Amylase

Wirkung

Amylasen ist der Sammelbegriff für verschiedene Stärke abbauende Enzyme, die in der Natur weit verbreitet sind. Sie kommen in Tieren und Pflanzen vor und werden von vielen Mikroorganismen gebildet.

Um die in der Nahrung vorhandene pflanzliche Stärke zu verwerten, müssen die großen Stärkemoleküle zuvor in kleinere Einheiten zerlegt werden. Dieser Stärkeaufschluss wird durch Amylasen und andere Enzyme bewirkt. Sie werden von den im Darm siedelnden Mikroorganismen gebildet.

• Es gibt verschiedene Amylase-Typen. Diese "zerschneiden" die verzweigten Stärkemoleküle jeweils an ganz bestimmten Stellen. Je nach Amylase-Typ entstehen dabei Einfachzucker wie Traubenzucker (Glukose) oder Fruchtzucker (Fruktose), Mehrfachzucker (Maltose, Malzzucker) oder besondere Stärkeformen (Dextrine).

• Unterschieden werden etwa Alpha-Amylase, Beta-Amylase, Glucoamylase (auch: Gamma-Amylase, Amyloglucosidase), maltogene Amylasen, Pullulanase. 

Verwendung

In der Lebensmittelindustrie kommen Amylasen vor allem dort zum Einsatz, wo stärkehaltige Rohstoffe verwendet werden. Zwar sind Amylasen natürlicherweise in vielen dieser Rohstoffe - etwa in Getreide oder Hefen - vorhanden. Doch die rohstoffeigenen Amylasen reichen oft nicht aus oder sie wirken zu langsam. Um die Stärke-Aufspaltung zu steuern oder zu beschleunigen, werden großtechnisch gewonnene Amylasen zugesetzt. Diese Präparate enthalten meist ein Gemisch mehrerer Amylase-Typen.

Die wichtigsten Anwendungsgebiete für Amylasen im Lebensmittelbereich sind Stärkeindustrie und Stärkeverzuckerung:

• Amylasen bauen Mais- oder Kartoffelstärke in mehreren Schritten zu zuckerhaltigen Sirupen ab (Glukosesirup, Fruktosesirup). Diese finden eine breite Verwendung etwa bei Süßwaren, Backwaren, Speiseeis oder Tomatenketchup. Glukosesirup ist zudem Grundstoff für viele weitere Lebensmittelzutaten und -zusatzstoffe.

• Backwaren: Amylasen sind vielfach in Backmischungen enthalten. Sie "verdauen" die Stärke vor. Bei Hefebackwaren führt das zu einer erhöhten Leistung der Hefen, wodurch die Teiggängigkeit verbessert und das Volumen des Gebäcks vergrößert wird. Vor allem bei Weißbrot sollen Krustenstabilität und Lagerfähigkeit ("Altbackenwerden") verbessert werden. Zunehmende Bedeutung hat der Zusatz von Amylasen bei tiefgekühlten Teigen und Backwaren. Sie sind an der Gebäckbräunung und an der Bildung von Geschmacksstoffen beteiligt. Häufig werden in der Backindustrie Amylasen und Xylanasen kombiniert.

• Alkoholindustrie: Viele Spirituosen werden aus Stärke (Getreide, Kartoffeln) gewonnen. Diese muss erst von den Amylasen in Zuckereinheiten aufgespaltet werden, damit sie zu Alkohol vergoren werden können.

• Fruchtsaft: Amylasen bauen stärkehaltige Trübstoffe ab.

• Bier (nicht in Deutschland): Beim traditionellen Mälzen bauen die gersteeigenen Amylasen die Stärke ab. Um diesen Vorgang zu optimieren, werden neben anderen isolierten Enzymen auch Amylasen zugesetzt. Diese im Ausland verbreitete Praxis ist in Deutschland nicht zulässig, da sie gegen das gesetzlich vorgeschriebene Reinheitsgebot verstößt.

• Zuckerindustrie: Durchsatz und Ausbeute erhöhen, Aufreinigung verbessern

• Futtermittelzusätze: Amylasen verbessern den Stärkeaufschluss und tragen so zu einer besseren Verwertung pflanzlicher Futtermittel bei.

• In Wasch- und Reinigungsmitteln bauen Amylasen stärkehaltige Verschmutzungen ab.

• Textilverarbeitung

Gentechnik

In der Lebensmittel- und Futtermittelproduktion eingesetzte Enzyme werden in der Regel mit gentechnisch veränderten Mikroorganismen hergestellt. Andere Präparate sind kaum noch auf dem Markt.

Vor allem bakterielle Amylasen werden inzwischen überwiegend mit Hilfe von gentechnisch veränderten Mikroorganismen gewonnen. Bei der Herstellung mit Pilzen wie Aspergillus kommen auch konventionelle Stämme zum Einsatz.

Zulassung und Kennzeichnung

Zulassung. Die Verwendung von Enzymen ist in der EU gesetzlich geregelt. Besondere Anforderungen für mit Hilfe gentechnisch veränderter Mikroorganismen hergestellte Enzyme gibt es nicht.

• Lebensmittel: Lebensmittelenzyme dürfen in Zukunft nur verwendet werden, wenn sie in einer "Gemeinschaftsliste" eingetragen sind. Dafür müssen die Enzyme bestimmte Kriterien erfüllen: Ihr Verzehr muss gesundheitlich unbedenklich sein, sie müssen technologisch notwendig sein und dürfen den Verbraucher nicht irreführen. Mit einer ersten Gemeinschaftsliste ist nicht vor 2015 zu rechnen.

• Futtermittel: Wie alle Futtermittelzusätze müssen auch Enzyme für diesen Zweck ausdrücklich erlaubt sein. Voraussetzung dafür ist eine Sicherheitsbewertung durch die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA). Bislang sind mehrere Amylase-Präparate, in Kombination mit Xylanasen und Glucanasen, in die EU-weit gültige Positivliste aufgenommen worden.

Kennzeichnung 

• Bei Lebensmitteln müssen Enzyme nicht in der Zutatenliste aufgeführt (mit wenigen Ausnahmen).
• Bei Futtermitteln gelten Enzyme als Zusatzstoffe und müssen auf der Verpackung entsprechend deklariert werden.

Grundsätzlich ist die Herstellungsweise von Enzymen kein Kennzeichnungstatbestand. Daher müssen auch mit gentechnisch veränderten Mikroorganismen erzeugte Enzyme nicht besonders gekennzeichnet werden.