Lebensmittelchemie

Reinhard Matissek Werner Baltes

Lebensmittel chemie8., neu bearbeitete und aktualisierte Auflage

ISBN 978-3-662-47111-1 ISBN 978-3-662-47112-8 (eBook) DOI 10.1007/978-3-662-47112-8

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Prof. Dr. Reinhard Matissekapl. Professor für Lebensmittelchemie an der Technischen Universität BerlinInstitutsdirektor des Lebensmittel chemischen Instituts (LCI) des Bundes verbandes der Deutschen Süßwaren industrie e. V., KölnWissenschaftlicher Leiter des Instituts für Qualitätsförderung in der Süßwaren wirtschaft e. V. (IQ.Köln), KölnAdamsstraße 52–54D-51063 Köln lci-koeln@lci-koeln.de

Prof. Dr. Werner Baltes †

Proömium – Kompetenz in Lebensmittelchemie

» Leben ist Chemie – Chemie ist Leben Lebensmittelchemie ist die Lehre von Aufbau, Zusammensetzung, Eigenschaften und

Umwandlungen der Inhaltsstoffe von Lebensmitteln.

Was bedeutet Kompetenz in Lebensmittelchemie eigentlich, und weshalb kann gerade in der heutigen Zeit ein gedrucktes, umfassendes Werk bei der Vermittlung und Bildung von fachkompetentem Wissen wichtig sein?

Die Antwort liegt auf der Hand: Nichts ist besser, als ein systematisches Gesamtkon-zept mit klarer Gliederung, gepaart mit einer Sammlung relevanter Fakten, Formeln, Abbildungen und Tabellen, welches es ermöglicht:

- nachhaltig Wissen über Aufbau, Zusammensetzung und Eigenschaften unse-rer Lebensmittel zu erwerben- Reaktionen und chemische Umwandlungen von Lebensmittelinhaltsstoffen zu verstehen- unerwünschte Stoffe in Lebensmitteln kennenzulernen und entsprechende Minimierungsstrategien zu entwickeln- Lebensmittel hinsichtlich Qualität und Sicherheit beurteilen zu lernen

Zum Erreichen dieser Zielsetzung wurde das nunmehr in seiner achten Auflage vorliegende Lehrbuch grundlegend überarbeitet und um eine Vielzahl aktueller Themen und Entwicklungen ergänzt. Letztere basieren zum einen selbstverständlich auf neuen wissenschaftlichen Erkenntnissen, tragen zunehmend aber auch dem Zeitgeist in Bezug auf die Wahrnehmung von Lebensmitteln und Ernährung Rech-nung. Die richtige Balance zu halten und das Werk zielgerichtet fortzuschreiben, ist und bleibt daher eine permanente Herausforderung.

Frau Lebensmittelchemikerin Katrin Janßen vom Lebensmittelchemischen Institut (LCI) des Bundesverbandes der Deutschen Süßwarenindustrie e. V. in Köln sei für die wertvolle Mitarbeit und die sorgfältige redaktionelle Gesamtüberarbeitung des neuen Manuskriptes herzlichst gedankt. Besonderer Dank gebührt ferner Frau Dr. Julia Gelbert vom Bund für Lebensmittelrecht und Lebensmittelkunde (BLL) in Ber-lin für die Neufassung des Kapitels über Lebensmittelrecht, Herrn Prof. Dr. Andreas Hahn vom Institut für Lebensmittelwissenschaft und Humanernährung (ILW) der Gottfried-Wilhelm-Leibniz-Universität Hannover für die umfassende Bearbeitung der Kapitel über Lebensmittel und Ernährung, Wasser, Vitamine, Mineralstoffe re-spektive Enzyme sowie Herrn Lebensmittelchemiker Peter Kuhnert, Königswinter, für die Mitarbeit beim Kapitel über Zusatzstoffe und Frau Lebensmittelchemikerin Marie Matissek, Freising, für die Überarbeitung und Ergänzung des Abschnittes über Fleischfarbe und Umrötung.

