Je nach Art der Lebensmittel werden verschiedene Arten von Konservierungsmitteln in unsere Lebensmittel eingearbeitet. Alle von ihnen verhindern die Verderblichkeit von Lebensmitteln, aber sie erreichen dies auf unterschiedliche Weise. Einige eliminieren Mikroorganismen in den Lebensmitteln, während andere das Wachstum von Mikroben hemmen.

Während ich großzügig Ketchup auf meinen Teller für ein Sandwich gab, bemerkte ich die Liste der Zutaten. Eine Zutat, die meine Aufmerksamkeit erregte, war „Konservierungsmittel E211“.

Obwohl es nicht ungewöhnlich ist, wenn ich mich nach den Bestandteilen von Ketchup erkundigen würde, was würde Ihnen in den Sinn kommen? Normalerweise Tomate, Zucker, Salz und Wasser. Doch im Hintergrund lauern Konservierungsmittel, die unsere geliebten Lebensmittel vor Mikroorganismen schützen.

Ob es sich um eine Tüte Chips, ein Glas Marmelade oder die Butter handelt, die wir gerne auf unser Toastbrot streichen, es scheint, dass jedes Lebensmittel mit einer längeren Haltbarkeit als ein paar Tage zusätzliche Konservierungsmittel enthält. Diese Konservierungsmittel gibt es in verschiedenen Formen, von denen jede ihre eigene einzigartige Funktion hat!

Salz und Zucker

Salz und Zucker werden seit der Antike als Lebensmittelkonservierungsmittel verwendet.

Gemüse, Fisch und Fleisch werden oft mit Salz behandelt, in einer Technik, die als Salzen, Salzkonservierung oder Pökeln bekannt ist. Ebenso wird Zucker bei der Herstellung von Marmeladen, Gelees und zuckerhaltigem Schinken verwendet. Das Einlegen von Gemüse beinhaltet das Konservieren in einer Mischung aus Salz und Wasser, die als Lake bezeichnet wird. Im Gegensatz dazu kann Fleisch durch das Einreiben mit Salz und die Trocknung oder durch das Einspritzen einer Salzlösung konserviert werden.

Salz wird häufig als Konservierungsmittel in Lebensmitteln verwendet. Wenn Salz zu einem Lebensmittel hinzugefügt wird, entsteht eine hypertone Umgebung. Das bedeutet, dass die Konzentration der Lösungsmittel in der umgebenden Flüssigkeit höher ist als die Konzentration der Lösungsmittel innerhalb der mikrobiellen Zelle. Wenn eine bakterielle Zelle mit salzgekochtem Essen in Kontakt kommt, bewegen sich die Wassermoleküle innerhalb der Zelle in Richtung der hypertonen Umgebung außerhalb. Dieser Prozess, bekannt als Plasmolyse, dehydriert die bakterielle Zelle und führt letztendlich zu ihrem Tod aufgrund von Wassermangel.

In bestimmten Situationen kann eine erhöhte Menge an Salz- oder Zuckermolekülen möglicherweise dazu führen, dass das Einzellerorganismus platzt. Dies geschieht aufgrund der Druckunterschiede zwischen der Außen- und Innenseite der Zelle.

Salz und Zucker dienen als Konservierungsmittel für Lebensmittel. (Bildnachweis: 5 second Studio/Shutterstock)

Darüber hinaus können Zucker und Salz die enzymatische Funktion von Mikroorganismen stören. Darüber hinaus können sie potenziell die molekulare Zusammensetzung der DNA des Mikroorganismus destabilisieren, was zu seiner Unfähigkeit führt, reguläre Funktionen auszuführen.

Zucker kann indirekt Lebensmittel konservieren, indem er bei der Produktion von antimikrobiellen Substanzen hilft. Dies geschieht, wenn bestimmte Mikroorganismen Zucker durch Fermentation in Ethanol umwandeln, wie zum Beispiel bei der Weinproduktion.

