Niemals hätte ich gedacht, dass ein bisschen weißes Grundnahrungsmittel so viel Blubbern und Fließen verursachen kann. Das Ergebnis ist ein super knuspriger, leicht süßer und leicht bitterer Snack. Du weißt nicht, wovon wir sprechen? Es handelt sich um Honigwaben, hergestellt aus Zucker & Backpulver. Bei der Herstellung von Honigwaben kocht man Zucker und Zuckersirup, bis er schön braun ist. Dann gibt man Backpulver in die extrem heiße Zuckermischung. Dadurch blubbert und bläht sich der Zucker auf spektakuläre Weise auf.
Auch wenn die Zugabe von Backpulver mit Sicherheit der spektakulärste Teil der Herstellung von Honigwaben ist, steckt noch viel mehr Chemie dahinter. Die Umwandlung des hellen Zuckers in eine schöne braune Konsistenz erfordert eine Menge chemischer Reaktionen. Diese Bräunung wird Karamellisierung genannt und ist das Thema dieses Beitrags. Heute geht es um Chemie vom Feinsten.
Was ist Karamellisierung?
Karamellisierung ist eine Bräunungsreaktion in Lebensmitteln, d. h. die Reaktion erzeugt Moleküle mit einer braunen Farbe. Die Karamellisierung ist, genau wie die Maillard-Reaktion, ein Beispiel für eine nicht-enzymatische Bräunungsreaktion. Das bedeutet, dass die Bräunung ohne das Eingreifen von Enzymen erfolgt. Enzyme können bestimmte chemische Reaktionen katalysieren, wie zum Beispiel bei der Bräunung von Bananen. Bei der Karamellisierung werden Zucker in braune Farben und Aromen umgewandelt.
Temperatur der Karamellisierung
Die Karamellisierung erfordert hohe Temperaturen, um in Gang zu kommen. Die Temperatur, bei der dies geschieht, hängt von verschiedenen Faktoren ab. Der erste und wichtigste Faktor ist die Art des Zuckers. Normaler Zucker (Saccharose) und Glukose beginnen bei 160 °C zu karamellisieren. Maltose, ein häufiger Bestandteil von Maissirup, karamellisiert dagegen erst bei 180°C, während Fruktose schon bei 110°C karamellisieren kann.
Reaktionsmechanismus der Karamellisierung
Bei der Verwendung von normalem Zucker ist der erste Schritt im Reaktionsmechanismus die Zersetzung dieses Disaccharids in zwei Monosaccharide. Ein Teil dieser Zucker zerfällt in kleinere Moleküle, oft in Aromastoffe. Während des Prozesses bilden sich viele Aromen. Diacetyl ist eine sehr verbreitete Verbindung, andere Beispiele für weniger bekannte Verbindungen sind: Hydroxymethylfurfural (HMF), Hydroxyacetylfuran (HAF) oder Furanone wie Hydroxydimethylfuranon (HDF) und Dihydroxydimethylfuranon (DDF).
Ein großer Teil nimmt jedoch an Reaktionen teil, die große braune Moleküle bilden. Diese Monosaccharide reagieren zunächst unter Bildung eines Disaccharids. Diese reagieren dann weiter zu größeren Molekülen. Dies wird als Oligomerisierung bezeichnet. Bei diesem Prozess bilden sich drei farbige Hauptstrukturen:
- Caramelan (C12H12O9)
- Caramelen (C36H18O24)
- Caramelin (C24H26O13)
Chemiker verstehen immer noch nicht ganz, wie diese gebildet werden und wie die Moleküle tatsächlich aussehen.
Einfluss von Säuren und Basen auf die Karamellisierung
Wie ich im vorigen Absatz schrieb, sollte Honigwabe auf 150°C erhitzt werden, um eine schöne spröde Textur zu erhalten. Jetzt werden Sie vielleicht feststellen, dass dies noch unter der Karamellisierungstemperatur liegt, was auch richtig ist. Es gibt jedoch andere Möglichkeiten, die Karamellisierung zu beschleunigen. Eine Möglichkeit besteht darin, die Menge der vorhandenen Säuren oder Basen zu verändern. Wie Sie bereits in meinem Spezial über Backpulver erfahren haben, kann Backpulver als Base reagieren. Wenn man etwas mit Backpulver versetzt, wird es alkalischer (oder weniger sauer). Dadurch, dass es weniger sauer und deutlich alkalischer wird, wird die Karamellisierung um einiges beschleunigt! Als ich Natron zu meinen Honigwaben gab, wurde die Farbe deutlich dunkler und nahm eine perfekte goldene Honigfarbe an.
