Lebensmittelverarbeitung: Einblick in ihre Methoden, Beispiele und Bedeutung

Wenn in einen Supermarkt gehst, findest du eine große Auswahl an verschiedenen verarbeiteten Lebensmitteln: von gefrorenen Fischfilets in der Tiefkühltruhe über Kichererbsenkonserven in den mittleren Gängen bis hin zu frisch gebackenem Brot und Gebäck an der Bäckerei-Theke. Aber was bedeutet eigentlich der Begriff Lebensmittelverarbeitung? Und warum verarbeiten wir unsere Lebensmittel? In diesem Artikel werden die Lebensmittelverarbeitung, verschiedene Beispiele für Methoden der Lebensmittelverarbeitung sowie die positiven und negativen Auswirkungen der Lebensmittelverarbeitung erläutert.

Was ist Lebensmittelverarbeitung?

Es gibt zwar unterschiedliche Definitionen, aber eine gängige Definition von Lebensmittelverarbeitung ist jede Handlung oder jedes Verfahren, das das ursprüngliche Lebensmittel oder die zur Herstellung von Lebensmitteln verwendeten Rohstoffe (wie Pflanzen, Wasser usw.) verändert.¹ Dabei kann es sich um eine Kombination von Prozessen handeln, wie z. B. Waschen, Zerkleinern, Pasteurisieren, Einfrieren, Fermentieren, Verpacken, Erhitzen, Mahlen, Extrudieren oder das Hinzufügen von Zutaten zu Lebensmitteln, um deren Haltbarkeit zu verlängern. Die Verarbeitung kann sich auch auf die Umwandlung von Zutaten in Lebensmittelprodukte beziehen, zum Beispiel die Herstellung von Brot. Die Lebensmittelverarbeitung kann sowohl zu Hause, außer Haus (z. B. in Restaurants und Cafeterias) als auch im industriellen Maßstab erfolgen. Durch diese Definition wird deutlich, dass die meisten Lebensmittel, die wir in unserem täglichen Leben konsumieren, zu einem gewissen Grad verarbeitet werden.

Abb. 1 – Lebensmittel können auf viele verschiedene Arten verarbeitet werden. Einige Beispiele für Lebensmittelverarbeitungsmethoden sind Erhitzen, Konservieren, Trocknen, Entsaften, Einfrieren, Verpacken, Pasteurisieren, Technologie mit gepulsten elektrischen Feldern, Fermentieren und Räuchern.

Was sind Beispiele für Lebensmittelverarbeitungsmethoden?

Die Verarbeitung von Lebensmitteln umfasst traditionelle (Wärmebehandlung, Fermentierung, Pökeln, Räuchern, Trocknen, Reifung) und moderne Verfahren (Pasteurisierung, Ultrahocherhitzung, Hochdruckbehandlung oder Verpackung unter modifizierter Atmosphäre). Einige der gängigen Methoden werden im Folgenden beschrieben:²

Erhitzen

Das Kochen beeinflusst die Menge an Nährstoffen in unseren Lebensmitteln. In einigen Fällen kann dies dazu beitragen, dass bestimmte Nährstoffe besser aufgenommen werden können (z. B. Beta-Carotin in Karotten oder Lycopin in Tomaten), aber es kann auch dazu führen, dass bestimmte Nährstoffe verloren gehen. Besonders Vitamin C reagiert empfindlich auf Hitze und Kochen. Wenn wir zum Beispiel Vitamin C-reiche Lebensmittel wie Brokkoli oder Grünkohl kochen, geht ein Teil dieses Vitamins im Kochwasser verloren. Um die meisten Nährstoffe zu erhalten, sind die besten Kochmethoden diejenigen, die nur wenig Wasser und Wärme verbrauchen und relativ schnell sind. Das Dampfgaren ist zum Beispiel eine großartige Methode, um Gemüse zu garen und seine Nährstoffe zu erhalten, da es nicht in Wasser getaucht werden muss. In der Mikrowelle bleiben auch die meisten Nährstoffe erhalten, da Lebensmittel relativ schnell erhitzt werden.

