Amylase

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.

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, Isoglukose). 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. Beim Auftauen sorgt sie für eine bessere Verwertung der der Glukose. Die verschiedenen Amylasen sind zudem 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.
• Bei der Herstellung von Hafermilch (Milchersatz) werden Amylasen eingesetzt, um die Stärke des Hafers aufzuspalten und so Cremigkeit und Geschmack zu verbessern.
• 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. zu 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

Herstellung: Enzyme werden inzwischen nahezu ausschließlich biotechnisch hergestellt. Viele der dafür genutzten Mikroorganismen sind gentechnisch verändert, andere wurden mit modernen molekularbiologischen Verfahren optimiert. Einige der in der Lebens- und Futtermittelwirtschaft eingesetzten Enzyme gibt es nur aus gentechnischer Herstellung.

Zulassung: Für Lebensmittelenzyme besteht in der EU eine gesetzliche Zulassungspflicht. Besondere Anforderungen für mit Hilfe gentechnisch veränderter Mikroorganismen hergestellte Enzyme gibt es dabei nicht.

• In der EU dürfen Lebensmittel nur dann verwendet werden, wenn sie in eine EU-weite „Unionsliste“ eingetragen sind. Die Voraussetzungen dafür sind: Das Enzym ist gesundheitlich unbedenklich, zudem muss sein Einsatz technologisch begründet sein und darf die Konsumenten nicht irreführen. Dies wird für jedes einzelne Enzympräparat von der EFSA überprüft. Das gilt sowohl für bereits kommerziell verwendete Enzyme wie für neu entwickelte.
• Bisher sind etwa 400 verschieden Enzympräparate in die Unionsliste eingetragen. Etwa die Hälfte werden mit Hilfe gentechnisch veränderter Mikroorganismen hergestellt. Für weitere Enzyme ist die Aufnahme in die Unionsliste beantragt. Die Überprüfungen sind noch nicht abgeschlossen.
• Es liegen aktuell 45 Anträge für verschieden Amylasen (Alpha und Beta) und Glucoamylasen zur Aufnahme in die Unionsliste vor. Bei einigen ist die Sicherheitsbewertung bereits abgeschlossen. Etwa die Hälfte dieser Enzympräparate werden mit Hilfe gentechnisch veränderter Mikroorganismen hergestellt. (Juni 2022)

Kennzeichnung: Lebensmitteln-Enzyme gelten in der Regel rechtlich als Verarbeitungshilfsstoffe und müssen deswegen nicht in der Zutatenliste aufgeführt werden.

Grundsätzlich ist die Herstellungsweise von Enzymen kein Kennzeichnungstatbestand. Mit Hilfe gentechnisch veränderten Mikroorganismen erzeugte Enzyme müssen weder bei Lebens- noch bei Futtermitteln besonders gekennzeichnet werden.