ΑΡΘΡΑ & ΣΥΝΕΝΤΕΥΞΕΙΣ

A  A  A +
Πίσω
Αντίδραση Maillard: Χαρίζει γεύση, άρωμα και χρώμα στο ψωμί
Αντίδραση Maillard: Χαρίζει γεύση, άρωμα και χρώμα στο ψωμί

Το χρώμα, η γεύση, το άρωμα του ψημένου ψωμιού είναι αποτέλεσμα της τέχνης του

αρτοποιού, αλλά και της... χημείας! Η αντίδραση Maillard είναι μία από τις πιο γνωστές χημικές αντιδράσεις και υπεύθυνη για όλα τα καλά που συμβαίνουν στο ψημένο ψωμί. Στο άρθρο που ακολουθεί, θα δούμε αναλυτικά τη διαδικασία και τις αλλαγές που παρατηρούνται με απλά και κατανοητά παραδείγματα, ώστε να αξιοποιήσετε στο έπακρο τις δυνατότητες που σας προσφέρει η Maillard.

Κάθε τι που συμβαίνει κατά τη διαδικασία της αρτοποίησης υπακούει στους νόμους της χημείας και αναλύεται διεξοδικά με τη βοήθεια της τεχνολογίας τροφίμων. Οι παλιοί αρτοποιοί γνώριζαν τα πάντα εμπειρικά, οι πιο σύγχρονοι όμως αναζητούν περισσότερη και εξειδικευμένη γνώση που θα τους δώσει τη δυνατότητα να βελτιώσουν την παραγωγή και τα προϊόντα του αρτοποιείου τους.

Όλα ξεκίνησαν όταν ο άνθρωπος πέρασε για πρώτη φορά από τη φωτιά το φαγητό του και συνειδητοποίησε ότι οι αλλαγές που επιφέρει η θερμοκρασία έκαναν τη σοδειά και τα θηράματά του πιο νόστιμα... Έπρεπε να περάσουν πολλά χρόνια και να υπάρξει σημαντική εξέλιξη στην επιστήμη των τροφίμων για να φτάσει η στιγμή, μόλις πριν από έναν περίπου αιώνα (!), που ο Louis-Camille Maillard συνέβαλε στο να αντιληφθούμε απόλυτα τους μηχανισμούς που κάνουν το ψημένο/μαγειρεμένο φαγητό να αποκτά μοναδικό χρώμα, άρωμα και γεύση.

Η... ανακάλυψη

Σε μια προσπάθεια να διαλευκάνει τον τρόπο με τον οποίο τα αμινοξέα συνδέονται για να σχηματίσουν πρωτεΐνες, ο Maillard ανακάλυψε (1921) ότι όταν θέρμαινε μαζί σάκχαρα και αμινοξέα το μείγμα σιγά σιγά γινόταν καστανό. Έπρεπε όμως να περάσουν πολλά χρόνια για να παρατηρήσουν οι ειδικοί ότι υπήρχε μια σύνδεση μεταξύ του καφετίσματος και της γεύσης. Πώς; Οι στρατιώτες του Β΄ Παγκοσμίου Πολέμου παραπονιόντουσαν ότι τα αφυδατωμένα αβγά τους γίνονταν καφέ και ανέπτυσσαν δυσάρεστες οσμές, παρότι φυλάσσονταν προσεκτικά. Μετά από αρκετές μελέτες σε εργαστήρια, οι επιστήμονες συμπέραναν ότι οι δυσάρεστες γεύσεις προέρχονταν από την αντίδραση του καφετίσματος. Το οξύμωρο είναι ότι το μεγαλύτερο μέρος της έρευνας που έγινε στις μετέπειτα δεκαετίες επικεντρώθηκε στην πρόληψη αυτή της αντίδρασης! Σταδιακά όμως, οι επιστήμονες ανακάλυψαν το ρόλο της αντίδρασης Maillard στη δημιουργία ευχάριστων γεύσεων και αρωμάτων.