V

Danken möchten wir namentlich ferner Frau Maria-Magdalena Jüttner, Frau Ellen Fast, Frau Lebensmittelchemikerin Julia Schnapka, Frau Lebensmittelchemikerin Anna Friederike Dingel, Frau Dr. Marion Raters, alle LCI, sowie Frau Kerstin Lohr-fink und Frau Dr. Michael Heinemann, beide ILW, für die Erstellung von Abbildun-gen und die Unterstützung bei Recherchen.

Der Dank gilt weiterhin zahlreichen Fachkolleginnen und Fachkollegen sowie vielen Studierenden für ihre interessanten Hinweise und Verbesserungsvorschläge. Last but not least sei dem Springer-Verlag für die gute Zusammenarbeit gedankt.

Reinhard MatissekKöln, im Sommer 2015

Proömium – Kompetenz in LebensmittelchemieVI

Abkürzungsverzeichnis

α Drehwinkel[α] spezifische DrehungA AdeninAA AcrylamidAAT AlkoholacyltransferaseAbb. AbbildungADI acceptable daily intakeADH AlkoholdehydrogenaseADP Adenosin-5'-diphosphatADS Aufmerksamkeits-Defizit-SyndromAGE Advanced Glycosylation EndproductsAlt. AlternariumAMP Adenosin-5'-monophosphat3-APA 3-AminopropionamidARfD Akute ReferenzdosisArg ArgininAsp. AspergillusAsp AsparaginASS AcetylsalicylsäureATP Adenosin-5'-triphosphataw Wasseraktivität

BaP Benzo[a]pyrenBAP biological active principlesBE BroteinheitBEFFE Bindegewebseiweißfreies

FleischeiweißBET Brunauer, Emmelt, TellerBfR Bundesinstitut für RisikobewertungBHA ButylhydroxyanisolBHT Butylhydroxytoluolbp BasenpaarBG BestimmungsgrenzeBLL Bund für Lebensmittelrecht und

Lebensmittelkunde, BerlinBMDL Benchmark Dose Lower Limit

(Tumorinzidenz liegt bei 10 %)BMEL Bundesministerium für Ernährung und

LandwirtschaftBMELV Bundesministerium für Ernährung,

Landwirtschaft und VerbraucherschutzBMI Body Mass IndexBMR basal energy requirement

(Grundumsatz)BPA Bisphenol ABq BequerelBTCM BromtrichlormethanBSE Bovine Spongiforme EncephalopathieBW biologische Wertigkeit

C CytosinC Kohlenstoff

C. Claviceps°C Grad CelsiusCa CalciumCA Controlled Atmospherecal KalorieCBE Kakaobutter-ÄquivalenteCBI Kakaobutter-ImproverCBR Kakaobutter-RemoverCBS Kakaobutter-SubstituteCCP Critical Control PointsCd CadmiumCi CurieCI Colour IndexCl ChloridCLA conjugated linoleic acid, konjugierte

LinolsäureCMC NatriumcarboxymethylcelluloseCMF ChlormethylfurfuralCML CarboxymethyllysinCo CobaltCoA Coenzym ACr ChromCTC Crushing, Tearing, CurlingCu KupferCys CysteinCYP450 Cytochrom P450

d Tagd20/20 relative DichteD Symbol zur Kennzeichnung

der Konfiguration2,4-D 2,4-DichlorphenoxyessigsäureDa DaltonDCT Divalent Cation TransporterDDA DichlordiphenylessigsäureDDE DichlordiphenylethenDDT DichlordiphenyltrichlorethanDE DextroseäquivalentDEG DiethylenglycolDES DiethylstilböstrolDFD dark, firm, dryDGE Deutsche Gesellschaft für Ernährungd. h. das heißt°d.H Grad deutsche HärteDiätV DiätverordnungDIPN Diisopropylnaphthalindl-PCB dioxin-ähnliches PCBDMDC DimethyldicarbonatDMSO DimethylsulfoxidDNA Desoxyribonucleic AcidDNS DesoxyribonucleinsäureDON Deoxynivalenol

