Universidad de Antioquia

U.de.A


PARDEAMIENTO NO ENZIMÁTICO

Son simples reacciones del alimento debido a efectos de la temperatura o del pH, caracterizándose por la aparición de pigmentación negra o parda.

Caramelización o Pirolisis

Aparición de colores pardos u oscuros, como consecuencia del calentamiento de un azúcar por encima de su punto de fusión, debido a la deshidratación que sufre el azúcar en su forma cíclica, generando nuevos compuestos cíclicos anhidros, derivados de los azúcares. Para que se presentes dichas reacciones se utilizan soluciones tampón, cuyo propósito es el de regular el pH del medio, y así garantizar que el caramelo se forme, estas soluciones evitan la formación de sustancias húmicas de alto peso molecular, que son no deseables en el caramelo, pues disminuyen las propiedades organolépticas del producto.

Hay muchos agentes que pueden acelerar o retardar dicho proceso, estos se aplican de acuerdo a los requerimientos dentro de una formulación en la industria de alimentos, por ejemplo:

  • Ácido rápido: hecho con bisulfito amoniacal, es utilizado para dar color a las bebidas colas.

  • Ión amonio: color malteado de la cerveza, se obtiene cuando una solución de sacarosa es calentado en presencia de dicho ión.

  • Pirólisis de la sacarosa: se funde la misma, por encima del punto de fusión, el caramelo obtenido es utilizado en la industria confitera.

Cuando un azúcar es calentado y fundido, no solamente aparece el color caramelo, sino que paralelamente se forman otros compuestos que colaboran en el sabor y aroma de los productos, como el caso del isomantol y mantol, que caracterizan el olor del pan horneado.

Reacción de Maillard

Debe su nombre al químico fránces, quien en 1913 las observó por primra vez, pero fue solo en 1953, que se dieron a conocer su mecanismo general. Dicha reacción es un grupo de transformaciones que sufren los azúcares cuando reaccionan con aminoácidos, cuyo producto es la aparición de melanoidinas de diferentes tonalidades, van desde el amarillo claro hasta el negro; siendo la causa principal del pardeamiento no enzimático en los alimentos. Para que dichas transformaciones se den, deben presentarse las siguientes condiciones:

  • Proteína para que aporte un grupo amino
  • Un azúcar reductor aldosa o cetosa)
  • Un poco de agua

Este tipo de pardeamiento se produce al interactuar el grupo carbonilo de un azúcar reductor con el grupo amino de un aminoácido, en diferentes etapas:

  1. Condensación del azúcar y el grupo amino, formación de la una base de Shiff

  2. Reordemamiento de los productos de condensación

  3. Deshidratación de los productos del reordenamiento, dependiendo del pH

  4. Rotura subsiguiente y degradación

  5. Polimerización con formación de pigmentos pardos.



El bisulfito de sodio que es un agente reductor, adicionado con el fin de evitar o controlar el pardeamiento, pero con el avance de la reacción éste no es capaz de cumplir dicha función, entonces se acentúa el color pardo rojizo a pardo oscuro, y aparece el olor a tostado y se forman las melanoidinas, que son coloides insolubles.

El camino del pardeamiento no enzimático como consecuencia de la reación de Maillard, comienza con una reacción de condensación que es reversible. Cuando las aldosas reaccionan con un compuesto aminado, pronto se encuentra que la mezcla de reacción contiene acetosa y visceversa. Después gran cantidas de los compuestos intermediarios de descomposición se forman cada vez más insaturados y reactivos para continuar con una descarboxilación de los aminoácidos en presencia de los compuestos dicarbonílicos. Las etapas finales de la reacción de pardeamiento aparentemente serían polimerización al azar de los intermediarios formados, Los productos fnales de la reacción, las melanoidinas pardas, son pigmentos complejos de alto peso molecular, de estructura desconocida. La velocidad de pardeamiento aumenta con la temperatura. El pH, no sólo afecta la velocidad de pardeamiento sino que también determina el mecanismo predominante en el proceso.

Parte de la reacción de Maillard, ha sido estudiado por otros investigadores, que observarón la forma en que el azúcar y el aminoácido se comportaban, es así como la diglicosilamina formada, cuando se adiciona un exceso de azúcar reductor, sufre una transposición de Amadori formándose 1- amino-2- ceto-azúcar; cuando se trata de una aldosa, si el azúcar reductor en exceso es una cetosa, entonces se forma una glicosilamina, que puede sufrir una trasnposición de Heyns, para producir una 2-amino- aldosa, ambas vías conllevan a la formación de las melanoidinas , HMF o furfural. (colocar las reaciones de Maillard)

Un uso potencial de esta reacción, fuera de producir color oscuro, es la simular o resaltar sabores en los productos utilizados, por ejemplo si se calienta la glucosa con valina, glicina o ácido glutámico, se pueden obtener olores a pan, caramelo, chocolate, esto también depende de la temperatura de calentamiento; la prolina calentanda a 100º C, produce un olor a quemado, pero a 180º C, ya el olor es a pan, mantequilla o azúcar quemado; piridosina, producto de la reacción de la lactosa con la lisina, genera un sabor a leche hervida.

Los aminoácidos azufrados cuando se combinan con glucosa, proporcionan aromas diferentes, como por ejemplo con metionina se produce un aroma a papas tostadas; con con clohidrato de cisteína a carne.

La desventaja de la reacción de Maillard, es la pérdida del valor nutricional del alimento, ya que, las enzimas digestivas(pepsina y tripsina); no atacan el lugar donde se hace la reacción de Maillard.

La reacción de Maillard, no es la única vía por la cual un alimento pierda su valor nutricional, respecto a las proteínas, otro mecanismo conocido como degradación de Strecker, implica la pérdida de aminoácidos sin la aparición de color, si hay un a dicarbonílico, produciendo dicha interacción, también aromas característicos en varios alimentos, como en el caso del chocolate, miel y pan.

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