Neues aus F+E - Herbafood Ingredients GmbH

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Neues aus F+E - Ballaststoffe - Definitionen und Anwendungen aus technologischer und ernährungsphysiologischer Sicht Dr. Hans-Ulrich Endreß Herbstreith & Fox KG, Pektin-Fabrik Neuenbürg Herbafood Ingredients GmbH, Werder Definitionen der Ballaststoffe Ballaststoffe sind heute nach der Amtlichen Sammlung § 35 LMBG definiert als “organische Bestandteile von Lebensmitteln, die nach dem beschriebenen Verfahren von den eingesetzten Enzymen unter den genannten Bedingungen nicht hydrolisiert werden. Es handelt sich dabei vor allem um lösliche und unlösliche Nichtstärke-Polysaccharide (Cellulose, Hemicellulose, Pektinstoffe, Hydrokolloide) sowie resistente Stärke und Lignin. Diese analytische und rechtlich verbindliche Definition unterscheidet sich von der ernährungsphysiologischen Definition, die unter Ballaststoffen Stoffe versteht, die der Hydrolyse durch Verdauungsenzyme vollständig oder teilweise entgehen, im Dünndarm nicht resorbiert werden und in den Dickdarm gelangen (Schulze et al. 1993). In Tab. 1 sind die wesentlichen im Gastrointestinaltrakt der Säugetiere enzyma- Enzym Vorkommen hydrolysierteBindung a-Amylase Speichel, .. a-D-Glc(1®4)- a-D-Glc... Pankreassaft Glucoamylase Bürstensaum der a-D-Glucosidbindung Dünndarmmucosa Maltase Bürstensaum der a-D-Glc-(1®4)-D-Glc Dünndarmmucosa Isomaltase Bürstensaum der a-D-Glc-(1®6)-D-Glc Dünndarmmucosa Saccharase Bürstensaum der a-D-Glc-(1®2)-b-D-Frc Dünndarmmucosa Lactase Bürstensaum der b-D-Gal-(1®4)-D-Glc Dünndarmmucosa Trehalase Bürstensaum der a-D-Glc-(1®1)- a-D-Glc Dünndarmmucosa Lipase Pankreassaft Esterbindung in 1- und 3-Stellung des Glycerids Pepsin Magensaft ..-Tyr..,..-Phe..,..Tyr-..,..Phe- Trypsin Pankreassaft ..Arg-..,..Lys-.. Chymotrypsin Pankreassaft ..Tyr-..,..Phe-..,..Trp-..,..Met- Carboxypeptidase A Pankreassaft ..Phe-..,..Tyr-..,..Trp-.. Carboxypeptidase B Pankreassaft ..Arg-..,..Lys-.. Kollagenase Pankreassaft ..Pro-.. Elastase Pankreassaft Peptidbindung aliphatischer neutraler Aminosäuren Aminopeptidasen Bürstensaum der Dünndarmmucosa Peptidbindung am N-terminalen Ende Tab.1: Die wesentlichen im Gastrointestinaltrakt der Säugetiere enzymatisch spaltbaren Bindungen (nach Schulze und Zunft, 1993)
Neues aus F+E tisch spaltbaren Bindungen zusammengestellt. Demnach sind Stoffe, die durch diese Enzyme nicht gespalten werden können und im Dünndarm nicht resorbiert werden, Ballaststoffe im Sinne der o.g. ernährungsphysiologischen Definition. Es ist offensichtlich, dass diese ernährungsphysiologische Definition weit mehr Stoffe beinhaltet als die analytische Definition nach § 35 LMBG. Analytik der Ballaststoffe Auch die analytische Definition der Ballaststoffe hat sich in den vergangenen Jahren vielfach verändert. In diesem Zusammenhang seien nur einige Definitionen exemplarisch erwähnt. Die erste Rohfaserbestimmung stammte von Einhof (1806) für die Tierernährung. Im Jahre 1967 wurde die neutral detergent fibre method (NDF) von van Soest & Wine eingeführt. Die Berliner Methode von Meuser stammte von 1983. Englyst et al. (1987) definierten Ballaststoffe als Nichtstärke-Polysaccharide. Diese Definition wurde von Asp (1987) auf phenolische Polymere und enzymatisch resistente Proteine ausgeweitet. Hinzu kamen noch die kondensierten Tannine (mit Protein verknüpfte Proanthocyanidin-Polymere) in der Definition von Saura-Calixto et al. (1991). Allgemeine Anerkennung fanden die Methoden nach AOAC (AOAC 991.43, AOAC 985.29) und die AACC-Methoden (AACC 32- 07, AACC 32-05) sowie die Methode der Amtlichen Sammlung nach § 35 LMBG, Methode 00.00-18. Im Rahmen der Diskussion, ob Inulin ein Ballaststoff sei, wurde die AOAC Fructan-Methode 997-08 entwickelt, die die Fructane als Ballaststoffe definiert, da sie mit bestehenden Methoden nach AOAC nicht erfasst werden. Zu weiteren Definitionen sei auf die Abhandlungen von Stoof und Bock (1993), Schweizer (1986) und Prosky und DeVries (1992) sowie Dreher (1987) verwiesen. Je nach Betrachtungweise werden an die Ballaststoffanalytik ganz unterschiedliche Ansprüche gestellt. Aus Sicht der Nährwertkennzeichnungs-Verordnung interessiert der Gesamtballaststoffgehalt, der nach § 35 LMBG bestimmt werden muss. Hier ist noch eine Unterteilung in lösliche und unlösliche Ballaststoffe möglich. Eine weitere Charakterisierung ist jedoch nicht vorgesehen. Aus ernährungsphysiologischer Sicht interessiert jedoch die Wirkung der unverdaulichen Substanz. Hierzu ist es erforderlich, dass man die einzelnen Ballaststoffkomponenten bestimmt. Diese sind zu fraktionieren, um die Bausteinanalytik der Polymere durchführen zu können. Weiter interessiert die Art der glykosidischen Bindung, da diese häufig dafür verantwortlich ist, ob ein Polymer verdaut werden kann oder nicht. Beispiele hierfür ist die a- glukosidische Bindung der Stärke oder die b- glukosidische Bindung der Cellulose. Des Weiteren ist eine spezifische Korrektur des Klason-Lignins erforderlich. Die Gruppen von Ballaststoffen Betrachtet man die Gruppe der Ballaststoffe, so muss man in obligate und potentielle Ballaststoffe unterteilen (vgl. Tab. 2). Unter den obligaten Ballaststoffen findet man die große Gruppe der unverdaulichen Polysaccharide sowie Lignin, phenolische Polymere und enzymatisch resistentes Protein. Daneben findet man weitere polymere, unverdauliche Verbindungen natürlichen Ursprungs, aber auch synthetisierte Produkte
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