Diese Arbeit dient einem praktischen Einblick in die Wissenschaft der Lebensmittel. Gegliedert ist sie in drei Teilprojekte: die Maillard-Reaktion, Emulsionen in Lebensmitteln und Sauermilchprodukte. Das Ziel ist das Erkennen und Studieren lebensmittelchemischer Reaktionen aber auch ihre Analyse. Die Lebensmittwissenschaft ist ein breit gestreutes Feld. Sie befasst sich unter anderem mit sämtlichen die Lebensmittel betreffenden Möglichkeiten ihrer Herstellung, Be- und Verarbeitung oder der Haltbarmachung unserer Nahrung.
Auch die Aufnahme essenzieller Nährstoffe (wie beispielsweise von Vitaminen und Spurenelementen), die Sicherstellung des Verzehrs hygienisch korrekter Lebensmittel sowie das Thema der lebensmittelbedingten Krankheiten sind Felder der Lebensmittelwissenschaft. Sie teilt sich in die Bereiche der Lebensmitteltechnologie und -mikrobiologie auf. Auch die Toxikologie der Lebensmittel oder das Lebensmittelrecht gehören dazu.
Schon vor tausenden von Jahren hat der damals lebende Mensch seine Nahrung mithilfe von Feuer zubereitet, um sie schmackhafter zu machen und nutzte somit - wenn auch unbewusst schon chemische Prozesse. Heutzutage kennt jeder den verführerischen Duft eines Brotes, das gerade aus dem Ofen kommt oder das Aroma frisch gerösteten Kaffees. Sie sind das Resultat einer Reaktion, deren Namen oft unbekannt ist, die aber trotzdem fast jeder kennt: die Maillard-Reaktion.
Inhaltsverzeichnis
- I. Abbildungsverzeichnis
- II. Abkürzungsverzeichnis
- 1 Thematik und Gliederung
- 2 Maillard-Reaktion – Teilprojekt Nr. 1
- 2.1 Einleitung und theoretischer Hintergrund
- 2.2 Versuchsteil: Maillard-Reaktion
- 2.3 Diskussion und Fazit
- 2.4 Schlussteil und Auswertung!
- 3 Emulsion in Lebensmitteln – Teilprojekt Nr. 2
- 3.1 Einleitung und theoretischer Hintergrund
- 3.2 Versuchsteil: Herstellung von Mayonnaise
- 3.3 Schlussteil und Auswertung
- 4 Sauermilchprodukte – Teilprojekt Nr. 3
- 4.1 Einleitung und theoretischer Hintergrund
- 4.2 Versuchsteil: Herstellung von Joghurt
- 4.3 Schlussteil und Auswertung
- III. Anhang: Abbildungen zum praktischen Projektteil
- Teilprojekt 1 - Maillard-Reaktion
- Teilprojekt 2 – Emulsionen in Lebensmitteln: Herstellung von Mayonnaise
- Teilprojekt 3 - Sauermilchprodukte
- IV. Literaturverzeichnis
Zielsetzung & Themen
Dieser Projektbericht bietet einen praktischen Einblick in die Lebensmittelwissenschaft. Das primäre Ziel ist es, lebensmittelchemische Reaktionen zu erkennen, zu studieren und zu analysieren.
- Maillard-Reaktion und ihre Auswirkungen auf Aroma und Farbe
- Emulsionen in Lebensmitteln und die Rolle von Emulgatoren
- Herstellung und Eigenschaften von Sauermilchprodukten
- Lebensmittelchemische Prozesse und ihre Analyse
- Praktische Anwendung von Lebensmittelwissenschaft in der Herstellung
Auszug aus dem Buch
2.1 Einleitung und theoretischer Hintergrund
Schon vor tausenden von Jahren hat der damals lebende Mensch seine Nahrung mit Hilfe von Feuer zubereitet um sie schmackhafter zu machen und nutzte somit -wenn auch unbewusst- schon chemische Prozesse. Heutzutage kennt jeder den verführerischen Duft eines Brotes, das gerade aus dem Ofen kommt oder das Aroma frisch gerösteten Kaffees. Sie sind das Resultat einer Reaktion, deren Namen oft unbekannt ist, die aber trotzdem fast jeder kennt: die Maillard-Reaktion. (Schäfer 2020, S. 168).
Erst 1912 wurde ihr der Name nach ihrem Entdecker L.C. Maillard gegeben, als er nach dem Erhitzen von D-Glukose (Zucker) und Glycin von einem braunen Niederschlag berichtete (Matissek/Baltes 2016, S. 150).
Die Maillard-Reaktion hat einen großen Einfluss auf den für diverse Lebensmittel so charakteristischen Geruch und Geschmack (Ebermann/Elmadfa 2011, S. 700). Viele Speisen und Getränke hätten ein eher langweiliges Aroma ohne diese Reaktion. Deshalb kommt ihr in der Farb-u. Aromaentwicklung eine zentrale Bedeutung zu (Baltes 2007, S. 97f.). Es bedienen sich riesige Industriezweige dieses Effektes wie z.B. die der Wurst- u. Backwaren, aber u.a. auch die der Bier-o. Whiskeyherstellung (Schäfer 2020, S. 168).
