La reacción de Maillard ( / m aɪ ˈ j ɑːr / my -YAR ; francés: [majaʁ] ) es una reacción química entre aminoácidos y azúcares reductores para crear melanoidinas , los compuestos que dan a los alimentos dorados su sabor distintivo. Los filetes chamuscados , las albóndigas fritas, las galletas y otros tipos de bizcochos, los panes, los malvaviscos tostados y muchos otros alimentos sufren esta reacción. Lleva el nombre del químico francés Louis Camille Maillard , quien lo describió por primera vez en 1912 mientras intentaba reproducir la síntesis biológica de proteínas . [1] [2] La reacción es una forma de pardeamiento no enzimático que normalmente se produce rápidamente entre 140 y 165 °C (280 a 330 °F). Muchas recetas requieren una temperatura del horno lo suficientemente alta como para garantizar que se produzca una reacción de Maillard. [3] A temperaturas más altas, la caramelización (el dorado de los azúcares, un proceso distinto) y posteriormente la pirólisis (descomposición final que conduce a la quema y al desarrollo de sabores acres) se vuelven más pronunciadas. [4]
El grupo carbonilo reactivo del azúcar reacciona con el grupo amino nucleofílico del aminoácido y forma una mezcla compleja de moléculas poco caracterizadas responsables de una variedad de aromas y sabores. Este proceso se acelera en un ambiente alcalino (p. ej., lejía aplicada para oscurecer pretzels; ver rollo de lejía ), ya que los grupos amino ( RNH+3→ RNH 2 ) están desprotonados y, por tanto, tienen una nucleofilicidad aumentada . Esta reacción es la base de muchas de las recetas de la industria de los aromas . A altas temperaturas se puede formar un probable [5] carcinógeno llamado acrilamida . [6] Esto se puede evitar calentando a una temperatura más baja, agregando asparaginasa o inyectando dióxido de carbono. [5]
En el proceso de cocción, las reacciones de Maillard pueden producir cientos de compuestos de sabor diferentes según los componentes químicos del alimento, la temperatura, el tiempo de cocción y la presencia de aire. Estos compuestos, a su vez, a menudo se descomponen para formar aún más compuestos de sabor. Los científicos del sabor han utilizado la reacción de Maillard a lo largo de los años para crear sabores artificiales.
En 1912, Louis Camille Maillard publicó un artículo que describía la reacción entre aminoácidos y azúcares a temperaturas elevadas. [1] En 1953, el químico John E. Hodge del Departamento de Agricultura de Estados Unidos estableció un mecanismo para la reacción de Maillard. [7] [8]
La reacción de Maillard es responsable de muchos colores y sabores en los alimentos, como el dorado de varias carnes al asar o asar, el dorado y el sabor umami de las cebollas fritas y el tostado del café . Contribuye al oscurecimiento de la corteza de los productos horneados , al color marrón dorado de las patatas fritas y otras patatas fritas, al dorado de la cebada malteada como se encuentra en el whisky de malta y la cerveza, y al color y sabor de la leche en polvo y condensada , el dulce de leche y el caramelo. , ajo negro , chocolate , malvaviscos tostados y maní tostado . [ cita necesaria ]
La 6-acetil-2,3,4,5-tetrahidropiridina es responsable del sabor a galleta o galleta salada presente en productos horneados como pan, palomitas de maíz y productos de tortilla. El compuesto estructuralmente relacionado 2-acetil-1-pirrolina tiene un olor similar y también se produce de forma natural sin calentamiento. El compuesto confiere a las variedades de arroz cocido y a la hierba pandan ( Pandanus amaryllifolius ) sus olores típicos. Ambos compuestos tienen umbrales de olor inferiores a 0,06 nanogramos por litro. [9]
Las reacciones de pardeamiento que ocurren cuando se asa o chamusca la carne son complejas y ocurren principalmente por el pardeamiento de Maillard [10] con contribuciones de otras reacciones químicas, incluida la descomposición de los anillos de tetrapirrol de la proteína muscular mioglobina . Las reacciones de Maillard también se producen en los frutos secos . [11]
La caramelización es un proceso completamente diferente del dorado de Maillard, aunque los resultados de los dos procesos a veces son similares a simple vista (y a las papilas gustativas). En ocasiones, la caramelización puede provocar que se doren los mismos alimentos en los que se produce la reacción de Maillard, pero los dos procesos son distintos. Ambos se promueven mediante calentamiento, pero la reacción de Maillard involucra aminoácidos, mientras que la caramelización es la pirólisis de ciertos azúcares. [12]
Al elaborar ensilaje , el exceso de calor provoca que se produzca la reacción de Maillard, que reduce la cantidad de energía y proteínas disponibles para los animales que se alimentan de él. [13]
En arqueología, el proceso de Maillard ocurre cuando los cuerpos se conservan en turberas . El ambiente ácido de la turba provoca el bronceado o el oscurecimiento de los tonos de la piel y puede hacer que el cabello adquiera un tono rojo o pelirrojo. El mecanismo químico es el mismo que el del oscurecimiento de los alimentos, pero se desarrolla lentamente con el tiempo debido a la acción ácida sobre el cuerpo del pantano . Se ve típicamente en cuerpos de la Edad del Hierro y fue descrito por Painter en 1991 como la interacción del ácido esfagno anaeróbico, ácido y frío (típicamente 4 ° C (39 ° F)) en los polisacáridos .
La reacción de Maillard también contribuye a la conservación de las paleoheces . [14]
Los productos Amadori de cadena abierta se someten a una mayor deshidratación y desaminación para producir dicarbonilos. [15] Este es un intermediario crucial.
Los dicarbonilos reaccionan con aminas para producir aldehídos de Strecker mediante degradación de Strecker . [dieciséis]
La acrilamida , un posible carcinógeno humano , [17] puede generarse como subproducto de la reacción de Maillard entre los azúcares reductores y los aminoácidos, especialmente la asparagina , ambos presentes en la mayoría de los productos alimenticios. [18] [19]
En un ambiente seco, la reacción de Maillard (el mismo proceso químico que dora un filete) hace que las heces desarrollen una capa exterior protectora.
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