VII

E EnzymEAA-Index Essential Amino Acid IndexE. C. Enzyme CommissionE. coli Escherichia coliEFA epoxy fatty acid, EpoxyfettsäureEFSA European Food Safety AgencyEG Europäische GemeinschaftEHEC enterohämorrhagische

Escherichia coliEP Enzym-Produkt-KomplexEPS EpoxypolysaccharidES Enzym-Substrat-KomplexESL extended shelf lifeEU Europäische Union

F FluorF. FusariumFA FusariensäureFAD FlavinadenindinucleotidFAO Food and Agriculture

OrganizationFCKW FluorchlorkohlenwasserstoffFDA Food and Drug AdministrationFDE Food Drink Europe,

Europäischer Verband der Lebensmittelindustrie

Fe EisenFE FettsäureesterFMN FlavinmononucleotidFOSHU foods for special health useFp. SchmelzpunktFPC Fish Protein Concentrateg GrammG GuaninG-6-P Glucose-6-phosphatGC GaschromatographieGC-MS Gaschromatographie

mit MassenspektrometrieGDL Glucono-δ-lactonGI glycämischer IndexGL glycämische LastGln GlutaminGlu GlutaminsäureGMO Genetically Modified OrganismGMP Good Manufacturing PracticeGMP 5'-GuanylmonophosphatGRAS Generally recognized as safeGSH GlutathionGU GrundumsatzGVO Gentechnisch veränderte

OrganismenGy Gray

h StundeH Wasserstoff

HACCP Hazard Analysis of Critical Control Points

HCB HexachlorbenzolHCN Blausäure, CyanwasserstoffHCP Heme Carrier ProteinHDL high density lipoproteinHFCS high fructose corn sirupHg QuecksilberHis HistidinHLB Hydrophilic Lipophilic BalanceHMF HydroxymethylfurfuralHOSO High Oleic Sunflower OilHPL HydroperoxidlyaseHrsg HerausgeberHT High TemperaturHTST High Temperature Short Time,

KurzzeiterhitzungHz Hertz

I IodIARC International Agency for

Research on Canceri. d. R. in der Regeli. E. Internationale EinheitIF Intrinsic FactorIgE Immunglobulin EIle IsoleucinILW Institut für Lebensmittel-

wissenschaft und Humanernährung der Gottfried-Wilhelm-Leibniz-Universität, Hannover

IMP 5'-Inosinmonophosphati. p. intraperitonealIP Isoelektrischer PunktIQ-1 2-Amino-3-methylimidazo[4,5-f ]

chinolinIUBMB International Union of

Biochemistry and Molecular Biology

IUIS International Union of Immunological Societies

i. v. in vivo

J JouleJECFA Joint FAO/WHO Expert

Committee on Food AdditivesJECFI Joint Expert Committee Food

Irradiation

K Kalium; Katalk. A. keine AngabeKBE koloniebildende Einheitkcal KilokalorienkDa Kilodaltonkg Kilogramm

AbkürzungsverzeichnisVIII

KG KörpergewichtkGy KilograyKHK koronare HerzkrankheitkJ Kilojoulekm MichaeliskonstantekPa Kilopascal

l Symbol zur Kennzeichnung der Konfiguration

L LiterLCI Lebensmittelchemisches Institut

des Bundesverbandes der Deutschen Süßwarenindustrie e. V., Köln

LC-MS/MS Flüssigchromatographie mit Tandem-Massenspektrometrie

LD Letale DosisLDL low density lipoproteinLeu LeucinLFGB Lebensmittel- und Futtermittel-

gesetzbuchLG LipoxygenaseLMBG Lebensmittel-

und Bedarfsgegen ständegesetzLMG LebensmittelgesetzLMIV Lebensmittel informations-

verordnungLMKV Lebensmittelkennzeichnungs-

verordnungLOAEL lowest observed adverse effect

levelLys Lysin

M molekulare MasseMAK Maximale

Arbeitsplatzkonzentrationmax. maximalMCC mikrokristalline CelluloseMCPD Monochlorpropandiol3-MCPD-FE 3-Monochlorpropandiol-

