bruning
Bruning er en fælles betegnelse for ændring af farve i mørk retning, som ofte er en vigtig indikation for kemiske forandringer i levende organismer eller i fødevarer. For fødevarer gælder det både under modning, tilberedning og opbevaring.
Bruning kendes fra huden, hvor solens lys under solbadning og andre udendørs aktiviteter eller ved anvendelse af solarier igangsætter kemiske ændringer af hudens pigmenter som kendes som solbrændthed. Ved den lysinducerede dannelse af det mørkfarvede pigment melanin beskyttes hudens celler mod solens ultraviolette lys. Brune pigmenter dannes også i huden og andet væv under aldring.
Bruning kendes fra madlavning og dansk gastronomi, hvor en specialitet er brunede kartofler som tilbehør til stegt and, stegt gås og flæskesteg. Kogte hvide kartofler overtrækkes på stegepanden med karamelliseret sukker fremstillet ved opvarmning og afvanding af sukker i smeltet smør. I den traditionelle danske madlavning brunes de opbagte saucer typisk ved tilsætning af madkulør.
"Bruningsreaktion" er den overordnede betegnelse indenfor fødevareteknologi og fødevarevidenskab for en række forskellige kemiske reaktioner, der foregår i fødevarer under tilberedning og lagring og som ændrer fødevarernes farve. Brunfarvning vil samtidig ændre fødevarernes aroma og smag i positiv retning, mens næringsværdien typisk falder både for indhold af vitaminer og proteiner.
For nogle fødevarer bremses brunfarvning af opvarmning, mens opvarming fremmer brunfarvning af andre fødevarer.
For de fødevarer, hvor opvarmning bremser brunfarvning, skyldes bruning naturligt forekommende enzymer i fødevarerne. Brunfarvning af fødevarer skyldes således ofte enzymatisk iltning af polyfenoler forårsaget af polyfenoloxidaser. Sådan enzymatisk brunfarvning bremses af opvarmning, da varme denaturerer og dermed deaktiverer enzymer.
Brunfarvning af fødevarer kan også skyldes sukkerarters karamellisering under opvarmning eller reaktioner mellem fødevarernes reducerende sukkerarter og fødevarernes aminer eller proteiner. Sådan ikke-enzymatisk brunfarvning fremmes af opvarmning .
Enzymatisk brunfarvning ses ved beskadigelse af frugt som for overskårne pærer og avocado, revne æbler eller stødte bananer, og mekanisk beskadigelse af grøntsager som for skrællede kartofler eller snittet salat. Enzymatisk brunfarvning er planternes sårdannelse og skal beskytte plantevævet mod insektangreb, fysisk beskadigelse og udtørring. Den enzymatiske brunfarvning påbegyndes, når polyfenoloxidaserne, der i plantecellerne er adskilt fra polyfenolerne, får kontakt med enzymernes substrat ved fysisk beskadigelse af plantevæv. Enzymatisk brunfarvning af frugt og grøntsager er normalt uønsket og kan forhindres ved sænkning af pH med citronsaft eller eddike under måltidets tilberedning. Enzymatisk brunfarvning kan også begrænses med sulfit under tørring af frugt efter høst som ved "svovling" af abrikoser og rosiner.
Mørkfarvning af teblade til sort te er en enzymatisk brunfarvning trods betegnelsen "fermentering". Ved fremstilling af grøn te forhindres denne enzymatisk oxidation af tebladenes polyfenoler ved opvarming af de friske teblade umiddelbart efter plukning. For oolong te tillades oxidation og brunfarvning kortvarigt for at afbrydes ved opvarmning. Farvedannelse i kakao er ligeledes en enzymatisk bruningsreaktion.
Ikke-enzymatisk brunfarvning ses ved stegning og bagning og ved anden opvarmning. Farvedannelse i kaffe under ristning er en ikke-enzymatisk brunfarvning.
Brødskorpens brune farve og den bagte smag og lugt skyldes sukkerarters reaktion med proteiners frie aminogrupper. Tilsvarende reaktioner foregår i køds stegeskorpe og i kartoffelsnitters overflade ved friturestegning med udvikling af stegt smag og aroma. Disse reaktioner indledes alle med den såkaldte Maillard-reaktion som første trin med dannelse af N-glykosider, der fraspalter vand under opvarming. Dannelse af N-glykosider efterfølges af en række vidtgående kemiske omdannelser med dannelse af mørkfarvede melanoide pigmenter, der er nitrogenholdige polymerisationsprodukter.
Karamellisering af sukkerarter er en anden type ikke-enzymatisk bruning, der medfører omfattende tab af vand under sukkerarters polymerisation til brune nedbrydningsprodukter. Karamellisering kan iagtages ved tør opvarmning af sukker på en stegepande.
Karamellisering fremmes af basiske betingelser, og ved industriel fremstilling af brune tilsætningsstoffer til læskedrikke som cola for at give farve tilsættes ammoniak under opvarmning af sukker for at fremme bruningreaktioner.
Det stigende sukkerindtag har vakt bekymring og ses som årsag til en række velfærdssygdomme. Det er imidlertid uklart, om det er sukker som sådan, eller det er bruningsprodukter fra reaktioner mellem sukkerarter og proteiner, der giver helbredsproblemer. Især indtag af AGE's (advanced glycation endproducts) og det kræftfremkaldende akrylamid er under mistanke. Forekomsten af flere af disse reaktive omdannelsesprodukter af sukkerarter øges i kroppen i forbindelse med højt indtag af sukker og indtag af stærkt varmebehandlede fødevarer, som kan kendes på deres kraftige brunfarvning, der skyldes ikke-enzymatisk bruning.
AGE's, der også dannes i kroppen især i forbindelse med sukkersyge og aldring, nedsætter blodforsyning til væv og er måske en af de vigtige årsager til åreforkalkning, kredsløbssygdomme og hjertesvigt.