Doctor

Manuscrit déposé le 11/10/02

Ann. Méd. Vét., 2002, 146, 347-352

FORMATION CONTINUE – ARTICLE DE SYNTHESE

La réaction de Maillard : importance et applications en chimie des aliments
MACHIELS D., ISTASSE L.
Service de Nutrition des Animaux Domestiques, Université de Liège, B43, Faculté de Médecine Vétérinaire, Sart-Tilman B-4000 Liège, Belgique

Correspondance : Machiels D. e-mail :dmachiels@ulg.ac.be tél : +32 4 366 41 34 fax : +32 4 366 41 22

RESUME : La réaction de Maillard est l'ensemble des interactions résultant de la réaction initiale entre un sucre réducteur et un groupement aminé. Cette réaction a une importance énorme dans la chimie des aliments. Elle est la responsable principale de la production des odeurs, des arômes et des pigments caractéristiques desaliments cuits. Elle peut aussi donner naissance à des composés cancérigènes et également réduire la valeur nutritionnelle des aliments en dégradant des acides aminés essentiels. In vivo, elle intervient dans les processus de dégradation du collagène. On peut subdiviser la réaction de Maillard en trois étapes principales. La première conduit à la formation réversible de glycosylamines qui se réarrangentselon les réarrangements d’Amadori ou de Heyns. La seconde étape correspond à la dégradation des produits des réarrangements d'Amadori et de Heyns. Elle conduit, notamment, à la formation de composés hétérocycliques responsables des odeurs. La troisième étape correspond à la polymérisation d'intermédiaires réactionnels produits lors de la deuxième étape. Elle produit des mélanoïdines. Latempérature, le temps de réaction, la teneur en eau ainsi que la concentration et la nature des précurseurs influencent la réaction de Maillard. Les applications industrielles de la réaction de Maillard sont multiples.

INTRODUCTION Les flaveurs sont produites dans la nature soit par l'action d'enzymes soit par des processus thermiques dus aux interactions entre différents précurseurs et à leurs produitsde dégradation. L'interaction de sucres réducteurs et d'acides aminés et l'ensemble de leurs réactions successives est appelée brunissement non-enzymatique ou encore réaction de Maillard (Maillard, 1912). Cette réaction ou plutôt cet ensemble de réactions est considérée comme la plus importante dans la chimie des aliments (Shenoy, 1993). Elle a lieu lors du stockage des aliments ou plusfréquemment lors de leur traitement par des processus thermiques. En plus de son rôle prépondérant dans le développement des flaveurs, il a aussi été démontré qu'elle est responsable de la formation de couleurs, d'anti-oxydants (Griffith et

Johnson, 1957 ; Manzocco et al., 2001) et d'agents cancérigènes (Nagao et al., 1979). Elle peut aussi réduire de manière drastique la valeur nutritionnelle desaliments en diminuant la concentration et donc la disponibilité des acides aminés essentiels (Kaanane et Labuza, 1989). L'apparition d'une couleur brune distincte et d'arômes associés à des aliments rôtis, grillés ou cuits au four est caractéristique de cette réaction avec pour conséquence le fait que des aliments présentant des goûts ou des arômes peu appétissants lorsqu’ils sont crus peuvent êtretransformés en produits désirables après avoir subi des traitements thermiques. C'est notamment le cas du pain, des graines de café et des fèves de cacao. Elle intervient également, in vivo, dans les processus de dégradation du collagène notamment. Enfin, elle contribue à la transformation des matières

végétales et à la transformation de l’humus. La réaction de Maillard est initiée par la réactionentre la forme ouverte d'un sucre réducteur et un acide aminé. Elle aboutit à la formation d'une base de Schiff qui existe en équilibre avec un acide glycosylaminé (Hodge, 1953). Malgré le fait que la constante d'équilibre de cette réaction est défavorable à la formation de l'acide glycosylaminé, ce dernier subit lentement un réarrangement pour produire un dérivé stable. La nature de ce dérivé...