FettsäureesterMCT middle chain triglyceride,

mittelkettiges TriglyceridMEI MethylimidazolMeIQ 2-amino-3,4-

dimethylimidazo[4,5-f ]chinolinMeV MegaelektronvoltMg MagnesiumMHD MindesthaltbarkeitsdatumMet Methioninmg Milligrammmind. mindestensMJ MegajoulemJ MillijoulemL Millilitermm Millimeter

Mn ManganMo MolybdänMOAH Mineral Oil Aromatic

HydrocarbonsMOE Margin of ExposureMOH Mineral Oil HydrocarbonsMOSH Mineral Oil Saturated

HydrocarbonsMPa Megapascalmrem milli röntgen equivalent manMRL maximum residue levelMS MassenspektrometrieMSG Mono Sodium GlutamatMUFA Mono Unsaturated Fatty Acid,

einfach ungesättigte FettsäureMW Molecular Weightm/z Masse zu Ladungsverhältnisµg Mikrogramm

Na NatriumNAD+ Nicotinamid-adenin-dinucleotid,

oxidiertNADH Nicotinamid-adenin-dinucleotid,

reduziertNADP+ Nicotinamid-adenin-

dinucleotid-phosphat, oxidiertNADPH Nicotinamid-adenin-

dinucleotid-phosphat, reduziertndl-PCB nicht dioxin-ähnliches PCBNEM NahrungsergänzungsmittelNemV Nahrungsergänzungsmittel-

verordnungNMA NahrungsmittelallergieNMR Nuclear Magnetic Resonancen. n. nicht nachweisbarNO StickstoffmonoxidNOAEL No Observed Adverse Effect

LevelNOEL No Observed Effect LevelNPU Netto-Proteinverwertung (Net

Protein Utilization)NSRL No Significant Risk LevelNTA NitrilotriacetatNVS Nationale Verzehrsstudie

O SauerstoffOAS orales Allergiesyndrom°Oe Grad OechsleOEHHA Office of Environmental Health

Hazard AssessmentOrn OrnithinOTA Ochratoxin A

P Phosphor; ProduktP. PenicilliumPA Pyrrolizidinalkaloid

IXAbkürzungsverzeichnis

PAH Polycyclic Aromatic Hydrocarbons

PAK Polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe

PALP Pyridoxal-5-phosphatPAR Pseudoallergische ReaktionPb BleiPC celluläres ProteinPCB Polychlorierte BiphenylePCDD Polychlorierte DibenzodioxinePCDF Polychlorierte DibenzofuranePCP PentachlorphenolPcPR Pathogenesis Related Protein

aus PetersiliePCR Polymerase Chain Reaction

(Polymerase-Kettenreaktion)PE PolyethylenPER Perchlorethylen

(Tetrachlorethen)PET PolyethylenterephthalatPhe PhenylalaninPPO PolyphenoloxidasePO4 PhosphatPOO 1-Palmitoyl-2,3-dioleoyl-glycerolPOS 1-Palmitoyl-2-oleoyl-3-stearoyl-

glycerolPOSH Polyolefin Oligomeric

HydrocarbonsPOZ PeroxidzahlPP Polypropylenppb Parts Per Billion (µg/kg)ppm Parts Per Million (mg/kg)ppt Parts Per Trillion (ng/kg)PS PolystyrolPSE pale, soft, exsudativePSCR infektiöses Protein (Scrapie)PTMI Provisional Tolerable Monthly

IntakePTWI Provisional Tolerable Weekly

IntakePUFA Polyunsaturated Fatty Acid,

mehrfach ungesättigte FettsäurePVC PolyvinylchloridPVPP Polyvinylpyrrolidon

QbA-Wein Qualitätswein bestimmter Anbaugebiete

QUID Quantitative Ingredients Declaration

® registered trade markrad röntgen absorbed dosisrem röntgen equivalent manRGF relative GleichgewichtsfeuchteRGT-Regel Reaktionsgeschwindigkeits-

