Enzyme, Produktion

Lebensmittel-Enzyme: Bei der Herstellung wird Gentechnik zum Standard

Enzyme? Im Zutatenverzeichnis erscheinen sie nicht, und kaum jemand weiß, dass sie bei zahlreichen Lebensmitteln eine wichtige Rolle spielen. Ob Käse, Brötchen, Fruchtsaft oder Süßigkeiten - ohne Enzyme geht kaum noch was. Lebensmitteltechnologen schätzen sie als präzise biochemische Werkzeuge. Die eingesetzeten Enzyme werden heute mit Hilfe von Mikroorganismen produziert - und die sind oft gentechnisch verändert.

Brötchen

Brot und Brötchen. Enzyme sorgen für eine stabile Kruste und gute Teigeigenschaften. Sie tragen auch dazu bei, dass Backwaren länger frisch bleiben.

Käse

Käse. Das Enzym Chymosin macht die Milch dick, damit daraus Käse wird. Früher kam es aus dem Kälbermagen, heute wird es überwiegend mit gentechnisch veränderten Mikroorganismen hergestellt.

Gummibärchen

Süßes ist nicht immer Zucker: Bei vielen Produkten ist es nicht mehr der klassische Zucker (aus Zuckerrüben oder -rohr), der ihnen die Süße verleiht, sondern Zucker aus pflanzlicher Stärke. Diese „Stärkeverzuckerung“ ist ohne Enzyme nicht möglich.

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Milch

Milchprodukte: Lactosefrei mit Enzymen

Grafik: Enzyme Anwendungen

Enzyme: Verteilung der Anwendungsbereiche auf dem Weltmarkt (nach Umsatz)

Quelle: AB Enzymes

Enzyme sind die Wirkstoffe lebender Zellen. Es gibt etwa 10.000 verschiedene natürlich vorkommende Enzyme. Jedes kann bestimmte Moleküle ab- oder umbauen, weitaus schneller und präziser als vergleichbare chemische Prozesse. Als biologische Katalysatoren beschleunigen sie kaum wahrnehmbare biochemische Reaktionen um ein Viel- Millionenfaches - und das alles unter lebensfreundlichen Bedingungen.

In der Lebensmittelherstellung und -verarbeitung werden sie als sanfte, zielgenaue biochemische Werkzeuge eingesetzt. Die Fähigkeiten der Enzyme sind groß: Sie modifizieren Stärke, optimieren Fette und Eiweiße, machen Brötchen knusprig, stabilisieren Schäume oder „verkleben“ Fleischteile. Enzyme steuern Reifeprozesse, machen die Milch für die Käseherstellung dick und klären Apfelsäfte. Sie helfen, Aromen und Fruchtauszüge zu gewinnen und sorgen für die Bissfestigkeit von Cornflakes.

Auch um unerwünschte oder für bestimmte Personengruppen unverträgliche Stoffe aus Lebensmitteln zu entfernen, sind Enzyme geeignete Werkzeuge: Sie können Milchzucker (Lactose) abbauen, um lactose-freie Produkte zu erhalten; sie können den Glutengehalt in Getreideprodukten reduzieren oder dafür sorgen, dass beim Backen oder Frittieren weniger Acrylamide entstehen.

Bio- und Gentechnik: Die Überwindung der natürlichen Knappheit

Lange Zeit begrenzte die Knappheit des natürlichen Angebots eine wirtschaftliche Verwendung isolierter Enzyme. Ihre chemische Synthese ist wegen der komplizierten Molekülstruktur kaum möglich. Zudem werden unter natürlichen Bedingungen Enzyme meist nur in geringen Konzentrationen gebildet. Lange Zeit waren Enzyme für eine breite Anwendung in Massenprodukten daher viel zu teuer.

