Tras hablar de qué es la reacción de Maillard y como influyen en ella los azúcares y proteínas, vamos a hablar de aspectos menos conocidos, pero muy importantes en este tipo de reacciones
pH
El pH del medio es quizás el factor que más afecte a las reacciones de Maillard. Esto es debido a que los grupos amino reaccionan con más facilidad a pH alto con los azúcares reductores, ya que se “desprotonan”. Por tanto, a mayor pH mayor será la velocidad de reacción. Por el contrario, a pH bajo, o acido, mucho menor será la velocidad de reacción.
Así a pH ácido (menor de 5) los colores generados serán más claros (amarillentos y ambar suave) y aparecerán a mayores temperaturas. En estos casos predominan los compuestos de caramelización, y por tanto el efecto de los azúcares, sobre el de las melanoidinas formadas en las reacciones de Maillard. También se modifican los compuestos aromáticos, reduciéndose los sulfurados y predominando las furanonas y los aldehídos, más dulzones. Por tanto, el aroma final recuerda más a un caramelo suave, miel y fruta cocida. Estas condiciones son típicas de conservas y jugos de fruta, pero también se producen en el horneado de panes de masa madre, por ejemplo.
El pH neutro (6-7) es el típico de panes, carnes y la mayoría de los lácteos. A este pH se produce un tostado medio y controlado a una velocidad moderada. Los aromas son los típicos de los productos horneados, con notas a pan, cereales, frutos secos y tostados bien equilibrados. Dominan las furanonas, aldehídos aromáticos y pirazinas (tostado).
A pH alcalino (8-10) la reacción se acelera y se generan colores muy oscuros en poco tiempo, y a menor temperatura. Son condiciones típicas de los pretzels (llevan un baño alcalino), algunas carnes marinadas con bicarbonato, el cacao alcalinizado y el dulce de leche. En cuanto a sustancias aromáticas se generan más compuestos nitrogenados y sulfurados. Destacan las pirazinas (tostados), tiazoles y tioles (carne, asado y cebolla) y compuestos tipo umami. En general son aromas más complejos que recuerdan a carnes y a tostados.
Hay que tener en cuenta que el aroma final será una combinación de los azúcares presentes, los aminoácidos y las condiciones, como el pH.
Humedad
La humedad del medio, o más bien la actividad de agua, será otro de los condicionantes de las reacciones de Maillard. Para que estas reacciones se produzcan es mejor una humedad intermedia. Cuanto menor es la humedad mayor es la concentración de los reactivos que dan lugar a la reacción de Maillard, y por tanto se facilita. Es lo que ocurre en galletas, panes tostados, o las cortezas, y leches en polvo.
Por el contrario, cuando la humedad aumenta, como en soluciones acuosas diluidas, la concentración de los reactivos se reduce y es más difícil que se encuentren para reaccionar. Así las reacciones de Maillard se generan en mayor medida en un producto horneado que en uno cocido o hervido, aunque este proceso se realice a alta presión y temperatura.
En casos extremos de actividades de agua muy bajas, como la que se da en polvos muy secos, la reacción de Maillard también se inhibe por falta de movilidad de los reactivos.
Oxígeno
La presencia de oxígeno también ayuda a acelerar algunas etapas oxidativas dentro de la reacción de Maillard. Así en presencia de oxígeno se incrementa el pardeamiento, frente a condiciones sin oxígeno. También se modifica el perfil aromático, incrementando los tonos a tostado, carne, frutos secos, pan o galletas, y reduciendo los más dulces o caramelizados.
Un efecto contrario es el que produce la presencia de sustancias antioxidantes, que al inhibir las reacciones de oxidación reducen la intensidad del color generado y cambian el perfil aromático de los compuestos de la reacción.
Iones metálicos
Algunos iones metálicos intervienen en las reacciones de oxidación, y como la presencia de oxígeno pueden ayudar a potenciar o inhibir las reacciones de Maillard. En concreto el hierro y el cobre pueden favorecer las oxidaciones, ya que son catalizadores de este tipo de reacciones, y tendrían un efecto similar al oxígeno.
Iones como el calcio o el magnesio estabilizan las proteínas, disminuyen la movilidad molecular y la reactividad de los grupos amino. Por tanto, ralentizan o inhiben las reacciones de Maillard. Así estas son más importantes en soluciones proteicas lácteas sin calcio que en las leches ricas en calcio
Grasa y aceites
La presencia de lípidos también puede influir en las reacciones de Maillard de distintas formas, aunque de manera indirecta. De hecho, si nos fijamos, cuando ponemos aceite, o mantequilla, sobre un pan que vamos a tostar, el color final es mucho más oscuro tras el tratamiento térmico. Vamos a tratar de explicarlo.
Los lípidos generan aldehídos cuando se oxidan. Y estos aldehídos pueden reaccionar con los aminoácidos facilitando las reacciones de Maillard. En este caso tendrían un efecto similar a la presencia de oxígeno. En cambio, en alimentos con mucha grasa se puede inhibir la reacción de Maillard. Esto es debido a que pueden cubrir las proteínas y proteger los grupos amino, haciéndolos menos reactivos. También pueden dificultar la movilidad de los azúcares.
Pero quizás el efecto más claro no este directamente en la reacción de Maillard, sino en la temperatura que se genera. En un producto húmedo cuando la temperatura llega a 100ºC, el calor debe invertirse en evaporar el agua. Solo cuando el agua se ha evaporado la temperatura seguirá subiendo, alcanzando la necesaria para que se den las reacciones de Maillard. Sin embargo, el aceite, o las grasas, pueden calentarse a mayores temperaturas directamente, ya que su punto de ebullición es mucho más alto. De esta manera en una fritura se alcanzan temperaturas mucho más altas más rápidamente, y algo parecido ocurre en las superficies sobre las que se ha untado o atomizado aceite. Y en estos casos se potencian las reacciones de Maillard.
En resumen, las reacciones de Maillard son reacciones entre azúcares reductores y aminoácidos que generan compuestos colorantes y aromáticos. Pero son reacciones complejas que dependen del tipo de azúcar, tipo de proteína, pH, humedad, presencia de oxígeno y ciertos iones metálicos y presencia de lípidos. Conociendo estos condicionantes podemos jugar con estas reacciones para conseguir productos finales con características específicas.
