Microcomponentes y aditivos

OBJETIVOS

Que el alumno comprenda los principios químicos y el efecto del pH y temperatura en la síntesis de compuestos volátiles mediante las reacciones de caramelización y Maillard.

INTRODUCCIÓN

La palabra “caramelizar” se emplea para el proceso de oscurecer (o “dorar”) una gran variedad de alimentos. En sentido estricto, caramelizar significa oscurecer por medio del calor un alimento que contiene azúcares, pero no proteínas.¹

Así, cuando el azúcar puro de mesa (sacarosa) se calienta a 185ºC, se funde, y da como resultado un líquido incoloro, que a medida que se va calentando más, se vuelve amarillo, después marrón claro y luego una rápida sucesión de marrones cada vez más oscuros. En el proceso, se desarrolla un sabor único, ligeramente acre, cada vez más amargo. Esto es la caramelización y se aplica para fabricar una variada gama de dulces, desde el caramelo líquido hasta los clásicos caramelos o los garrapiñados.¹

Cuando pequeñas moléculas de azúcares o almidones se calientan en presencia de proteínas o aminoácidos, sobreviene una nueva categoría de reacciones químicas a las altas temperaturas: las reacciones de Maillard. Esto se debe a que una parte de la molécula de azúcar (su grupo aldehído) reacciona con la parte de nitrógeno de la molécula proteica (su grupo amino) tras lo cual sigue una serie de reacciones complejas que desembocan en polímeros marrones y sustancias químicas de sabor muy intenso. Estas reacciones son las principales responsables del agradable aroma que desprenden al calentarse y volverse marrones los carbohidratos de alimentos como las carnes asadas o a la brasa, la corteza de pan, etc. En las cebollas “caramelizadas”, tienen lugar los dos tipos de reacciones químicas, ya que además de la reacción de Maillard el calor hace que los almidones se descompongan en azúcares simples que caramelizan fácilmente.¹ 

Por otra parte, el “color caramelo” que tienen algunos refrescos de cola, salsas de soja de poca calidad u otros alimentos, se obtiene al calentar soluciones de azúcar con un compuesto amónico, que actuarían exactamente igual que los grupos amino en las proteínas, es decir, que se deben a una “especie” de reacción de Maillard. ¹

METODOLOGÍA

·        
Metodología de tubos.

Colocamos en 14 tubos las muestras indicadas en la Tabla 1.

Se colocaron en tratamiento térmico por 30 min. Y se midió la absorbancia.

Dichas muestras se analizaron sensoriarmente.

·         Metodología de leche en polvo.

Se colocaron 2 g de coffe mate en 5 charolas de aluminio.

Fueron colocadas en un horno a 100 °C, la primera fue el control. La charola 2, fue retirada a los 10 minutos, la charola 3 fue retirada a los 20 minutos, y subsecuente entre 30 y 60 minutos.

      Dichas muestras fueron analizadas sensorialmente.

RESULTADOS

·         Resultados de pardeamiento dentro de los tubos por tratamiento térmico y pH´s distintos.

Tabla de resultados de los tubos con contenido de soluciones A y B para la obtención de pardeamiento.

Tubo	Solución A	Solución B	Abs 430 nm	IP	Observaciones
1	Glicina pH 5	Agua Destilada	0.015	0.015	Incoloro
2	Glicina pH 5	Glucosa pH5	0.092	0.092	Tenue color amarillo, olor a caramelo
3	Glicina pH 5	Sacarosa Ph5	0.008	0.008	Incoloro e Inodoro
4	Glicina pH 5	Lactosa ph5	0.051	0.051	Incoloro e Inodoro
5	Glicina pH 8	Agua Destilada	0.019	0.019	Incoloro e Inodoro
6	Glicina pH 8	Glucosa pH8	0.287	0.287	Color amarillo claro, olor a caramelo
7	Glicina pH 8	Sacarosa pH8	0.048	0.048	Incoloro e Inodoro
8	Glicina pH 8	Lactosa pH8	0.14	0.14	Tenue color amarillo, olor a caramelo
9	Agua Destilada	Glucosa pH5	0.011	0.011	Incoloro e Inodoro
10	Agua Destilada	Sacarosa pH5	0.014	0.014	Incoloro e Inodoro
11	Agua Destilada	Lactosa pH5	0.071	0.071	Incoloro e Inodoro
12	Agua Destilada	Glucosa pH8	0.022	0.022	Incoloro e Inodoro
13	Agua Destilada	Sacarosa pH8	0.016	0.016	Incoloro e Inodoro
14	Agua Destilada	Lactosa pH8	0.122	0.122	Incoloro e Inodoro

Tabla 1. Preparación y resultados obtenidos de la muestra de tubos.

·         Índice de pardeamiento

IP = A430 x FD

Donde:

IP= índice de pardeamiento

FD = factor de dilución (aforo / alícuota)

   v  No se realizo ninguna disolución para obtener la absorbancia.

Graficas de resultados de las pruebas hedónicas en  los tubos.

Grafica 1. Escala hedónica (de 1 poco color- 5 color intenso) de pardeamiento.

Grafica 2. Escala hedónica (de 1 poco aroma a 5 aroma intenso) de aroma.

Color

Aunque se los tubos se llevaron a tratamiento térmico fueron escasos los tubos que dieron un color.

