A principios del siglo XX el químico francés Louis Camille Maillard pudo demostrar la procedencia de los pigmentos marrones de los alimentos cocinados. Su descubrimiento pasó desapercibido, nadie, ni si quiera él mismo, imaginaba la magnitud de su hallazgo. Su deseo era descubrir la estructura de las proteínas y, al calentar un recipiente con azúcares y aminoácidos, descubrió un cambio de estructura y color. Era la reacción de Maillard.
¿Qué hace que el pan cambie su color al tostarlo? ¿A qué se debe el agradable olor del café tostado? ¿Por qué cambian de color los alimentos al cocinarlos? ¿Y por qué el gusto es más intenso? ¿A qué se debe el color de la cerveza? Éstas son algunas de las preguntas que pueden responderse en tres palabras: reacción de Maillard. Esta transformación se lleva a cabo durante el procesado y almacenamiento de los alimentos que contienen azúcares reductores y proteínas y es el resultado de la unión del grupo carbonilo del azúcar con el grupo amino de la proteína.
Se trata de una reacción de difícil inicio, es decir, necesita una energía de activación muy elevada. Por este motivo sólo se da en procesos de cocción, tratamientos térmicos, evaporación o secado, entre otros. Su nombre indica una única reacción pero en realidad es un complicado conjunto de reacciones, aún no muy bien conocidas, que dan lugar a una gran cantidad de nuevos productos (se ha hallado en unos 400 productos diferentes).
Efectos en la cocina
Este proceso se produce simultáneamente en cientos de componentes, las combinaciones entre azúcares y proteínas son innumerables y los productos que nacen aquí también lo son. Los productos que se originan de esta reacción desempeñan un papel muy importante en el ámbito culinario, son los responsables de proporcionar agradables olores y sabores a los alimentos. Sin embargo, a veces aparecen en los momentos menos deseados durante la preparación de alimentos.Para obtener buenos resultados culinarios es preciso cocinar con alimentos de buena calidad, de esta manera se obtiene una amplia gama de sabores y un tostado superficial. Es importante también aplicar el calor necesario según la medida y el grosor del alimento a tratar. El calor justo durante el tiempo necesario dará como resultado un producto más gustoso y jugoso. Por el contrario, un excesivo calor o demasiado tiempo puede quemar y resecar el alimento provocando la aparición de compuestos nocivos para el organismo. Es importante cocinar grandes piezas de carne o pescado al horno ya que el calor se reparte uniformemente, de manera lenta, y se asegura la correcta cocción de la pieza. No obstante, para piezas más pequeñas o troceadas se puede utilizar la plancha, donde la cocción es más rápida y no hay tanto peligro de quema.
Aumentar o inhibir la reacción
La aparición de Maillard en alimentos como el pan, el café o la carne mejora sus propiedades organolépticas. No obstante, en otros alimentos como la leche o las frutas estas propiedades empeoran y la aparición del color marrón es síntoma de deterioro. La existencia de la reacción también provoca una disminución del valor nutritivo del alimento ya que en su formación se degradan proteínas y carbohidratos. Un exceso en la cocción de los alimentos conlleva a una aparición más fuerte de la reacción, lo que origina compuestos tóxicos y/o mutagénicos, así como un gusto amargo en el paladar. Sin embargo, algunos de los productos originados a partir de la reacción poseen carácter antioxidante para el organismo.
Es importante poder inhibir o, por el contrario, aumentar la reacción de Maillard en los alimentos. En determinadas situaciones se espera que aparezca, mientras que en otras es preferible que se inhiba. La temperatura es un parámetro importante para controlar, a mayor temperatura la reacción se da más fácilmente. El contenido en agua de los alimentos, así como su actividad de agua, también juegan un papel importante. Una actividad de agua entre 0,6 y 0,8 es la idónea para que se lleve a cabo. Por encima de estos valores la reacción diminuye debido a la dilución de los reactivos.
El pH ligeramente alcalino (valores a partir de 7) favorece la reacción de Maillard mientras que un pH ácido la inhibe. En alimentos como el chocolate, galletas o aceitunas se les eleva el pH para obtener así chocolate más negro, galletas más tostadas o aceitunas negras. Cuando el alimento está envasado es importante evitar la presencia de oxígeno en la atmósfera ya que podría facilitar un reinicio de la reacción, la mayoría de las veces, no deseada. Aparte de un pH ácido, para inhibir la reacción pueden eliminarse los azúcares, bien mediante fermentación o por métodos enzimáticos. La desaparición del azúcar evitará su reacción con las proteínas.
Paralelamente se puede proteger el grupo amino de las proteínas con compuestos como formaldehído o benzaldehido, evitando así su reacción con los azúcares. Finalmente, uno de los métodos más usados es la utilización de inhibidores químicos como los sulfitos o las sales de bicarbonato e hidróxido de sodio para evitar la aparición de la reacción. Siempre y cuando el alimento lo permita, es de uso frecuente en frutas deshidratadas y algunos productos de panificación.
La reacción de caramelización es un tipo de pardeamiento no enzimático. Llamada también pirolisis, es una reacción de oscurecimiento que tiene lugar cuando los azúcares se calientan por encima de su punto de fusión. Su utilización más importante se da en la producción de caramelos comerciales. No obstante, la reacción se presenta también en la elaboración de leche condensada y azucarada, frituras, derivados del pan o dulces a base de leche como las natillas.
A medida que el azúcar se va fundiendo, no solamente aparece el color marrón caramelo sino que se genera un elevado número de compuestos que colaboran en el aroma y gusto final típico del azúcar caramelizado. Algunos de ellos son el isomantol o el mantol, que proporcionan el olor del pan recién horneado. Es importante determinar a tiempo el final de la reacción ya que una excesiva caramelización conlleva alteraciones en el sabor y en la aroma de los alimentos, generando un excesivo gusto amargo. Se puede controlar la reacción modificando determinados parámetros, como por ejemplo la temperatura.
A mayor temperatura, la reacción es más rápida. Los valores de pH ácidos aumentan la reacción, sin embargo, se puede llevar a cabo en medios alcalinos sin ningún problema. Finalmente, es importante remarcar el uso de sustancias reguladoras cuya función es garantizar unas condiciones de pH favorables para que, en primer lugar, el caramelo se forme y, en segundo lugar, para evitar la formación de sustancias no deseadas que alteren las propiedades organolépticas.
