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18.04.2012

Süße Farbe

Karamell ist sowohl Leckerei als auch ein wichtiger Farbstoff für Lebensmittel

Es gibt in der Küche kaum etwas Einfacheres als Karamell herzustellen: Zucker wird in der Pfanne erhitzt, bis er braun und klebrig wird, fertig. Doch was bei dieser Umwandlung vom Weiß zum Braun im Detail geschieht, gehört zu den schwierigsten Fragen der Chemie überhaupt: Rund 4.000 verschiedene Reaktionsprodukte entstehen bei diesem Übergang, haben jetzt Bremer Chemiker bei einer Analyse herausgefunden. Sie erhoffen sich von ihrer Arbeit neue Erkenntnisse für die Herstellung von Lebensmittelfarbstoffen – schließlich ist Karamell nicht nur eine Leckerei, sondern ein wichtiger Stoff zum Färben von Speisen und Getränken.

Karamellisierter Zucker ist sehr spröde und brüchig – er kann flüssig gehalten werden , indem er gleich nach dem Karamellisieren mit kochendem Wasser abgelöscht wird. Foto: Rainer Zenz, CC-Lizenz
Karamell, Foto: Rainer Zenz, CC-Lizenz

Die Karamellisierung setzt bei gewöhnlichem Kristallzucker bei etwa 150 Grad Celsius ein, bei Malzzucker sind es etwa 180 Grad. Nach Abschluss der Reaktion ist vom ursprünglichen Zucker nur noch 10 Prozent vorhanden – alle anderen Komponenten bilden sich neu. Deshalb schmeckt Karamell auch nicht mehr so süß. Welche Bestandteile das neue entstandene Produkt genau ausmachen und wie diese entstehen, das fragte sich vor hundert Jahren erstmals der französische Chemiker Louis Camille Maillard. Er musste bald erkennen, dass es sich um eine nahezu unüberschaubare Vielzahl von Reaktionen handelt, die parallel und nacheinander ablaufen.

Wissenschaftler um Nikolai Kuhnert von der privaten Jacobs University in Bremen haben nun ein wenig Licht ins süße Dunkel der Karamellisierung gebracht: Mit einer eigens entwickelten Methode konnten sie die chemische Zusammensetzung von Karamell genau analysieren und kamen bei ihrer Auswertung auf eine kaum vorstellbare Zahl von 4.000 verschiedenen Reaktionsprodukten.

Denn Karamell ist weit mehr als ein wichtiger Bestandteil von Bonbons: Er ist im Prinzip in allen zuckerhaltigen Lebensmitteln enthalten, die stark erhitzt werden, vom Kuchen bis zum Überbackenen. Und beim Zucker muss es sich keineswegs nur um Kristallzucker handeln, wofür Bier das prominenteste Beispiel ist: Es erhält seine goldbraune bis schwarze Färbung bekanntermaßen durch das Malz. Dieses wird aus gekeimtem Getreide – Gerste oder Weizen – hergestellt, das getrocknet und dann geröstet  wird. Der Malzzucker im Getreide wird dabei karamellisiert.

Zu den beliebtesten Produkten mit karamellisiertem Zucker gehören geröstete Mandeln. Foto: Miss X, Photocase.com
Mandeln, Foto: Miss X, photocase.com

Grundsätzlich hängt die Farbe des Karamells von der Temperatur und der Dauer des Röstvorgangs ab: Je länger und je stärker das süße Material erhitzt wird, desto dunkler wird es. Auf diese Weise kann ein breites Spektrum von Farben entstehen, vom dezenten Gelb über Rotbraun und Dunkelbraun bis hin zum tiefen Schwarz. Welche chemische Zusammensetzung diese Farbstoffe jeweils haben, darauf legten die Forscher bei ihrer Analyse ihr besonderes Augenmerk.

Als eigens hergestellter Farbstoff wird Karamell meist als Zuckercouleur bezeichnet.  Er kann fertig gekauft werden oder auch selbst hergestellt werden: Dabei wird Zucker in der Pfanne auf den gewünschten Bräunegrad gebracht und dann mit Wasser abgelöscht, sodass eine sirupartige Flüssigkeit entsteht.

In der Lebensmittelindustrie ist Zuckercouleur – oft eingedeutscht "Zuckerkulör" geschrieben – ein wichtiger Farbstoff. Versehen mit der Kennung E 150, ist er in etwa 80 Prozent aller Lebensmittel enthalten, die mit Farbstoffen gefärbt werden, schätzen die Bremer Forscher. Bei der Herstellung werden oft Ammoniak oder bestimmte Schwefelverbindungen als Hilfsstoffe zugesetzt. Als Farbstoff verhilft Karamell nicht nur Keksen, Bonbons und andere Süßigkeiten zu einer appetitlicheren Farbe, sondern ist beispielsweise auch entscheidend an der dunklen Farbe von Getränken wie Coca-Cola oder Amaretto beteiligt. (ud)