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Enzymatische Stärkeverzuckerung
Traubenzucker und Glukosesirup
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Die Umwandlung von pflanzlicher Stärke in
verschiedene Zucker ist ein wichtiger Zweig der Stärkeindustrie und
zugleich eines der wirtschaftlich bedeutendsten Anwendungsfelder der
Gentechnik. Unzählige Lebensmittel enthalten Zutaten, die aus der
Stärkeverzuckerung hervorgegangen sind. Die zentrale Rolle in diesem
Prozess spielen Enzyme - und sie werden überwiegend mit gentechnisch
veränderten Mikroorganismen hergestellt.
Alle Pflanzen bestehen zu einem mehr oder
weniger großen Anteil aus Stärke, die aus verschiedenen, chemisch
miteinander verbundenen Zuckern zusammengesetzt ist. Werden deren
Bindungen gelöst, zerfällt die Stärke in die
einzelnen Zucker-Bausteine. Auf diese Weise können süße Zucker nicht
nur aus Zuckerrohr und Zuckerrüben, sondern auch aus pflanzlicher
Stärke gewonnen werden. Dies geschieht heute großtechnisch im
Prozess der Stärkeverzuckerung.

Stärkeverzuckerung. Nicht nur der Grundstoff
Stärke kann aus gentechnisch verändertem Mais
stammen. Die Enzyme, welche die Stärke in die
Zucker-Bausteine zerlegen, werden überwiegend mit gentechnisch
veränderten Mikroorganismen hergestellt. |
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Die wichtigsten pflanzlichen
Stärkelieferanten dafür sind Mais,
Kartoffeln und Weizen.
Mussten früher starke Säuren eingesetzt
werden, um die Stärke in einzelne Zucker aufzutrennen, nutzt man
heute fast nur noch Enzyme. Sie bieten eine Reihe von Vorteilen: Da
Enzyme die verzweigten Stärkemoleküle an ganz bestimmten Stellen
knacken, lässt sich der Verzuckerungsprozess gezielt steuern. So
erhält man verschiedene Stärkesirupe, die sich in ihrer Süßkraft, aber
auch in ihren technologischen Eigenschaften unterscheiden. Diese
Sirupe werden nicht nur als maßgeschneiderte Süßungsmittel in
unzähligen Lebensmitteln und Getränken verwendet, sondern auch zu Traubenzucker, Zuckeraustauschstoffen oder
Fettersatzstoffen weiterverarbeitet.
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Lange Zeit war die Stärkeverzuckerung
wirtschaftlich kaum interessant. Dies änderte sich, als die zur
Stärkespaltung benötigten Enzyme billig, in unbegrenzten Mengen und
in ausreichender Qualität hergestellt werden konnten. Heute werden -
bis auf wenige Ausnahmen - fast alle in der Stärkeverzuckerung
eingesetzten Enzyme in der Regel mit Hilfe von gentechnisch
veränderten Mikroorganismen gewonnen.
Drei Schritte - Enzyme sind immer dabei.
Der Prozess der Stärkeverzuckerung verläuft
in drei Stufen. In jeder spielen bestimmte Enzyme die entscheidende
Rolle.
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Stärkeverflüssigung: In der ersten
Stufe wird die Stärke in verschiedene Zuckereinheiten gespalten.
Es entsteht ein Gemisch aus Maltosen (Malzzucker) und Dextrinen
(Zwischenform zwischen Stärke und Dextrose). Die eingesetzten Stärke
spaltenden Enzyme (verschiedene Amylasen) sind überwiegend gentechnisch hergestellt.
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Stärkeverzuckerung: Die entstandenen
Abbauprodukte werden nun weiter zu Einfachzuckern ( Monosaccharide) aufgespalten. Es bildet sich Glukosesirup, der in vielen Süß- und
Backwaren ganz oder teilweise den traditionellen Zucker ersetzt.
Glukosesirup ist ein Gemisch aus Glukose (Traubenzucker) und
Fruktose (Fruchtzucker); er hat geringere Süßkraft als der weiße
Haushaltszucker (Saccharose), kristallisiert jedoch weniger rasch
als dieser. In dieser Stufe wird wiederum die gezielt
Stärke abbauende Wirkung bestimmter Enzyme (Glucoamylase und
Pullulanase) genutzt.
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Isomerierung: Ein besonderes,
überwiegend gentechnisch hergestelltes Enzym ( Glukose-Isomerase)
wandelt einen Teil der Glukose in Fruktose um. Nach mehrmaligem
Prozessdurchlauf steigt der Fruktosegehalt und damit die Süßkraft
immer weiter an - bis der gewonnene Fruktosesirup fast die des
traditionellen Zuckers erreicht. In den USA hat dieser High
Fructose Corn Sirup, das wichtigste Produkt der
Maisstärkeindustrie, den Zucker bereits weitgehend verdrängt. Dort
ist der Pro-Kopf-Verbrauch an Stärkesirup höher als der von Rohr-
und Rübenzucker.
Gentechnik: Stärke und Enzyme
Bei Stärkeverzuckerungsprodukten, die als
Zutaten und Zusatzstoffe in vielen Getränken und Lebensmitteln
verwendet werden, sind Anwendungen der Gentechnik sowohl beim
Rohstoff Stärke wie bei den "Werkzeugen", den Enzymen möglich.
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Pflanzliche Stärkequelle: Als
pflanzliche Stärkelieferanten kommen vor allem Mais, Kartoffeln
und Weizen in Frage. Bei Mais werden in vielen Ländern gv-Sorten
landwirtschaftlich genutzt. Maisstärke kann in bestimmten Anteilen
aus gv-Mais stammen, vor allem bei Mais aus den USA und Argentinien.
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Enzyme: Die meisten in der
Stärkeverzuckerung eingesetzten Enzyme stammen von gentechnisch
veränderten Mikroorganismen. Für einzelne Prozessstufen der Stärkeverzuckerung
sind ausschließlich Enzyme auf dem Markt, die mit Hilfe
gentechnisch veränderter Mikroorganismen hergestellt werden.
Kennzeichnung. In den
Stärkeverzuckerungsprodukten ist analytisch weder nachweisbar, ob
gv-Pflanzen als Stärkequelle verarbeitet wurden, noch die Herkunft und
Herstellungsweise der verwendeten Enzyme.
Dennoch besteht eine Kennzeichnungspflicht, wenn
Stärke aus gentechnisch veränderten Pflanzen gewonnen wird. Ob dies
auch auf Zutaten und Zusatzstoffe zutrifft, die in mehreren
Verarbeitungsschritten aus Stärke hervorgehen, ist noch nicht
eindeutig geklärt. -
Enzyme
brauchen derzeit nicht deklariert zu werden, unabhängig davon, mit welchen
Verfahren sie hergestellt wurden.
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