Eine Einführung in die Maillard-Reaktion: Die Wissenschaft von Browning, Aroma, und Geschmack

Wenn Sie ein regelmäßiger Leser von Ernst Isst, Sie haben definitiv gesehen, beziehen wir uns auf die Maillard-Reaktion immer wieder. Das liegt daran, dass die Maillard-Reaktion für die gebräunten, komplexen Aromen verantwortlich ist, die Brot toasty und malzig schmecken lassen, Burger verkohlt schmecken und Kaffee dunkel und robust schmeckt., Wenn Sie heute Abend kochen möchten, werden Sie wahrscheinlich die Maillard-Reaktion verwenden, um Ihre rohen Zutaten in ein besseres sensorisches Erlebnis zu verwandeln.

Aber die Maillard-Reaktion lässt nicht nur das Essen köstlich schmecken. Das Verständnis der Reaktion, auch auf Oberflächenebene (das ist ein Wortspiel von Maillard, und Sie werden es bald verstehen), ist ein Tor zum Verständnis der chemischen und physikalischen Prozesse des Kochens., Die beteiligten Variablen zu erfassen und zu lernen, wie man sie manipuliert, ist eine der besten Möglichkeiten, ein selbstbewusster Koch zu werden—es ist der Unterschied, ein Sklave eines Rezepts zu sein und frei zu sein, ein Rezept für Sie arbeiten zu lassen.

Die gute Nachricht ist, dass die Maillard-Reaktion überall ist, was viele Möglichkeiten zum Üben und Lernen bedeutet. Wir benutzen es so oft, dass es leicht zu vergessen ist, dass es da ist, aber wenn es fehlt, werden Sie es sicherlich bemerken. Stellen Sie sich ein Steak vor, das gekocht statt geröstet schmeckt, oder ein Rührbraten, das eher wie ein Rührdampf schmeckt., Jeder stellt eine verpasste Gelegenheit dar, das Potenzial der Maillard-Reaktion auszuschöpfen.

Was ist also die Maillard-Reaktion?

Die Maillard-Reaktion ist sehr Komplex. So komplex, dass Wissenschaftler erst in den letzten Jahren herausgefunden haben, was es tatsächlich ist., Obwohl sie es immer noch nicht ganz verstehen, kennen sie die Grundlagen: Die Maillard-Reaktion besteht aus vielen kleinen, gleichzeitigen chemischen Reaktionen, die auftreten, wenn Proteine und Zucker in und auf Ihrem Lebensmittel durch Hitze umgewandelt werden und neue Aromen, Aromen und Farben erzeugen.

Praktisch gesehen macht die Maillard-Reaktion das Essen für uns Menschen verlockender und ermutigt uns, uns in ein Steak zu graben, einen Kaffee zu trinken oder ein Bier zu tuckern.* Im Gegensatz zu allen anderen Allesfressern, die auf dieser Erde herumlaufen, neigen wir nicht mehr dazu, ein Stück rohe Kuhschulter besonders appetitlich zu finden., Aber wenn derselbe Muskel zermahlen, zu Pasteten geformt und auf einem Flattop verbrannt wird, werden wir uns eifrig um den Block aufstellen. Zum großen Teil liegt das daran, dass wir uns entwickelt haben, um auf zwei wichtige Signale zu reagieren, wenn wir auf Nahrung stoßen. Das erste ist ein „Ernährungs“ – Signal, das uns sagt, dass das Essen eine kräftige Dosis leicht verdaulicher Kalorien, Vitamine und Mineralien liefert. Das zweite ist ein Signal der „allgemeinen Unbedenklichkeit“, das uns sagt, dass das Essen uns nicht töten wird., Die Maillard-Reaktion ist die Art und Weise, wie Evolution diese beiden Signale zu einem Supersignal kombiniert, das für die röstenden oder gebräunten Aromen von gekochtem Essen spezifisch ist.

* Ja, sogar Bier erfährt die Maillard-Reaktion—wenn die Körner vor dem Brauen geröstet werden.

das Kochen und wir sind gekommen, zu suchen ist, in seinem Herzen, den Prozess der Anwendung von Wärme, um die Nahrung über einen Zeitraum von Zeit. Wenn alles gut geht, macht es dich auch hungrig. Ein Burger, um unser Beispiel zu erweitern, besteht aus einem grundlegenden Satz von Bausteinen: Proteine, Zucker und Wasser., Die Maillard-Reaktion ist, was mit diesen Proteinen und Zuckern passieren kann, wenn Hitze und Zeit der Gleichung hinzugefügt werden.

