pardeamiento-no-enzimatico

FACULTAD DE INGENIERIA AGRARIA, INDUSTRIAS
ALIMENTARIAS Y AMBIENTAL
EscuelaAcadémicaProfesional
INGENIERIA EN INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
Asignatura
QUIMICA DE LOS ALIMENTOS
TEMA : PARDEAMIENTO NO ENZIMATICO
PROFESOR : ING. DANTON MIRANDACABRERA
ALUMNOS :
ANTON RAMOS; CARLOS GIOMAR
FERNANDEZ JORGES, GERSON
CICLO : V
HUACHO – PERÚ
2014

PARDEAMIENTO NO ENZIMATICO
QUIMICADE LOS ALIMENTOS
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INTRODUCCION
Durante la fabricación, el almacenamiento, el procesamiento, etc. muchos de los alimentos
desarrollan una coloración que en ciertos casos mejora sus propiedades sensoriales, mientras que
en otros las deteriora; la complejidad química de los alimentos hace que se propicien diversas
transformacionesque sonlasque provocanestoscambios.
Existe un grupo de mecanismos muy importantes llamados de oscurecimiento, encafecimiento o
pardeamiento, que sintetizan compuestos de colores que van desde un ligero amarillo hasta el
café oscuro; estos han sido clasificados en forma general como reacciones de pardeamiento
enzimáticoynoenzimático.
En las reacciones de tipo enzimático se encuentran aquellas que son catalizadas por enzimas
presentes en algunos alimentos; en las del tipo no enzimático se incluyen la caramelización y la
reacciónde Maillard.
Existen diversos factores como la temperatura, concentración, pH, etc. que afectan el
comportamiento de estas reacciones así como también existen mecanismos que se emplean para
controlar dichas reacciones en aquellos alimentos donde no sean deseados. La Actividad práctica a
desarrollar tiene como finalidad hacer un estudio sencillo que permita al estudiante conocer y
describir estas reacciones y concluir sobre su importancia en los procesos tecnológicos de la
industriaalimentaria.

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PRACTICA N°3: PARDEAMIENTO NO ENZIMATICO
I. OBJETIVOS:
 Demostrarlasreaccionesde Maillardy de caramelizaciónde losazúcares.
 Observar las reacciones de pardeamiento no enzimático en alimentos como papa fritas y
leche enpolvo descremada.
II. FUNDAMENTO:
Con frecuencia durante el procesamiento, el almacenamiento y la preparación de los alimentos y
de los ingredientes de éstos, se forman colores pardos o café. Algunas reacciones que producen
colorcafé soncatalizadaspor enzimas.
Estas reacciones casi siempre implican la oxidación de componentes de los alimentos. Otras
reacciones de pardeamiento son de naturaleza no enzimática. Entre estas se encuentran la
caramelizaciónde losazúcaresyla reacciónde Maillard.
CARAMELIZACIÓN
Los azúcares en solución son bastante estables al calor a valores de pH entre 3 y 7.Sin embargo al
fundir azúcar seco o calentar soluciones de azúcar en presencia de catalizadores ácidos o básicos,
el azúcar se carameliza.
La caramelización da como resultado la formación de colores café y aromas agradables. Los
colores del caramelo se utilizan ampliamente para dar color a las bebidas de cola y otros
alimentos.
Los caramelos son mezclas complejas de diversos pesos moleculares. Algunas veces se clasifican
entres grupos:
 Caramelano( C 24 H 36 O18)
 Carameleno (C38 H50 O 25)
 Caramelina(C125 H188 O 80)
Los compuestos de caramelo pueden tener carga positiva o negativa. La carga de las moléculas de
caramelo es importante, porque una carga equivocada podría causar precipitación en el alimento
que se va a colorear.
Por ejemplo, los caramelos que se utilizan para dar color a los refrescos deben tener una carga
negativa, de modo que no se combinen con los fosfatos y causen precipitación. El color de las
bebidasde colase produce calentandosacarosaenpresenciade bisulfitode amonio.

