Maillard-Reaktion: Genuss oder Gefahr?

Maillard-Reaktion: Genuss oder Gefahr?Zimt, Vanille und Butter – der sich langsam vom Ofen ausbreitenden Duft ist unverkennbar: Gleich sind die Plätzchen fertig. Wenige Minuten später öffne ich die Ofentür und eine heiße Welle appetitlichen Gebäckaromas strömt mir entgegen, während die goldbraunen Leckereien hilflos ihrem Untergang entgegensehen.

Unsere Nasen können zuverlässig den Duft fertig gegarter Lebensmittel riechen. Deren Geruch und der damit verbundene Geschmack stammen aus einer chemischen Reaktion. Sie vereint Gemüse und Fleisch, Schokolade und Kaffee, Bier und Brot.

Jeder hat die Maillard-Reaktion bereits erlebt. Wir kennen sie als Quelle von Röstaromen und der braunen Farbe trocken gegarter Lebensmittel. Könnte dieser Brunnen des Genusses schädlich für uns sein?

Was ist die Maillard-Reaktion?

Louis Camille Maillard beschrieb 1912 erstmals die chemische Reaktion zwischen Zuckern und Aminosäuren (Eiweißbestandteile). Die Maillard-Reaktionen sind weit mehr als die Veränderungen einzelner Bestandteile durch Hitze, wie etwa Konzentration des Geschmacks. Unter Hitze gehen Zucker und Aminosäuren neue Verbindungen ein. Und die reagieren wiederum zu Hunderten verschiedener neuer (das heißt: im Lebensmittel zuvor nicht vorhandener) Stoffverbindungen. Die Zucker müssen nicht süß schmecken: Fleisch enthält zum Beispiel mit Ribose einen ebenfalls für diese Reaktion bedeutsamen Zucker, der wesentliche Mitursache für Geschmack und Aussehen eines gegrillten Steaks ist.

Die entstehenden Stoffverbindungen bringen neue Aromen und Gerüche mit sich. Wir nennen sie: Röstaromen – ein irreführender Begriff, welcher kaum die möglichen Aromen wie Zitrus, Schwarze Johannisbeere, Walnuss, Schokolade, Birne, Nelke, Minze oder Torf vermuten lässt.

Betont wahrnehmen kann man die Maillard-Reaktion bei Temperaturen oberhalb 110°C auf Lebensmitteln mit trockener Oberfläche. Etwa bei Brot, Keksen oder einem Braten im Ofen oder Möhren in der Pfanne.

Solange Wasser vorhanden ist, bleibt die Temperatur des Lebensmittels unter 100°C, erst nach dem Verdunsten findet die Maillard-Reaktion dann sichtbar statt. Deswegen fordern viele Rezepte für Schmortöpfe, das Fleisch anzubraten, bevor man Wasser hinzugibt. Der übliche Temperaturbereich für die gezielte Maillard-Reaktion liegt zwischen 110-150°C. Darüber beginnt langsam die Karamellisierung (welche auch parallel zur Maillard-Reaktion ablaufen kann); später, ab etwa 180°C, die Pyrolyse: es verkohlt. Die Temperaturbereiche gehen fließend ineinander über und sind nicht strikt trennbar.

Das genaue Resultat der Maillard-Reaktion ist abhängig von Temperatur, Garzeit, Wassergehalt, pH-Wert und Art und Menge der beteiligten Aminosäuren und Zucker. Glucose und Fructose reagieren beispielsweise bereitwilliger mit Aminosäuren als die Zuckerverbindung Sucrose.

So können ein hoher pH-Wert, hohe Aminosäuren- und Zuckerkonzentrationen und eine lange Garzeit eine sicht- und schmeckbare Maillardreaktion auch bei Temperaturen unter 100°C ermöglichen. Ein Beispiel für die Veränderung des pH-Wertes ist die Laugenbrezel: Vor dem Backen taucht man sie in eine Natronlauge, um die Maillard-Reaktion beim Backen zu fördern. Deswegen ist die Oberfläche der gebackenen Brezel dunkler als üblich.

Physiologisch betrachtet findet die Maillard-Reaktion ständig in uns allen statt – wenn auch sehr langsam – wann immer reduzierende Zucker mit Aminoverbindungen reagieren. Beispiele sind Alterung, Grauer Star und Diabetes mellitus. Das bedeutet jedoch nicht, dass der Verzehr von Lebensmitteln, welche die Maillard-Reaktion durchlaufen haben, zu diesen Erscheinungen beiträgt.