Auch das Backen, Braten oder Rösten von stärkehaltigen Lebensmitteln (z. B. Brot, Kartoffeln, Kekse, Kaffee) bei hohen Temperaturen kann zur Bildung von Acrylamid führen. Es ist erwiesen, dass eine längere Exposition gegenüber hohen Acrylamidkonzentrationen bei Tieren Krebs verursacht. Beim Menschen ist die Beweislage jedoch nicht so eindeutig. Obwohl der Mensch in der Regel geringeren Dosen ausgesetzt ist als in der Tierforschung, wird allgemein empfohlen, die Exposition niedrig zu halten, indem man beim Kochen stärkehaltiger Lebensmittel darauf achtet, sie nicht zu stark zu bräunen, um die Acrylamidbildung zu verringern.

Konservieren

Das Konservieren ermöglicht es uns, die überschüssige Ernte zu erhalten. Die Lebensmittel werden auf eine hohe Temperatur erhitzt. Dieser Prozess wird Pasteurisierung genannt. Anschließend werden die Lebensmittel in einer luftdichten Dose verpackt und gelagert. In unserer Infografik findest du die Verarbeitungsschritte für Dosentomaten.

Obst- und Gemüsekonserven sind in der Regel preiswerter als frisches oder gefrorenes Obst und Gemüse.³ Gemüsekonserven können jedoch einen hohen Natriumgehalt aufweisen und Obstkonserven können zugesetzten Zucker (Sirup) enthalten. Achte bei Gemüsekonserven auf den Hinweis „ohne Salzzusatz" und bei Obstkonserven „in Saft". Kaufe keine Dosen oder Verpackungen, die aufgerissen, beschädigt oder anderweitig beeinträchtigt sind. Lebensmittel in verbeulten Dosen oder durchlöcherten Verpackungen sollten nicht verzehrt werden, da sie mit schädlichen Mikroorganismen kontaminiert sein könnten.

Trocknen/ Entwässern

Beim Trocknen wird den Lebensmitteln der Wassergehalt entzogen. Im Falle von Trockenfrüchten bedeutet dies, dass der Fruchtzucker und die Kalorien in einer kleineren Größe konzentriert sind. Dennoch ist die „ganze Frucht" enthalten und somit ein ganzes Bündel von Nährstoffen und Bioaktivstoffen. Eine 30-Gramm-Portion Trockenobst (maximal einmal pro Tag) entspricht einem der 5 empfohlenen Obst- oder Gemüsesorten pro Tag.

Entsaften

Säfte werden aus Obst oder Gemüse gepresst; das Fruchtfleisch wird oft entfernt, so dass sie am Ende weniger Ballaststoffe enthalten. Da Säfte flüssig sind, neigen wir dazu, schnell eine große Menge zu verzehren, wodurch wir uns nicht so satt fühlen wie beim Verzehr ganzer Früchte. Saft mit der Bezeichnung „aus Konzentrat" durchläuft ein zusätzliches Verfahren, bei dem der frische Saft dehydriert, für den Transport verpackt und dann mit Wasser vermischt wird.

Entscheide dich für 100%igen Fruchtsaft (mit Fruchtfleisch), und beschränke dich auf max. 150 ml pro Tag.

Fermentieren

Unter Fermentation versteht man den Abbau von Zuckern durch Bakterien, Hefen oder andere Mikroorganismen unter anaeroben Bedingungen. Das bedeutet, dass für den Prozess kein Sauerstoff benötigt wird (abgesehen von Sauerstoff, der in Zucker vorhanden ist). Die Fermentation wird bei der Herstellung von alkoholischen Getränken wie Wein, Bier und Apfelwein, bei der Konservierung von Lebensmitteln wie Sauerkraut, Rohwurst und Joghurt, aber auch bei der Brotherstellung zur Teigerzeugung eingesetzt.
Einfrieren

Durch das Einfrieren werden die Temperaturen von Lebensmitteln auf unter 0°C gesenkt, um den Verlust von Nährstoffen zu verlangsamen und den Verderb von Lebensmitteln zu verhindern, insbesondere wenn sie kurz nach der Ernte eingefroren werden. Das Verfahren kann zur Haltbarmachung der meisten Lebensmittel eingesetzt werden, darunter Obst, Gemüse, Fleisch, Fisch und Fertiggerichte. Kennst du die Schritte, die zur Herstellung von Tiefkühlerbsen erforderlich sind? Schau sie dir hier an!

