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Lexikon der Ernährung: Maillard-Reaktion

Maillard-Reaktion, E Maillard reaction, von dem französischen Biochemiker Louis C. Maillard (1878–1936) erstmals beschriebene, nach ihm benannte Reaktion von Aldehyden (reduzierende Zucker, Lipidoxidationsprodukte, Ascorbinsäure) mit Aminogruppen (freie Aminosäuren, Ƹ-NH2-Gruppe des L-Lysins, Guanidylgruppe des L-Arginins, Indolgruppe des L-Tryptophans), die nach der Amadori-Umlagerung in einer autokatalytischen Reaktion zu einem Gemisch dunkelbrauner, aromaintensiver Kondensations- und Polymerisationsprodukte (Melanoidine) sowie einer Reihe flüchtiger Verbindungen (Reduktone, Alkylpyrazine; Furanone; Furfuralderivate: 5-Hydroxymethylfurfural, Furfural) weiter reagieren (nicht enzymatische Bräunungsreaktion im Gegensatz zur enzymatischen Bräunung).
Die M. spielt eine wichtige Rolle bei der Lebensmittelverarbeitung und -zubereitung. In Trocken-, Kondens- und Sterilmilch, Trockenvollei und Obstsäften sind Maillard-Produkte verantwortlich für Verfärbung und Kochgeschmack, beim Backen, Braten und Rösten, bei der Herstellung von Fleischextrakt sowie beim Darren von Braugerste sorgen sie für das erwünschte Aroma. In der Regel entstehen erwünschte Aromanoten bzw. Aromavorstufen (z.B. Braten von Fleisch, Rösten bzw. Dämpfen von Kaffee oder Kakao), es können aber auch unerwünschte Noten entstehen, z. B. bei der Lagerung von Milchpulver. Die M. ist außerdem die Schlüsselreaktion bei der Herstellung von Reaktionsaromen.
Die Reaktionsgeschwindigkeit der M. ist abhängig von

der Temperatur (Temperaturerhöhung um 10 °C bewirkt eine um das 4fache gesteigerte M.),der Dauer der Hitzeeinwirkung,dem pH-Wert (Anstieg mit dem pH-Wert; Zitrone schützt vor M. und enzymatischer Bräunung gleichermaßen),dem Wassergehalt (optimale M. bei 7–15 %, Stillstand bei <  3 % Wasser),dem Molekulargewicht des Zuckers (je kleiner, desto rascher; besonders reaktiv sind die Pentosen Ribose und Xylose).

Ernährungswissenschaftliche Bewertung: Menschliche Verdauungsenzyme können Glycosylamine und die weiteren Reaktionsprodukte nicht spalten, die Folge sind Eiweißverluste (Aminosäurenimbalancen) bei Milchprodukten und durch Extrudieren hergestellten Produkten (wichtig bei Säuglingsmilchnahrung und Sondennahrung) und energetische Einbußen bei Backwaren mit hohem Krustenanteil. Letzteres wird im Zusammenhang mit Überernährung auch positiv gewertet. Röstprodukte können zu unspezifischen Unverträglichkeitserscheinungen führen (zu beachten bei der Zusammenstellung von Leichter Vollkost). Über toxische bzw. krankheitsauslösende Wirkungen einzelner Reaktionsprodukte (vgl. advanced glycation end products) wird diskutiert.

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