La reacción de Maillard y sus efectos en la carne

¿Qué tienen en común unas tostadas, unas galletas y la carne a la barbacoa? Además de ser platos de agrado para casi cualquier paladar, comparten una de las reacciones químicas más famosas de la gastronomía: la reacción de Maillard. El efecto Maillard se percibe, por ejemplo, en los aromas que impregnan la cocina cuando tuestas el pan o asas carne. En este artículo, te contamos qué es la reacción de Maillard y qué efectos produce en los alimentos.

¿Qué es la reacción de Maillard?

La reacción de Maillard, conocida técnicamente como glucosilación no enzimática de proteínas, es en realidad un conjunto de reacciones químicas en las que participan proteínas y azúcares. Esta reacción comienza a baja temperatura y aumenta gradualmente hasta alcanzar entre los 140-165 grados.

El primer científico en investigar la reacción de Maillard fue el químico francés Camille Maillard. En 1916 Maillard demostró que el cambio de color, sabor y aroma de los alimentos después de ser cocinados era el resultado de una reacción química causada por el calor, en la cual intervenían las proteínas y los azúcares del propio alimento.

Las etapas de la reacción de Maillard

Podemos reconocer la reacción de Maillard a simple vista en el cambio de color de los alimentos tras cocinarlos. Sin embargo, para que eso ocurra debe tener lugar un conjunto de complejas reacciones químicas.

Podemos dividir la reacción de Maillard en cuatro etapas:

1. Formación de glicosilaminas: las proteínas son como collares de perlas, donde cada perla representa un aminoácido. Al inicio de la reacción de Maillard, los aminoácidos de las proteínas se unen a los azúcares, ambos presentes en el alimento que estamos cocinando. Esta unión da lugar a los compuestos conocidos como glicosilaminas. En este punto de la reacción de Maillard aún no se experimenta ningún cambio de color ni de aroma en el alimento.
2. Reestructuración de Amadori: las glicosilaminas experimentan un proceso de reordenamiento molecular, generando los compuestos de Amadori. Durante este proceso, los enlaces entre los azúcares y los aminoácidos se modifican y dan lugar a una estructura química distinta. En esta etapa, todavía no se produce un cambio perceptible en el color o el aroma del alimento.
3. Formación de melanoidinas: los compuestos de Amadori comienzan a deshidratarse, perdiendo moléculas de agua. Esta deshidratación conduce a la formación de compuestos más complejos y reactivos. El color del alimento va cambiando poco a poco hacia un tono más amarillo. En esta fase, ya se empiezan a percibir cambios en el olor.Además, los compuestos formados en la etapa anterior pueden unirse entre sí mediante reacciones de polimerización, generando moléculas de mayor tamaño y complejidad. La polimerización contribuye a la formación de pigmentos marrones conocidos como melanoidinas, responsable del color de las cervezas tostadas, el café o de las costras del pan, por ejemplo. Además, también contribuyen a los sabores y aromas característicos de estos alimentos.

   En esta última etapa, los productos formados en las etapas anteriores pueden sufrir una degradación adicional, dando lugar a compuestos llamados aldehídos de Strecker. Estos aldehídos contribuyen tanto al aroma como al color del alimento cocinado, aportando notas distintivas y complejas al perfil sensorial.

   En resumen, la reacción de Maillard es un proceso complejo que involucra la formación de compuestos de Amadori, la polimerización de estos compuestos en melanoidinas y la degradación de Strecker para generar aldehídos. Todos ellos son responsables de los cambios en el color, aroma y sabor que se producen durante la cocción de los alimentos.

4. Degradación de Strecker durante la reacción de Maillard, se generan una amplia variedad de compuestos orgánicos, como pirazinas y furanos, a través de diversas reacciones químicas. Estos compuestos son responsables de contribuir a los sabores y aromas de los alimentos cocinados. Esta amplia variedad de compuestos, junto con variaciones en la temperatura, pH y otros factores, hacen que los sabores de los alimentos varíen según la receta escogida.

En resumen, la reacción de Maillard es un proceso complejo que involucra la formación de compuestos de Amadori, la polimerización de estos compuestos en melanoidinas y la degradación de Strecker para generar aldehídos. Todos ellos son responsables de los cambios en el color, aroma y sabor que se producen durante la cocción de los alimentos.