Για την ιστορία, αξίζει να αναφέρουμε ότι το έργο του Maillard μόλις το 1953 πήγε ένα βήμα παρακάτω, όταν ο χημικός Hodge ασχολήθηκε με αυτό (σ.σ. θεωρία γνωστή και ως“Hodge Scheme”). Όπως αντιλαμβάνεστε, μένουν πολλά ακόμα να μάθουμε γύρω από τη μελέτη της Maillard και, δίχως αμφιβολία, περαιτέρω ανακαλύψεις πάνω στην ίδια την αντίδραση και όσα αυτή παράγει θα έχουν τεράστια βαρύτητα για προϊόντα έψησης όπως είναι το ψωμί.

Διαχωρισμός καραμελοποίησης και αντίδρασης Maillard 

Για να μπορέσουμε να κατανοήσουμε την αντίδραση Maillard είναι καλύτερα να συγκρίνουμε το φαινόμενο με έναν όρο που χρησιμοποιείται πιο ευρέως (και συχνά λανθασμένα) για να περιγράψει την καστανή απόχρωση που αποκτά ένα τρόφιμο μετά την έψηση. Παρότι, λοιπόν, συνήθως αναφερόμαστε στο φαινόμενο με τον όρο καραμελοποίηση, στην πραγματικότητα, η αντίδραση που συμβαίνει ορίζεται ως πυρόλυση ή, ακόμα πιο σωστά, αποδόμηση των σακχάρων (σ.σ. οι πολυσακχαρίτες «σπάνε» σε μονοσακχαρίτες). Ευτυχώς για εμάς, το υπέροχο κεχριμπαρένιο χρώμα της αποδόμησης των σακχάρων έχει και υπέροχη γεύση! Σε θερμοκρασίες που ξεπερνούν τους 150°C η σακχαρόζη υφίσταται μια μη αναστρέψιμη και στιγμιαία αλλαγή χημικής σύνθεσης και φυσικής φάσης. Η καραμελοποίηση παραμένει ένα ανοιχτό και δραστήριο πεδίο έρευνας, καθώς είναι ιδιαίτερα πολύπλοκη και ακόμα κρύβει πολλά μυστικά για να γίνει απόλυτα κατανοητή ως μηχανισμός.

Αντίθετα η αντίδραση Maillard προσφέρει το καστανό χρώμα και νόστιμες - αρωματικές ουσίες κάτω από εντελώς διαφορετικές συνθήκες. Οι περισσότερες μάλιστα από τις περιπτώσεις που γίνεται λόγος για καραμελοποίηση στη μαγειρική είναι στην πραγματικότητα... Maillard-οποίηση, όπως για παράδειγμα το ξάνθισμα των κρεμμυδιών, το χρώμα του ζεματισμένου κρέατος και βέβαια η «χρυσή» κόρα του φρεσκοψημένου ψωμιού! Πρέπει ακόμα να σημειώσουμε ότι η αντίδραση Μaillard διαδραματίζει σπουδαίο ρόλο και σε άλλες διαδικασίες που ίσως οι περισσότεροι αγνοούν, όπως είναι η παραγωγή της σοκολάτας, του καφέ, του σιροπιού σφένδαμου, αλλά και η διαδικασίας ωρίμανσης της μπίρας.

Ένα σπουδαίο πρακτικό παράδειγμα σχετικά με τις ομοιότητες και τις διαφορές μεταξύ της καραμελοποίησης και της αντίδρασης Maillard είναι η σύγκριση μιας συμβατικής σος καραμέλας με το γνωστό dulce de leche (καραμέλα γάλακτος). Στην καραμελοποίηση, έχουμε θέρμανση πάνω από το σημείο καραμελοποίησης και προσθήκη γαλακτοκομικού προϊόντος, όπως κρέμα ή βούτυρο. Στη δεύτερη περίπτωση, η αντίδραση Maillard επιτυγχάνεται ακόμα και με λίγες ώρες θερμικής επεξεργασίας (ψησίματος/μαγειρέματος) συμπυκνωμένου γάλακτος. Η παρουσία των πρωτεϊνών του γάλακτος στο τρόφιμο από την αρχή της διαδικασίας και η χαμηλή θερμοκρασία επεξεργασίας του dulce de leche αποδεικνύουν και αποτελούν τη διαφορά. Χαρακτηριστικότατη επίσης ένδειξη, η απολύτως διαφορετική γεύση που έχουν μεταξύ τους οι δυο παρασκευές. Αντίστοιχα, μια μαλακού τύπου καραμέλα μπορεί παραχθεί και με τους δυο τρόπους, δηλαδή είτε καραμελοποιώντας πρώτα τη σακχαρόζη (εφαρμογή πολύ υψηλής θερμοκρασίας) είτε συνδυάζοντας τη σακχαρόζη με το γαλακτομικό προϊόν από την αρχή και σε χαμηλότερη θερμοκρασία. Και στις δυο περιπτώσεις, το χαρακτηριστικό «ξάνθισμα» και η γεύση/άρωμα της Maillard θα αρχίσει να παρατηρείται σε σχετικά χαμηλή θερμοκρασία, στους 118°C περίπου.