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El color de caramelo que se utiliza en el pan debe tener carga positiva. Este color se produce al
calentarsacarosa sincatalizadorhastaque se formaun colorcafé quemado.
Los monosacáridos son relativamente estables en el intervalo de pH 3-7; a ambos lados de estos
límites, dependiendo de las condiciones existentes, sufren transformaciones más o menos
importantes.
Mientras que en medio ácido predominan las eliminaciones de agua manteniéndose la integridad
de la cadena, en medio básico se producen enolizaciones con consiguientes y posteriores
reaccionesde losfragmentos.
En medio ácido: Por calentamiento de monosacáridos en disoluciones débilmente ácidas,
ymejor a concentraciones más altas del ácido, se producen, tras un lento proceso deenolización,
deshidrataciones catalizadas por protones, que conducen, a través de algunos compuestos
intermediosmuyreactivos,alaformaciónde derivadosdel furano.
A través de los correspondientes estadios intermedios se forma una serie de productos
adicionales, entre ellos, un derivado de la furanona (acetilformoína), compuesto de fuerte aroma a
caramelo.
En medio básico: En presencia de bases, tanto aldosas como cetosas se enolizan fácilmente.
Puesto que la enolización se transmite a lo largo de toda la molécula y también se producen
rupturas de la molécula en mayor o menor medida, el espectro de los productos primarios
posiblesesmuyamplio.
Éstos a su vez son muy reactivos y forman, por ejemplo, mediante condensaciones aldólicas, un
gran número de productos secundarios. Algunos de ellos, como la ciclopentenolona, son típicos
compuestosconaroma a caramelo.
LA REACCIÓN DE MAILLARD
La reacción entre los azúcares y las aminas se conoce como reacción de Maillard. El color café en
el Pardeamiento de Maillard es el resultado de la formación de melanoidinas, que son moléculas
complejasde altopesomolecular.
La reacción inicial es ente el gruido aldehído o cetona de una molécula de azúcar y un grupo
amino, libre de una molécula de proteína o aminoácido, de aquí el término reacción azúcar-amina
muycomún.
La reacción podría ser deseable (por ejemplo, el aroma a chocolate que se percibe cuando los
granos de cacao se tuestan, es el resultado del pardeamiento) indeseable (por ejemplo, el color
café oscuro desagradable que algunavezaparece enlaspapasfritasdurante el freimiento.
Las aminas glucosídicas experimentan luego un reordenamiento de Amadori para formar una
amino-desoxicetosa. Los productos de Amadori son inestables y pasan por una serie compleja de

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reacciones que finalmente producen saborizantes, aromatizantes y pigmentos color café llamados
melanoidinas.
Son varios los factores que influyen en el gradúen que se produce el pardeamiento de Maillard en
un alimento. En primer lugar, deben está presentes un aldehído o una cetosa (los azúcares
reductores son los más importantes en los sistemas de alimentos) y una amina (sin duda, la
proteínaes lamás importante).
Otros factores incluyen la temperatura, la concentración de los azúcares y las aminas, el pH y el
tipode azúcar.
Temperatura: Según Adrian (3),la velocidad de la reacción puede medirse a 37°C siempre y
cuando se permita que el tiempo de reacción sea de varios días, la reacción es rápida 100°C y
violentaa150°C.
Concentración: La reacción es extremadamente lenta en alimentos secos y en soluciones muy
diluidas. Las reacciones de pardeamiento que proceden con mayor rapidez tienen lugar en
alimentos que contienen de 10 a 15 % de humedad, esto se debe a que es necesario que exista
cierta cantidad de agua para que los reactivos interactúen pero en soluciones muy diluidas, los
reaccionesestaránrelativamentemuyseparados.
El agua también actúa como inhibidor de la reacción, ya que varios de los pasos de la serie de
reacciones complejas son deshidrataciones, cabría esperar que en exceso de agua, producto de
lasreaccionesde deshidratación,inhiba lareacción.
pH: El efectoprincipal del pHse relacionaconla protonaciónde losgruposamino.A valoresbajos
de pH, un mayornúmerode grupos aminoestaránprotonadosypocos quedará,disponiblespara
reaccionar
Azúcar: Tanto la configuración estereoquímica como el tamaño de las moléculas de azúcar
modificanlareacciónde Maillard.
En general, las moléculas de azúcar pequeñas reaccionan más rápido que las grandes, las pentosas
reaccionanmás rápidamente que lashexosas,yéstasconmayorrapidezque losdisacáridos.
No todas las hexosas reaccionan con la misma rapidez. La galactosa parece ser la más reactiva
entre las hexosas comunes. La fructosa reacciona más rápidamente que la glucosa en las etapas
iniciales,peroamedidaque lareacciónavanza las velocidadesse invierten.
El Pardeamiento de Maillard es un problema común en el almacenamiento de la leche en polvo,
debidoasu elevadocontenidode lactosaysuproteína reactiva.
El almacenamiento de la leche en polvo, en condiciones desfavorables, da como resultado un
deterioro considerable de la calidad. La tabla 1 muestra una comparación entre leche en polvo
frescay almacenada.

