Das braune Geheimnis von Kaffee & Co.

Melanoidine in Lebensmitteln sind bisher kaum erforscht

Melanoidine gehören zu unserem „täglich Brot“. Wie sie im menschlichen Organismus wirken, ist jedoch kaum bekannt

„Melanoidine - igitt, was ist denn das nun wieder“, werden sich viele fragen. Dabei haben sie zum Frühstück sicher in Form von Brot, Toast, Cornflakes, Kaffee oder Kakao jede Menge davon zu sich genommen.

Im Verlauf der so genannten Maillard Reaktion entstehen aus Kohlenhydraten und Aminosäuren neben einer Vielzahl von Aromastoffen gelbbraune, manchmal fast schwarz gefärbte Polymere - die Melanoidine. Durch hohe Temperaturen, wie sie beim Backen und Rösten auftreten, werden die Reaktion beschleunigt und besonders viele und dunkle Melanoidine gebildet. Sie stellen deshalb in Produkten wie Brot, Kaffee, Malz, Nüssen oder Cornflakes einen nicht unerheblichen Anteil am Lebensmittel dar - in Kaffee sind es beispielsweise bis zu 30 Prozent. Allerdings ist die Melanoidinbildung nicht immer erwünscht: Wer mag schon gelbbräunlich gefärbte Trockenmilch?

Obwohl Melanoidine in vielen Lebensmitteln vorhanden sind oder sogar bewusst erzeugt werden, wusste man bisher über ihre Struktur sowie ihre chemischen und biochemischen Eigenschaften relativ wenig. Ende 1998 wurde deshalb ein EU-COST-Projekt ins Leben gerufen, das die europäische Zusammenarbeit der auf diesem Gebiet tätigen Wissenschaftler fördern sollte. Für die TU Berlin nehmen Prof. Lothar Kroh als Arbeitsgruppenleiter und Mitglieder seines Arbeitskreises am Institut für Lebensmittelchemie aktiv und verantwortlich an diesem Projekt teil.

Das wissenschaftliche Programm ist in verschiedene Themenschwerpunkte untergliedert. Neben dem strukturellen Aufbau der Melanoidine wird ihr Einfluss auf die Bindung von Aromastoffen und die Konsistenz von Lebensmitteln untersucht. Der gegenwärtig anhaltende starke Trend zu aromatisierten Kaffees führte z. B. zu der Fragestellung, wie der Röstgrad von Kaffeebohnen die Wahrnehmung bestimmter Aromen oder Süßstoffe im Kaffeegetränk beeinflusst. Im Mittelpunkt des wissenschaftlichen Interesses stehen außerdem die antioxidativen und damit konservierenden Eigenschaften der Melanoidine. Durch gezielte Beeinflussung technologischer Prozesse könnten im Lebensmittel Melanoidine mit maßgeschneiderten antioxidativen Eigenschaften produziert werden, die die Haltbarkeit dieser Lebensmittel verlängern und den Zusatz künstlicher Konservierungsstoffe überflüssig machen würden. Abbaureaktionen wertvoller Lebensmittelbestandteile wie Vitamine könnten so unterdrückt und die Aromastabilität zum Beispiel von Bier verbessert werden. Ein weiteres wichtiges Teilprojekt beschäftigt sich mit den physiologischen Eigenschaften der Melanoidine und ihrem Verhalten im menschlichen Organismus. Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass Melanoidine die Absorption potenziell gefährlicher Substanzen aus der Nahrung (z. B. Schwermetallionen oder Cholesterol) minimieren, allerdings auch für die Ausscheidung wichtiger Spurenelemente verantwortlich sein können. Bisher ist noch weitgehend unklar, ob die polymeren Verbindungen im Verdauungsprozess abgebaut und eventuelle Bruchstücke resorbiert werden.

Wir hoffen, dass am Endes des Projekts, in ca. zweieinhalb Jahren, viele der noch offenen Fragen beantwortet sind und damit die Forschung ein weiteres Stück zur Sicherheit und besseren Qualität von Lebensmitteln beigetragen hat.

Dr. Bettina-Maria Cämmerer,
Institut für Lebensmittelchemie

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