Temperatur-Regel

RL RichtlinieRNA Ribonucleic acidRNS RibonucleinsäureRTK rektifiziertes Traubenmost-

Konzentrat

s Sekundes. sieheS Schwefel[S] SubstratkonzentrationSCP Single Cell ProteinSCF Scientific Commitee for FoodSe SelenSer SerinSFA Saturated Fatty Acid, gesättigte

FettsäureSMF 5-SulfooxymethylfurfuralSML Specific Migration LimitSNIF-NMR Site Specific Natural Isotope

Fractionation-NMRSO2 SchwefeldioxidSO4 Sulfatsog. sogenanntSPE Saccharosepolyesterspp. subspeziesSPS sekundäre PflanzenstoffeSULT SulfotransferaseSv Sievert

T TemperaturT Thymin2,4,5-T TrichlorphenoxyessigsäureTab. TabelleTBHQ tert.-ButylhydrochinonTCDD 2,3,7,8-Tetrachlordibenzo-p-

dioxinTDI tolerable daily intakeTDP ThiamindiphosphatTHC TetrahydrocannabinolTHF TetrahydrofolatTHI 2-Acetyl-tetrahydroxyimidazolThr ThreoninTMAO TrimethylaminoxidTOC total organic carbonTrp TryptophanTVP texturized vegetable proteinTWI Tolerable Weekly IntakeTyr Tyrosin

U Unitu. a. unter anderemUCM unresolved complex mixtureUGT GlucuronosyltransferaseUHT Ultra High TemperatureUL tolerable upper intake level

AbkürzungsverzeichnisX

u. U. unter UmständenUV Ultraviolett

V GeschwindigkeitV VoltVLDL very low density lipoproteinVmax maximale GeschwindigkeitVal ValinVC VinylchloridVO VerordnungVol-% Volumenprozent (≙ mL/ 100 mL)VSOP very soft superior old pale

WBV WasserbindungsvermögenWHO World Health Organization

z. B. zum BeispielZEA ZearalenonZn ZinkZNS ZentralnervensystemZON Zearalenonz. T. zum Teil

% Massenprozent (≙ g/100 g) (≙ m-%)

Ø Durchschnitt§ Paragraph

XIAbkürzungsverzeichnis

Autorenverzeichnis

Reinhard MatissekStaatlich geprüfter Lebensmittelchemiker und Diplom-Lebensmitteltechnologe, seit 1991 außerplanmäßiger Professor für Lebensmittelchemie am Institut für Lebensmittelchemie und Lebensmitteltechnologie der Technischen Universität Berlin. Reinhard Matissek, geboren 1952 in Bassum/Niedersachsen, war nach dem Studium der Lebensmittelchemie und Lebensmitteltechnologie in Berlin dort zunächst als Wissenschaftlicher Angestellter beim damaligen Bundesgesundheitsamt (Promotion in Lebensmittelanalytik, 1980) und anschließend als Wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Technischen Universität Berlin tätig. Nach einer Zeit als Hochschulassistent/Assistenzprofessor (Habilitation im Fachgebiet Lebensmittelchemie, 1986) wechselte er 1988 als Institutsleiter und Direktor zum Lebens-mittelchemischen Institut (LCI) des Bundesverbandes der Deutschen Süßwarenindustrie e. V. in Köln.Die Hauptarbeitsgebiete von Reinhard Matissek umfassen die Analytik von Lebensmitteln insbesondere Kakao und Schokolade sowie von Bedarfsgegenständen und kosmetischen Mitteln. Schwerpunkte der wissenschaftlichen Forschung betreffen Tenside, Biozide, Konta-minanten, Prozesskontaminanten und Phytochemicals. Reinhard Matissek nimmt vielfältige Aufgaben in Gremien der Wissenschaft und der Lebensmittelindustrie wahr, so als Mitglied der DFG-Senatskommission zur gesundheitlichen Bewertung von Lebensmitteln (SKLM, bis 2010), als Mitglied des Kuratoriums der Fraunhofer Instituts für Verpackung und Verfah-renstechnik (IVV-FhG) in Freising, als Wissenschaftlicher Leiter und stellvertretender Vorstand-vorsitzender des Instituts für Qualitätsförderung in der Süßwarenwirtschaft e. V. (IQ.Köln) in Köln, als Mitglied des Wissenschaftlichen Ausschusses des Forschungskreises der Ernährungs-industrie (FEI/AiF) in Bonn oder als Vorstandsmitglied der Stiftung der Deutschen Kakao- und Schokoladenwirtschaft in Hamburg.Reinhard Matissek ist durch zahlreiche Veröffentlichungen und Vorträge hervorgetreten und Inhaber mehrerer wissenschaftlicher Auszeichnungen. Er ist Senior-Autor des bekannten Lehrbuchs Lebensmittelanalytik und Sukzessor-Autor beim vorliegenden Lehrbuch Lebens-mittelchemie, beide im Springer-Verlag erschienen. Sein besonderes Interesse gilt Büchern, Reisen und dem Genuss.

