Enzyme und Food Design: Werkzeuge der modernen Lebensmitteltechnologie

Die industrielle Produktion von Enzymen ist in den vergangenen Jahren immer besser und billiger geworden. Zudem weiß man heute mehr über die biochemischen Prozesse, die in Nahrungsmitteln ablaufen und wie sie zu steuern sind. Das hat die Anwendungsmöglichkeiten für Enzyme im Lebensmittelbereich deutlich erweitert.

Nicht erst, seit sie mit gentechnisch veränderten Mikroorganismen hergestellt werden können, spielen Enzyme in der Lebensmittelverarbeitung eine Rolle. Schon immer haben sich die Menschen der Enzyme und den von ihnen gesteuerten biochemischen Reaktionen bedient - lange Zeit eher intuitiv.

Pektinase - das erste Lebensmittelenzym als Präparat

Pektinasen waren die ersten Lebensmittelenzyme, die als Präparat verwendet wurden. Sie erleichtern und verbessern das Auspressen von Obst und Gemüse, indem sie die Zellwände der Pflanzen schneller aufschließen und dadurch die Saftausbeute erhöhen. Nach dem Auspressen werden noch vorhandene Trübstoffe abgebaut, um etwa klaren Apfelsaft zu produzieren.

Auch in vielen Backmischungen, mit deren Hilfe die Bäcker es heute schaffen, schon morgens früh eine reiche Auswahl Brote und Brötchen anzubieten, sind Enzyme enthalten. Je nach Produkt sorgen sie für optimale Teigeigenschaften, für Krustenstabilität, Volumen und Färbung. Das inzwischen weit verbreitete Aufbacken von vorproduzierten, gefrorenen Teiglingen wäre ohne Enzyme kaum möglich.

Die kommerziell bedeutendste Anwendung von Enzymen im Lebensmittelbereich ist jedoch die Stärkeverzuckerung. Heute sind Rüben- oder Rohrzucker längst nicht mehr die alleinigen Lieferanten für Zucker. Im Prinzip kann das jede stärkehaltige Pflanze übernehmen: Enzyme zerlegen die Stärke in ihre Grundbestandteile - verschiedene Zucker - und fügen sie zu weiteren Zutaten und Zusatzstoffen zusammen.

Mehr Wissen, bessere Enzyme, mehr Anwendungsmöglichkeiten.

In den vergangenen Jahren sind in der Lebensmittelverarbeitung immer neue Anwendungsfelder hinzugekommen.

• Die Herstellung der Enzyme ist - vor allem durch gentechnische Verfahren und erweiterte mikrobiologische Kenntnisse - immer billiger geworden, ihre Reinheit und Qualität immer besser.
• Es können Enzyme mit einer spezifischen Wirkung hergestellt werden. Für einzelne Anwendungen stehen maßgeschneiderte Präparate zur Verfügung.
• Das Wissen über die während der Verarbeitung oder Zubereitung ablaufenden biochemischen Vorgänge in einem Lebensmittel hat stark zugenommen. Enzyme sind die Werkzeuge, diese Prozesse zu steuern und zu optimieren. 

Kaum eine Lebensmitteltechnologie-Tagung, auf der nicht neue Einsatzmöglichkeiten für Enzyme vorgestellt werden: Sie modifizieren Stärke, optimieren Fette und Eiweiße, sie stabilisieren aufgeschlagene Schäume oder Cremes und "verkleben" unterschiedliche Fleischteile zu Kochschinken. Enzyme sorgen für die Bissfestigkeit von Cornflakes, die Gefrier-Tau-Stabilität eines Fertigteiges, die gleichmäßige Qualität von Eiswaffeln und verhindern das Kleben von Nudeln nach dem Kochen. Und sie bauen Asparagin, den Vorläufer für das möglicherweise krebserregende Acrylamid, ab. Auf diese Weise lässt sich der Acrylamidgehalt von Knäckebrot und Kartoffelchips um bis zu 90 Prozent reduzieren.

Enzyme konservieren Mayonnaise und Eiprodukte, steuern die Reifung von fermentierten Lebensmitteln und Getränken, sie kitzeln - ob beim Käse oder beim Rotwein - intensivere Aromen heraus. Sie spalten aus Butter- oder Käsearomen Fettsäuren ab oder bilden aus Eiweißen Würze oder Bratengeschmack.

Auch an der Gewinnung von färbenden Auszügen aus Früchten, Beeren oder Blattgrün sind sie beteiligt. Sie entfernen biochemisch die Schalen von Obst und helfen bei der Extraktion von Zitrusessenzen. Mit Hilfe von Enzymen können Stärke, Fette oder Eiweiße so modifiziert werden, dass sie bestimmte technologische Aufgaben im Lebensmittel erfüllen. Solche "funktionellen Komponenten" übernehmen zunehmend die Aufgaben der bei vielen Konsumenten ungeliebten Zusatzstoffe ("E-Nummern").

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