Il latte e altri prodotti lattiero-caseari svolgono un ruolo importante nell’alimentazione umana. Nel momento in cui vengono prodotti questi alimenti, bisogna porre particolare attenzione alla sicurezza microbiologica e prolungare la durata di conservazione. Per attuare ciò e garantire questi requisiti, il latte viene sottoposto a trattamenti termici. Il riscaldamento ad alta temperatura, dunque, necessario per la sicurezza microbiologica e per produrre determinati effetti tecnologici, include modificazioni chimico-fisiche a seconda della durata e del tipo di trattamento termico. Questi trattamenti generano composti non presenti inizialmente nella materia prima e sono compresi nella reazione di Maillard.
La reazione di Maillard è una serie di reazioni chimiche, descritte per la prima volta dallo scienziato francese Louis Camille Maillard dal 1912 al 1917, descrive una serie di reazioni chimiche che avvengono fra zuccheri e proteine. Trattandosi di una reazione tra carboidrati e proteine, si otterrà una buona reazione di Maillard se questi sono presenti in grandi quantità come zuccheri riducenti e amminoacidi basici.
Questa reazione è significativa per il latte, in particolare per i prodotti lattiero-caseari. In essi il gruppo carbonile di uno zucchero riducente, principalmente lattosio, inizialmente reagisce con i residui di lisina nelle proteine del latte. Sebbene il lattosio è in grado di reagire con arginina, metionina, triptofano e istidina, la sua reazione con la lisina risulta essere la più significativa ed è al centro di questa reazione.
Il lattosio reagisce, in particolare, con il gruppo ε-ammino dei residui di lisina formando una base di Schiff (denominata lattosil-lisina), successivamente trasformata, tramite il riarrangiamento di Amadori, nella proteina legata prodotto Amadori ε-N-deossilattulosil-1-lisina. Questo prodotto prende il nome di lattulosil-lisina.
La reazione, come anticipato in precedenza, procede attraverso varie fasi. Le fasi avanzate e finali, presenti negli alimenti che vengono sottoposti a trattamenti termici più lunghi, come anche prodotti da forno, carni, caffè ecc., portano alla formazione di una vasta gamma di prodotti quali: la scomposizione del prodotto Amadori in AGE (Advanced-glycation end-products) come N-carbossimetil-lisina (CML) e la condensazione di composti amminici e frammenti di zucchero in proteine polimerizzate, con formazione di melanoidine, sostanze polimeriche di colore bruno.
La lisina, sotto forma del composto di Amadori, lattulosil-lisina, è biologicamente non disponibile e, quindi, i risultati della reazione di Maillard consistono in una riduzione del valore biologico della proteina. La quantificazione del prodotto Amadori viene quindi utilizzata per stimare la riduzione della qualità nutrizionale dei prodotti lattiero-caseari.
La reazione di Maillard è influenzata, oltre che dalla temperatura, dalla natura e concentrazione dei reagenti e dal pH. É favorita ad alte temperature e a basse concentrazioni.
Fonti:
- Reazione di Maillard – Blocked Lysine in Dairy Products: Formation, Occurrence, Analysis, and Nutritional Implications – Bhavbhuti M. Mehta and Hilton C. Deeth
Immagini:
- Dairy products and the Maillard reaction: A promising future for
extensive food characterization by integrated proteomics studies.
Simona Arena, Giovanni Renzone, Chiara D’Ambrosio, Anna Maria Salzano, Andrea Scalon