Come funziona la reazione di Maillard?

23 febbraio 2016

La Reazione di Maillard è un meccanismo costituito da più reazioni, anche complesse, che portano alla formazione di composti che conferiscono particolari caratteristiche agli alimenti. Quando parliamo di ciò alludiamo generalmente al colore bruno che assumono le carni o altri prodotti quando sono sottoposti ad alte temperature; è utile considerare che il discorso non finisce certo qui ma è più complesso e, per certi versi, curioso. Prima di tutto occorre ricordare che la tipica colorazione dorata è data da una serie di reazioni definite reazioni di imbrunimento non enzimatico, per distinguerle da quelle di imbrunimento enzimatico che coinvolgono generalmente frutta e verdura con modalità diverse dalle prime.

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Reazione voluta o da evitare?

La frittura dello gnocco fritto

La Reazione di Maillard provoca la formazione di una serie di composti e sostanze volatili che, sebbene desiderati in prodotti da forno, arrostiti o fritti (siano essi dolci o salati), la formazione di composti è desiderabile in prodotti da forno o arrostiti, ma non nei trattamenti di pastorizzazione non lo sono di certo durante i trattamenti di pastorizzazione o sterilizzazione di alimenti. Questo aspetto può sembrare poco importante, in realtà è cruciale per le diverse implicazioni che esso ha nell’industria alimentare  conserviera. Sebbene infatti la maggioranza degli effetti della nostra protagonista possano essere considerati positivi, ve ne sono altri che assumono un valore negativo sul piano nutrizionale (oltre che, in alcuni casi, anche su quello visivo). A volte infatti la reazione può non arrivare alla comparsa del colore, rimanendo così invisibile agli occhi del consumatore. Tuttavia a seguito delle modificazioni avvenute attraverso le reazioni chimiche, gli amminoacidi coinvolti non sono più disponibili per il metabolismo dell’uomo. Sotto questo aspetto, tra quelli più vulnerabili troviamo la lisina, che è anche tra i più reattivi. Pastorizzazione e trattamenti UHT del latte, ad esempio, provocano perdite modeste di questo amminoacido, tuttavia un riscaldamento più intenso (come possono esserlo sterilizzazione, concentrazione o essiccamento) provoca un considerevole incremento della quota di lisina non disponibile.

Bistecca

Bisogna anche considerare che, sebbene si generino sapori e consistenze piacevoli per il palato, soprattutto quando si parla di carne cotta alla brace o arrostita, vi è la possibile insorgenza di problemi di salute nel medio/lungo periodo, legati alla presenza di una serie di ammine eterocicliche complesse la cui maggioranza ha attività mutagena ed è considerata potenzialmente o realmente cancerogena.

Composti originati dalla reazione: HMF

Il caramello è pronto

Come ho precisato già all’inizio del nostro percorso di analisi, in linea generale, sotto il nome di Reazione di Maillard rientrano una serie di reazioni che danno luogo a prodotti (o per meglio dire intermedi di reazione) che sono importanti o interessanti, in diverso modo, dal punto di vista alimentare. Uno dei composti che si origina in questo complesso sistema è l’idrossimetilfurfurale (HMF). La tipica colorazione del caramello ha avvio da un insieme di sostanze che derivano da reazioni che avvengono a partire da questo composto e dai suoi precursori. Esso è implicato nella cottura o, più in generale, nei processi produttivi di numerosi alimenti, più di quelli che solitamente siamo soliti credere: dai prodotti da forno al miele, dal latte ai succhi di frutta, e tanti altri.

miele

L’alimento che più di tutti è associato al HMF è il miele; il controllo dell’entità della presenza della molecola in questo cibo importante è infatti indispensabile per determinarne l’indice di freschezza e lo stato di conservazione. l'innalzamento dell'indice di hmf è negativo per il miele, ma è desiderabile per quanto riguarda l'aceto balsamico La normativa a tal proposito ha un valore di tolleranza elevato sul livello di HMF in questo prodotto. Contrariamente a ciò, molte aziende produttrici effettuano controlli sia al momento di confezionamento che durante il periodo di stoccaggio in magazzino per appurare che non si verifichino compromettenti degradazioni degli zuccheri presenti con conseguente innalzamento dell’indice di HMF e modificazioni sul colore e gusto del prodotto. È chiaro come, in questo ampio discorso, un posto importante lo occupano le modalità di conservazione e stoccaggio del miele e quelle fasi che, durante il processo produttivo, possono risultare dei punti critici sulla qualità del prodotto finale. A differenza di questo e altri alimenti in cui l’HMF  può risultare una molecola critica per la qualità finale, uno in cui la sua presenza contribuisce in modo decisivo sull’ottenimento di un ottimo risultato finale è l’aceto balsamico.

Composti originati dalla reazione: aldeidi volatili

grieco

Parlando sempre in linea generale di composti che sono importanti in vario modo dal punto di vista alimentare, non si possono non menzionare le aldeidi volatili, che si originano nella cosiddetta degradazione di Strecker, interazione che avviene ad alte temperature tra composti α-dicarbonilici e α-amminoacidi. Le aldeidi ottenute forniscono un contributo fondamentale nel definire l’aroma del pane e dei prodotti da forno; inoltre le pirazine, composti eterociclici aromatici che spesso sono presenti come prodotti finali in questa reazione, sono importanti per la carne arrostita e il cioccolato.

Il caramello

Caramello

In questo grande discorso generale desidero ricordare anche che una sostanza associata a queste reazioni, il caramello, non è solo un dolce, ma è anche utilizzato nell’industria alimentare come aromatizzante e colorante in molti prodotti. dire che la carne si caramella è sbagliato, sarebbe più corretto dire che prende colore Bisogna anche ricordare che le sostanze aromatizzanti dallo spiccato gusto amaro che si originano attraverso la Reazione di Maillard e risultano essere dannose e indesiderate nella carne e nel pesce alla griglia (per esempio), sono caratterizzanti nei processi di tostatura del caffè e dell’orzo. In ultimo desidero lanciare un appello a quegli chef, che anche in televisione, quando arrostiscono la carne utilizzano il più delle volte il termine caramellare: nulla di più sbagliato! Ricordatevi e ricordiamoci che questo processo da cui prende il nome anche il tanto famoso caramello (citato poco fa) coinvolge esclusivamente un substrato glucidico e la carne non è di certo costituita solo da glucidi. Quindi, che fare? Io proporrei il termine colorare o prendere colore: in questo modo dimostrerete, finalmente, di conoscere la differenza tra due processi chimici molto importanti dal punto di vista alimentare.

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