Influence des saccharides
L'initiation de la réaction de Maillard dépend de plusieurs paramètres, la nature des sucres, la nature de la source aminée et les conditions physico-chimiques. Si on chauffe des protéines du lactosérum en présence de différents saccharides, on observe les résultats suivants lorsqu'ils sont exprimés en intensité relative de réaction :
Voir tableau :
Fondamental :
On peut conclure que plus le saccharide est à nombre réduit d'atomes de carbone plus il est réactif. Parmi les saccharides, on remarquera que les cétoses sont plus réactifs que les aldoses (isomérie de fonction).
On pourra caractériser les réactivités suivantes :
D-xylose > L-arabinose > D-fructose > D-galactose > D-mannose > D-glucose
D-glucose > maltose > lactose > saccharose
Explication
L'intensité du brunissement est plus élevée de 34,15 % pour la perte en lysine avec les pentoses, contre 21,15 % avec les hexoses. Une chair de poisson traitée avec du glucose et du ribose met en évidence en fin d'expérience que 80% du ribose a disparu alors qu'il reste encore 90% de glucose. On peut imaginer dans un premier temps que la réactivité des petits saccharides est due à un encombrement stérique moindre qui facilite leur interaction avec les protéines et dans un deuxième temps attribuer cette capacité à réagir plus facilement au taux de forme carbonylée vraie présent dans ces structures. Si le saccharide est sous une forme hémiacétale stable il n'y aura pas de réaction de brunissement. Ainsi la réactivité serait proportionnelle au taux de forme ouverte sous laquelle apparaissent les saccharides. Le tableau ci-dessous montre le pourcentage de formes ouvertes existant au niveau de différents saccharides en fonction du pH du milieu.
Voir tableau :
Le passage d'une forme ouverte à une forme cyclique chez les saccharides est plus connu sous le nom de phénomène de mutarotation. On sait que si on prend une forme cristallisée pure d'un anomère béta d'un saccharide et qu'on le met en solution il y aura après un certain temps un équilibre entre les anomères alpha et béta.
Il est possible de caractériser une vitesse de mutarotation qui est très représentative du brunissement.
Voir tableau :
Influence de la vitesse de mutarotation sur l'expression de la réaction de Maillard
Explication
Selon les conditions expérimentales on peut ou pas visualiser les produits de la réaction de Maillard. Mais là, encore une fois, on ne pourra pas généraliser à partir d'une observation. Ainsi le fructose a donné des résultats contradictoires. Si Maillard plaçait la réactivité du fructose au dessus de celle du glucose dans le cas d'interaction avec des acides aminés d'autres auteurs annonçaient son inactivité. On peut démontrer aujourd'hui que le fructose donne des réactions de brunissement avec des amines aliphatiques ou de l'ammoniac et qu'en règle générale, les acides aminés ou les amines vont avoir une influence sur la réaction de brunissement
