13.12.2006

Warum angebranntes Essen schwarz wird

Kohlenstoff sammelt sich an der Oberfläche an und färbt sie dunkel – mit Verbrennen hat das allerdings nichts zu tun

Jeder, dem schon einmal die Bratkartoffeln angebrannt sind, kennt den Effekt: Beim Wenden der brenzlig riechenden Kartoffelscheiben zeigt sich eine schwarze Kruste. Für diese Farbreaktion ist ein Stoff verantwortlich, der wie kein anderer das Leben auf der Ede kennzeichnet – Kohlenstoff. Er ist nicht nur der Energieträger des Lebens, sondern auch ein zentraler Baustein aller organischen Substanzen. So findet sich Kohlenstoff auch in Nahrungsmitteln wieder. Bei sehr hohen Temperaturen verflüchtigen sich die meisten Bindungspartner, die mit dem Kohlenstoff Verbindungen in tierischen und pflanzlichen Geweben bilden. So bleibt schließlich auf der Oberfläche von angebrannten Speisen fast nur noch Kohlenstoff zurück. Hier bildet das Element eine Struktur, die kein Licht reflektiert, sondern es schluckt – die Oberfläche wird schwarz. Diese Schicht enthält allerdings nicht nur harmlosen Kohlenstoff, sondern auch ungesunde Substanzen.

Wenn Fleisch beim Grillen schwarz wird, bildet sich an der Oberfläche eine Kohlenstoffschicht. Foto: PhotoCase.com
Wenn Fleisch beim Grillen schwarz wird, bildet sich an der Oberfläche eine Kohlenstoffschicht. Foto: PhotoCase.com
Wenn heißes Fett beim Grillen in die Glut tropft, können krebserregende Stoffe entstehen. Foto: PhotoCase.com
Wenn heißes Fett beim Grillen in die Glut tropft, können krebserregende Stoffe entstehen. Foto: PhotoCase.com

Eigentlich ist die Bezeichnung "verbranntes Essen" gar nicht zutreffend, denn genau genommen handelt es sich bei diesem Effekt gar nicht um eine Verbrennung. Kohlenstoff verbrennt, indem er sich mit Sauerstoff verbindet, dabei Energie abgibt und so das Gas Kohlendioxid bildet. Bei dieser Reaktion bleibt also nichts Schwarzes übrig. Wenn Essen "anbrennt", ist das dagegen eine unvollkommene Verbrennung. Trotz der hohen Temperaturen reagiert der Kohlenstoff nicht mit Sauerstoff.

Er bildet jetzt allerdings eine Schicht aus so genanntem amorphem Kohlenstoff, aus dem auch größtenteils Ruß und Kohle bestehen. Das Prinzip dahinter ist das gleiche, das früher die Köhler nutzten, um Holz zu Holzkohle zu verkoken. Auch aus Holz verflüchtigen sich dabei durch starke Hitze die meisten Nebenbestandteile, sodass fast nur reiner Kohlenstoff übrig bleibt. Prinzipiell ließe sich so also auch aus Bratkartoffeln Kohle herstellen.

Die schwarze Farbe eines abgebrannten Streichholzes ist ebenfalls auf eine teilweise unvollkommene Verbrennung zurückzuführen. Auch hier lagern sich trotz des Feuers noch unverbrannte Kohlenstoffatome auf der Oberfläche ab und färben das Streichholz schwarz. Wenn ein abgebranntes Streichholz weiter in eine Flamme gehalten wird, verbrennt auch noch dieser Kohlenstoff und die Farbe hellt sich zunehmend auf, denn reine Asche ist fast weiß.

Kohlenstoff ist allerdings nicht immer schwarz wie Kohle. Ein Diamant scheint mit Kohle oder Ruß wenig gemeinsam zu haben, dennoch besteht er aus reinem Kohlenstoff. Doch hier liegen die Atome nicht wie bei der Kohle ungeordnet vor, sondern in einer festgelegten kristallinen Struktur, die sogar lichtdurchlässig ist. Der amorphe Kohlenstoff der Kohle besteht dagegen aus regellos angeordneten Kohlenstoffatomen. Die daraus entstehende Oberflächenstruktur absorbiert alles auftreffende Licht. Dadurch erhalten Kohle und Ruß ihre schwarze Farbe. Diese Eigenschaft macht sich auch die Industrie zunutze: Als Schwarz-Pigment findet sich der Kohlenstoff in Form von Ruß unter anderem in Druckfarben, Lacken, Kunststoffen und sogar in Wimperntusche wieder.

Leider entsteht bei verbrannten Lebensmitteln nicht ausschließlich harmloser Kohlenstoff, denn er verbindet sich in der verbrannten Kruste auch noch mit anderen, ziemlich unfreundlichen Substanzen. Wer Lebensmittel grillt, röstet oder backt, bis sie eine dunkelbraune oder gar schwarze Farbe bekommen, erzeugt dabei auch so genannte polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe, heterozyklische Amine und auch das berüchtigte Acrylamid. Diese Stoffe gelten als krebserregend.

Besonders problematisch ist die Schadstoffanreicherung beim Grillen. Wenn Fett in die Glut tropft, schlagen sich die gefährlichen Substanzen mit dem Rauch auf dem Grillgut nieder. Bei stärkehaltigen Speisen bildet sich bei hohen Temperaturen außerdem verstärkt das krebserregende Acrylamid. Für den knusprigen Toast, die rauchige Bratwurst oder die kross gebratenen Bratkartoffeln gilt also generell: Je dunkler, desto höher der Gehalt an schädlichen Substanzen. Leider schmeckt vielen Menschen ausgerechnet stark geröstetes Brot oder die leicht rußige Kruste an der Wurst am besten. Beim Braten, Frittieren oder Backen sollte allerdings dennoch nichts über die Farbe Goldbraun hinausgehen.