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Tabla 1 Efectos del Almacenamientoenla leche descremadaen polvo
 Modificadode la referencia
 Condicionesde almacenamiento:60 días,37°C, humedad7,3%
III. MATERIALES Y REACTIVOS:
3.1 MATERIALES Y EQUIPOS:
 Beakerde 1000 ml
 Probetade 50 ml
 Tubosde ensayos
 Luna de reloj
 Placasde petri
 Balanzaanalítica
 Espátula
 Horno microondas
 Cocina
 Sarténcon mango
 Aceite
 Papasmedianas
 Cebollas
 Cuchillos
 Tablas
 Leche enpolvo
3.2 REACTIVOS:
 sacarosa
 glucosa
 lactosa
CARACTERÍSTICAS POLVO FRESCO POLVO ALMACENADO
pH de la leche reconstituida 6,73 6,50
Poderreductor(Índice de ferricianuro) 0,9 16
Contenido de N amínico libre,% del vi
100 36
Valor biológico (proteína) 84,5 67,5
Valor biológico con adición de lisina 76,4 80,1
Sabor de de la leche reconstituida Agradable Desagradable

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 clara de huevo
 acidocítrico
 Clorurode sodio(NaCl)
IV. PROCEDIMIENTO:
a) Reacción de Maillard (PardeamientoNo Enzimático):
 Colocar en tubos de ensayos azúcares y aminoácidos (1 gramos de cada componente)
como se indicaenla tabla siguiente:
 Mezclar bienhumedeciendolasmuestras
 calentar suavemente alallamade unmecherobunseno cocinilla.
 Observarel colory el olorque se produce.
 Comprobar si la mezcla calentada de azúcar y aminoácido producen algún aroma que
recuerde aun determinadoalimento.
b) Demostración: Pardeamiento enleche enpolvo desgrasada:
 En 5 lunasde reloj pesar10 gramos de leche enpolvodesgrasada.
 Colocar4 de las muestrasenun hornoa 125°C.
 Retiraruna muestraa los10, 20, 30 y 60 minutos,respectivamente.
 Compare todaslas muestrasydescribasu color.
c) Pardeamientode las Patatas Fritas:
 Blanquear algunas patatas crudas, cortadas ya para freír, sumergiéndolas en agua
hirviendo(100°C) durante 1 minuto.
 Dividir las patatas en 3 grupos (para identificarlos se deben cortan en tres longitudes
diferentes.
 Poner en remojo los grupos de la siguiente manera y durante una hora; Grupo 1: en agua,
Grupo 2: ensoluciónde glucosaal 1%, Grupo 3: en soluciónde sacarosaal 1%.
N° Tubo Azúcar
Compuesto
amínico
Color formado
Aroma
producido
1 Glucosa ---------
2 Glucosa Arginina
3 Lisina
4 Lisina
5 Arginina
6 Sacarosa ---------
7 sacarosa Arginina
8 sacarosa lisina
9 Lactosa ------
10 Lactosa Arginina
11 Lactosa Lisina

