Reações de escurecimento não enzimático em alimentos

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TECNOLOGIA DE ALIMENTOS 
Aula 4 – Reações de importância em 
alimentos 
 
Prof. ª Leila Lima 
Reações de escurecimento não enzimático 
As melaninas são polímeros (macromoléculas) insaturados 
(possuem dupla ligação), coloridos, de variada composição 
Conhecidos como melaninas ou melanoidinas 
Nome que se dá a uma série de reações químicas que 
culminam com a formação de pigmentos escuros 
Reações de escurecimento não enzimático 
 
• Ocorrem nos alimentos durante 
 
 
• As cores produzidas 
 
 
processamento 
armazenamento 
e/ou 
Amarelo pálido  marrom escuro ou preto 
Dependem do tipo de produto e da extensão 
da reação 
Crostas de pão, bolo, 
bolachas, cerveja, caldas de 
doces, batata frita, café e 
amendoim torrados 
Indesejável e prejudicial: 
Leite em pó, ovo em pó, 
frutas desidratadas 
Melhora da aparência e do “flavor” 
Reações de escurecimento não enzimático 
 
 
 Mesmo quando as reações são desejáveis, o excesso 
produz um alimento desagradável, além de DIMINUIR o 
seu valor nutritivo 
 
Reações de escurecimento não enzimático 
• O escurecimento sempre é acompanhado de mudanças no 
aroma e no sabor 
 
• Processo de caramelização para produzir uma calda marrom 
com um sabor característico, por exemplo, é uma das técnicas 
tradicionais na preparação de alimentos 
 
• Três vias ou mecanismos de escurecimento: 
 
Reação de 
Maillard 
Caramelização 
Oxidação do 
ácido 
ascórbico 
Reação de Maillard 
• Maillard foi o primeiro a descrever o desenvolvimento de 
pigmentos escuros (melanoidinas) 
 
• Observou quando aqueceu uma solução contendo 
glicose e glicina 
 
 
• A reação ficou conhecida como “reação de Maillard” 
 
• Posteriormente verificou-se que as proteínas e os peptídeos 
reagiam com os açúcares redutores, produzindo o mesmo 
resultado 
carboidrato aminoácido 
Reação de Maillard 
• Ocorre quando há interação de grupos amina de 
aminoácidos, peptídeos e proteínas com um aldeído 
(açúcar redutor) 
 
 
 
Degradação dos 
carboidratos 
Resultando 
Pigmento 
escuro 
Formação 
Reação de Maillard 
 
Reação de Maillard 
• O açúcar utilizado na reação de Maillard é um açúcar 
redutor 
 
• Os produtos de degradação gerados durante a reação 
formam novos compostos escuros e de alto peso 
molecular, os quais contêm nitrogênio em sua molécula 
 
 
 
• Há ainda a formação de produtos voláteis (dão o aroma 
característico) 
Melanoidinas 
Reação de Maillard 
• A cor produzida, sua intensidade e as propriedades do 
produto final da reação são fortemente dependentes: 
- Dos reagentes: tipo de aminoácido e açúcar redutor 
- Das condições de reação 
 
• Açúcares redutores 
Glicose 
Frutose 
Galactose 
Maltose 
Lactose 
Reação de Maillard 
• Desejável em diversos alimentos 
 
• Propicia sabor agradável, confere aroma ao produto e 
cor característica 
Doce de leite 
Pães 
Grãos de café torrado 
Reação de Maillard 
• Indesejável 
- Leite em pó 
- Ovos e derivados desidratados 
 
 
 
 
 
• Formação de compostos mutagênicos  prejudiciais à 
saúde humana 
 
Perda de 
aminoácidos 
Sabor e aroma 
indesejáveis 
Reação de Maillard 
Temperatura pH 
Natureza do 
carboidrato 
Natureza do 
aminoácido 
Aw (atividade 
de água) 
Catalisadores 
• Fatores que afetam a velocidade da reação 
Reação de Maillard 
Temperatura pH 
Natureza do 
carboidrato 
Natureza do 
aminoácido 
Aw (atividade 
de água) 
Catalisadores 
• Fatores que afetam a velocidade da reação 
Reação de Maillard - Temperatura 
• Quanto maiores as temperaturas utilizadas no 
processamento dos alimentos 
 
 
• Maior será a velocidade de escurecimeno não enzimático 
 
• Temperaturas acima de 70ºC são preferíveis para a 
reação de Maillard 
 
Reação de Maillard - Temperatura 
Curiosidade! 
 
- A reação de Maillard é lenta a temperaturas baixas e sua 
velocidade praticamente duplica a cada aumento de 10ºC 
a partir de 40° até 70°C 
 
- Portanto, o armazenamento dos alimentos sob 
refrigeração diminui a velocidade da reação 
 
- Assim, os alimentos congelados são pouco 
afetados por ela 
 
 
Reação de Maillard 
Temperatura pH 
Natureza do 
carboidrato 
Natureza do 
aminoácido 
Aw (atividade 
de água) 
Catalisadores 
• Fatores que afetam a velocidade da reação 
Reação de Maillard – Potencial hidrogeniônico 
(pH) 
• A velocidade máxima da reação acontece na presença 
de pH próximo à neutralidade (pH entre 6,0 e 8,0) 
 