Werner Baltes †Staatlich geprüfter Lebensmittelchemiker und Diplom-Chemiker. Geboren 1929 in Hamburg, gestorben 2013 in Berlin. Studium in Frankfurt a. M. und Hamburg, Promotion (Organische Chemie, 1959) und Habilitation (Lebensmittelchemie, 1969) in Hamburg. Von 1964 bis 1972 wissenschaftlicher Leiter eines Staatlichen Chemischen Untersuchungsamtes in Hamburg, 1973 bis 1997 ordentlicher Professor für Lebensmittelchemie an der Technischen Universität Berlin.Die Hauptarbeitsgebiete von Werner Baltes umfassten die Analytik von Lebensmitteln und Kosmetika mit Hilfe damals neuer Methoden wie Remissionsspektralphotometrie und Curie-punkt-Pyrolyse ferner Untersuchungen zur Maillard-Reaktion sowie Arbeiten zum Mecha-nismus der thermischen Aromabildung mit dem Schwerpunkt der chemischen Aufklärung unbekannter Strukturen. Er ist durch zahlreiche wissenschaftliche Veröffentlichungen und Vorträge hervorgetreten und Inhaber mehrerer wissenschaftlicher Auszeichnungen.

XIII

Seit 1983 brachte Werner Baltes das Lehrbuch Lebensmittelchemie in sechs Auflagen als Allein-autor heraus. Zur Überarbeitung der siebenten Auflage konnte Prof. Dr. Reinhard Matissek, ein ehemaliger Schüler, Mitarbeiter und Kollege gewonnen werden. An der 8. Auflage konnte Werner Baltes aus Krankheitsgründen leider nicht mehr mitarbeiten.

AutorenverzeichnisXIV

Inhaltsverzeichnis

1 Lebensmittel und Ernährung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1Andreas Hahn

1.1 Lebensmittel – Mittel zum Leben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21.2 Physiologische Bedeutung der Nährstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31.2.1 Energie. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71.2.2 Kohlenhydrate. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91.2.3 Fette . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101.2.4 Proteine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121.2.5 Ballaststoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131.2.6 Sekundäre Pflanzenstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151.3 Lebensmittelverarbeitung und Nährwert . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181.4 Empfehlungen für eine gesunderhaltende Ernährung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191.5 Alternative Ernährungsformen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201.6 Ernährungsassoziierte Erkrankungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211.7 Spezielle Gruppen von Lebensmitteln . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231.7.1 Funktionelle Lebensmittel (functional foods) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231.7.2 Nahrungsergänzungsmittel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241.7.3 Diätetische Lebensmittel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251.7.4 Neuartige Lebensmittel (novel foods) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261.7.5 Gentechnisch veränderte Lebensmittel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

Literatur. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

2 Wasser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29Andreas Hahn

2.1 Eigenschaften und Bedeutung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 302.2 Biologische Bedeutung von Wasser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 302.3 Wasser in Lebensmitteln . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