Die Maillard-Reaktion ist keine Karamellisierung

Oft nennen wir die Maillard-Reaktion einfach Bräunungsreaktion. Das führt zu einer häufigen Verwechslung der Begriffe. Karamellisierte Zwiebeln sind tatsächlich eher Maillardisierte Zwiebeln, das gleiche gilt für die Kruste von Broten und Backwaren. Karamellisierung ist der Zerfall von Zuckern. Es ist daher ein von der Maillard-Reaktion getrennter Vorgang, der gleichzeitig stattfinden kann und optisch zu einem ähnlichen Ergebnis führt: braune Farbe. Diese Veränderung der Zucker führt ebenfalls zu einem veränderten Aroma.

Die Maillard-Reaktion bietet jedoch durch die zusätzlichen Ausgangsfaktoren (etwa Stickstoff) um ein Vielfaches mehr geschmackliche Veränderungen: Jedes Lebensmittel bietet eigene Kombinationen und einen Großteil der entstehenden Verbindungen haben wir bis heute nicht analysiert.

Was bedeutet das für mein Essen?

Die Maillard-Reaktion erfüllt die Luft mit dem Duft frisch gemahlenen und gebrühten Kaffees und getoastetem Brot. Sie ermöglicht den Geschmack von Schokolade und gegrilltem Steak und gibt Bier seine Farbe. Seit der Erfindung des Feuers ist die Maillard-Reaktion praktisch die Grundlage jeglicher Esskultur.

Die vielzähligen Variablen der Maillard-Reaktion bedeuten für das Essen auf unser aller Tellern: Allein durch langsames oder schnelles Garen, hohe oder mittlere Hitze, mehr oder weniger Eiweiß oder Zucker können wir unterschiedliche Aromen erreichen. Die Art der Zubereitung wirkt sich nicht nur ungefähr, sondern in jedem Detail auf das Ergebnis aus. Zehn Minuten maillardisierte Zwiebeln schmecken anders als solche, die eine Stunde braten – auch bei gleicher Farbe. Das Auge ist ein denkbar schlechtes Messgerät für die Maillard-Reaktion, denn das farbliche Ergebnis des Prozesses ist für alle der Tausenden möglichen Stoffe immer das gleiche: ein Braun.

Das bedeutet: Die Zugabe von mehr oder weniger Zucker beeinflusst nicht nur die Süße des Endergebnisses hat, sondern auch die Art und Anzahl der Röstaromen.

Jedes noch so kleine Detail ist beim Kochen von Bedeutung.

Sind Röstaromen ungesund?

Die fließenden Temperaturbereiche verunsichern viele Menschen. Ist das Garen ungesund? Ab etwa 180°C entstehen sogenannte Acrylamide, die heute als hochgradig Krebserregend gelten. Doch sie entstehen nicht immer beim Garen oder Rösten. Eine Möhre im Ofen mit 220°C gart nicht mit der gleichen Temperatur, sondern verbleibt längere Zeit bei etwa 100°C, bis das enthaltene Wasser verdunstet. Erst dann steigt langsam die Temperatur an der Oberfläche.

Durch sorgfältige Zubereitung erreicht man die gewünschten Aromen und Gerüche aus der Maillard-Reaktion, ohne gesundheitsgefährdende Acrylamide zu erzeugen.

Harold McGee, Autor des wegweisenden On Food and Cooking: The Science and Lore of the Kitchen, schreibt dazu: »Der Nährwert entsprechender Lebensmittel ist leicht reduziert, weil einige Aminosäuren verändert oder zerstört werden.« Da der Effekt in der Regel nur an der Oberfläche auftritt, ist diese Auswirkung minimal.

Weiterhin schreibt er, die gesundheitliche Auswirkung gegebenenfalls auftretender Acrylamide bleibe unklar. Und weil gebräunte Lebensmittel seit Tausenden Jahren üblich und verbreitet sind, bedrohen sie die öffentliche Gesundheit offenbar nicht wesentlich.

Einige Produkte der Bräunungsreaktionen schützen gar gegen DNA-Beschädigungen und wirken antioxidativ.

Es scheint daher allenfalls umsichtig, dunkelbraune Lebensmittel nicht zu jeder Mahlzeit auf den Tisch zu stellen.

Wie kann ich Acrylamide vermeiden?

Nicht immer ist es möglich oder praktisch, die genaue Temperatur des Garguts zu messen. Allerdings zeigt die Farbe einfach, ob ungesunde Stoffe entstehen: Der Verzehr auch geringer Mengen schwarz verkohlter Lebensmittel ist Studien zufolge nicht ratsam (und in der Regel unappetitlich). Jeden Quadratzentimeter Oberfläche vom Grillfleisch abzuschneiden ist hingegen mühselig und verfehlt den Zweck. Ratsam ist, beim Grillen aufzupassen und das Verkohlen zu verhindern.

Also:

  • Beim Kochen Sorgfalt walten lassen.
  • Schwarz verkohlte Lebensmittel entsorgen.
  • Wenige tief-dunkelbraune Stellen im Essen sind kein Grund zur Panik.

Quellen und weiterführende Informationen