Lebensmittelzusatzstoffe
Ein Lebensmittelzusatzstoff ist eine Substanz oder Mischung von Substanzen, die, abgesehen von Grundnahrungsmitteln, in Lebensmitteln vorhanden ist, als Ergebnis eines Aspekts der Produktion, Verarbeitung, Lagerung oder Verpackung. Der Begriff umfasst keine zufälligen Verunreinigungen. Lebensmittelverarbeiter haben in ihren Arsenalen geschätzte zehntausend Chemikalien, die sie dem, was wir essen, hinzufügen können. Einige sind schädlich, einige sind harmlos, und einige sind regelrechtes Gift. Jede dieser Chemikalien, die in der Lebensmittelverarbeitung verwendet wird, muss einen oder mehrere der folgenden Zwecke erfüllen: den Nährwert verbessern, die Qualität oder die Akzeptanz durch den Verbraucher erhöhen, die Haltbarkeit verbessern, das Lebensmittel leichter verfügbar machen, seine Zubereitung erleichtern.
Die Mehrheit der Lebensmittelzusatzstoffe hat nichts mit dem Nährwert zu tun, sondern wird für andere Zwecke verwendet. Um die Haltbarkeit einiger Produkte zu verbessern, balsamieren Verarbeiter sie ein. Brot enthält bis zu sechzehn Chemikalien, um es „frisch“ anzufühlen. Eine Brotsorte, das Ballonbrot, durchläuft dank seines Zusatzstoffs, Gips, eine Totenstarre. Ironischerweise kosten uns Lebensmittel, denen nichts hinzugefügt wird, erheblich mehr. Ungebleichtes Mehl ist vier Mal so teuer wie gebleichtes; unbehandelte Tomaten, fünf Mal so viel wie normale Konserventomaten, und ungeschwefelte Rosinen kosten das Sechsfache von behandelten.
Tatsache ist, dass ein großer Prozentsatz der Lebensmittelzusatzstoffe langfristig nicht getestet wurde, was eines der größten Probleme bei der Bestimmung der chemischen Sicherheit darstellt. Krebs kann sich beispielsweise beim Menschen zwanzig Jahre lang entwickeln und bei Tieren oft mehr als zwei Jahre. Ein weiteres großes Problem bei der Prüfung von Zusatzstoffen ist die Bestimmung, wie sie miteinander und mit den dreiundsechzigtausend anderen Chemikalien interagieren, die heute im allgemeinen Gebrauch sind. Während die Prüfung von Zusatzstoffen in unseren Lebensmitteln auf Karzinogenität unvollkommen sein mag, werden kaum oder gar keine Tests durchgeführt, um festzustellen, ob Lebensmittelzusatzstoffe für Gehirn und Nerven toxisch sein könnten, obwohl eine Reihe von Wissenschaftlern glaubt, dass Neurotoxine in Lebensmitteln sogar ein größeres Problem darstellen als Karzinogene.
Konservierungsstoffe
Diese „Verderbnishemmer“ werden eingesetzt, um mikrobiellem Verderb und chemischem Abbau vorzubeugen. Es gibt viele verschiedene Arten davon, von denen etwa hundert häufig verwendet werden. Konservierungsstoffe für fetthaltige Produkte werden Antioxidantien genannt, die die Entstehung von Fehlgeschmack und Fehlaromen verhindern. Dazu gehören Benzoesäure, die in Margarine verwendet wird, und butyliertes Hydroxyanisol (BHA0), das in Schmalz, Backfetten, Crackern, Suppengrundlagen und Kartoffelchips verwendet wird. In Brot sind Konservierungsstoffe „Schimmel-“ und „Rope-“ Inhibitoren. Dazu gehören Natrium- und Calciumpropionat, Natriumdiacetat und Essigsäure sowie Milchsäure. Sorbinsäure sowie Natrium- und Kaliumsalze sind Konservierungsstoffe, die in Käse, Sirupen und Tortenfüllungen verwendet werden.
Konservierungsstoffe, die zur Verhinderung von Schimmel- und Pilzwachstum auf Zitrusfrüchten verwendet werden, werden „Fungizide“ genannt. Sequestrierungsmittel, eine weitere Art von Konservierungsmittel, verhindern physikalische oder chemische Veränderungen, die Farbe, Geschmack, Textur oder Aussehen beeinflussen. Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA) und ihre Salze werden beispielsweise verwendet, um die nachteiligen Auswirkungen von Metallen in Produkten wie Softdrinks zu verhindern, wo Metallionen Trübungen verursachen können. Sequestrierungsmittel, die in Milchprodukten verwendet werden, um sie „frisch und süß“ zu halten, umfassen Natrium-, Kalzium- und Kaliumsalze von Zitronen-, Wein- und Pyrophosphorsäuren. Weitere häufig verwendete Mehrzweckkonservierungsstoffe sind das Gas Schwefeldioxid, Propylgallat und natürlich Zucker, Salz und Essig.