Lange Geschichte kurz: Mit der richtigen Menge an Wärme, Feuchtigkeit und Zeit wirken diese spezifischen Zucker und Proteine wie ein paar lusttrunkene Liebhaber, die im Rücken eines Chevy rummachen und schnell zu einem verhedderten, heißen Durcheinander werden, bis neun Monate später eine ganz neue Kreation entsteht., Abgesehen davon, dass es mit den Proteinen und Zuckern Minuten dauert, nicht Monate, und anstelle eines Kindes ist das Ergebnis eine zunehmend komplexe Anordnung von Geschmacks-und Aromamolekülen, zusammen mit einer dunkleren Farbe mit freundlicher Genehmigung von neu gebildeten essbaren Pigmentmolekülen, die Melanoidine genannt werden.

Wärme, Feuchtigkeit und Zeit

Das erste, was Sie für die Maillard-Reaktion benötigen, ist Wärme., Ein Steak, das eine Woche bei Raumtemperatur auf der Theke bleibt, wird sicherlich einige chemische Veränderungen erfahren, aber der Maillard wird nicht einer von ihnen sein.

Dieses Steak benötigt jedoch nicht nur Wärme—es benötigt ein relativ hohes Maß, wenn Sie möchten, dass die Oberflächenbräunung einsetzt. Kochendes Wasser, das bei 212°F (100°C) auf Meereshöhe austritt, ist nicht heiß genug. Deshalb wird ein gekochtes Steak grau statt dunkelbraun und erregt den Gaumen von genau niemandem.

Der Maillard kann bei niedrigeren Temperaturen und mit viel mehr Wasser arbeiten., Wenn Sie eine Hühner—, Rind-oder Gemüsebrühe acht oder 12 Stunden lang bei bloßem Köcheln kochen, ist das Ergebnis immer noch eine braune, duftende Flüssigkeit-ein totes Werbegeschenk, das der Maillard ausgelöst hat.

Aber die meisten von uns kochen nicht so viele Stunden, und keiner von uns kocht ein Steak für irgendwo in der Nähe dieser Zeit. Stattdessen braten, braten und grillen wir. Diese Kochvorgänge laufen relativ schnell ab, in Minuten und nicht in Stunden, und damit der Maillard schnell abläuft, müssen wir genügend Feuchtigkeit ablassen, um uns von dieser 212° – Kappe zu befreien.,

Wenn Sie ein Steak in einer reißenden Pfanne kochen, können Sie seine Oberfläche gründlich genug austrocknen, damit die Temperaturen auf dieser Oberfläche auf bis zu 149°C steigen. An diesem Punkt wird die Maillard-Reaktion in vollen Gang treten und neue Aromen, Aromen und die charakteristischen braunen Farben erzeugen, die der Reaktion ihren allgemeineren Namen geben, die „Bräunungsreaktion.“

Deshalb kann es ein kluger Schachzug sein, Ihr Fleisch mit Handtüchern trocken zu tupfen oder mehrere Stunden im Kühlschrank trocknen zu lassen, bevor Sie es kochen., Es ist auch der Grund, warum Sie Ihr Fleisch entweder mehr als 45 Minuten vor dem Kochen salzen sollten (damit das Salz genügend Zeit hat, um Feuchtigkeit durch Osmose aus dem Fleisch zu ziehen, das dann diese salzige Salzlake resorbiert und das Fleisch zarter und feuchter macht) oder unmittelbar zuvor (so dass Sie einen signifikanten Feuchtigkeitsverlust durch Osmose insgesamt vermeiden können). Idealerweise haben Sie genug Zeit, um die beiden mit einer Technik namens Trockensalzlösung zu kombinieren: Das Fleisch großzügig salzen und dann mindestens über Nacht und bis zu einigen Tagen vor dem Kochen an der Luft trocknen lassen., Am Ende erhalten Sie Fleisch, das tief gewürzt ist und gleichzeitig eine schön getrocknete Oberfläche aufweist, die perfekt auf maximales Maillard vorbereitet ist, sobald es geröstet oder gebraten wurde.

Proteine und Zucker

Hitze, Feuchtigkeit und Zeit können der Schlüssel sein, um die Maillard-Reaktion in Gang zu bringen, aber ohne Proteine und Zucker wird es einfach nicht passieren. Proteine sind lange Ketten von Aminosäuren,zerknittert wie Papier. Einige von ihnen sind Maillard-anfällig, was bedeutet, dass sie es wirklich lieben, sich mit Zucker zu verbinden. Aber nicht irgendein Zucker reicht aus., Moleküle komplexer Zucker wie Stärke oder Tafelzucker sind zu groß, um mit Maillard-Proteinen zu reagieren. Stattdessen erfordern diese Proteine „reduzierende Zucker“, die im Wesentlichen einfache Zucker sind, die Aminosäuren bei bestimmten Feuchtigkeits-und Temperaturniveaus anziehen.

