Anwendungen in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie

Enzyme sind in der Lebensmittelverarbeitung unverzichtbar und spielen eine Schlüsselrolle bei der Herstellung von Produkten wie Käse, Essig, Wein, Brot, Bier und vielen weiteren. Durch die Unterstützung dieser Prozesse tragen Enzyme zur Einsparung von Energie und Ressourcen bei und steigern die Gesamteffizienz erheblich. Darüber hinaus konnte gezeigt werden, dass Enzyme sowohl das Volumen als auch die Toxizität von Nebenprodukten und Abwässern reduzieren und damit zu nachhaltigeren Produktionsverfahren beitragen.

Creative Enzymes bietet ein breites Spektrum hochreiner Enzyme sowie kundenspezifischer Enzymmischungen, die gezielt auf die Lebensmittel- und Getränkeproduktion abgestimmt sind. Unsere Lösungen sind auf eine konsistente Performance und hohe Flexibilität ausgelegt. Sie eignen sich ideal zur Optimierung unterschiedlicher Produktionsprozesse und unterstützen zugleich umweltfreundliche und effiziente Betriebsabläufe.

Enzyme für die Obst- und Gemüseverarbeitung

Enzyme spielen eine entscheidende Rolle beim Wachstum, der Reifung und der Lagerung von Obst und Gemüse. Während die meisten Enzyme in pflanzlichen Geweben den Stoffwechsel aufrechterhalten, können einige nach der Ernte Qualitätsmerkmale wie Farbe, Textur, Geschmack, Geruch und Nährwert negativ beeinflussen. So kann beispielsweise Lipoxygenase die Aroma- und Geruchsentwicklung bestimmter Gemüsesorten beeinflussen. Phenoloxidasen tragen zu Verfärbungen bei, was sowohl den Geschmack als auch die ernährungsphysiologische Qualität beeinträchtigt. Die Aktivität von Pektinasen führt zur Erweichung von Früchten, während α-Amylasen Stärke in kürzere Fragmente, sogenannte Dextrine, abbauen können, was die Textur beeinträchtigt. Zudem reduziert Ascorbinsäureoxidase die Vitaminverfügbarkeit und mindert damit den Nährwert von Obst und Gemüse.

Zur Optimierung der Fruchtsaftherstellung werden Enzyme wie Pektinasen eingesetzt, um Ausbeute, Klarheit und Stabilität zu erhöhen. Pektinasen bauen Pektin ab, ein strukturelles Polysaccharid in den Zellwänden von Früchten, und unterstützen dadurch die Saftgewinnung sowie die Viskositätsreduktion. Diese enzymatische Wirkung führt zu höheren Saftausbeuten und klareren, sensorisch ansprechenderen Produkten. Darüber hinaus verbessert die enzymatische Verarbeitung die Produktqualität, steigert die Effizienz und hilft, Abfälle zu minimieren.

Bei der Verarbeitung von Obst und Gemüse ist es essenziell, zentrale Qualitätsparameter wie Nährstoffverfügbarkeit, Wirksamkeit bioaktiver Inhaltsstoffe, Geschmack, Farbe, Textur und Trübung zu erhalten. Die Kontrolle bzw. Inaktivierung qualitätsmindernder Enzyme ist entscheidend, um die gewünschten Eigenschaften des Endprodukts zu bewahren.

Zu den am häufigsten eingesetzten Enzymen in der Obst- und Gemüseverarbeitung zählen Pektinasen, Cellulasen, Tannasen, Xylanasen und Esterasen. Diese Enzyme tragen zur optimalen Prozessqualität und -effizienz bei und ermöglichen sowohl höhere Ausbeuten als auch Produkte mit verbesserter Qualität.

Backenzyme

Enzymatische Zusatzstoffe werden in der Backwarenindustrie широко eingesetzt, um Produkte mit gleichbleibend hoher Qualität herzustellen, indem sie eine bessere Teigverarbeitung ermöglichen, das Altbackenwerden verzögern und eine gezielte Steuerung von Krumenstruktur und -farbe, Aroma, Feuchte und Volumen erlauben. Enzyme, die zu Backwaren beitragen, können aus den natürlicherweise im Mehl vorhandenen Enzymen stammen, aus Enzymen, die mit der Stoffwechselaktivität des dominierenden Mikroorganismus verbunden sind, oder aus Enzymen, die während des Mischprozesses gezielt als technologische Hilfsstoffe/Prozesshilfsmittel zugesetzt werden.

Die Ergänzung von Mehl und Teig mit enzymatischen Verbesserern ist eine gängige Praxis zur Mehlstandardisierung und als Backhilfsmittel. Im Laufe der Jahre haben Enzyme in der Backwarenindustrie an Bedeutung gewonnen, da sie die Teigrheologie, das Gasrückhaltevermögen und die Krumenweichheit bei der Brotherstellung beeinflussen, die Teigrheologie bei Feingebäck und Keksen modifizieren, die Produktweichheit bei Kuchen verbessern und die Acrylamidbildung in Backwaren reduzieren können.