Tiefkühlgemüse ist eine praktische Möglichkeit, das Ziel der 5 pro Tag" zu erreichen. Fertignahrungsmittel, die lange haltbar sind, sind auch für Menschen nützlich, die nur wenig Zeit haben oder nicht in der Lage sind, Lebensmittel zuzubereiten.

Verpacken mit modifizierter Atmosphäre

Bei der Verpackung unter modifizierter Atmosphäre wird die Luft im Inneren der Verpackung durch ein Schutzgasgemisch ersetzt, das häufig Sauerstoff, Kohlendioxid und Stickstoff enthält - Gase, die auch in der Atemluft enthalten sind. Sie tragen dazu bei, die Haltbarkeit von frischen Lebensmitteln zu verlängern - in der Regel von Obst, Gemüse, Fleisch und Fleischprodukten sowie Meeresfrüchten.

Pasteurisieren

Beim Pasteurisieren werden Lebensmittel erhitzt und dann schnell abgekühlt, um Mikroorganismen abzutöten. Zum Beispiel kann Rohmilch schädliche Bakterien enthalten, die lebensmittelbedingte Krankheiten verursachen. Das Abkochen (zu Hause) oder Pasteurisieren (in Großbetrieben) ist unerlässlich, um einen sicheren Verzehr zu gewährleisten. Neben Milchprodukten wird die Pasteurisierung häufig bei der Konservierung von Konserven, Säften und alkoholischen Getränken eingesetzt.

Räuchern

Räuchern ist ein Verfahren, bei dem Lebensmittel durch Hitze und chemische Behandlung haltbar gemacht werden, indem sie dem Rauch von brennendem Material wie Holz ausgesetzt werden. Zu den geräucherten Lebensmitteln gehören in der Regel Fleischsorten, Würste, Fisch oder Käse.

Zusatzstoffe

Lebensmittelzusatzstoffe spielen eine wichtige Rolle bei der Erhaltung der Frische, der Sicherheit, des Geschmacks, des Aussehens und der Beschaffenheit von verarbeiteten Lebensmitteln. Lebensmittelzusatzstoffe werden für bestimmte Zwecke zugesetzt, sei es zur Gewährleistung der Lebensmittelsicherheit oder zur Aufrechterhaltung der Lebensmittelqualität während der Haltbarkeitsdauer eines Produkts. So verhindern beispielsweise Antioxidantien das Ranzigwerden von Fetten und Ölen, währendKonservierungsstoffe das Wachstum von Mikroben (z. B. Schimmel auf Brot) verhindern oder reduzieren. Emulgatoren werden z. B. verwendet, um die Textur von Mayonnaise zu verbessern oder um zu verhindern, dass sich Salatdressings in Öl und Wasser trennen. Alle Lebensmittelzusatzstoffe werden einer strengen wissenschaftlichen Sicherheitsbewertung unterzogen, bevor sie für die Verwendung zugelassen werden können. Die Sicherheit von Lebensmittelzusatzstoffen wird regelmäßig von der Europäischen Behörde für Lebensmittelsicherheit bewertet, um sicherzustellen, dass neu gewonnene wissenschaftliche Erkenntnisse berücksichtigt und bei Bedarf Maßnahmen zum Schutz der Verbraucher ergriffen werden.

Technologie der gepulsten elektrischen Felder

Die Technologie der gepulsten elektrischen Felder (PEF) ist ein innovatives Verfahren zur schonenden Konservierung von Lebensmitteln, bei dem kurze Stromimpulse eingesetzt werden, um schädliche Bakterien in flüssigen Produkten (z. B. Saft, Milch, Smoothies, Pürees) abzutöten und ihre Haltbarkeit zu verlängern, ohne ihren frischen Charakter zu beeinträchtigen. Die PEF-Technologie wird für verschiedene Zwecke eingesetzt und getestet, z. B. zur Konservierung von Saft oder als Vorbehandlung vor dem Trocknen, um den Wasserentzug aus den Früchten zu optimieren.

Im Vergleich zur klassischen Wärmepasteurisierung bietet die PEF-Technologie Vorteile. Sie führt zu einerhöheren Lebensmittelqualität und einem besseren Nährwert, verlängert die Haltbarkeit, bewahrt die natürlichen Eigenschaften des Produkts ohne Zusatz von Konservierungsstoffen und reduziert den Energieverbrauch.