• Meio ácido  reação é inibida 
 
• Meio básico  degradação de carboidratos 
 
• Se: pH < 5,0 (ácido) + ácido ascórbico  oxidação do ác. 
Ascórbico 
 
 
Essa reação, por sua vez, é importante em sucos de 
frutas ácidas ricas em vit. C (ex: limão e laranja) 
Reação de Maillard 
Temperatura pH 
Natureza do 
carboidrato 
Natureza do 
aminoácido 
Aw (atividade 
de água) 
Catalisadores 
• Fatores que afetam a velocidade da reação 
Reação de Maillard 
Temperatura pH 
Natureza do 
carboidrato 
Natureza do 
aminoácido 
Aw (atividade 
de água) 
Catalisadores 
• Fatores que afetam a velocidade da reação 
Reação de Maillard 
Temperatura pH 
Natureza do 
carboidrato 
Natureza do 
aminoácido 
Aw (atividade 
de água) 
Catalisadores 
• Fatores que afetam a velocidade da reação 
Reação de Maillard – Atividade de água 
• Aw > 0,9  velocidade diminui 
- Diluição dos reagentes 
 
• Aw < 0,2  velocidade tende a zero 
- Ausência de solvente (ele é que permite que íons e 
moléculas se movimentem e se encontrem para que a 
reação ocorra) 
 
• Aw entre 0,5 – 0,8  maior velocidade de reação 
Reação de Maillard 
Temperatura pH 
Natureza do 
carboidrato 
Natureza do 
aminoácido 
Aw (atividade 
de água) 
Catalisadores 
• Fatores que afetam a velocidade da reação 
Reação de Maillard - Catalisadores 
 
 
• Os catalisadores aumentam a velocidade das reações 
por diminuírem sua energia de ativação 
 
• A presença de ânion como fosfato e citrato aceleram a 
reação de Maillard 
 
 
Reações de escurecimento não enzimático 
• O escurecimento sempre é acompanhado de mudanças no 
aroma e no sabor 
 
• Processo de caramelização para produzir uma calda marrom 
com um sabor característico, por exemplo, é uma das técnicas 
tradicionais na preparação de alimentos 
 
• Três vias ou mecanismos de escurecimento: 
 
Reação de 
Maillard 
Caramelização 
Oxidação do 
ácido 
ascórbico 
Caramelização 
• Muitas reações de escurecimento podem ocorrer com açúcar 
sem a presença de aminoácidos ou proteínas 
 
• Ocorre durante o aquecimento de carboidratos 
 
 
 
 
 
• O aquecimento  quebra das ligações glicosídicas  
originando novas reações  formando caramelos (polímeros 
insaturados) 
resultado 
Degradação 
Temperatura > 120°C 
Caramelização 
• O aumento da temperatura e do pH acelera a reação 
- pH 8,0 a reação é 10x mais rápida que a ph 5,9 
 
• O caramelo é caracterizado como um corante de coloração 
marrom 
 
• Pode agir também como flavorizante 
 
 
Reações de escurecimento não enzimático 
• O escurecimento sempre é acompanhado de mudanças no 
aroma e no sabor 
 
• Processo de caramelização para produzir uma calda marrom 
com um sabor característico, por exemplo, é uma das técnicas 
tradicionais na preparação de alimentos 
 
• Três vias oumecanismos de escurecimento: 
 
Reação de 
Maillard 
Caramelização 
Oxidação do 
ácido 
ascórbico 
Oxidação do ácido ascórbico 
• Responsável pelo escurecimento de sucos naturais e 
concentrados de frutas cítricos 
 
• Na presença de oxigênio e metais (ex: cobre e ferro) 
 
• Reação é acelerada e meio ácido e presença de calor 
Reações de escurecimento em alimentos 
1) Leite e derivados: 
• São muito sensíveis às reações de escurecimento não 
enzimático em razão do elevador teor de lactose e da 
presença de proteínas termossensíveis 
• Como consequência negativa, durante o tratamento térmico, 
ocorre alteração da cor, além da destruição da lisina 
• Leite pasteurizado = perda de 3% de lisina 
 Leite esterilizado = 8 a 12% de lisina 
 
• A intensidade das reações durante o armazenamento do 
leite em pó depende da temperatura e da umidade 
 
Reações de escurecimento em alimentos 
2) Carnes e derivados: 
• São relativamente resistentes às reações de 
escurecimento não enzimático, em razão da acidez 
natural e do baixo teor de açúcares 
 
• Em peixes, as reações são mais intensas pelo fato de 
possuírem alto teor de carboidratos ou pelo aumento do 
pH em razão de alterações verificadas “post-mortem” 
Reações de escurecimento em alimentos 
• Em situações em que as reações de escurecimento 
enzimático são indesejáveis, estas podem ser inibidas 
pela utilização de agentes químicos ou criando-se 
condições adversas, como alterar o teor de água ou pH 
do meio, reduzir a temperatura e remover uma das 
substâncias reativas 
 
• Exemplo: ovo em pó – adição da enzima glicose oxidase 
(vai degradar a glicose) 
Exercitando... 
1. Quais as reações envolvidas no escurecimento não enzimático? 
2. Cite exemplos de produtos alimentícios em que o escurecimento é 
desejável e situações em que não é desejável. 
3. Descreva resumidamente o que é a reação de Maillard. 
4. Que tipos de produtos alimentício são susceptíveis ao processo de 
oxidação da vitamina C? 
5. Caramelização e reação de Maillard são exemplos de reações de 
escurecimento não enzimático. Qual a diferença entre elas? 
6. Qual a reação de escurecimento não enzimático que precisa de 
oxigênio como substrato?