Das ist ein kritischer Punkt: Die Maillard-Reaktion beginnt mit einem etwas begrenzten Satz von Proteinen und Zuckermolekülen, und wenn diese sich im Laufe der Zeit verbinden und vermischen, werden immer mehr neue Moleküle zur Gleichung hinzugefügt. Es ist eine Art inzestuöse molekulare Orgie, wenn man aufhört, darüber nachzudenken. (Brutto! Und auch…yum!,) Diese promiskuitiven Moleküle vermischen sich und passen sich Milliarden und Billionen Mal pro Sekunde auf der Oberfläche eines Lebensmittels an und bilden eine wachsende, rekursive, rekombinatorische Aroma-und Geschmacksmotor.

Dieser Motor wird durch Temperatur, Zeit und pH—Wert beeinflusst-alles Dinge, die Hausköche kontrollieren können. Wenn Sie viele Geschmacks-und Aromaverbindungen herstellen möchten, erhöhen Sie einfach den pH-Wert mit Backpulver ein wenig (wie Kenji es tut, um schnell karamellisierte Zwiebeln für seine Schnellkochtopf französische Zwiebelsuppe herzustellen). Auf der Suche nach einer knackigen, gebräunten Kruste? Senken Sie einfach den pH-Wert mit etwas Säure oder erhöhen Sie die Temperatur., Willst du ein wenig von beidem? Braten in Fetten gibt Ihnen das Beste aus beiden Welten.

Aber…Warum mögen wir es?

denken wir über die bescheidene Kartoffel für einen moment. Eine rohe Kartoffel, der die meisten von uns zustimmen würden, ist ziemlich unattraktiv. Sicher, Sie können eine rohe Kartoffel essen, und es wird Ihnen nicht weh tun—schließlich ist es nur ein großer Klumpen konzentrierter Stärke, und Stärke ist Energie, die für unser Überleben unerlässlich ist. Aber dank der Wendungen unserer Evolution können wir Menschen diesen rohen Spud nicht mehr effizient verdauen., Unser Verdauungssystem würde Schwierigkeiten haben, die komplexen Stärken einer Kartoffel in einfachere zu zerlegen, und es würde viele der darin verborgenen Nährstoffe nicht extrahieren. Kochen bricht die Stärken und entriegelt diese Nährstoffe, Verbesserung ihrer Fähigkeit, in unseren Körper aufgenommen werden.

Wenn wir eine Kartoffel schneiden und dann braten, findet eine Abfolge von Ereignissen statt. Erstens kocht das Wasser auf den freiliegenden Oberflächen meist ab, platzt die Stärken in eine flauschige Masse und zerlegt sie in einfachere Zucker., Wenn die Hitze auf diesen Oberflächen aufgrund des Wasserverlusts zunimmt, beginnen die Proteine und abgebrochenen Zucker noch mehr abzubauen und rekombinieren sich dann. Auf der Oberfläche jedes Kartoffelblocks tritt eine vertraute schwachbraune Farbe auf. Einige der verschiedenen Protein-Zucker-Moleküle, die auf der Oberfläche der jetzt gekochten Kartoffel entstehen, heben sich in die heiße Luft über der Pfanne und wehen in Richtung Nase. Dieser Geruch von Bratkartoffeln sagt Ihrem Körper, dass er in Gegenwart eines Lebensmittels ist, das ihn mit Nährstoffen versorgen kann, die er nicht nur benötigt, sondern auch leicht verwenden kann. Nehmen Sie einen Bissen, und Ihr Mund bestätigt—es ist köstlich.,

Jetzt kann ich einige von euch hinten sehen, die sagen: „Warte eine Minute-Kartoffelpüree ist mein Favorit, und sie sind überhaupt nicht Maillard-ed!“Sie machen einen wichtigen Punkt: Gekochte und gedämpfte Kartoffeln werden aufgrund der hohen Wassermenge, die während dieser relativ kurzen Kochvorgänge vorhanden ist, nicht der Maillard-Reaktion unterzogen und können dennoch köstliche Ergebnisse erzielen. Ich würde jedoch argumentieren, dass diese Kartoffeln erst wirklich köstlich werden, wenn sie mit einer anderen Geschmacks-und Aromaquelle wie Butter gemischt sind., Butter ‚ s Hauptgeschmacksmolekül wird Buttersäure genannt, und Butyrate, es passiert einfach so, sind auch die primären Aromamoleküle, die durch die Maillard-Reaktion produziert werden, wenn Fleisch geröstet wird. Fast immer führt der Weg zurück zur Maillardstraße.,

Maillard hat mehr zu bieten als nur Maillard

Hier ist das nächste, was Sie wissen müssen: Die Maillard—Reaktion ist nicht die einzige Reaktion, die diesen Bausteinen aus Protein, Zucker und Wasser passieren kann-und abhängig von den Verhältnissen dieser Bausteine können Sie verschiedene Effekte aus der Maillard-Reaktion selbst erzielen.

