Action de la teneur en eau
La figure ci-dessous rappelle l'influence de l'eau libre sur l'évolution de certaines réactions chimiques ou biologiques.
L'eau est un produit de la réaction de Maillard et aura une grande influence sur l'évolution de la réaction. Les réactions de brunissement vont dépendre de l'activité de l'eau du milieu (aw). Rappelons que l'activité de l'eau (aw) dans un produit est analogue à l'humidité relative d'équilibre (HRE).
Fondamental :
D'une manière générale, la vitesse de brunissement est maximale pour une HRE équivalente à 40% et le brunissement est maximum quand l'HRE est au voisinage de 60-70%. En deçà de 40% la réaction a des difficultés à s'établir par manque d'eau libre de solvatation (diminution des vitesses de diffusion des substrats) de même pour des teneurs en eau libre élevée (HRE équivalente à 90%) où la dilution des substrats diminue l'interaction (loi d'action de masse).
Explication
La réaction de Maillard ne se produit pas uniquement en milieu hydraté, on a pu remarquer que de la poudre d'œuf voyait sa couleur varier en cours de stockage. Des mélanges secs de glucose et de glycocolle ont été soumis à des chauffages de 50°C sans qu'il y ait modification de coloration. Si on ajoute une faible quantité d'eau, on remarque l'apparition du brunissement en moins de 24 heures. Le maximum de coloration est obtenu pour une teneur en eau de 10%. Si on effectue la réaction avec du xylose à la place de glucose à une température de 65°C, le maximum de coloration est obtenu pour une teneur en eau de 30%. Dans les milieux renfermant une aw élevée on peut imaginer introduire des dépresseurs de l'activité de l'eau afin de diminuer les réactions de brunissement. Des expérimentations ont été réalisées en présence de glucose et de caséine en présence de glycérol (dépresseur). On devrait s'attendre dans ces conditions à obtenir une diminution des réactions de brunissement. Ce qu'on constate c'est uniquement un déplacement de la réaction vers des niveaux de plus faible aw provoqué par la diffusion accrue des substrats en présence de glycérol.