Bleich- und Reifungsmittel/Brotverbesserer
Frisch gemahlenes Mehl ist blassgelb. Bei der Lagerung wird es langsam weiß und durchläuft einen Alterungsprozess, der seine Backeigenschaften verbessert. Seit mehr als fünfzig Jahren fügen Verarbeiter Oxidationsmittel dem Mehl hinzu, um diesen Prozess zu beschleunigen, wodurch Lagerkosten, Verderb und die Möglichkeit von Insektenbefall reduziert werden. Verbindungen wie Benzoylperoxid bleichen das Mehl ohne Auswirkungen auf die Backeigenschaften. Andere Verbindungen wie Stickoxide, Chlordioxid, Nitrosylchlorid und Chlor haben sowohl eine bleichende als auch eine reifende oder „verbessernde“ Wirkung. Brotverbesserer, die von der Backindustrie verwendet werden, enthalten oxidierende Substanzen wie Kaliumbromat, Kaliumiodat und Calciumperoxid. Sie enthalten auch anorganische Salze wie Ammonium- oder Calciumsulfat und Ammoniumphosphate, die als Hefenährstoffe und Teigverbesserer dienen. Die verwendeten Mengen sind relativ gering, da diese leicht zu einem minderwertigen Produkt führen können. Bleichmittel können auch in anderen Lebensmitteln wie Käse verwendet werden, um das Aussehen des fertigen Produkts zu verbessern.
Verarbeitungshilfsstoffe
Viele Chemikalien fallen in diese Kategorie. Desinfektionsmittel zum Beispiel, die Bakterien und Ablagerungen von Produkten entfernen, gelten als solche Hilfsmittel. Ebenso Klärungsmittel, die Fremdstoffe entfernen. Tannin wird beispielsweise zur Klärung von Flüssigkeiten in der Wein- und Brauindustrie verwendet. Gelatine und Eiweiß entfernen kleine Partikel und winzige Spuren von Kupfer und Eisen bei der Herstellung von Essig und einigen Getränken. Emulgatoren und Emulsionsstabilisatoren helfen, eine Mischung aufrechtzuerhalten und eine Konsistenz zu gewährleisten. Sie beeinflussen Eigenschaften wie Volumen, Gleichmäßigkeit und Feinheit der Krume (Backwaren haben eine weichere „Krume“ und eine langsamere „Festigkeitsrate“). Sie beeinflussen die Leichtigkeit des Mischens und die Glätte, wie die Schlagfähigkeit von wieder eingefrorenen Desserts und die Glätte von Kuchenmischungen. Sie tragen dazu bei, die Homogenität und Qualität in Produkten wie Mayonnaise, Süßigkeiten und Salatdressings zu erhalten. Einige gängige Emulgatoren sind Lecithin, Monoglyceride und Diglyceride sowie Propylenglykolalginat. Sorbitanderivate werden verwendet, um das „Ausschlagen“ zu verzögern, die weißliche Ablagerung von hochschmelzenden Bestandteilen der Kakaobutter, die gelegentlich auf der Oberfläche von Schokoladenbonbons erscheint. Lebensmittelchemiker nennen Emulgatoren manchmal „Tenside“ oder „oberflächenaktive Mittel“.
Texturgeber oder Stabilisatoren werden Produkten zugesetzt, um ihnen „Körper“ zu verleihen und eine gewünschte Textur zu erhalten. Zum Beispiel wird Calciumchlorid oder ein anderes Calciumsalz zu Dosentomaten und Dosenkartoffeln gegeben, um zu verhindern, dass sie auseinanderfallen. Natriumnitrat und Natriumnitrit werden bei der Pökelung von Fleisch verwendet, um die rosa Farbe zu entwickeln und zu stabilisieren. Stickstoff, Kohlendioxid und Lachgas werden in druckverpackten Behältern bestimmter Lebensmittel als Treibmittel oder Aufschlagmittel eingesetzt. Die Textur von Eiscreme und anderen gefrorenen Desserts hängt von der Größe der Eiskristalle im Produkt ab. Durch Zugabe von Agar-Agar, Gelatine, Cellulosegummi oder einem anderen Gummi wird die Größe der Eiskristalle stabilisiert. Texturgeber-Gummis werden auch in Schokoladenmilch verwendet, um die Viskosität des Produkts zu erhöhen und das Absetzen von Kakaopartikeln am Boden des Behälters zu verhindern. Gelatine, Pektin und Stärke werden in Süßwaren verwendet, um eine gewünschte Textur zu erzielen. Künstlich gesüßte Getränke benötigen ebenfalls körperverstärkende Mittel, da sie nicht die „Dicke“ enthalten, die normalerweise durch Zucker beigetragen wird. Die verwendeten Verdickungsmittel umfassen natürliche Gummis wie Natriumalginat und Pektine. Die Schaumeigenschaften von gebrautem Bier können auch durch die Zugabe von Texturgebern verbessert werden.