Ο μηχανισμός της

H αντίδραση αυτή είναι, με απλά λόγια, μια σειρά αντιδράσεων μεταξύ ενός αμινοξέος –που είναι το δομικό στοιχείο των πρωτεϊνών– και ενός σακχάρου. Αυτό το φαινόμενο είναι υπεύθυνο για τo πιο σκούρο, καφέ χρώμα και τα αμέτρητα αρώματα και γεύσεις που συναντάμε στα ψημένα/μαγειρεμένα τρόφιμα. Οι βασικές προϋποθέσεις για να αναπτυχθεί μία αντίδραση Maillard είναι να υπάρχουν τα παρακάτω:

 Πρωτεΐνη

 Oλιγοσακχαρίτες (γλυκόζη, φρουκτόζη, λακτόζη, μαλτόζη και ριβόζη)

 Αύξηση της θερμοκρασίας

 Μείωση του νερού στο τρόφιμο

 Και παρότι δεν είναι απαραίτητο, αύξηση του pH (βλ. στη συνέχεια τα πρέτζελ).

Mε τις πρωτεΐνες, τα σάκχαρα και τη θέρμανση (κατά την οποία γίνεται και απομάκρυνση του νερού εξαιτίας της εξάτμισης), περνάμε σε ένα άλλο επίπεδο αρωμάτων και γεύσεων. Γιατί όμως είναι απαραίτητο να απομακρύνουμε το νερό; Μόνο όταν απομακρυνθεί το νερό από το τρόφιμο μπορεί αυτό να φτάσει σε θερμοκρασίες μεγαλύτερες των 100°C. Αν είμαστε υπομονετικοί όμως, μπορεί να πάρουμε το αποτέλεσμα της αντίδρασης Maillard σε πολύ χαμηλότερες θερμοκρασίες, όπως παρατηρείται σε προϊόντα ωρίμανσης. Τέτοια για παράδειγμα, είναι τα τυριά που με την πάροδο του χρόνου αναπτύσσουν «ψημένα» αρώματα. Επίσης, είμαστε σε θέση ήδη να γνωρίζουμε ότι η ζύμωση των κόκκων του κακάο επηρεάζει σε τεράστιο βαθμό τη γεύση της σοκολάτας. Υπάρχει, μάλιστα, μια ενδιαφέρουσα προσέγγιση πως η ζύμωση που υφίστανται οι κόκκοι του κακάο μπορεί να αυξήσει τους τύπους των μορίων που περιέχουν στη σύνθεσή τους αμινοξέα, τα οποία στη συνέχεια με τη σειρά τους, θα πάρουν μέρος σε αντιδράσεις Maillard δίνοντας το χρώμα, τη χαρακτηριστική γεύση και το έντονο άρωμα στο τελικό προϊόν.