Nitrate und Nitrit

Diese Substanzen, bekannt als Nitrate und Nitrit, sind eine Art von Lebensmittelkonservierungsmittel, die natürlicherweise in Wasser, frischem Obst und Gemüse vorkommen können. Wenn sie in Lebensmittelprodukten verwendet werden, werden sie am häufigsten Schinken, Speck, Salami, bestimmten Käsesorten und Käseprodukten zugesetzt. Einer ihrer Hauptzwecke besteht darin, bestimmte Käsesorten daran zu hindern, Blähungen zu verursachen. Nitrate und Nitrite werden in der Regel in Form von Salzverbindungen verwendet.

Ziel dieser Substanzen ist es, Lebensmittel vor dem Verderben durch Mikroorganismen zu schützen, insbesondere vor dem Bakterium Clostridium botulinum, das für die Verursachung von Botulismus, einer schweren Form von Lebensmittelvergiftung, verantwortlich ist. Es wird angenommen, dass Stickstoffoxid, das aus Nitrit gebildet wird, mit dem im Bakterium vorkommenden Eisen-Schwefel-Protein interagiert, das für ihr Überleben entscheidend ist. Durch Hemmung des Stoffwechsels der Bakterien wirkt Nitrit als Konservierungsmittel und hilft bei der Vermeidung von Verderb.

Forschungen haben auch gezeigt, dass wenn Nitrat zu einer Glukoselösung hinzugefügt wird, die C. botulinum enthält, die Bakterien einen erheblichen und schnellen Abfall ihres intrazellulären ATP-Spiegels erfahren. Darüber hinaus gibt es eine bemerkenswerte Freisetzung von Pyruvat. Durch Senkung der ATP-Spiegel und Hemmung von Eisen-Schwefel-Proteinen schützt Nitrit effektiv unsere Lebensmittel vor diesem Bakterium.

Nitrats, die in Lebensmitteln gefunden werden, spielen eine Rolle beim Schutz gegen bestimmte Arten von Clostridium-Bakterien. Diese Nitrats helfen auch, die Entwicklung unangenehmer Gerüche und Geschmäcker in Fleisch während der Lagerung zu verlangsamen. Darüber hinaus tragen sie zur rötlich-pinken Farbe bei und verstärken den umami-Geschmack des Fleisches. Die Reaktion zwischen Nitraten und Myoglobin bildet eine Verbindung namens Mono-Nitrosyl-Hämochrom, die für die Farbe des Fleisches verantwortlich ist.

BHA und BHT

BHA und BHT, die für Butylated Hydroxyanisole bzw. Butylated Hydroxytoluene stehen, werden häufig als Lebensmittelkonservierungsmittel in Getreide, Kaugummi, Fast Food, verarbeiteten Kartoffeln, Getränkepulvern, Snacks und mehr verwendet.

Diese Substanzen werden aufgrund ihrer Fähigkeit, Verderb zu verhindern, als Lebensmittelkonservierungsmittel eingestuft. Es ist allgemein anerkannt, dass der Kontakt mit Luft oder Sauerstoff zu einer Verschlechterung der Lebensmittel führt. Dies geschieht, weil Sauerstoff das Wachstum von aeroben Bakterien in den Lebensmitteln fördert. Darüber hinaus fördern natürliche oxidierende Enzyme in Lebensmitteln Reaktionen zwischen Sauerstoff und Lebensmittelbestandteilen, was zu vorzeitigem Verderb führt.

BHT und BHA: Frische von Lebensmitteln bewahren

Die Konservierung von Lebensmitteln ist ein wichtiger Aspekt, um ihre Qualität zu erhalten und Verderb zu verhindern. Ein häufiger Faktor, der zum Abbau von Lebensmitteln beiträgt, ist die Oxidation, die dazu führt, dass Fette ranzig werden. Dieser Prozess ist auch für die Verfärbung von hellen Früchten verantwortlich.