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 Después de 1 hora, freír los 3 grupos de patatas para normalizar las condiciones de
cocinado, freírlas todas juntas en la misma sartén, esto iguala el tiempo, la temperatura y
la clase de aceite utilizadaenlafritura.
 Separar los 3 grupos después de cocinados (valiéndonos de la diferencia de longitud de
laspatatas).Examinarlaspatatasfritasy anotar cualquierdiferenciade coloración.
Nota: Los azúcares reductores son uno de los dos importantes grupos de sustancias que tienen
que estar presentes para que tenga lugar la reacción de Maillard. Si se incrementa la
concentración de azúcares reductores, se incrementa también la intensidad de la reacción de
Pardeamiento.
d) Caramelización
Cuando se calientan los azúcares solos, muestran un pardeamiento por caramelización, esta
reacción es distinta a las ya estudiadas. Durante este proceso, se piensa que los azúcares
experimentan una deshidratación y desintegración, polimerizándose los productos resultantes y
lospolímerosformadossoncoloreados.
La caramelización requiere más altas temperaturas que el pardeamiento no enzimático, no siendo
una reacciónrápida.En condicionesácidaslacaramelizaciónse acelera.
Procedimiento:
A. Preparar tres cápsulas de evaporación grandes de la siguiente forma:
1. 10 gramos de sacarosa y un pocode agua para humedecerla
2. 10 gramosde glucosay un poco de agua para humedecerla
3. 10 gramos de sacarosa y un poco de agua para humedecerlo más 1 gramo de bitartrato
potásico.
 Calentar lentamente las tres cápsulas de evaporación juntas sobre una placa eléctrica
calefactora.
 Removerlas hasta que se funda todo el azúcar. Anotar en orden en el que se produce la
caramelización en las tres cápsulas y la viveza del color marrón formado en tiempos
iguales.
 Continuarcalentandosolamente lacápsula3.
 Calentar hasta que se produzca un olor de azúcar quemada, quedando un producto
marrón oscuro, estoescaramelo.Enfriar.
B. Ponerdentro de una cacerola 400 gramos de azúcar, 165 ml de agua y 2 gramos de
bitartrato potásico:
 Calentarsobre unaplaca eléctricacalefactorahastaque hierva.Calentarlentamente.
 Anotarloscambiosque tenganlugar enel jarabe.De vezen cuando verterenla cacerola;
pequeñascantidadesde agua fría.
 Apartar lamuestray examinarla.
V. RESULTADOS :
a) Reacción de Maillard (PardeamientoNo Enzimático):
 En este paso experimental no se pudo emplear los aminoácidos requeridos, por lo tanto
fue sustituidoporlaclara de huevo:

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 en estas imágenes observamos los cambios que han sucedido cuando sometemos al calor
las mezclas de: lactosa + clara de huevo; fructosa + clara de huevo; glucosa + clara de
huevoysacarosa + clara de huevo:
b) Demostración: Pardeamiento enleche enpolvo desgrasada:
 Se peso en 5 lunas de reloj 10 g de leche en polvo respectivamente, luego se sometió al
calor empleando un horno microondas a diferentes tiempos: 0, 15, 30, 45, 60, 75, 90
segundos:

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 Observamos en esta imagen como ha influido el tiempo de cocción en la reacción de
pardeamientonoenzimáticoenlasdiferentesmuestrasde lecheenpolvo.
c) Pardeamientode las Patatas Fritas:
 Durante la ejecución de esta experiencia no se logro concretar con eficacia la parte final
de dicha experiencia.

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d) Caramelización:
 En estaimagenobservamoslareaccionael azúcar enun mediobásico.
 En estaotra imagenobservamoscómoreaccionaunazúcaren medioacido.

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VI. DISCUSIONES:
 En la industria de alimentos es importante conocer y controlar todos los factores que
afectan, de algún modo, la conservación de los alimentos, alguno de ellos son: el pH, la
aw, su composición, entre otros, puesto que en la mayoría de ocasiones no son aceptados
en su expendio. Lo que tal vez estuvo en contra del desarrollo de muestra practica es no
haber podido controlar los parámetros necesarios los cuales se requieren para poder
obtener resultados mas exactos, en el caso de la reacciones de pardeamiento no
enzimáticode laleche el polvodescremada.
 Si no se dan las condiciones adecuadas o no se procede con el procedimiento a cabalidad
(principalmente temperatura), se puede presentar problemas con los procesos o cambios
que sufre los alimentos, si bien la temperatura no esel único factor determinante, pero es
el más importante, a la vez existen otros factores que pueden afectar. Tales factores
pueden ser pH, condiciones ambientales en las cuales se realice el proceso entre otras.
VII. CONCLUSIONES:
 Luego de culminar las distintas experiencias en la práctica de laboratorio se pudo
demostrar las reacciones que tienen los azucares al ser sometidos a la acción del calor
(caramelización), y se demostró también las reacciones que tienen algunos alimentos que
contienen azucares (reacciónde Maillard),
 Se logro observar como ocurre el pardeamiento no enzimático en las papas fritas luego de
haber sido sometidas en diferentes soluciones azucaradas, y también se pudo observar el
pardeamiento no enzimático de la leche en polvo descremada luego de haber sido
sometidasal calorpor mediode unhornomicroondasendiferentestiemposde cocción.
 Concluyendo finalmente podemos afirmar que el pardeamiento no enzimático puede ser
útil para la elaboración de algunos alimentos, para dar una presentación más agradable,
por ejemplo en el pan le da una coloración a dorado lo cual es muy agradable a la vista del
consumidoryaque llamala atención.

