La reazione di Maillard è una reazione chimica tra amminoacidi e zuccheri riducenti che crea melanoidine, i composti che conferiscono al cibo dorato il suo sapore caratteristico. Bistecche rosolate, ravioli fritti, biscotti, pane, marshmallow tostati, falafel e molti altri alimenti subiscono questa reazione. Prende il nome dal chimico francese Louis Camille Maillard, che la descrisse per primo nel 1912 mentre tentava di riprodurre la sintesi proteica biologica.[1][2] La reazione è una forma di imbrunimento non enzimatico che in genere procede rapidamente da circa 140 °C fino a 165 °C. Molte ricette richiedono una temperatura del forno sufficientemente alta da garantire che si verifichi una reazione di Maillard.[3] A temperature più elevate, la caramellizzazione (l'imbrunimento degli zuccheri, un processo distinto) e successivamente la pirolisi (la rottura finale che porta alla combustione e allo sviluppo di sapori acri) diventano più pronunciate.[4]
Il gruppo carbonilico reattivo dello zucchero reagisce con il gruppo amminico nucleofilo dell'amminoacido e forma una miscela complessa di molecole poco caratterizzate, responsabili di una gamma di aromi e sapori. Questo processo è accelerato in un ambiente alcalino (ad esempio usando la liscivia applicata per scurire i brezel), poiché i gruppi amminici (RNH+3 → RNH2) sono deprotonati e quindi hanno una nucleofilia aumentata. Questa reazione è alla base di molte ricette utilizzate nell'industria degli aromi. Ad alte temperature si può formare un probabile[5] cancerogeno chiamato acrilammide.[6] Ciò può essere scoraggiato utilizzando a una temperatura più bassa, aggiungendo asparaginasi o iniettando anidride carbonica.[5]
Durante la cottura, le reazioni di Maillard possono produrre centinaia di composti aromatici diversi, a seconda dei costituenti chimici presenti negli alimenti, della temperatura, del tempo di cottura e della presenza di aria. Questi composti, a loro volta, spesso si decompongono formando altri composti aromatici. Nel corso degli anni, gli scienziati hanno utilizzato la reazione di Maillard per creare aromi artificiali, e la maggior parte dei brevetti riguarda la produzione di aromi simili a quelli della carne.[7]