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Die Maillardreaktion ist eine chemische Reaktion, bei der Zucker und Aminosäuren zu Röststoffen reagieren. Dabei entstehen röstige Duftstoffe (aus der Gruppe 8: Heterocyclische Verbindungen) in Speisen, die vorher keine derartigen Aromen aufwiesen. In der Küche wird sie vorwiegend mit dem Bräunen beim Anbraten, Grillen und Rösten in Verbindung gebracht. Dazu sind sehr hohe Temperaturen notwendig, das Wasser muss erst einmal ausgetrieben sein, bis eine Bräunung stattfinden kann. Das dauert, wie jeder weiß, der einfache Röstzwiebeln in der Pfanne zubereiten möchte. Solange freies Wasser aus den Pflanzenzellen verdampft, steigt die Temperatur nur wenig über 100 °C. Das „gebundene“ Wasser benötigt höhere Temperaturen, damit die Bindungsenergie überwunden wird. Gebundenes Wasser zwischen den Molekülteilen in den Zellwänden um die Zellmembrane sorgt nach wie vor für eine hohe „Wasseraktivität“, es ist „Schmiermittel“ und Weichmacher zugleich, das Lebensmittel ist noch nicht knusprig ( Seite 66). Erst bei niedrigen Wassergehalten und -aktivitäten kann eine Bräunung und damit eine Aromabildung einsetzen.

Grundsätzlich sind an einer Maillardreaktion stets Aminosäuren und reduzierende Zucker (etwa die in allen Lebensmitteln vorkommenden Zucker Glucose, Fructose, Galactose, Maltose und Lactose) beteiligt, die unter hohen Temperaturen zu Aromaverbindungen reagieren. Eine ganze Kaskade von unterschiedlichen chemischen Prozessen führt zu einer Vielzahl von Geruchsstoffen. Auf dieser kleinen Molekülskala ist es vollkommen egal, ob es sich um tierische oder pflanzliche Ausgangstoffe handelt. Das erklärt auch, dass in manchen Röstkaffees oder Bratkartoffeln „fleischig“ wirkende Aromen zu entdecken sind, in der Fleischkruste ein Anklang an gebackenes Brot zu riechen ist. Typische Maillardstoffe sind in der Grafik zu erkennen.

PH-ABHÄNGIGKEIT DER MAILLARDREAKTION: LAUGENKARTOFFELN UND KICHERERBSEN Für die optische Bräunung weisen Laugenbrezeln den Weg. Der Teigling wird in Natronlauge getaucht, und die Brezel zeigt eine rasche, gleichmäßige Bräunung, die deutlich dunkler ist als ohne Lauge. Der Grund liegt in dem pH Wert, der durch die Lauge angehoben wird. Die Maillardreaktion läuft bei höherem pH-Wert, den man mit Backpulver oder Haushaltsnatron erzeugen kann, etwas rascher ab. Vorsicht aber vor einer Überdosierung, der alkalische, mitunter seifige Geschmack setzt sich rasch durch. Der Grund liegt in der Chemie: Nur reaktive Gruppen aus Aminosäuren, die keinen „abspaltbaren“/dissoziierbaren Wasserstoff mehr tragen, können sich an der Bräunungsreaktion (chemisch) beteiligen. „Saure“ Wasserstoffatome, also Protonen, werden aber leichter abgegeben, wenn sich nicht schon viele Protonen in der Umgebung befinden ( Säure, Seite 49). In einer sauren Umgebung, bei niedrigem pH-Wert, sind bereits eine große Anzahl von Protonen vorhanden, der Wasserstoff verbleibt daher mit höherer Wahrscheinlichkeit an der Aminogruppe (Strickstoffgruppe), die also der Maillardreaktion nicht so leicht zur Verfügung steht. Erhöht man den pH-Wert durch Zugabe von Natronlauge (siehe Brezel), werden Wasserstoffe in der weniger sauren Umgebung leichter abgegeben und die Aminosäurenreste reagieren mit Glucose zu duftenden Bräunungsstoffen.

Die raschere Bräunung deutet dabei jedoch nicht per se auf eine höhere Aromadichte und Zunahme aller Maillard-relevanten Aromaverbindungen hin. Verschiedene Typen von Geruchsstoffen werden mit steigendem pH-Wert sogar weniger stark gebildet. Untersuchungen an (bereits gekochtem) Fleisch haben gezeigt, dass sich bei höheren pH-Werten z. B. weniger Furane als Pyrazine bilden, während die Entstehung und Veränderung von Fettsäureabbauprodukten sich eher unspezifisch verhält. Generelle Regeln gibt es hierfür nicht, doch da auch bei Gemüse alle Proteine aus denselben 20 Aminosäuren bestehen, lässt sich hier ebenfalls die Aromabildung über die pH-Wert-Änderung (Säure oder Natronzugabe) steuern, je nachdem welcher Aromatyp beim Anrösten mehr betont werden soll. Sollten eher fruchtige Noten Bestand haben, ist ein niedriger pH-Wert von Vorteil. Sollen würzig-röstige Gerüche im Vordergrund stehen, gibt man etwas Natron hinzu. Werden z. B. Würfel aus gekochten Kartoffeln oder gekochte Kichererbsen kurz durch heiße Lauge (1 TL Haushaltsnatron in 200 ml Wasser aufkochen oder Brezellauge vom Bäcker verwenden) gezogen und anschließend im Ofen bei hoher Hitze gebacken, zeigt sich nicht nur eine dekorative Farbveränderung, sondern ein wunderbar röstiges Aroma. Die fruchtigen Duftnoten halten sich im Hintergrund, die Röstnoten werden betont.