurfural[2].
Posteriormente, se producen una serie de reacciones, como ciclizaciones, deshidrataciones, isomerizaciones y reordenamientos, que conducen a una última fase, donde se da la formación de polímeros y copolímeros nitrogenados marrones, conocidos como melanoidina.
Influencia de la reacción de Maillard en las propiedades de los alimentos
La complejidad y variedad de productos de la reacción de Maillard ha llamado la atención de científicos en diversas áreas, es fácil comprender que para la industria de los alimentos es deseable poder controlar las propiedades y características de los alimentos, como por ejemplo el color y aroma obtenido al freír, hornear o asar.
Los compuestos intermediarios producidos en las etapas intermedias de la reacción pueden sufrir condensación aldólica para formar polímeros nitrogenados cuyo color marrón puede ir desde claro a oscuro dependiendo del peso molecular promedio de estos. Además, durante la reacción también se producen compuestos volátiles y aromáticos que se asocian con el olor de los alimentos[2]. Por lo que los efectos sensoriales de la reacción de Maillard son importantes, ya que hablamos de la producción de colores y olores. Lo que principalmente capta nuestra atención de un plato.
Sin duda que el color y el aroma de los alimentos es lo primero que nos llama a la mesa. Fuente: pixabay.com, dominio público
Por otro lado, esta reacción puede generar compuestos tanto beneficos como perjudiciales para la salud. Entre los efectos adversos se han reportado principalmente que compuestos como la carboximetil lisina pueden resultar cancerígenos, también puede conducir a la formación de radicales libre y además, se ha observado una pérdida del valor nutritivo debido a la inactivación de aminoácidos en las proteínas[3].
Por el lado benéfico, los productos de la reacción originados a partir del sistema modelo fructosa –triptófano presentan una elevada actividad anticancerígena, y también puede conducir a la formación de compuestos antioxidantes[3], por lo que también es muy estudiada con la finalidad de proteger a los alimentos contra la oxidación de los lípidos.
Hay muchos factores que pueden intervenir en el color y los aromas obtenidos en los alimentos, como el pH, la temperatura y el contenido de proteínas, es por ello que los científicos de los alimentos han tenido mucho trabajo explorando diferentes aspectos de esta reacción, tratando de encontrar un equilibrio entre los efectos favorables y los desfavorables, procurando minimizar las perdidas nutricionales al mismo tiempo que logran conseguir excelentes sabores y maximizar la producción de antioxidantes. La comprensión de la reacción de Maillard es un factor fundamental en cualquier industria de alimentos.
Bueno amigos es todo por ahora, espero les haya gustado la información. ¡Hasta la próxima!
Referencias
- Wikipedia.com. Reacción de Maillard.
- Martins, S., Jongen, W., van Boekel, M. (2001). A review of Maillard reaction in food and implications to kinetic modelling. Trends in Food Science & Technology
- Gómez Vazquez, A. (2020). La reacción de Maillard y su impacto en la salud. Universidad de Sevilla, documento en línea
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