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Experiment des Monats
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Beim Braten und Grillen erhalten die Lebensmittel eine braune Kruste und einen charakteristischen Geschmack. Das funktioniert besonders gut, wenn Kohlenhydrate und Proteine zusammen kommen. Ursache dafür ist die Maillard-Reaktion.
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Geräte und Chemikalien:
3 Porzellanschälchen oder -tiegel, Tiegelzange, Heizplatte, Spatel, 250 ml Bechergläser.
Saccharose (Haushaltszucker),
Ammoniumcarbonat (oder Hirschhornsalz),
Glycin
Durchführung:
In drei Porzellanschälchen jeweils einen Teelöffel Saccharose geben.
Zu einer Probe einen Spatel Ammoniumcarbonat oder Hirschhornsalz (besteht überwiegend aus Ammoniumcarbonaten
und Ammoniumcarbamat) geben und gut verreiben, die zweite Zuckerprobe mit einem Spatel Glycin mischen.
Die drei Schälchen auf einer Heizplatte einige Minuten erwärmen (man kann auch einen Bunsenbrenner
verwenden, dann sehr vorsichtig erhitzen!). Alle drei Proben schmelzen schnell, beim reinen Zucker
erscheint eine leichte Gelbfärbung, die beiden anderen färben sich intensiv braun.
Bei der Probe mit Ammoniumcarbonat zeigt sich ausserdem eine intensive Gasentwicklung.
Werden die Reaktionsansätze in Wasser gelöst (Schälchen in ca. 150 ml Wasser geben),
so zeigt sich auch hier, dass bei der Umsetzung des Zuckers mit Ammoniumcarbonaten die intensivste
Farbe entstanden ist, aber auch mit Aminosäuren eine deutliche Braunfärbung eintritt.
Erklärung:
Die genauen Prozesse, die bei der Maillard-Reaktion ablaufen sind noch nicht geklärt.
Gesichert ist, dass es sich um Reaktionen der Kohlenhydrate mit Aminen und freiem Ammoniak handelt.
Diese erfolgt sehr viel schneller und führt zu aromatischeren und farbintensiveren Produkten,
als wenn Zucker alleine zersetzt wird (was bei längerem starkem Erhitzen ja auch passiert).
Das Produkt heißt Zuckercouleur und wird industriell in großem Umfang hergestellt.
Es dient als vielseitiger Farbstoff, z.B. für Getränke (Cola, Whisky, Rum) und andere
Lebensmittel (Saucen, Balsamico-Essig). Alle Ammonium-Salze und Amine ergeben mit Zuckern ähnliche
Ergebnisse, daher spricht man sowohl bei der Herstellung von Zuckercouleur (vergleichbar diesem
Experiment), als auch bei den Bräunungsprozessen beim Braten, Backen und Grillen (fast alle
Lebensmittel enthalten sowohl Kohlenhydrate als auch Proteine) von Maillard-Reaktionen.
Gefahren:
Bei der Reaktion entsteht reizend wirkender Ammoniak - Dämpfe nicht einatmen, ggf. im Abzug arbeiten.
Entsorgung:
Die Rückstände können zum Hausmüll, Biomüll bzw. Abwasser gegeben werden.
Literatur & Links:
H. This-Benckhard: Rätsel der Kochkunst
B. Drechsler-Köhler; E. Nitsche: Zusatzstoffe in Lebensmitteln. Unterricht Chemie, 18 (2007), 14-17
P. Grob: Einfache Schulversuche zur Lebensmittelchemie
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Seite erstellt am: Freitag, 12. Juli 2013,
A. Schunk,
Charité - Universitätsmedizin Berlin.
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