Säuren, Laugen, Puffer, Neutralisatoren
Der Grad der Säure oder Alkalität ist bei vielen verarbeiteten Lebensmitteln wichtig. Eine Säure wie Kaliumhydrogentartrat, Natriumaluminiumphosphat oder Weinsäure wirkt auf Triebmittel in Backwaren und setzt das Gas frei, das das gewünschte „Aufgehen“ bewirkt. Der Geschmack vieler Erfrischungsgetränke außer Cola wird durch die Verwendung einer Säure wie Zitronensäure aus Zitrusfrüchten, Apfelsäure aus Äpfeln oder Weinsäure, einem Bestandteil von Trauben, modifiziert. Phosphorsäure wird verwendet, um Colas ihren „herben“ Geschmack zu verleihen. Dieselben Säuren, die in Erfrischungsgetränken verwendet werden, werden auch beim Buttern von Sahne verwendet, um den Geschmack zu bewahren und die Qualität der Butter zu erhalten. Laugen wie Ammoniumhydroxid in Kakaoprodukten und Ammoniumcarbonat in Süßigkeiten, Keksen und Crackern werden verwendet, um die Produkte alkalischer zu machen. Puffer und Neutralisationsmittel sind Chemikalien, die Lebensmitteln zugesetzt werden, um die Säure oder Alkalität zu kontrollieren, genau wie Säuren und Laugen direkt zugesetzt werden. Einige gängige Chemikalien in dieser Klasse sind Ammoniumbicarbonat, Calciumcarbonat, Kaliumhydrogentartrat, Natriumaluminiumphosphat und Weinsäure.
Kontrollen des Feuchtigkeitsgehalts
Feuchthaltemittel sind bei der Herstellung einiger Süßwaren und Bonbons notwendig, um ein Austrocknen zu verhindern. Ohne ein Feuchthaltemittel würde beispielsweise geraspelte Kokosnuss nicht weich und geschmeidig bleiben. Zu diesem Zweck verwendete Substanzen sind unter anderem Glycerin, das die weiche, feuchte Textur in Marshmallows erhält, Propylenglykol und Sorbit. Andererseits wird Calciumsilicat verwendet, um zu verhindern, dass Speisesalz durch Feuchtigkeitsaufnahme aus der Luft verklumpt.
Farbstoffe
Lebensmittelfarben sowohl natürlichen als auch synthetischen Ursprungs werden in verarbeiteten Lebensmitteln in großem Umfang verwendet und spielen eine wichtige Rolle bei der Steigerung der Akzeptanz und Attraktivität dieser Produkte. Der wahllose Einsatz von Farben kann jedoch Schäden oder Minderwertigkeit verdecken oder das Produkt besser erscheinen lassen, als es tatsächlich ist.
Aromen
Eine Vielzahl von Gewürzen, natürlichen Extrakten, Oleoresinen und ätherischen Ölen werden in verarbeiteten Lebensmitteln verwendet. Darüber hinaus hat der moderne Aromachemiker viele synthetische Aromen hergestellt. Beide Arten von Produkten werden in großem Umfang in Erfrischungsgetränken, Backwaren, Eiscreme und Süßwaren eingesetzt. Aromastoffe sind die zahlreichsten Zusatzstoffe; von den dreitausend Lebensmittelzusatzstoffen, die unserer Nahrung zugesetzt werden, sind zweitausend Aromen, die die bei der Verarbeitung verlorenen Geschmacksstoffe ersetzen. Davon sind etwa fünfhundert natürlich und der Rest synthetisch. Sie werden normalerweise in Mengen von wenigen bis dreihundert Teilen pro Million verwendet. Amylacetat, Benzaldehyd, Carvon, Ethylacetat, Ethylbutyrat und Methylsalicylat sind typische Verbindungen, die bei der Herstellung von Aromastoffen verwendet werden. Viele der in synthetischen Aromen verwendeten Verbindungen finden sich jedoch auch in Naturprodukten oder stammen aus natürlichen Säuren. Ätherische Öle, wie Zitronenöl und Orangenöl, sind natürliche Aromen, die durch Extraktion der Fruchtschale hergestellt werden. Es gibt auch Geschmacksverstärker, die gebräuchlichsten sind Mononatriumglutamat (MSG) und Maltol.
Kontrollen der physiologischen Aktivität
Die Chemikalien in dieser Gruppe werden frischen Lebensmitteln zugesetzt, um als Reifemittel oder antimetabolische Mittel zu dienen. Zum Beispiel wird Ethylengas verwendet, um die Reifung von Bananen zu beschleunigen, und Maleinsäurehydrazid wird verwendet, um das Keimen von Kartoffeln zu verhindern. Zunehmend werden Enzyme eingesetzt, die natürlichen Ursprungs sind und allgemein als ungiftig gelten. Von allen Lebensmittelenzymzusatzstoffen haben Amylasen, die auf Stärke wirken, die zahlreichste Anwendung. Verschiedene Amylasen aus pflanzlichen, tierischen, pilzlichen und bakteriellen Quellen wurden verwendet, um die Bestandteile von Stärke abzubauen, um sie leichter verdaulich zu machen. Enzyme werden auch bei der Fermentation von Zucker zur Herstellung von Süßigkeiten, in der Brauindustrie und bei der Herstellung von Kunsthonig, Brot und gefrorenen Milchkonzentraten verwendet.