Abb. 2 – Was ist ein gepulstes elektrisches Feld (PEF)? 

Warum ist die Lebensmittelverarbeitung wichtig?

Lebensmittelverarbeitungsmethoden gelten oft als unverzichtbar, um Lebensmittel genießbar und sicher zu machen, saisonale Produkte ganzjährig verfügbar zu halten, die Haltbarkeit zu erhöhen und Lebensmittelabfälle zu reduzieren. Sie dienen auch dazu, Mangelerscheinungen durch Anreicherung vorzubeugen und Produkte für besondere Ernährungs- oder Nachhaltigkeitsbedürfnisse herzustellen (z. B. glutenfreie oder pflanzliche Alternativen).¹ Bei der Verarbeitung von Lebensmitteln können auch Ballaststoffe, Vitamine und Mineralien verloren gehen, zum Beispiel durch übermäßiges Raffinieren oder Erhitzen. Die Forschung zu den Auswirkungen der verschiedenen Arten und Kombinationen der Lebensmittelverarbeitung auf die Lebensmittel und unsere Gesundheit ist noch nicht abgeschlossen.

Aufgrund der vielen Möglichkeiten, Lebensmittel zu verarbeiten und Zutaten zu kombinieren, können die daraus resultierenden Produkte sehr unterschiedlich sein. Die Produkte können verschiedene Zutaten enthalten, z. B. Obst, Gemüse oder Vollkornprodukte, sowie Zusatzstoffe wie Fett, Zucker oder Salz. Vergleiche die Lebensmitteletiketten und überprüfe deine nationalen Lebensmittelrichtlinien, um weitere Informationen oder Vorschläge zu erhalten, wie du diese Produkte in eine gesunde und nachhaltige Ernährung integrieren kannst. Einige verarbeitete Lebensmittel enthalten einen hohen Gehalt an gesättigten Fettsäuren, zugesetztem Zucker oder Salz, sind kalorienreich und enthalten möglicherweise weniger Ballaststoffe. Sie sollten daher am besten nur gelegentlich verzehrt werden. Beim Kochen zu Hause solltest du darauf achten, möglichst wenig Zucker, Salz und gesättigte Fette zu verwenden.

Abb. 3 – Was sind die Hauptgründe, warum wir Lebensmittel verarbeiten? 

Zusammenfassung

Die Verarbeitung von Lebensmitteln ist ein wesentlicher Bestandteil unseres täglichen Lebens, da sie Rohstoffe in die verschiedenen Lebensmittel umwandelt, die wir konsumieren. Von traditionellen Methoden wie Einmachen und Einfrieren bis hin zu modernen Innovationen wie der Technologie der gepulsten elektrischen Felder spielt jeder dieser Prozesse eine Rolle dabei, Lebensmittel essbar, sicher, zugänglich und bequem zu machen. Bei der Verarbeitung von Lebensmitteln kann es jedoch auch zu Nährstoffverlusten kommen (z. B. Ballaststoffe, Vitamin C), oder es werden überschüssige gesättigte Fette, Zucker oder Salz zugesetzt, wodurch das Endprodukt eine höhere Kaloriendichte aufweist und daher besser nur als gelegentlicher Genuss angesehen werden sollte. Die laufende Forschung arbeitet weiter an der Entschlüsselung der komplizierten Zusammenhänge zwischen verarbeiteten Lebensmitteln und Gesundheit. Wenn wir als Verbraucher die Lebensmittelkennzeichnung verstehen und uns an die nationalen Ernährungsrichtlinien halten, können wir fundierte Entscheidungen für eine gesunde und nachhaltige Ernährung treffen.

Verweise

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2. Floros, J. D., Newsome, R., Fisher, W., Barbosa‐Cánovas, G. V., Chen, H., Dunne, C. P., ... & Ziegler, G. R. (2010). Feeding the world today and tomorrow: the importance of food science and technology: an IFT scientific review. Comprehensive Reviews in
3. Miller, S. R., & Knudson, W. A. (2014). Nutrition and cost comparisons of select canned, frozen, and fresh fruits and vegetables. American Journal of Lifestyle Medicine, 8(6), 430-437.