Das Tolle an Natron ist auch, dass es dem Produkt einen Auftrieb verleiht! Das Backpulver bildet Gas (siehe meinen anderen Beitrag zu diesem Thema) und erzeugt Luftblasen im Zuckersirup. Das ist gut, denn eine feste Zuckerlösung, die auf diese Temperatur erhitzt wurde, ist sehr hart und schwer zu essen. Aber wegen der vielen Luftblasen lässt er sich leicht bremsen und ist problemlos zu essen!
Zu guter Letzt: Wenn man keinen reinen Zucker, sondern eine Mischung verwendet (wie bei Maissirup), können Verunreinigungen die Reaktion ebenfalls beschleunigen. Meine Waben fingen bei 150C an, sich hellbraun zu verfärben, noch bevor ich Backpulver zugegeben habe.
Warum funktioniert Backpulver?
Ok, wenn ihr wie ich seid, stellt ihr euch jetzt eine Frage. Ich habe gerade gelernt, dass Backpulver durch Reaktion mit einer Säure ein Gas (Kohlendioxid) bilden kann. Wir geben aber keine Säure in die Waben, warum funktioniert es dann trotzdem?! Gute Frage, ich mag Ihre Überlegungen. Ich habe (noch) keine schlüssige Antwort finden können. Aber hier ist, was ich denke, was passiert.
Zunächst einmal ist Backpulver (Natriumbicarbonat) keine sehr stabile Verbindung, es kann ziemlich leicht reagieren und ein Gas bilden. Wenn die Temperaturen so hoch sind (wie bei Honigwaben), kann diese Reaktion auch ohne die Säure ablaufen, es ist wahrscheinlich stabiler, wenn die Komponente in jedem Fall ein Gas ist. Zweitens fängt der Zucker bei diesen hohen Temperaturen an, sich zu zersetzen, bevor die Karamellisierung stattfindet, und es sind Verunreinigungen aus dem Maissirup vorhanden. Ich denke, dass zumindest eine gewisse Säure vorhanden sein wird, die die Reaktion noch weiter katalysieren wird.
Honigwabenrezept
Honigwaben erfordern nur wenige Zutaten und Schritte. Viel Spaß damit!
Zutaten
- 100g Zucker
- 45g Maissirup
- 1/2 Teelöffel Backpulver
Anleitung
- Zucker und Maissirup in einem Topf verrühren und eine kleine Menge Wasser hinzufügen (die genaue Menge ist nicht wirklich wichtig, Wenn du mehr hinzufügst, kochst du einfach länger, um alles wieder abzukochen).
- Kochen Sie die Mischung bis zu einer Temperatur von 150C (am besten mit einem Thermometer).
- Nehmen Sie die Mischung vom Herd und rühren Sie das gesamte Backpulver in einem Zug ein. Mach das schnell und pass auf, der sehr heiße(!) Zuckersirup wird anfangen, stark zu sprudeln.
- Sofort auf eine hitzebeständige Oberfläche gießen (ich benutze ein mit Backpapier belegtes Backblech) und abkühlen lassen.
- Nach dem Abkühlen sollte er leicht in Scherben brechen.
Weiter lesen
Interessiert, mehr über Honigwaben zu erfahren? Der Guardian hat einen großartigen Artikel über Honigwaben geschrieben, mit vielen detaillierten Informationen. Das Rezept, das ich verwendet habe, ist von diesem Artikel inspiriert. Es gibt auch eine Menge wissenschaftlicher Artikel über Karamellisierung und ähnliches. Wer sich dafür interessiert, kann hier und hier nachsehen.
Sciencegeist über die Chemie von Karamellreaktionen.
Food-info.net über Karamellisierung