Bei der Herstellung und Lagerung von Lebensmitteln ist die Bräunung von Lebensmitteln eine der wichtigsten chemischen Reaktionen. Die Lebensmittelbräunung wirkt sich neben der Färbung auf den Geschmack, den Nährstoffgehalt und den Wert eines Lebensmittels aus. Während viele Lebensmittelbräunungen unerwünscht sind und als Teil eines Verderbs des Lebensmittels angesehen werden, gibt es auch erwünschte Bräunungen bei der Herstellung von Lebensmitteln, beispielsweise beim Backen von Brot oder beim Anbraten von Fleisch oder Kartoffeln. Bei der industriellen Herstellung von Lebensmitteln werden verschiedene Methoden zur Vermeidung einer unerwünschten Lebensmittelbräunung verwendet.
Enzymatische Bräunung
Die enzymatische Bräunung entsteht durch eine Oxidation von phenolischen Stoffen in Anwesenheit von Luftsauerstoff zu Chinonen durch die Polyphenoloxidase und erfolgt insbesondere in Obst, Gemüse, Fisch und Meeresfrüchten. Die Cofaktoren der Polyphenoloxidase sind Kupferionen. In Folge der Reaktionen der Polyphenoloxidase reagieren die elektrophilen Chinone mit den nukleophilen Aminogruppen. Anschließend werden über nichtenzymatische Reaktionen polymere Melanoidine gebildet. Die Bräunungsrate korreliert mit der Konzentration der Polyphenoloxidase im Lebensmittel. Daher werden Methoden zur Minderung der Lebensmittelbräunung durch Hemmung der Polyphenoloxidase untersucht. Neben der Polyphenoloxidase werden Chinone auch durch die Laccase gebildet.
Nichtenzymatische Bräunung
Die nichtenzymatische Bräunung bezieht sich vor allem auf die Reaktion von Amin-haltigen Stoffen (wie Aminosäuren, Peptide und Proteine) mit den Carbonylgruppen von reduzierenden Zuckern, Ascorbinsäure (Vitamin C), den Oxidationsprodukten der Ascorbinsäure oder oxidierten Fetten über die Maillard-Reaktion. Bei trockenen Gartechniken wie Braten, Backen oder Frittieren wird die Bräunung beschleunigt. Dabei laufen die verschiedenen Reaktionen parallel ab. Daneben entsteht eine Bräunung von Lebensmitteln über die Karamellisierungsreaktion.