Innerhalb dieser nicht enzymatischen Reaktion ab 140 °C, d.h. unter Ausschluss von Enzymen, reagieren unterschiedlich reaktive Aminosäuren und Amine mit ebenso unterschiedlich reaktiven Aldehyden wie Glukose, Fructose, Maltose o. Lactose (Ebermann/Elmadfa 2011, S. 700). Ähnlich wie beim Karamellisieren, bei dem der übliche Haushaltszucker, die Saccharose, beteiligt ist. Diese zwei Reaktionen dürfen nicht miteinander verwechselt werden (Belitz/Grosch/Schieberle 2008, S. 908).
Die Maillard-Reaktion beginnt damit, dass ein Aldehyd mit einem primären o. sekundären Amin unter Abspaltung von Wasser kondensiert (Ebermann/Elmadfa 2011, S. 701). Das Amin lagert sich an die Carbonyl-Gruppe des Aldehyds an. Sehr schnell im Anschluss spaltet sich Wasser ab. Es entstehen α- oder β-1-Desoxy-1-amino-1-glykoside, auch „Schiffsche Basen“ genannt. Noch sind sie farblos.
Zusammenfassung der Kapitel
2 Maillard-Reaktion – Teilprojekt Nr. 1: Dieses Kapitel untersucht die nicht-enzymatische Bräunungsreaktion, die für die typischen Aromen und Farben vieler Lebensmittel verantwortlich ist, anhand eines praktischen Vergleichs der Kuchenzubereitung im Backofen und in der Mikrowelle.
3 Emulsion in Lebensmitteln – Teilprojekt Nr. 2: Hier wird das Konzept von Emulsionen in Lebensmitteln, wie z.B. Mayonnaise, erklärt, einschließlich der Unterschiede zwischen Öl-in-Wasser- und Wasser-in-Öl-Emulsionen und der Funktion von Emulgatoren, gefolgt von der praktischen Herstellung von Mayonnaise.
4 Sauermilchprodukte – Teilprojekt Nr. 3: Dieses Kapitel behandelt die Herstellung von Sauermilchprodukten wie Joghurt durch Fermentation mit spezifischen Bakterienkulturen und deren positive Effekte, ergänzt durch einen praktischen Versuch zur Joghurtherstellung.
Schlüsselwörter
Lebensmittelwissenschaft, Maillard-Reaktion, Emulsionen, Sauermilchprodukte, Joghurt, Mayonnaise, Fermentation, Lebensmittelchemie, Aromastoffe, Bräunungsreaktion, Emulgatoren, Milchprodukte, Probiotika, pH-Wert
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Diese Arbeit ist ein Projektbericht, der einen praktischen Einblick in die Lebensmittelwissenschaft gibt und sich mit dem Erkennen und Studieren lebensmittelchemischer Reaktionen sowie deren Analyse befasst.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Die zentralen Themenfelder sind die Maillard-Reaktion, Emulsionen in Lebensmitteln (am Beispiel von Mayonnaise) und die Herstellung von Sauermilchprodukten (am Beispiel von Joghurt).
Was ist das primäre Ziel oder die Forschungsfrage?
Das primäre Ziel ist das Erkennen und Studieren lebensmittelchemischer Reaktionen sowie deren Analyse durch praktische Versuche.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Die Arbeit verwendet eine Kombination aus theoretischem Hintergrundwissen und praktischen Versuchsdurchführungen zur Untersuchung chemischer Prozesse in Lebensmitteln.
Was wird im Hauptteil behandelt?
Im Hauptteil werden drei separate Teilprojekte behandelt, die jeweils eine Einleitung zum theoretischen Hintergrund, einen Versuchsteil zur praktischen Durchführung und eine Diskussion bzw. Auswertung der Ergebnisse umfassen.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Die Arbeit wird durch Schlüsselwörter wie Lebensmittelwissenschaft, Maillard-Reaktion, Emulsionen, Sauermilchprodukte, Joghurt, Mayonnaise, Fermentation, Lebensmittelchemie, Aromastoffe, Bräunungsreaktion, Emulgatoren, Milchprodukte, Probiotika und pH-Wert charakterisiert.
Warum findet die Maillard-Reaktion in der Mikrowelle anders statt als im Backofen?
Die Maillard-Reaktion benötigt Temperaturen von über 140 °C. In der Mikrowelle wird diese Temperatur meist nicht erreicht, da Wasser bei 100 °C verdampft und somit keine höheren Temperaturen für die Reaktion entstehen können, was zu fehlenden Röstaromen und Braunfärbung führt.
Welche Funktion erfüllen Emulgatoren bei der Mayonnaise-Herstellung?
Emulgatoren sind amphiphile Moleküle, die hydrophobe und hydrophile Gruppen vereinen. Sie ermöglichen die Verbindung von normalerweise nicht mischbaren Phasen wie Öl und Wasser, indem sie Öltröpfchen umhüllen und so eine stabile Emulsion bilden.
Was sind die wichtigsten Bakterienstämme für die Joghurt-Herstellung?
Für die klassische Joghurt-Herstellung sind Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus und Streptococcus salivarius subsp. thermophilus die entscheidenden Bakterienstämme, die als Starterkultur dienen.
Wie beeinflusst der pH-Wert die Konsistenz und den Geschmack von Joghurt?
Während der Joghurt-Herstellung wandeln die Bakterien Milchzucker in Milchsäure um, wodurch der pH-Wert sinkt. Dieser Abfall führt zur Gerinnung des Milcheiweißes, zur Dicklegung der Milch und zur Entwicklung des typisch mild-säuerlichen Geschmacks.
- Citation du texte
- Ines Ochmann (Auteur), 2021, Maillard-Reaktion, Emulsionen und Sauermilchprodukte. Lebensmittelwissenschaftliche Übungen, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/1014863