Doch das Nadelöhr der knappen Verfügbarkeit ist längst überwunden. Inzwischen wird eine Vielzahl von Enzymen biotechnisch gewonnen. Verschiedene Mikroorganismen - Bakterien, Hefen, Schimmelpilze - sind darauf gezüchtet worden, die für ihren eigenen Stoffwechsel benötigten Enzyme in großen Mengen auszuschütten. Oft sind die dafür verwendeten Mikroorganismen gentechnisch verändert. In vielen Fällen ist es nur so möglich, die benötigten Enzyme kostengünstig und in ausreichenden Mengen zu produzieren.

Zum Beispiel…

Käse: Bei der Käseherstellung wird zur Dicklegung der Milch traditionell Labferment aus Kälbermagen eingesetzt. Heute wird der Hauptwirkstoff des Labferments, das Enzym Chymosin, mit Hilfe von gentechnisch veränderten Mikroorganismen hergestellt.

Brot und Brötchen: Vor allem bei den sich immer mehr durchsetzenden Tiefkühl-Teiglingen, die in Backshops und Supermärkten fertig gebacken werden, sind Enzyme unverzichtbar: Sie sorgen für Volumen und eine gleichmäßige Dichte, sie gleichen natürliche Unterschiede bei der Getreidequalität aus und verkürzen die Aufgehzeiten des Teiges. Im fertigen Brot machen Enzyme die Kruste knuspriger und die Farbe intensiver, ungekühlte Backwaren werden nicht so schnell hart und trocken. (z.B. Amylasen, Xylanasen)

Fruchtsaft: Besonders bei Beeren verbessern Enzyme (Pektinasen) die Extraktion von Farb- und Aromastoffen. In einigen Fällen klären sie naturtrübe Säfte. Bei Säften aus Beeren, Südfrüchten, Äpfel und Birnen ist der Einsatz von Enzymen allgemein üblich.

Traubenzucker und Stärkeverzuckerung : Enzyme zerlegen Stärke – zum Beispiel aus Mais – in ihre Zucker-Grundbausteine. Dieser als Stärkeverzuckerung bezeichnete Prozess wird heute großtechnisch durchgeführt. Aus ihm gehen viele Lebensmittelzutaten und –zusatzstoffe hervor, etwa Traubenzucker, Glukosesirup, Isoglukose bzw. Fruktose-Glukose-Sirup)oder verschiedene Zuckeraustauschstoffe wie etwa Sorbit. Die bei der Stärkeverzuckerung eingesetzten Enzyme werden heute überwiegend mit Hilfe gentechnisch veränderter Mikroorganismen gewonnen.

Lebensmittelenzyme in der EU: Zulassung, aber keine Kennzeichnung

In Europa sind schätzungsweise 1800 Enzympräparate auf dem Markt. Lange Zeit gab dafür in den meisten EU-Ländern keine besonderen Vorschriften. Fr Lebensmittelenzyme hat sich das inzwischen geändert: In der EU müssen sie nun ein Zulassungsverfahren durchlaufen, bei dem auch die Sicherheit bewertet wird. Die Anforderungen sind für alle Enzyme gleich, unabhängig vom Herstellungeverfahren. Ist es „mit Gentechnik“, darf das betreffende Enzympräparat keine Überreste der Produktionsorganismen enthalten und die neu eingeführte DNA nicht nachweisbar sein. Etwa 40 Prozent der bisher für das Zulassunsgverfahren eingereichten Enzym-Präparate werden mit gentechnisch veränderten Mikroorganismen hergestellt, etwa genau so viele mit konventionellen. Die übrigen werden aus Pflanzen und Tieren gewonnen (Stand Ende 2015).

Enzyme müssen nur dann im Zutatenverzeichnis eines Lebensmittels aufgeführt werden, wenn sie im Endprodukt eine technologische Funktion erfüllen. Das ist aber nur ganz selten der Fall. Gleich ob gentechnisch hergestellt oder nicht - im Regelfall werden Enzyme generell nicht deklariert.