La reazione di Maillard

La reazione di Maillard prende il nome dal chimico Louis-Camille Maillard che per primo l’ha studiata, nel 1912.

È la più importante fra le reazioni chimice che avvengono in cucina, senza attivazione di enzimi, ed è cruciale nel determinare il gusto, l’aroma e il sapore di moltissimi piatti gustosissimi, come la bistecca, l’arrosto, la crosticina del pane, le patate fritte, solo per citarne alcuni.

I composti che si formano con questa trasformazione sono bruni e dal caratteristico odore, dovuto alle melanoidine che si formano in cottura.

Assieme ad esse, si forma anche l’acrilammide, ahimè (ma ne parleremo in seguito).

Come spesso accade, gli elementi chiave che determinano gli effetti della reazione sono tempo e temperatura: la reazione di Maillard infatti può avere un effetto positivo su gusto, aspetto e aroma del cibo, come nel caso della carne o del pane, oppure negativo, come nel latte cotto che assume un colore grigiastro e un sapore meno gradevole rispetto a quello del latte fresco.

Non è un fenomeno unico, bensì una serie complessa di fenomeni che si verificano quando zuccheri e proteine interagiscono durante la cottura. Si possono individuare tre fasi:

nella prima fase ha luogo una reazione fra zuccheri e amminoacidi che produce dei composti abbastanza stabili, al punto tale che in alcuni casi (come ad esempio nel latte) questi composti sono l’ultimo stadio della reazione.

Tali composti non hanno né un colore né un profumo particolare, quindi nei casi in cui la reazione si interrompa a questo livello non si vedranno né il caratteristico colore ambrato né l’odore di tostato che associamo a questi fenomeni.

Malgrado l’assenza di questi indicatori sensoriali, il processo agisce significativamente sulla composizione del cibo, riducendo la disponibilità di amminoacidi essenziali quali la lisina.

Nella seconda fase avvengono molti e diversi fenomeni fortemente influenzati dalle caratteristiche dell’ambiente in cui avviene la reazione, come la temperatura o il pH. È in questa seconda fase che cominciano a svilupparsi i composti responsabili dell’aspetto e dell’odore degli alimenti cotti.

Nella terza fase si formano le melanoidine, sostanze giallo-brune responsabili dell’imbrunimento del cibo cotto.

Come già si riesce ad intuire da questa sommaria descrizione, il fenomeno di Maillard è estremamente complesso e può dare risultati diversi a seconda della sostanza nella quale si verifica e a seconda delle caratteristiche dell’ambiente esterno.

In particolare la reazione dipende:

• dalla natura e dalla concentrazione dei reagenti
• dal pH: la reazione viene accelerata se avviene in ambienti basici (pH > 7). Un interessante esperimento consiste nel provare a brasare della cipolla in purezza o aggiungendo una certa quantità di bicarbonato. Si osserva che la caramellizzazione della cipolla avviene più rapidamente e in modo più efficace nel campione a cui si sia aggiunto il bicarbonato. Questa può essere un’indicazione per migliorare le caratteristiche organolettiche del nostro piatto. Attenzione però a non esagerare, perché il bicarbonato in dosi eccessive può conferire un sapore non esattamente gradevole alla nostra pietanza!
• Dalla temperatura: la reaazione avviene solo a temperature maggiori di 140° C, ed è tanto più veloce quanto maggiore sarà la temperatura. Però non bisogna esagerare: se si superano i 200° C la reazione sarà così veloce da bruciare i cibi, e il buon sapore di arrosto e il colore marroncino che tanto ci piacciono nella bistecca cotta a puntino si trasformeranno nello sgradevole e amaro sapore di bruciato e nel colore nero così poco invitanti! E non si tratta solo di aspetto e sapore: le sostanze responsabili di questo fenomeno, i benzopireni, sono ritenuti cancerogeni.

Maillard in azione: pollo arrosto

Il fatto che la reazione avvenga solo a temperature maggiori di 140°C ci fa capire perché i cibi lessati, ad esempio, non sono mai rosolati: l’acqua può al massimo raggiungere la temperatura di 100 °C, cosa che accade all’ebollizione, una temperatura ben inferiore a quella di attivazione della reazione di Maillard. Anche all’interno dei cibi è presente una sufficiente quantità di acqua da mantenere le temperature ben più basse, e quindi impedire la reazione. Questo fenomeno interessa quindi solo la superficie dei cibi, sui quali si forma infatti la ben nota e deliziosa crosticina che tanto ci piace nella bistecca, nelle patate fritte o nel pane.

Questo valore limite della temperatura spiega anche perché se si cuoce una bistecca su una bistecchiera non ancora calda, otteniamo un risultato del tutto insoddisfacente: carne lessa e dura.

Perché Maillard si attivi c’è bisogno di zuccheri e proteine, in assenza di uno di questi elementi la reazione non si verifica.

Nella carne rossa queste condizioni si verificano in modo ottimale, mentre già nella carne bianca, stante la minore presenza di zuccheri, la reazione di Maillard è meno favorita. Di qui la necessità di adottare accorgimenti che la facilitino, quali l’infarinamento, la marinatura, l’aggiunta di limone o vino, tutte sostanze in cui sono presenti gli zuccheri necessari.

Tutti gli zuccheri reagiscono con le proteine dando luogo alla reazione di Maillard? No, ad esempio lo zucchero comune, il saccarosio, non funziona a questo scopo. Se però aggiungiamo una componente acida (come il succo di limone, o una marinata) il saccarosio si scinde in fruttosio e glucosio, ed entrambi questi zuccheri interagiscono con le proteine.

Se la reazione di Maillard agisce positivamente su gusto, aspetto e aroma dei cibi, ha anche effetti indesiderati: gli enzimi digestivi non riescono a scindere i legami che si creano fra gli aminoacidi e gli zuccheri, rendendo quindi le proteine coinvolte (in particolar modo) non assimilabili dall’organismo.

Resta comunque uno dei fenomeni essenziali per determinare gusto e sapore dei cibi. Oggigiorno esistono molte tecniche innovative di cottura dei cibi, in particolar modo le carni. La cottura a basse temperature (molto minori di 100 °C) sottovuoto, protratta per molte ore, è una di queste: ha il vantaggio di mantenere tutti gli aromi della carne e di ottenere un prodotto morbissmo. Il difetto è la totale assenza di rosolatura, data la modalità di cottura e le temperature in gioco. Però gli effetti della reazione di Maillard è così importanti per determinare aspetto e sapori delle carni che anche i piatti preparati in questo modo così innovativo spesso prevedono, prima del passaggio in tavola, un passaggio con il cannello per rosolare la carne.

Bibliografia

Dario Bressanini, Scienza in cucina- Il segreto di una buona bistecca

Dario Bressanini, Scienza in cucina – La cipolla di Maillard

Davide Cassi, Moebius online – La reazione di Maillard

Davide Cassi – Ettore Brocchia, Il gelato estemporaneo, Sperling & Kupfer (2005)

Hervé This, Pentole e provette, Gambero Rosso (2003)

Wikipedia – La reazione di Maillard

Enciclopedia Italiana Treccani – Nutrizione

Cibo360