Glücklicherweise gibt es Substanzen wie BHT und BHA, die dazu beitragen können, dieses unerwünschte Ergebnis zu verhindern. BHA beispielsweise wirkt als kraftvolles Antioxidans, das die Oxidation von Fetten in Lebensmitteln hemmt und somit ihre Frische bewahrt. Darüber hinaus dient es als Schaumverhüter für Hefe, was es zu einer vielseitigen Zutat in der Lebensmittelproduktion macht.

Auf ähnliche Weise spielt auch BHT eine wichtige Rolle bei der Verhinderung von Lebensmittelverderb. Neben seinen antioxidativen Eigenschaften trägt es auch dazu bei, das Aroma, die Farbe und den Geschmack der Lebensmittel zu erhalten. Dies macht es zu einer wesentlichen Komponente im Konservierungsprozess und gewährleistet, dass die Qualität der Lebensmittel erhalten bleibt.

BHA und BHT wirken als Antioxidantien und verhindern, dass Fette und Öle in Lebensmitteln durch Reaktion mit Sauerstoff ranzig werden. Indem sie Wasserstoffatome aus ihrer phenolischen Hydroxylgruppe zur Verfügung stellen, unterbrechen sie die Kette freier radikaler oxidativer Reaktionen. Dadurch entstehen stabile freie Radikale, die nicht weiter mit den Lipiden in der Nahrung reagieren. BHA und BHT erhalten auch Öle und Fette in Kosmetika und Arzneimitteln, nicht nur in Lebensmitteln.

Benzoesäure und Benzoatsalze

Benzoesäure und Benzoatsalze werden häufig als Konservierungsmittel verwendet, insbesondere in kohlensäurehaltigen Getränken. Sie werden auch zur Konservierung einer Vielzahl von Lebensmitteln eingesetzt, einschließlich Salaten, Sirupen, Marmeladen, Gelees, Hackfleisch, eingelegtem Gemüse, Kuchen, Gebäckfüllungen, Obstcocktails und Sojasauce. Natriumbenzoat, bekannt als „Konservierungsmittel E211“, wird häufig sauren Lebensmitteln wie Essiggurken und Ketchup zugesetzt.

Vorteile von Benzoesäure und Benzoaten in der Lebensmittelkonservierung

Benzoesäure und Benzoate haben antimikrobielle Eigenschaften, die dazu beitragen, die Verderblichkeit von Lebensmitteln zu verhindern. Darüber hinaus hemmen sie das Wachstum von Hefe, was ihre Wirksamkeit in der Lebensmittelkonservierung weiter erhöht.

Benzoat wird häufig als Lebensmittelkonservierungsmittel in kohlensäurehaltigen Getränken verwendet. (Foto: Stokkete/Shutterstock)

Die Wirksamkeit von Benzoesäure als antimikrobieller Wirkstoff ist am größten, wenn der pH-Wert zwischen 2,5 und 4,0 liegt. Innerhalb dieses pH-Bereichs hat die nicht-ionisierte Form von Benzoesäure eine höhere Fähigkeit, die Zellmembran des Mikroorganismus zu durchdringen.

Wenn der pH-Wert innerhalb der Zelle unter 5 sinkt, wird der Prozess der anaeroben Fermentation von Glucose stark reduziert. Diese Reduktion behindert dann das Wachstum und die Lebensfähigkeit der meisten Mikroorganismen, die Lebensmittelverderb verursachen.

Benzoic acid wird in der Kosmetik als Mittel zur Konservierung verwendet.

Zusammenfassung

In der Lebensmittelindustrie sind eine Vielzahl von Konservierungsmitteln vorhanden, die eine entscheidende Rolle bei der Sicherung unserer geliebten Lebensmittel spielen. Dennoch sind Konservierungsmittel nicht die einzige Lösung; Kühlung kann auch Ihr Essen vor Mikroorganismen schützen. Daher sollten Sie sich beim nächsten Mal, wenn Sie eine Tüte Mikrowellenpopcorn beim Genuss eines Films auf Ihrem Laptop gönnen, einen Moment Zeit nehmen, um das Zutatenetikett zu betrachten und die verwendeten Konservierungsmittel zu identifizieren!