Reação De Maillard: Efeito Do PH, Carboidrato E Bissulfito De sódio

Universidade Federal de Uberlândia

Curso de graduação em Engenharia de Alimentos

Campus Patos de Minas

Reação de Maillard: Efeito do pH, carboidrato e bissulfito de sódio

JULHO/2014

Introdução

Uma das propriedades mais importante dos açúcares nos alimentos é a daformação de cor característica; cor de caramelo.

As reações de escurecimento são desejadas em produtos de confeitaria, no preparo de bolos, bolachas, balas, biscoitos, pães e assados em geral. Também sãodesejadas nas carnes assadas, batatas fritas, amendoim e café torrados e em cerveja escura.

Mas estas reações devem ser evitadas em alguns alimentos principalmente os desidratados armazenados secos por longo tempo como o leite em pó, ovo em pó, o pescado salgado seco e os sucos de frutas.

Tanto para o caso de escurecimento desejável como indesejável podem predominar diferentes caminhos para a reação de escurecimento. Esses tipos de reações foram agrupados com o nome de E.Ñ.E. - Escurecimento não enzimático por analogia ao outro tipo genérico de escurecimento de frutas provocado por reações de enzimas.

Na verdade essas reações são de 3 tipos distintos, porém a maioria ocorre a partirdo açúcar.

Para que essas reações ocorram há necessidade da presença de alguns fatorescombinados como temperatura, tempo, umidade, meio ácido ou alcalino e, componentes dos alimentos mais susceptíveis a participarem da reação.

O trabalho publicado em 1912, no "ComptesRendus de l,AcademiedesSciences" de M.L.C. "Maillard", revelava a possibilidade de um açúcar (a glicose) reagir quando em solução aquosa, a quente, com um aminoácido (ácido glutâmico) produzindo coloração amarela e depois marrom. Maillard equacionou a reação provável. Seguidores de "Maillard" foram elucidando etapas e completando a reação, como Amadori, Strecker, Cole, etc.

No alimento essa reação vai depender da presença do açúcar redutor que dará o grupamento carbonila C=O, vindo de um aldeído ou de uma cetona.

Não só um açúcar fornece a carbonila, mas também as gorduras que tem esse grupo livre em cada 1 dos 3 ácidos graxos ligados à glicerina. Os aminoácidos irão colaborar com os grupamentos (NH2) essenciais para a reação.

O grupamento ácido do aminoácido COOH ou C=O também pode fornecer a

carbonila como no caso do ácido graxo ou do açúcar redutor. Os aminoácidos básicos como a lisina, a hidroxilisina, que têm grupamentos NH2extras à ligação peptídica, quando presentes nos alimentos tornam mais provável à reação.

É importante classificar os aminoácidos também quanto à reatividade. O ácido glutâmico é o mais reativo. Assim, uma lipoproteína pode então, fornecer grupamentos NH2 e C=O.

A reação de Maillardocorre preferencialmente em meio alcalino com 3 etapas distintas. É necessário a abertura do anel do açúcar ou o açúcar na forma redutora.

Inicialmente o açúcar redutor, glicose, condensa-se com o aminoácido. A ação do calor e a presença de água aceleram a reação. Essa condensação se faz no carbono reativo. A relação açúcar aminoácido é 1:1 no início.

O composto formado se desidrata levando à formação da base de Schiff, insaturada e instável. A proporção de liberação de água é de 1:1 em relação ao açúcar combinado.

O rearranjamento para a forma cíclica é imediato, mais estável devido a formação da ligação hemi-acetálica entre os carbonos 1 e 5. É a glicosilamina N substituída ou aldosilamina. Por ser o último componente da reação em equilíbrio com a solução aquosa, encerra a 1ª etapa.

A 2ª etapa consta do rearranjamento de Amadori. É a reação chave para o escurecimento. Ocorre a entrada e saída de um H+, inicialmente formando o catiônico da base de Schiff (capaz de doar prótons) e isomerização dando um amino, 1 desoxi, 2 cetose, substituída. É a forma ceto (cetoseamina), mais estável e que encerra a 2ª etapa.

O final da 2ª etapa é de fácil detecção porque a substância formada é redutora e pode ser medida por métodos convencionais. Esta etapa é catalisada pelos aminoácidos presentes. Catálise ácido-base.

A 3ª etapa de "Maillard" consta de dois caminhos:

a) A partir do produto da 2ª etapa que é sensível ao calor em estado seco, mesmo

a pH ácido e se aquecida desidrata, sofre fissão, dando redutonas incolores ou

substâncias marrons. Em estado líquido, se o pH estiver alcalino já escurecem.

Redutonas  C  C = C  constituem o grupamento mais reativo que se

forma na reação de "Maillard" dando aroma de caramelo. Têm alto poder redutor.

A redutona é a fonte de escurecimento na forma de dehidrorredutona (é um escurecimento oxidativo). Além das redutonas pode-se formar também o isomaltol e o maltol, este tem aroma de caramelo e é realçador de sabor.

b) A 3ª etapa da reação de "Maillard", partindo dacetoseamina pode ser entendida como uma série de reações que ainda não estão totalmente elucidadas e generalizadas.

Experimentalmente, partindo de 1 glicina, 1 deoxi, 2 cetose, D-frutose, chega-se ao

Hidroximetilfurfural. O HMF reage com os compostos iniciais, polimeriza-se em outros chegando às melanoidinas. As presenças de HMF e de redutonas levam ao escurecimento e aromacaracterísticos da reação de "Maillard".

Nesta 3ª etapa há também liberação de CO2 que aparece devido a degradaçãodos aminoácidos a aldeídos. A liberação de CO2 pode prejudicar produtos enlatados; o estufamento das latas já foi observado em purê de tomate e suco concentrado. Esta reação recebe o nome de Degradação de Strecker.

Estes aldeídos de Strecker ao reagirem com os compostos de "Maillard"