Reação de Maillard: Fases e Degradação de Strecker - Ciência - 2023

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o Reação de Maillard é o nome dado às reações químicas entre os aminoácidos e os açúcares redutores que escurecem os alimentos durante a torrefação, cozimento, torra e fritura. Compostos marrons são formados responsáveis pela cor e aroma de produtos como crosta de pão, rosbife, batata frita e biscoitos assados.

A reação é favorecida pelo calor (temperaturas entre 140 a 165 ˚C), embora também ocorra de forma mais lenta, em temperatura ambiente. Foi o médico e químico francês Louis-Camille Maillard quem o descreveu em 1912.

O escurecimento ocorre sem ação de enzimas, assim como a caramelização; Por esse motivo, ambas são chamadas de reações de escurecimento não enzimáticas.

No entanto, eles diferem em que apenas carboidratos são aquecidos durante a caramelização, enquanto para a reação de Maillard ocorrer, proteínas ou aminoácidos também devem estar presentes.

Fases da reação

Embora pareça fácil alcançar a cor dourada dos alimentos por meio de técnicas culinárias de cozimento, a química envolvida na reação de Maillard é muito complexa. Em 1953, John Hodge publicou o esquema da reação que ainda é geralmente aceito.

Em um primeiro estágio, um açúcar redutor como a glicose é condensado com um composto contendo um grupo amino livre, como um aminoácido, para dar um produto de adição que é transformado em uma glicosilamina N-substituída.

Após um arranjo molecular denominado rearranjo de Amadori, uma molécula do tipo 1-amino-desoxi-2-cetose (também chamada de composto de Amadori) é obtida.

Uma vez que este composto é formado, duas rotas de reação são possíveis:

- Pode haver uma clivagem ou quebra de moléculas em compostos carbonílicos com falta de nitrogênio, como acetol, piruvaldeído, diacetil.

- É possível que ocorra uma desidratação intensa que dê origem a substâncias como furfural e desidrofurfural. Essas substâncias são produzidas por aquecimento e decomposição de carboidratos. Alguns têm um leve sabor amargo e aroma de açúcar queimado.

Degradação de Stecker

Existe uma terceira via de reação: a degradação de Strecker. Consiste em uma desidratação moderada que gera substâncias redutoras.

Quando essas substâncias reagem com os aminoácidos inalterados, elas se transformam em aldeídos típicos dos aminoácidos envolvidos. Por essa reação, produtos como a pirazina são formados, o que dá o aroma característico às batatas fritas.

Quando um aminoácido intervém nesses processos, a molécula se perde do ponto de vista nutricional. Isso é particularmente importante no caso de aminoácidos essenciais, como a lisina.

Fatores que influenciam a reação

Natureza dos aminoácidos e carboidratos da matéria-prima

No estado livre, quase todos os aminoácidos apresentam comportamento uniforme. Porém, foi demonstrado que, entre os aminoácidos incluídos na cadeia polipeptídica, os básicos - principalmente a lisina - apresentam grande reatividade.

O tipo de aminoácido envolvido na reação determina o sabor resultante. Os açúcares devem ser redutores (ou seja, devem ter um grupo carbonila livre e reagir como doadores de elétrons).

Em carboidratos, descobriu-se que as pentoses são mais reativas do que as hexoses. Ou seja, a glicose é menos reativa que a frutose e, por sua vez, que a manose. Essas três hexoses estão entre as menos reativas; É seguida por pentose, arabinose, xilose e ribose, em ordem crescente de reatividade.

Dissacarídeos, como lactose ou maltose, são ainda menos reativos que as hexoses. A sacarose, por não ter função redutora livre, não interfere na reação; Isso só acontece se estiver presente em um alimento ácido e, em seguida, for hidrolisado em glicose e frutose.

Temperatura

A reação pode desenvolver-se durante o armazenamento à temperatura ambiente. Por isso, considera-se que o calor não é condição indispensável para que ocorra; entretanto, altas temperaturas o aceleram.

Por esta razão, a reação ocorre principalmente nas operações de cozimento, pasteurização, esterilização e desidratação.

Ao aumentar o pH, a intensidade aumenta

Se o pH aumenta, também aumenta a intensidade da reação. Porém, o pH entre 6 e 8 é considerado o mais favorável.

A diminuição do pH permite atenuar o escurecimento durante a desidratação, mas modifica desfavoravelmente as características organolépticas.

Umidade

A taxa de reação de Maillard tem um máximo entre 0,55 e 0,75 em termos de atividade de água. Por esse motivo, os alimentos desidratados são os mais estáveis, desde que sejam armazenados longe da umidade e em temperatura moderada.

Presença de metais

Alguns cátions metálicos o catalisam, como o Cu⁺² e fé⁺³. Outros gostam do Mn⁺² e o Sn⁺² eles inibem a reação.

Efeitos negativos

Embora a reação seja geralmente considerada desejável durante o cozimento, ela tem uma desvantagem do ponto de vista nutricional. Se alimentos com baixo teor de água e presença de açúcares redutores e proteínas (como cereais ou leite em pó) forem aquecidos, a reação de Maillard levará à perda de aminoácidos.

Os mais reativos em ordem decrescente são lisina, arginina, triptofano e histidina. Nestes casos, é importante retardar o aparecimento da reação. Com exceção da arginina, os outros três são aminoácidos essenciais; isto é, eles devem ser fornecidos por alimentos.

Se um grande número de aminoácidos em uma proteína for encontrado ligado a resíduos de açúcar como resultado da reação de Maillard, os aminoácidos não poderão ser usados pelo corpo. As enzimas proteolíticas do intestino não serão capazes de hidrolisá-los.

Outra desvantagem observada é que, em altas temperaturas, uma substância potencialmente carcinogênica como a acrilamida pode ser formada.

Alimentos com características organolépticas são produto da reação de Maillard

Dependendo da concentração de melanoidinas, a cor pode mudar de amarelo para marrom ou mesmo preto nos seguintes alimentos:

- Carne assada.

- Cebolas fritas.

- Café e cacau torrado.

- Produtos de padaria, como pão, biscoitos e bolos.

- Batatas fritas.

- Uísque de malte ou cerveja.

- Leite em pó ou condensado.

- Caramelo.

- Amendoins torrados.

Referências

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