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VIII. BIBLIOGRAFIA
 Jean Claude Cheftel y Henri Cheftel. “Introducción a la Bioquímica y Tecnología de los
Alimentos”.Págs.291- 308.
 Cinéticade lacaramelizaciónensolucionesazucaradassimples.N.Díasy R. Clotet.
 BELITZ. Química de losalimentos.Págs.30/289-294. España.
 Badui,S. 1986. Químicade losAlimentos.Edit.Alhambra.México,D.F.
 Belitz,H.;Grosch, W. 1985. Química de losAlimentos.Acribia.Zaragoza,España.
 Tscheuschner,H.2001. Fundamentosde Tecnologíade losAlimentos.Acribia. Zaragoza.
 Cheftel, J.; Cheftel, H. 1976. Introducción a la Bioquímica y Tecnología de los Alimentos.
Acribia.Zaragoza,España.

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CUESTIONARIO
1. Explique mediante reacciones químicas, las reacciones de pardeamiento de los azúcares
con los aminoácidos y la reacción de caramelización.
 REACCION DE MAILLARD
Esquema de reacción del proceso de glucosilación no enzimática de proteínas. (A) Formación de la
base de Schiff. (B) Reordenamiento de Amadori. A través de una serie de reacciones complejas los
productos de Amadori pueden originar derivados con estructura imidazólica (C) pirrólica (D) y
otras diversas(iminas,furanos,piridinas,etc.)
 REACCIONES DE CARAMELIZACIÓN
Es una serie compleja de reacciones que comienza cuando los azúcares se calientan por encima de
los 150˚C. Aunque es frecuente partir de sacarosa, que por acción del calor se hidroliza y se
descompone en glucosa y fructosa, reacciones muy similares tienen lugar a partir de otros
azúcareso de mezclas.

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2. Qué compuestos se forman en la reacción de pardeamiento no enzimático y en la
reacción de caramelización.
 Productosquímicosformadosenlacaramelizaciónylareacciónde Maillard:

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3. Si tuviera que procesar un producto alimenticio formulado, ¿qué: a) ingredientes, b)
técnicas de procesamiento, y condiciones de almacenamiento utilizaría para disminuir
al mínimo, el pardeamiento no enzimático? ¿Cómo podría acentuar el pardeamiento no
enzimático?
 En el caso de quererelaborarmanjarblanco:
a) Ingredientes:
Azúcar
Bicarbonatode sodio
Glucosa
Leche
b) Técnicasde procesamiento:
Neutralización
Calentamiento
Concentración
 Condicionesde almacenamiento:
Según ensayos realizados por Hosken (1969) y Santos (1976) se ha determinado que el mejor
rango de temperatura para almacenar el dulce de leche o manjar blanco se halla entre los 12 y
20 °C, sin embargo la acción de la temperatura está ligada al uso de materia prima e insumos
adecuados.
Son útiles también los estabilizadores químicos que pueden utilizarse, debiendo preferir a
aquellos que estabilicen la proteína de la leche dificultando al mismo tiempo el movimiento
particularenel producto(Santos,1976).
c) El pardeamiento no enzimático se ve favorecida tanto por la acción de calor y aumento de
la acidez durante la fabricación del dulce de leche o manjar blanco como por metales:
hierro,cobre.

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4. Proporcione 3 ejemplos de reacciones de pardeamiento no enzimático deseables y 3 de
reacciones de pardeamientodel mismo tipo indeseablesensistemasde alimentos.
 Reaccionesde pardeamiento noenzimático indeseables:
a) Oscurecimientode laleche evaporada.
b) Oscurecimientode laleche condensada.
c) Oscurecimiento
 Reaccionesde pardeamientonoenzimáticodeseables:
a) Colorcaracterístico de laspapas fritas.
b) Colordel manjarblanco
c) Color,olory la formaciónde costrasen lascarnesfritas.
.

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