Ana Balasa, Manuela Guderjan, Anna Janositz, Marcus Volkert und Dietrich Knorr
In den letzten Jahren hat das Interesse der Verbraucher an Lebensmitteln mit einem zusätzlichen funktionellen Nutzen zugenommen. Als funktionelles Lebensmittel werden Nahrungsmittel bezeichnet, die dem Verbraucher neben Nährwert und Genuss auch einen gesundheitlichen Vorteil verschaffen. Bekannte funktionelle Lebensmittel sind unter anderem mit Phytosterolen angereicherte Brotaufstriche oder probiotische Milchprodukte. Funktionelle Lebensmittel sind keine Arzneimittel, jedoch kann ihr Konsum unter Umständen Krankheiten vorbeugen und das Wohlbefinden verbessern [1]. Um die Wirksamkeit bioaktiver Komponenten in Functional-Food-Produkten zu erhalten bzw. ihren ernährungsphysiologischen Wert zu steigern, gibt es verschiedene technologische Verfahren.
Durch die thermische Pasteurisation von Frucht- und Gemüsesäften kommt es zum Verlust sowohl funktioneller als auch sensorischer Inhaltsstoffe. Eine Alternative ist die Anwendung von hydrostatischem Hochdruck (600 MPa) bei Raumtemperatur. Es kommt zu einer Inaktivierung der Mikroorganismen, da Proteine und Membransysteme in ihrer Funktion geschädigt werden. Kovalente Bindungen werden nicht beeinflusst, weshalb z. B. Vitamine und Polyphenole nicht in ihrer Struktur verändert werden [2]. Weiterhin bleibt der Frischecharakter der Säfte erhalten, da es zu keiner Beeinträchtigung der sensorischen Qualität kommt.
Auch mit Hilfe von elektrisch gepulsten Feldern ist es möglich, Mikroorganismen in Säften produktschonend zu inaktivieren. Grundlage der Behandlung mit elektrischen Hochspannungsimpulsen (HSI) ist die Elektropermeabilisierung biologischer Membranen. Bei elektrischen Feldstärken über 1 kV/cm werden dabei Poren gebildet und der osmotische Druck der Zelle kann nicht mehr aufrechterhalten werden, die Stabilität des Zellgewebes nimmt ab. Der irreversible Verlust der Semipermeabilität der Membran und der damit erreichte Verlust der Vitalität der Zellen führt zu einer produktschonenden Inaktivierung der Mikroorganismen.
Das Beispiel der Traubensaftherstellung verdeutlicht den Vorteil einer Behandlung mit gepulsten elektrischen Feldern gegenüber thermischen Zellaufschlussverfahren. Durch den dabei erzielten Zellaufschluss kommt es zum freien Übergang löslicher Substanzen in das umgebende Medium und Extraktionen sowie Abpressen des Saftes werden erleichtert. Durch eine milde Behandlung mit Energieeinträgen von ca. 5 kJ/kg können gesundheitsfördernde, jedoch hitzelabile Polyphenole, wie Flavonoide und Anthocyanide, erhalten bleiben.
Zur Herstellung von Probiotika werden Nahrungsmitteln, beispielsweise Joghurts, Fruchtsäften etc., konservierte probiotische Kulturen zugesetzt. Eine schonende Herstellung dieser Kulturen ist wichtig, da der gesundheitsfördernde Effekt des Endproduktes unmittelbar von der Vitalität und Stabilität der zugesetzten Mikroorganismen abhängt. Die probiotische Kultur stellt somit ein eigenes Produkt dar, das hohe Qualitätsansprüche erfüllen muss.