Literatur. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

3 Vitamine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35Andreas Hahn

3.1 Definition und Historie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 363.2 Einteilung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 373.3 Vorkommen und Stabilität . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 403.4 Ernährungsphysiologische Bedeutung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 423.5 Versorgungssituation und Mangelerscheinungen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 433.6 Überdosierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 453.7 Präventive Wirkungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 463.8 Besonderheiten ausgewählter Vitamine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 473.9 Vitaminoide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

Literatur. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

XV

4 Mineralstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55Andreas Hahn

4.1 Definition. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 564.2 Einteilung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 564.3 Vorkommen und Verfügbarkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 584.4 Ernährungsphysiologische Bedeutung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 594.5 Versorgungssituation und Mangelerscheinungen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 604.6 Überdosierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 664.7 Präventive Wirkungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67

Literatur. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69

5 Enzyme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71Andreas Hahn

5.1 Kinetik chemischer Reaktionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 725.2 Struktur und Wirkweise von Enzymen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 725.3 Nomenklatur und Einteilung von Enzymen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 755.4 Bestimmung der enzymatischen Aktivität . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 765.5 Einflussfaktoren auf die Enzymaktivität . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 775.6 Enzyme in Lebensmitteln . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 795.6.1 Oxidoreduktasen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 795.6.2 Transferasen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 825.6.3 Hydrolasen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 825.6.4 Lyasen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 875.6.5 Isomerasen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 885.6.6 Ligasen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

Literatur. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89

6 Lipide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91Reinhard Matissek

6.1 Fette, Fettsäuren. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 926.2 Fettsäuren mit ungewöhnlichen Strukturen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1046.3 Fettähnliche Stoffe (Lipoide) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1086.4 Weitere Fettbestandteile. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1146.5 Chemische Umwandlung von Fetten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1156.5.1 Umesterung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1156.5.2 Fetthärtung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1186.6 Wege des Fettverderbs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1216.6.1 Einführung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1216.6.2 Oxidation von Fetten und Ölen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1226.6.3 Verhinderung autoxidativen Fettverderbs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1256.6.4 Hydrolytische Fettspaltung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1266.6.5 Thermisch bedingte Veränderungen bei Fetten bzw. Ölen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127

Literatur. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129

InhaltsverzeichnisXVI

7 Kohlenhydrate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131Reinhard Matissek

7.1 Einführung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1327.2 Aufbau von Monosacchariden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1337.3 Reaktionen von Monosacchariden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1437.3.1 Verhalten in saurer Lösung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1437.3.2 Verhalten in alkalischer Lösung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1457.3.3 Reduktion von Monosacchariden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1477.3.4 Oxidation von Monosacchariden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1487.4 Glycoside . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1497.5 Maillard-Reaktion. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1507.6 Oligosaccharide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1577.7 Polysaccharide. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1597.7.1 Aufbau von Stärke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1597.7.2 Modifizierte Stärken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1607.7.3 Resistente Stärke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1637.7.4 Enzymatische Stärke-Spaltung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1647.7.5 Glykogen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1657.7.6 Cellulose . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1657.7.7 Chitin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1667.7.8 Murein . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1667.7.9 Polyfructosane. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1677.7.10 Hemicellulosen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1687.7.11 Pektine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1697.7.12 Alginat/Alginsäure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1707.7.13 Xanthan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1707.7.14 Pflanzengummis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1707.7.15 Ballaststoffe, Nahrungsfaser, Rohfaser. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1717.7.16 Exopolysaccharide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174

Literatur. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175

8 Aminosäuren, Peptide, Proteine und Nucleinsäuren . . . . . . . . . . . . . . . . . 177Reinhard Matissek

8.1 Aminosäuren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1788.2 Essenzielle Aminosäuren, Proteinwertigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1828.3 Peptide, Proteine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1878.3.1 Peptide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1878.3.2 Proteine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1888.4 Sphäroproteine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1908.5 Skleroproteine. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1928.6 Zusammengesetzte Proteine (Proteide) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1938.7 Löslichkeit von Proteinen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1938.8 Chemische Eigenschaften von Proteinen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1948.9 Abbau von Proteinen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1988.10 Prionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1998.11 Profiline . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199

