Pardeamiento Químico

Pardeamiento No Enzimático o Quimico

La formación de pigmentos oscuros en los alimentos durante el procesado y el almacenamiento es un fenómeno muy común. El tema es de interés primordial, ya que no solo involucra el color y el aspecto del alimento, sino también su sabor y su valor nutritivo.

A pesar de que los resultados finales son los mismos, las reacciones que conducen al pardeamiento son extremadamente variadas y complejas. Algunas son catalizadas por enzimas e implican reacciones oxidativas en las que participan compuestos fenolicos. Esta clase es conocida como pardeamiento enzimático que será descrita mas adelante. A continuación se centrara especial atención a las reacciones de ‘pardeamiento no enzimático. Esta clase de pardeamiento se conoce como pardeamiento de tipo químico y los compuestos finales de la reacción pardos o negros se conocen como Melanoidinas.

Este pardeamiento es el que se presenta a más a menudo, cuando los alimentos se someten a tratamientos térmicos muy altos o cuando se almacenan por períodos muy largos; como resultado final se observan las coloraciones oscuras, una disminución de la solubilidad de las proteínas y del valor nutricional, así como la aparición de sabores y olores.

A pesar de que muchos aspectos de estos fenómenos no han sido elucidados por completo, especialmente en lo referido a las últimas etapas de formación de pigmentos, se presume que el pardeamiento no enzimático se produce a través de tres mecanismos diferentes:

la reacción de Maillard, que implica la interacción entre azucares y aminoácidos (libres o combinados en forma de peptidos y proteínas).

Reacciones que involucran el ácido ascórbico.

Caramelizacion de azucares con o sin la acción catalítica de ácidos.

No hay duda de que en los alimentos, que son sistemas complejos, a menudo se produce la combinación o interacción de los tres procesos.

Los componentes importantes de los alimentos que intervienen en el pardeamiento no enzimático son carbohidratos de bajo peso molecular y sus derivados azúcares, ácidos ascórbico, compuestos carbonilo.

También contribuye en esta reacción los aminoácidos libres y los grupos amino libre de las proteínas y péptido; hay que anotar que el pardeamiento puede presentarse en ausencia de sustancias nitrogenadas.

El pardeamiento no enzimático se presenta con mayor frecuencia en los tratamientos de cocción, pasteurización, deshidratación o en el almacenamiento de los productos.

El pardeamiento puede tener en los alimentos efectos favorables y desfavorables; los primeros dan a los alimentos el color, aroma y sabor que los caracterizan, por ejemplo café tostado y los segundos color, aroma y sabor desagradables, en algunos casos disminución de la solubilidad y pérdida del valor nutricional.

 Descripción General

Los componentes más importantes en los alimentos en cuanto a participación en el pardeamiento no enzimático se refiere, son carbohidratos de bajo peso molecular y sus derivados (azúcares, carbohidratos, ácido ascorbico). Los aminoácidos libres y los grupos amino libres de las proteinas y repetidos participan en las reacciones que conducen a la formación de pigmentos parduscos denominados melanoidinas.

Los productos de las primeras reacciones que conducen al pardeamiento son incoloros. Como regla general, puede decirse que el progreso de la reacción se caracteriza por la formación de sustancias cada vez más reductoras. Se puede decir que el progreso de la reacción se caracteriza por la formación de sustancias cada vez más reductoras. Se forman uniones no saturadas y grupos carbonilos libres, cuya concentración va en aumento. Se produce agua como resultado de las sucesivas etapas de deshidratación en los tres los carbohidratos participantes. Se desprende CO2 y se forman componentes volátiles que son los responsables de la producción de los sabores característicos que acompañan a las reacciones de pardeamiento. Los procesos finales, sin embargo implican reacciones de polimerización que producen los pigmentos oscuros. A medida que progresa, los pigmentos se vuelven cada vez más oscuros y menos solubles en agua. En los alimentos, la formación de estos compuestos se acelera por la presencia de grupos aminos libres, temperaturas elevadas y a veces oxigeno.

 Mecanismos del pardeamiento no enzimático

3 Reacción de Maillard

El químico francés Maillard fue el primero en estudiar la condensación de azucares con aminoácidos, informo en 1912 que cuando se calienta una mezcla de azucares se forman sustancias parduscas denominadas melanoidinas . Desde entonces, la reacción de Maillard ha sido considerada como la causa principal del pardeamiento no enzimático en los alimentos y se menciona una gran cantidad de evidencias experimentales como prueba de esto.

Implica la interacción entre azucares y aminoácidos o combinados en forma de pépticos y proteínas.

Para que la reacción de Maillard se lleve a cabo se requiere de:

* Azúcar reductor (cetosa o aldosa)

* Un grupo amino libre (generalmente es lisina) proveniente de un aminoácido o proteína.

El camino del pardeamiento no enzimático como consecuencia de la reacción de Maillard puede dividirse en las siguientes etapas.

36.2.1.1 Condensación de azucares con compuestos aminados

Los azucares reaccioan con aminas primarias y secundarias para formar glucosilaminas. Similares reacciones de condensación ocurren con los aminoácidos libres y los grupos libres de los péptidos y las proteínas.

Se cree que esta es la primera etapa de la reacción de Maillard. Se representa a continuación esta reacción para la condensación de la de la glucosa con la glicina:

La condensación de Maillard se produce con todos los azucares reductores en función del carbono libre.

A esta altura, los productos son aun incoloros. Las actividad de los reactivos entre si depende del tipo de azúcar así como el del aminoácido. Las pentosas son mas reactivas que las hexosas; las aldosas son en general mas reactivas que las cotosas; los monosacáridos son más reactivos que los disacáridos. Resulta obvio que para que la reacción ocurra, el azúcar debe tener un grupo OH- glucósido libre, lo que explica el relativo carácter inerte de la sacarosa y otros azucares no reductores. En cuanto a los aminoácidos, aquellos fuertemente básicos resultan más reactivos.

La reacción de condensación es reversible y los compuestos y los compuestos glucosilaminados son fácilmente hidrolizados por los acidos diluidos. Dado que el grupo de NH2 de la amina, aminoácido o proteina, se ve bloqueado por la reacción de condensación, uno de los efectos del proceso es la caida del pH.

Reordenamiento de los productos de condensación.

La reacción entre compuestos de aminados con aldosas contiene cetosas y cuando se ha partido de una cetosa se forma aldosas, que después de la etapa de condensación sigue el reordenamiento. El producto de reordenamiento de una glucosilamina (aldosamina) es una fructosilamina (cetosilamina) lo cual se conoce como reordenamiento de Amadori. La isomerización de las cetosilaminas a aldosaminas es una reacción llamada, reordenamiento de Heyns.