Aroma

Solo aquellos que presentaban un color desprendieron un aroma a caramelización.

·         Resultados Pardeamiento de la leche en polvo por tratamiento térmico.

Según los resultados obtenidos en la evaluación sensorial (Ver Anexo), realizada por el método de “escalas de categoría” (ver anexo) se obtuvo la siguiente gráfica descriptiva de los resultados obtenidos:

Color

El color más gustado entre los jueces fue el de la muestra 2, correspondiente a la que se expuso a tan solo 10 minutos de calor a 100°C. La segunda muestra más gustada, fue la 1, posteriormente la 3 y finalmente la 4 y 5 empatadas. Siendo estas últimas las correspondientes a la exposición más larga.

Olor

En promedio, el olor que más gustó de todas las muestras fue la muestra 5, correspondiente a la exposición de calor durante 1 hora. Seguida de la muestra 3, correspondiente a la muestra expuesta a 20 minutos de calor, posteriormente la muestra 4 con 30 minutos de exposición al calor, seguida de la muestra 2, y finalmente la muestra 1, las cuales corresponden a 10 minutos y control, respectivamente.

Sabor

Los sabores más gustados se encuentran empatados, fueron las muestras 2 y 3 y subsecuentemente, también empatados las muestras 1 y 4 y finalmente el sabor menos gustado fue la muestra 5, correspondiente a la muestra que más tiempo permaneció expuesta al calor (1 hora).

DISCUSIÓN DE RESULTADOS

En la preparación de los tubos  se hizo un cambio de la sustancia Fructosa por Lactosa lo cual se puede llegar a utilizar debido a que la Lactosa se considera un azúcar reductor.

Todos los monosacáridos son azúcares reductores, ya que al menos tienen un -OH hemiacetálico libre, por lo que dan positivo a la reacción de Maillard. Otras formas de decir que son reductores es decir que presentan equilibrio con la forma abierta, presentan mutarrotación (cambio espontáneo entre las dos formas cicladas α (alfa) y β (beta)), o decir que forma osazonas.

Los azúcares reductores provocan la alteración de las proteínas mediante la reacción de glucosilación no enzimática. Por lo tanto la Lactosa, tienen la estructura química abierta necesaria para actuar como agentes reductores.³

En cuestión de la leche en polvo, como pudimos observar en el análisis sensorial las reacciones de Maillard son muy gratas a los sentidos externos del ser humano, sin embargo, las consecuencias en el sabor son muy notorias y un exceso, por insignificante que parezca, altera significativamente la percepción del consumidor final, para este caso, la muestra menos gustada en sabor corresponde a la muestra que más tiempo se expuso al calor a pesar de ser simultáneamente la más gustada en cuestión olfativa.

CONCLUSIONES

Se recomienda para este tipo de casos una exposición al calor media, es decir, de aproximadamente 15 minutos, para alcanzar un nivel de aceptación sensorial mayor.

Ya que ese tiempo de exposición al calor es suficiente para obtener únicamente los resultados deseables de las reacciones de Maillard y evitando los indeseables.

BIBLIOGRAFÍA

1.-http://catedu.es/ctamagazine/index.php?option=com_content&view=article&id=709&catid=55:curiosidades&Itemid=66 (18/Feb/2014-4:35pm)

2.- http://es.wikipedia.org/wiki/Az%C3%BAcar_reductor (18/Feb/2014-5:30 pm)

3.- http://www.ehowenespanol.com/diferencias-azucares-reductores-reductores-lista_122326/ (18/Feb/2014-5:36 pm)

ANEXO

Resultados de Evaluación Sensorial para los tubos.

TUBOS	COLOR
1	1	1	1	1	1
2	3	2	2	3	4
3	1	1	1	1	1
4	1	1	1	1	1
5	1	1	1	1	1
6	2	2	2	3	2
7	1	1	1	1	1
8	3	3	3	4	3
9	1	1	1	1	1
10	1	1	1	1	1
11	1	1	1	1	1
12	1	1	1	1	1
13	1	1	1	1	1
14	1	1	1	1	1

TUBOS	olor
1	1	1	1	1	1
2	4	4	5	5	4
3	1	1	1	1	1
4	1	1	1	1	1
5	1	1	1	1	1
6	5	5	5	4	4
7	1	1	1	1	1
8	5	4	3	4	4
9	1	1	1	1	1
10	1	1	1	1	1
11	1	1	1	1	1
12	1	1	1	1	1
13	1	1	1	1	1
14	1	1	1	1	1

Resultados de Evaluación Sensorial para la leche en polvo.

	Muestra 1			Muestra 2			Muestra 3			Muestra 3			Muestra 4
JUECES	Color	Olor	Sabor	Color	Olor	Sabor	Color	Olor	Sabor	Color	Olor	Sabor	Color	Olor	Sabor
Ab	3	1	4	4	2	5	5	4	5	4	4	4	4	5	3
Ad	5	1	5	5	2	5	3	4	5	4	4	5	5	5	5
Ma	4	2	3	5	1	3	3	3	2	3	4	2	1	5	1
Pa	2	1	2	3	3	4	4	4	4	2	3	2	4	5	1
Sa	5	1	2	4	3	3	2	4	4	2	2	3	1	3	1

·         Hoja de Evaluación para escalas de categoría para tubos y muestras de leche en polvo.