El efecto Maillard en la cocina

Aunque sea la primera vez que escuches esta reacción química, seguramente la has presenciado, o practicado, más de una vez ya que es uno de los ejemplos más habituales de química en la cocina.

Podemos observar los efectos de Maillard en las carnes que cocinamos a la sartén o en el color de las galletas. Sin embargo, esta reacción solo se produce en seco, nunca cuando cocinamos en líquido.

¿A qué nos referimos con “cocinar en seco”? Consiste en cocinar sin añadir agua a la receta o tratando de reducir el líquido que puede soltar el alimento durante su cocción. Esta es la razón por la cual el sabor, aroma y color del alimento varían según cómo se cocine. Por ejemplo, la carne cocinada como un guiso y la carne cocinada a la plancha no adquieren el mismo color ni saben igual.

Además, si lo que se desea es acelerar esta reacción química, se pueden añadir ingredientes ricos en azúcares como son la miel o el vinagre. Sin embargo, si tratando de acelerar la reacción decides subir la temperatura de la cocción, puede que termine el alimento tostándose por fuera y completamente crudo por dentro, lo cual también está relacionado con la reacción de Maillard. Y es que, cuando se alcanzan temperaturas de más de 160 grados, la reacción de Maillard entra rápidamente en su cuarta fase, sin dar tiempo a que el calor llegue al interior del alimento.

Aunque muchos confunden la reacción de Maillard con la reacción de caramelización, estas tienen diferencias importantes. Una de ellas es su temperatura. En el caso de la reacción de Maillard la temperatura es más baja y se trata de una reacción entre azúcares y proteínas (no pirolítica). En cambio, la caramelización se debe a una descomposición térmica de los azúcares, lo que la convierte en una reacción pirolítica.

Efectos negativos de la reacción de Maillard

Sin embargo, los efectos de la reacción de Maillard en la cocina no se limitan a la formación de compuestos tan apetecibles. En concreto, uno de los productos de la reacción de Maillard no es para nada deseable. Hablamos de la acrilamida.

La acrilamida se genera durante procesos de cocción a altas temperaturas en los productos que contienen almidón y se considera un compuesto carcinógeno.

Tal y como afirma la Agencia Española de Seguridad Alimentaria y Nutrición (AESAN), algunos alimentos tienen niveles elevados de acrilamida (especialmente las patatas fritas y derivados). Por esta razón, se recomienda seguir una dieta variada y así, reducir el consumo de los alimentos que contienen mayores cantidades de acrilamida. Siguiendo una dieta normal y variada la contribución global de la acrilamida a la dieta es limitada.

El efecto Maillard en el organismo

A pesar de lo sorprendente que pueda parecer, la reacción de Maillard también ocurre en nuestro organismo. Esto se debe a que esta reacción también puede darse a temperatura corporal. El exceso de glucosa en sangre produce la glicosilación de la hemoglobina, que ocurre cuando hay un exceso de glucosa en la sangre. Por eso la medición de la hemoglobina glicosilada se utiliza como un marcador para determinar los niveles de glucosa en sangre durante los últimos tres meses. Además, muchas investigaciones han sugerido una posible relación entre la reacción de Maillard y algunos tipos de cataratas.

Por último, la reacción de Maillard también se ha relacionado con la hiperpigmentación de la piel. Cuando la piel está expuesta a la radiación solar y otros factores se produce una reacción similar a la de Maillard, que tiene lugar entre los azúcares presentes en el organismo y las proteínas de la piel, como el colágeno y la elastina. Esta reacción conduce a la formación de productos finales de glicación avanzada (AGEs) en la piel. La acumulación de AGEs en la piel puede contribuir al envejecimiento cutáneo y a la formación de manchas o hiperpigmentación.

Todos estos descubrimientos resaltan la importancia de comprender los mecanismos de la reacción de Maillard tanto en la cocina como en el organismo y subrayan la necesidad de una dieta equilibrada y un estilo de vida saludable, incluyendo el uso de protector solar en nuestro día a día.

Como has visto, la reacción de Maillard es un claro ejemplo de cómo la química está en presentes en acciones tan cotidianas como cocinar para el día a día. Sin embargo, tanto la propia reacción química como sus efectos son tan complejos que los científicos aún desconocen todo lo que ocurre en ella.