Die am häufigsten eingesetzten Enzyme beim Backen gehören zu zwei Hauptklassen: Hydrolasen (z. B. Amylasen, Proteasen, Hemicellulasen und Lipasen) sowie Oxidoreduktasen (einschließlich Glucoseoxidase und Lipoxygenase). Diese Enzyme wirken zusammen, um Textur, Konsistenz und die Gesamtqualität von Backwaren zu verbessern.

Brauenzyme

Die Technologie der Bierherstellung reicht sechstausend Jahre zurück und wurde von den ältesten Zivilisationen der Welt praktiziert. Heute zählt das Brauwesen weltweit – insbesondere im Westen – zu den führenden Bereichen der Lebensmittelindustrie. Der Einsatz von Enzymen ist eine der tragenden Säulen der Brauindustrie. Unabhängig davon, ob das Enzym endogen im Korn vorhanden ist oder aus externen Quellen zugesetzt wird, ist ein fundiertes Verständnis und die wissenschaftliche Untersuchung dieser Enzyme Voraussetzung für eine optimierte Produktion und höhere Produktqualität.

Die in der Brauindustrie eingesetzten Enzyme sind hinsichtlich Wirkmechanismus und Eigenschaften vielfältig. Die wichtigsten Enzyme lassen sich vier zentralen Prozessschritten zuordnen: Keimung, Maischen, Fermentation und Klärung. Zu den am häufigsten verwendeten Enzymen beim Brauen zählen β-Glucanase, Protease, α-Amylase und β-Amylase. Zusätzlich zu endogenen Enzymen werden in der Bierindustrie häufig exogene, kommerzielle Enzyme zugesetzt, um Qualitätsparameter wie Klärung, Farbe, Textur oder Aroma zu verbessern. Wenn beispielsweise beim Maischen von Gerste nicht ausreichend Enzyme gebildet werden, um Stärke abzubauen und zu hydrolysieren, kann dies zu geringer Bierqualität und niedriger Ausbeute führen – hier kommen exogene Enzyme zum Einsatz.

Während des Mälzens werden β-Glucan, Ballaststoffe und Proteine durch die Wirkung von Proteasen, Glucanasen und Xylanasen abgebaut. Nachdem die Stärke durch heißes Wasser verkleistert wurde, beginnen die Amylase-Enzyme auf die Würze einzuwirken und erzeugen Zucker durch Verflüssigungs- und Verzuckerungsprozesse. Später im Fermentationsprozess können α-Amylase und β-Glucanase erneut eingesetzt werden, um Fermentationsausbeute und Filtration zu verbessern. Typischerweise können weitere Enzyme zur zusätzlichen Qualitätssteigerung verwendet werden, z. B. α-Acetolactat-Decarboxylase (ALDC), die die Fermentation durch Verkürzung der Fermentationszeit verbessert, sowie weitere kommerzielle Proteasen, die die Bierklarheit während des Kühlens und Kaltlagerns unterstützen.

Enzyme für Stärke & Süßungsmittel

Stärke ist ein Polysaccharid, das in den Organen von Pflanzen vorkommt. Tatsächlich ist sie die zweithäufigste von Pflanzen synthetisierte Verbindung (Cellulose ist die häufigste) und liegt in granulierter Form vor. Diese Granula werden als Nahrungsreserve gespeichert, die während Ruhephasen, Wachstum oder Keimung genutzt wird.

Der Einsatz von Enzymen zur Umwandlung von Stärke in besser nutzbare Saccharide mit niedrigerem Molekulargewicht ist eine seit Jahrhunderten bekannte Technologie. Verfahren wie das Mälzen von Gerste wurden lange vor der wissenschaftlichen Beschreibung des Enzymbegriffs durch empirische Ansätze entwickelt. Heute werden diese traditionellen Anwendungen im Lichte unseres Wissens über Enzymwirkungen rationalisiert, und neue Prozesse mit hochreinen Enzymen aus unterschiedlichen Quellen können entwickelt und im industriellen Maßstab kommerziell umgesetzt werden.

Derzeit ist die wichtigste Anwendung stärkespaltender Enzyme in der Lebensmittelindustrie die Herstellung niedermolekularer Zucker durch vollständige Hydrolyse von Stärke.

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Nur für Forschungs- und Industriezwecke. Nicht für den persönlichen Gebrauch bestimmt. Bestimmte Produkte in Lebensmittelqualität eignen sich für die Formulierungsentwicklung in Lebensmitteln und verwandten Anwendungen.

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