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Maillard-Reaktion

Wissen von A-Z

"Im Jahre 1912 berichtete der der Algerienfranzose Louis Camille Maillard über eine Reaktion, die er bei Erhitzen eines Gemisches von D-Glucose und Glycerin beobachtet hatte und in deren Verlauf unter CO2-Abspaltung ein brauner Niederschlag erhalten worden war. Derartige Braunfärbungen erhalten wir häufig, wenn wir Lebensmittel erhitzen (beim Braten von Fleisch, Backen von Brot, Rösten von Kaffee). Wie wir heute wissen, verdanken wir diese Farbentwicklung der „Maillard Reaktion“ zwischen reduzierenden Zuckern und Aminosäuren. Gleichzeitig werden die charakteristischen Aromastoffe freigesetzt, so dass der Maillard-Reaktion eine zentrale Bedeutung für die Aroma- und Farbentwicklung von erhitzten Lebensmitteln zukommt.“ (1) Die als „Nebenprodukte“ entstehenden Hunderte von niedermolekularen Verbindungen, die meist heterocyclische Strukturen besitzen, sind für die Entstehung von Röst-, Back- und Brataromen verantwortlich.

Bei der Maillard-Reaktion handelt es sich um eine nicht-enzymatische Bräunungsreaktion. Sie ist nicht zu verwechseln mit dem Karamellisieren, jedoch können beide Reaktionen gemeinsam auftreten.

Es gibt Bräunungsprodukte, die die Maillard-Reaktion beschleunigt ablaufen lassen. Sie werden eingesetzt, um eine kontrollierte, natürlich braune Back- und Bratfarbe zu erhalten. Bräunungsprodukte eignen sich zur kosteneffizienten Optimierung von Wärmebehandlungen und um eine gewünschte Oberflächenbräunung bei verkürzter Behandlungsdauer bzw. bei niedrigeren Temperaturen zu erzielen. Diese Bräunungstechnologie wird in Red Arrow Produktvideos an verschiedenen Lebensmitteln in unterschiedlichen Fertigungsprozessen gezeigt.

Reaktionsverlauf

In einer mehrstufigen, komplexen Reaktion wird zunächst unter Abspaltung von Wasser eine Aminosäure mit einem Zucker verbunden. Es entsteht eine Schiffsche Base, die sich in mehreren Schritten zu einer ringförmigen Verbindung umlagert. Es entstehen hochreaktive α -Dicarbonylverbindungen und daraus viele weitere, z. T. farbige Verbindungen.

Vereinfachte Darstellung der Reaktions-Phasen:

Teilschritte Phase 1

1. Glycosylamin-Bildung
2. Amadori- bzw. Heyns-Umlagerung der Glycosylamine
3. Überführung der Umlagerungsprodukte in α-Dicarbonylverbindungen
4. Umwandlung der α-Dicarbonylverbindungen in reaktive, polyfunktionelle Zwischenstufen

Teilschritte Phase 2

5. Strecker-Abbau - Amino-Funktion wird auf die α-Dicarbonyl-verbindung übertragen, zugleich entstehen aus den Aminosäuren Aldehyde (irreversibler Prozess)
6. Folgereaktionen
7. Melanoidin-Bildung

    Schematische Darstellung

    Eine schematische Darstellung der Maillard-Reaktion kann hier als PDF-Datei heruntergeladen werden.

    Siehe auch Acrylamid

    (1) Baltes, Werner: Lebensmittelchemie. 5. Auflage, Berlin 2000, S. 92-93.


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