Pardeamiento enzimático

 INTRODUCCIÓN:

Durante el procesado o conservación de los alimentos se pueden producir los pardeamientos, los cuales son procesos producidos que pueden tener efectos negativos que pueden disminuir las propiedades sensoriales o en otras ocasiones deseables (Horneado de pan, tostado).

Los colores que se producen oscilan entre amarillo y el pardo oscuro (intervienen diferentes pigmentos).

 CLASIFICACIÓN:

A) Pardeamiento no enzimático:

1. Reacción de Maillard.

2. Oxidación del ácido ascórbico.

3. Caramelización.

B) Pardeamiento enzimático.

A) Reacciones de pardeamiento no enzimático:

1. REACCIÓN DE MAILLARD (+ IMPORTANTE) 1913

Constituyen un grupo complejo de reacciones que forman unas sustancias llamadas Melanoidinas que dan color desde el amarillo hasta el color café.

Para que se produzca la reacción de Maillard tenemos que tener un azúcar reductor que debe reaccionar con un grupo amino libre de amoniácido o de proteína…

Está presente en el dulce de leche, en los asados…Y es indeseable en la leche en polvo.

• Factores que influyen en la reacción:

o pH: El máximo de la reacción se alcanza cuando el pH es alcalino (pH=10).

 Un pH ácido inhibe la reacción. Esto se debe a la forma en la que se encuentra el grupo amino, un pH ácido no reaccionará.

 A pH alcalino se abre la estructura del azúcar y reacciona más fácilmente.

o Temperatura:

 Altas temperaturas aceleran la reacción.

 A temperaturas bajas sigue ocurriendo la reacción pero más lentamente.

o Actividad el agua (aw): entre 0,6-0,9 se da la máxima velocidad. Cuando haya menos agua la reacción es menor.

o Tipo de aminoácidos y de azúcares influye mucho. Son más reactivos aquellos que tienen más de un grupo amino libre. También influye mucho la posición del grupo amino. Por ejemplo la lisina es el más reactivo de todos los aminoácidos.

o Tipos de azúcares reductores: favorece la reacción.

 Pentosas más reactivas que las hexosas. Hay una pentosa especialmente susceptible, la xilosa.

 Las aldosas (galactosa, glucosa…) más reactivas que las cetosas (fructosa…).

 Los monosacáridos más reactivos que disacáridos.

* El azúcar más reactivo es la xilosa, seguido de galactosa, glucosa, fructosa, lactosa y maltosa. La lactosa es más sensible a la reacción que la sacarosa.

 Presencia de metales:

 La ausencia de metales no previene la reacción.

 Los metales catalizan al final de la reacción.

 Si hay cobre y hierro tiene un efecto favorable y catalizan la reacción.

 Presencia oxígeno:

 Favorece la reacción.

 Su ausencia no la previene.

 Presencia de luz:

 Favorece la reacción al final, polimerización.

 Evitar este factor no previene la reacción.

Etapas de la reacción de Maillard: (4 etapas)

FASE 1. CONDENSACIÓN DEL AZÚCAR REDUCTOR CON EL GRUPO AMINO

R – C = O + R - NH2  R- C = N – R + H2O

- Disminuye el pH por un bloqueo del grupo amino por el azúcar.

- Previamente se forma un compuesto intermedio que perderá una molécula de agua.

- Se forma una carbonilamina o base de Schiff que se cicla. Dependiendo del azúcar del que partimos se forma aldosamina o cetosamina, que son muy inestables.

- Todavía no se ha producido un cobreamiento.

FASE 2. CAMBIOS EN LOS GRUPOS FORMADOS (transposición de los productos de condensación).

- Se forman isómeros:

• Las aldosaminas se convierten en cetosaminas (mecanismo de Amadori).

• Las cetosaminas se convierten en aldosaminas (transposición de Heyns).

- En esta etapa todavía no hay aromas ni compuestos coloreados. La reacción todavía es REVERSIBLE.

FASE 3. REACCIÓN DE LOS PRODUCTOS DE TRANSPOSICIÓN.

- Se produce una deshidratación y una isomerización de los azúcares. Se forman compuestos: furfural (color), mantol (aroma), etilmaltol (aroma) y reductonas (color). Aquí es donde aparecen los aromas y un poco de color.

- Se producen fenómenos de fragmentación (se forman aldehídos, cetonas y alcoholes). Son sustancias bastante reactivas e intervienen en la degradación de aminoácidos.

Degradación de Strecker: sustancias formadas van a degradar aminoácidos. Se forman aldehídos y se desprende CO2 a partir de aminoácidos. Se forman pirazinas (responsables de mucho olor).

FASE 4. POLIMERIZACIÓN Y FORMACIÓN DE SUSTANCIAS COLOREADAS.

- En esta fase se forman los compuestos coloreados.

Es la fase final y en ella se forman melanoidinas (sustancias complejas que se forman por polimerización de compuestos anteriores y son cuantificables, a 420 -450 nm). Van a intervenir azúcares y aminoácidos y se van a sintetizar muchos productos.

Consecuencias de la reacción de Maillard:

• Efectos favorables:

- Propiedades organolépticas: Favorece la aparición de olores, sabores y colores, compuestos que producen el pardeamiento son las melanoidinas que son importantes en carne asada, y productos de panadería, pastelería, cereales…

Los aromas son deseables también en los mismos productos también en cacao, café...

El aroma se produce antes que el color.

- Las propiedades funcionales vienen relacionadas con la funcionalidad de las proteínas, las cuales en las primeras fases de la reacción de Maillard tiene efecto deseables, por ejemplo en el gluten que aumenta la solubilidad con lo cual es positivo. Otra cosa importante en las etapas iniciales la clara de huevo tiene capacidad emulsionante y aumenta en las primeras etapas.

En las fases avanzadas lo que ocurre es que se forman moléculas muy reactivas que pueden formar enlaces cruzados con las proteínas y al formar estos enlaces cruzados puede ser positivo no negativo, de lo positivo vemos que en el pan mejora las propiedades viscoelásticas y también mejora la calidad de los productos de panadería después de la cocción.

- Efectos nutricionales la parte beneficiosa es que en la reacción de Maillard se forman compuestos antioxidantes y mejora en los alimentos la capacidad antioxidante, siendo un efecto buscado. Hay compuestos que lo que hacen es ceder un H+ a los radicales libres, inhibiendo la etapa inicial de la reacción.

También es posible que se atrapen compuestos metálicos y mejoren la reacción

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