Il y a de nombreuses réactions de brunissement des aliments : certaines se font à température ambiante et résultent de l'action d'enzymes, comme quand on coupe des fruits ou des légumes tels que pommes, bananes, avocats, artichauts, champignons, et cetera ; l'endommagement des cellules du tissu végétal libère des phénols et des enzymes phénolases, qui étaient jusque-là stockés dans des compartiments séparés des cellules, ce qui déclenche des réactions qui engendrent finalement des composés bruns nommé mélanoïdines.
Mais le brunissement du malt ne résulte pas de telle réactions ; il découle plutôt de réaction non enzymatiques, engendrées par la chaleur et parfois fautivement nommées réaction de Maillard. En réalité, ces réactions furent découvertes par le pharmacien lillois Lucien Dussart en 1856. Elles font intervenir soit des acides aminés, soit des peptides, soit des protéines, et d'autre part des sucres réducteurs tels que glucose, fructose, et cetera. Ces réactions furent beaucoup étudiées par l'école allemande de chimie, notamment autour d'Émile Fisher (prix Nobel de chimie en 1902)… et on notera que ces réactions de brunissement ne sont qu'une des possibilités, car on en connaît bien d’autres : pyrolyses variés (notamment la caramélisation des sucres), oxydation, et cetera.