Τρία χαρακτηριστικά παραδείγματα Maillard

Η καστανή κόρα του ψωμιού: Όταν ένα ζυμαρένιο καρβέλι μπαίνει για ψήσιμο στον καυτό φούρνο, συμβαίνουν πολύπλοκες χημικές αντιδράσεις. Το αέριο που παράγεται από τη μαγιά φουσκώνει τη ζύμη και οι πρωτεΐνες και τα άμυλα ζελατινοποιούνται ώστε να σχηματίσουν την τελική δομή του καρβελιού. Στην εξωτερική επιφάνεια, οι πρωτεΐνες και τα σάκχαρα (κατά τη διάρκεια της διαδικασίας της ωρίμανσης μέρος του αμύλου του αλευριού μετατρέπεται σε μαλτόζη) αντιδρούν χάρη στην υψηλή θερμοκρασία του φούρνου (συνήθως υψηλότερη των 200°C). Mαζί με την ταχύτατη εξάτμιση του νερού, η κόρα αρχίζει να αναπτύσσεται και να αποκτά καστανό χρώμα. Αυτό το «ξάνθισμα» και η ανάπτυξη γεύσης και αρώματος δεν συμβαίνουν στο κέντρο του καρβελιού, γιατί η εσωτερική θερμοκρασία μπορεί να φτάσει έως τους 90-94°C –πολύ χαμηλή για αντίδραση Maillard– και ταυτόχρονα η υγρασία παγιδεύεται στο εσωτερικό του καρβελιού.

Το καμένο βούτυρο: Το καμένο βούτυρο (ή brown butter, όπως λέγεται σε διάφορες παρασκευές) φτιάχνεται θερμαίνοντας το βούτυρο μέχρι τα στερεά του συστατικά να αρχίσουν να αποκτούν καστανό χρώμα. Αυτό το ξάνθισμα αρχίζει να παρατηρείται όταν το περιεχόμενο στο βούτυρο νερό (περίπου 12%) έχει εξατμιστεί και η θερμοκρασία αυξάνεται. Τα απομένοντα στερεά του γάλακτος αποτελούνται από πρωτεΐνες και λακτόζη. Αυτό αποδεικνύει αμέσως στον αρτοποιό ή το ζαχαροπλάστη ότι τα γαλακτοκομικά προϊόντα που προστίθενται σε κάθε παρασκευή μπορούν, υπό τις κατάλληλες συνθήκες, να δώσουν το καστανό χρώμα της Maillard και το σχετικό άρωμα/γεύση στα τελικά, ψημένα, προϊόντα, όπως είναι το φινανσιέ, τα διάφορα κέικ κ.λπ. 

Τα πρέτζελ: Η χαρακτηριστική γεύση, το άρωμα και κυρίως το καστανό χρώμα του πρέτζελ είναι το αντίστοιχα της κόρας του ψωμιού, που περιγράφηκε νωρίτερα, αλλά με την προσθήκη μιας επιπλέον επεξεργασίας με υψηλό αλκαλικό διάλυμα. Πριν από το ψήσιμο, τα πρέτζελ βυθίζονται ή ψεκάζονται με ένα διάλυμα που αποτελείται από νερό και βάση, είτε σχετικά αδύναμο όπως είναι η διττανθρακική σόδα είτε πολύ δυνατό όπως η αλυσίβα (διοξείδιο του νατρίου).

Η αύξηση στο pΗ της ζύμης πυροδοτεί τις αντιδράσεις «ξανθίσματος» ακόμη περισσότερο κι έτσι αποκτούν το χρώμα τους οι συγκεκριμένες λιχουδιές.

Προσοχή στη σωστή ταυτοποίηση της μεθόδου!

Η αλήθεια είναι ότι το καστανό ή πιο ξανθό χρώμα σε πολλά ψημένα τρόφιμα μπορεί να είναι αποτέλεσμα και των δυο φαινομένων, δηλαδή και της καραμελοποίησης και της αντίδρασης Maillard. Eίναι επίσης σημαντικό να έχουμε υπόψη μας ότι η σακχαρόζη ΔΕΝ είναι μονοσακχαρίτης και, κατά συνέπεια, δεν θα προάγει τις αντιδράσεις Maillard. Παρόλ’ αυτά, σε μερικές περιπτώσεις όπου η σακχαρόζη αποδομείται κατά τη διαδικασία έψησης σε μονοσακχαρίτες, μπορούν να συμβούν αντιδράσεις Maillard χωρίς την προσθήκη επιπλέον σακχάρων! 

Kείμενο: Ελένη Μανίκα

Από το τεύχος 112 (Ιανουάριος/Φεβρουάριος 2015) του περιοδικού Α-Ζ.