Maillard-Reaktion & Karamellisierung

• chemische Reaktion beim Erhitzen von Zuckern (KH) (nicht-enzymatisch)

• kritische Temperatur —> Zucker zerfallen und reagieren -> bilden miteinander neue Stoffe

  • Aromen wie: Diacetyl (buttrig), Ester/Lactone (fruchtig), Maltol (Karamell)

  • erst angenehme Aromen, dann je höher Temperatur -> mehr Zuckermoleküle zerfallen —> sauer, bitter, verbranntes Aroma

  • Zucker verliert an Süße und Farbe wird dunkler

  • deshalb z.B. Marinaden mit Honig etc. Grillen bei niedriger Temperatur

• In Wasser lösen und einkochen —> braun

• Temperatur steigt schnell, weil Wärme bei Reaktion frei wird (exotherme Reaktion)

• bis 160°C Zerfall in Glucose und Fructose – dann sehr schnell, weil Fructose schon bei 110°C karamellisiert

• Optimales Karamell bei 188°C

• Abkühlen wichtig

• Nicht nur bei Zucker!

• Bräunungsreaktion zwischen Zuckern (Aldehyd) und Aminosäuren (Amin) (nicht enzymatisch)

  • Bildung von unzähligen Aromen, Farbstoffen/Melanoide

  • Pyrrol- und Pyridin-Derivate, Furane, Imidazole

• Zucker (KH) reagiert mit Aminosäure (Amin) —> Protonierung/ Deprotonierung -> Halbaminal (nicht besonders stabil)

• OH protonieren —> H20 weg —> Iminiumion —> Deprotonieren —> Imin

• Zeit und Temperatur entscheidend

• Niedrige Temperatur —> viel Zeit (Balsamico Essig, Vanille, Soßen)

• Hohe Temperatur -> wenig Zeit (Rindersteak, Risotto)

• Schnellkochtopf für Suppen, Brühe etc.

• Häufig Zusammenspiel von vielen Maillard Reaktionen

—> zu intensives bräunen

• Pyrolyse: Prozess, bei dem Moleküle der Nahrungsteilchen gespalten werden, weil Temperatur zu hoch wird, ohne Verbrennung (weil Sauerstoff fehlt)

• So auch bei Butter —> deshalb Butter beim braten nie zu lang erhitzen

Beurre Noisette:

• Geschmolzene Butter = Emulsion kleiner Wassertropfen in Fett

• Polare Wassertropfen = polare Milchzucker und Eiweiß (AS) gelöst

• Weiter erhitzen —> Emulsion gerinnt —> bei 100°C verdampft das Wasser, Zuckerkonzentration steigt —> Temperatur steigt —> Siedepunktserhöhung

• Zucker und Eiweiß reagieren —> Maillard Reaktion (Bräunung und nussiger Geschmack)

Wenn weiter verdampft->Pyrolyse->schwarz

• zur Beschleinigung von Maillard Reaktion und Karamellisierung

• am besten einfache Zucker: Glucose, Fructose, Lactose

• Mehrfachzucker (Kristallzucker, Stärke) weniger gut —> Fructose karamellisiert schon bei 110°C

• z.B. Agavendicksaft auch beim backen —> Gebäck bräunt schneller

• Gemüsebouillon meist genug Zucker, aber wenig Eiweis

• zusätzliche AS: Pilze, Molkenprotein, Gelatine, Erbsenprotein

  • Eiklar nicht —> gerinnt sofort

• Je nach Proteinquelle lang genug kochen

  • Proteine müssen wie KH in Monomere/Dimere gespalten werden

  • Konzentration erhöht sich

• Portionsweise Zugabe von Flüssigkeit —> Bouillon/Risotto

• eingekochte Flüssigkeit hat höheren Siedepunkt durch höhere Konzentration an Salzen, AS, Zuckern

  • Kochen lassen —> Siedepunkt durch fast vollständiges Verdampfen erhlhren —> zufügen —> einkochen etc

• Reaktion verläuft schneller bei hoher Temperatur (schnellere Bewegung der Moleküle) und hoher Konzentration (Moleküle liegen nahe beieinander)

  • Moleküle müssen sich finden und begegnen sich so öfter

• Verhältnis spielt wichtige Rolle —> verschiedene Maillard Reaktionen

• Fleisch: mehr Proteine als Zucker —> herzhafter Grundgeschmack (Umami)

• Backwaren: mehr Zucker als Proteine —> mehr süße Aromen

• Kombination sehr spannend: Chicken & Waffles

• bei Bildung des Halbaminals -> unprotonierte Amine

  • Neutral bis basischer pH Wert

• Abspaltung von Wasser —> Protonen

  • leicht sauerer pH Wert

• Optimaler pH Wert für Bildung von Iminen = 6,5

• Natron hinzugeben -> pH Wert erhöhen —> schnellere Maillard Reaktion

  • Salz und Soda entziehen der Oberfläche Wasser -> Temperatur steigt schneller, pH Wert erhöht

  • später noch Säuren hinzugeben, um Geschmack zu neutralisieren

• Wird als Nebenprodukt der Maillard Reaktion gebildet

• Genotoxische Wirkung (kann direkt mit DNA reagieren und verändern)

• Vor allem bei hohen Temperaturen

  • Frittieren, Rösten, Grillen, Brot (Kruste)

• Selbstbräuner