Data de actualização: 07-04-2004    Disciplina de Toxicologia  e Análises Toxicológicas I         5º ano              2003/2004  

 

Mecanismo geral da Reacção de Maillard

Quando os aminoácidos são aquecidos juntamente com açúcares redutores, há uma interacção entre estes compostos que reagem por intermédio de um fenómeno denominado por reacção de Maillard. A reacção geral de Maillard é, na verdade, um conjunto de reacções que se desencadeiam em várias etapas. Ocorrem, normalmente, a temperaturas muito altas, mas se houver uma concentração muito elevada de açúcares redutores ou aminoácidos, então poderão ocorrer a temperaturas mais baixas.

Esta reacção é responsável pela formação de muitos produtos que dão cor acastanhada e distinto paladar e aroma a um alimento processado termicamente. Contudo, em condições particulares pode estar ligada à formação de acrilamida.

 

PASSO INICIAL

O passo inicial envolve uma reacção entre um açúcar redutor e um aminoácido primário, com perda de uma molécula de água, originando uma imina que poderá ser capaz de se ciclizar, resultando a formação de um N-glicosídeo (um açúcar ligado a um grupo NR2)

Figura 1 – Formação do N-glicosídeo

 

Os anómeros a e b do N-glicosídeo existem em equilíbrio por mutarrotação, como resultado de uma isomerização catalizada po um ácido. Há abertura da cadeia e formação de um ião immonium, como se pode ver no esquema seguinte:

Figura2- Fenómeno de mutarrotação

 

REARRANJO AMADORI

Em vez da ciclização do ião immonium, pode ocorrer um rearranjo Amadori. Esta á uma reacção de isomerização catalizada por um alcali.

 

Figura 3- Rearranjo Amadori  

 

A quebra oxidativa dos produtos desta reacção dá-nos uma  indicação muito útil da extensão da reacção de Maillard.

 

Figura 4- Quebra oxidativa

 

REACÇÃO DOS INTERMEDIÁRIOS

As glicosilaminas e produtos Amadori são os intermediários formados no decurso da reacção de Maillard. A concentração destes intermediários depende das condições em que ocorre a  reacção (pH, temperatura e tempo) e terá, no final, impacto na cor, sabor e odor dos alimentos cozinhados, já que estes compostos vão estar envolvidos na formação de outros produtos.

Com o pH entre 4 e 7, os produtos Amadori sofrem degradação para dar origem a compostos 1 e 3-desoxidicarbonilos. Estes, são compostos reactivos que vão dar origem a compostos secundários. Assim, a partir do 3- desoxidicarbonilo formam-se pirroles, piridinas e formilpirroles. O 1-desoxidicarbonilo origina furanoses (compostos importantes para o aroma), pentoses e hexoses.

 

Figura 5- Reacção dos intermediários

 

Figura 6- Formação das furanoses 

 

Estes compostos podem ainda reagir com aminas para dar corantes laranjas que influenciam a cor dos alimentos.

Figura 7- Compostos formados após reacção com aminas

 

REACÇÃO DE STRECKER

Consiste na reacção entre compostos a-dicarbonilo (tais como os formados no passo anterior da reacção de Maillard) e aminas.

Ocorre em condições extremas, requerendo altas temperaturas ou pressões.

A reacção envolve transaminação e origina aminocetonas, aldeídos e dióxido de carbono.

 

 

 

 

 

             Figura8- Formação do aldeído de Strecker 

O aldeído de Strecker e a aminocetona são responsáveis por fortes odores. O aldeídos de Strecker. Os aldeídos de Strecker incluem  o etanal (aroma doce, afrutado), metilpropanal (odor a malte)e 2-feniletanal (aroma floral).

A condensação de duas aminocetonas podem originar derivados de pirazina que são também  compostos aromáticos poderosos.  

 

 

                                   

Figura 9-  Condensação de duas aminocetonas  

 

Os produtos gerais consequentes da reacção de Maillard incluem:

  • produtos insolúveis com pigmentos acastanhados (“melanoidinas”) que possuem estruturas, pesos moleculares e níveis de nitrogénio variáveis;

  • compostos voláteis que contribuem para o aroma de muitos produtos cozinhados;

  • compostos aromáticos que muitas vezes conferem sabores amargos;

  • compostos redutores que ajudam a prevenir a deterioração oxidativa, aumentando a estabilidade da comida;

  • produtos mutagénicos;

  • perda de aminoácidos essenciais.