Keksteig zum Beispiel besteht aus den gleichen Bausteinen wie ein Steak., Was die beiden unterscheidet, sind die Proportionen: Ein Steak ist offensichtlich viel proteinreicher, während Kekse viel mehr Zucker enthalten. Dies hat einen tiefgreifenden Einfluss nicht nur auf die Art und Weise, wie die Maillard-Reaktion auftritt, sondern auch auf das Ausmaß, in dem diese Lebensmittel andere verwandte Reaktionen wie Karamellisierung erfahren.

Die Karamellisierung tritt auf, wenn Zucker erhitzt wird und mit Wasser in einem Prozess reagiert, der als Hydrolyse bezeichnet wird, wobei er abgebaut und zu einer komplexen, süßen, nussigen und leicht bitteren Substanz reformiert wird bekannt als…Karamell., Ich denke gerne an die Karamellisierung als ersten Cousin der Maillard-Reaktion. Wenn der Proteingehalt niedrig ist, der Zuckergehalt hoch ist und die Temperatur nördlich von 177°C liegt—wie bei einer Charge Keksen, die im Ofen gebacken werden—, wird die Karamellisierung zu einem viel wichtigeren Faktor. Wie die Maillard-Reaktion erzeugt auch die Karamellisierung eine dunklere Farbe und einen komplexeren Geschmack, was einer der Gründe ist, warum die beiden oft miteinander verwechselt werden.

Denken Sie daran, dass sich diese Reaktionen, obwohl sie unterschiedlich sind, nicht gegenseitig ausschließen., Sowohl die Maillard-Reaktion als auch die Karamellisierung können und müssen sowohl in einem Steak als auch in einem Keks stattfinden, aber sie erzeugen jeweils deutlich unterschiedliche, oft komplementäre Aromen und Aromen.

Ein Steak besteht aus Muskeln, die meist aus Eiweiß und Wasser und vergleichsweise wenig Zucker bestehen; Die hohe Proteinkonzentration führt zu einer Maillard-Reaktion, die mehr Geschmacksmoleküle und weniger aromatische ergibt. Kekse hingegen sind das Gegenteil: Mit einem hohen Zuckervolumen und relativ wenig Protein produziert die Maillard-Reaktion aromatischere Verbindungen und weniger Geschmacksmoleküle.,

Auf der anderen Seite, weil Kekse mehr Zucker haben, werden sie auch robuster Karamellisierung unterzogen, die Aromen beiträgt, dass die Maillard Reaktion nicht. Das Steak, inzwischen, ist kurz auf Maillard produzierten Aromen, aber zum Glück, der Duft seiner leicht gesengt Fett tut den Trick, einen Beitrag zu dem Aroma es sonst gefehlt haben könnte. Die Fähigkeit, diese beiden Prozesse zu nutzen, kann uns helfen, köstlicheres Essen zu kreieren.

Mein Großvater pflegte zu sagen, dass das Kochen nach Rezepten allein uns nie die Magie gegeben hätte, die Hühnchen und Waffeln sind., Sicher, ein Rezept kann Ihnen zeigen, wie Sie jedes einzeln herstellen können, aber es sind Experimente, die uns beigebracht haben, dass das Zusammenstellen von beiden besser schmeckt. Die Kenntnis der Maillard-Reaktion zeigt, dass mein Großvater noch mehr Recht hatte, als er wusste. Hühnchen und Waffeln passen so gut zusammen, weil sie die perfekte Kombination verschiedener Arten von Maillardreaktionen sind. In den Waffeln ist es ein zuckerlastiges Maillard, das reich an Aroma und wenig Geschmack ist; Im proteinlastigen Huhn ist es das Gegenteil. Zusammen in Ahornsirup geschliffen (hallo, Karamellisierung!,), Sie haben eine ideale science-driven Mahlzeit, die nur betteln zu sich genommen werden.

Es ist eine weitere Erinnerung daran, dass Kochen nur essbare Wissenschaft ist—die Maillard-Reaktion ist unsere geeky Grundlage, Rezepte unsere Experimente, und Sie, unser Wissenschaftler, dessen Nahrung, Zufriedenheit und letztendlich Überleben von den Ergebnissen abhängen.

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