XVIIInhaltsverzeichnis

8.12 Nucleinsäuren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2008.13 Biogene Amine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201

Literatur. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203

9 Lebensmittelkonservierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205Reinhard Matissek

9.1 Einführung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2069.2 Hitzebehandlung von Lebensmitteln . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2089.3 Kühllagerung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2119.4 Tiefgefrierlagerung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2149.5 Haltbarmachung durch Trocknen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2189.6 Konservieren durch Salzen, Zuckern und Säuern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2209.7 Pökeln, Räuchern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2219.8 Bestrahlung von Lebensmitteln . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2219.9 Biokonservierung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224

Literatur. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227

10 Zusatzstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229Reinhard Matissek und Peter Kuhnert

10.1 Einführung, Begriffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23010.2 Zugelassene Konservierungsstoffe. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23210.3 Weitere, konservierend wirkende Stoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23710.4 Antioxidantien. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23910.5 Emulgatoren. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24210.6 Verdickungs- und Geliermittel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24510.7 Stabilisatoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24810.8 Feuchthaltemittel. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25010.9 Geschmacksstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25110.9.1 Einführung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25110.9.2 Kochsalz und Kochsalzersatz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25410.9.3 Saure Verbindungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25410.9.4 Zuckeraustauschstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25410.9.5 Süßstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25810.9.6 Fettersatzstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26410.9.7 Bitterstoffe, Bitterblocker . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26610.9.8 Geschmacksverstärker . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26610.10 Lebensmittelfarbstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26910.11 Weitere, technologische Zusatzstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27710.12 Technische Hilfsstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27710.13 Nahrungsergänzungsmittel (NEM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 278

Literatur. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 279

InhaltsverzeichnisXVIII

11 Unerwünschte Stoffe, Kontaminanten und Prozesskontaminanten in Lebensmitteln . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 281Reinhard Matissek

11.1 Einführung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28211.2 Gesundheitsschädliche Pflanzeninhaltsstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28311.2.1 Blausäure. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28411.2.2 Nitrat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28611.2.3 Oxalsäure, Glyoxylsäure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28711.2.4 Goitrogene Verbindungen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28811.2.5 Favismus, Lathyrismus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28911.2.6 Toxische Bohnenproteine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29011.2.7 Alkaloide in Lebensmittel- und Futterpflanzen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29011.2.8 Toxische Stoffe in essbaren Pilzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29511.2.9 Cycasin. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29611.2.10 Toxische Karotteninhaltsstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29611.2.11 Furanocumarine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29711.2.12 Toxische Honig-Inhaltsstoffe. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29811.2.13 Ätherische Öle – Active Principles. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29911.3 Toxine in Fischen und Muscheln . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30311.4 Gesundheitsschädliche Stoffe in verdorbenen Lebensmitteln . . . . . . . . . . . . . . . 30411.4.1 Bakterientoxine. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30411.4.2 Biogene Amine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30711.4.3 Mutterkorn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30811.4.4 Mykotoxine. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31011.5 Bildung gesundheitsschädlicher Stoffe bei der Herstellung

und Zubereitung von Lebensmitteln (Prozesskontaminanten) . . . . . . . . . . . . . . 31711.5.1 Polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31711.5.2 Nitrosamine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31911.5.3 Acrylamid . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32111.5.4 Furan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32611.5.5 Chlorpropanole, MCPD-Ester, Glycidyl-Ester . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32611.5.6 Imidazole . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33111.5.7 Hydroxymethylfurfural (HMF), Chlorhydroxyfurfural (CMF) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33311.5.8 Benzol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33711.5.9 Methanol. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33811.5.10 Mutagene aus Protein. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33911.5.11 Ethylcarbamat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34211.6 Umweltrelevante Kontaminanten in Lebensmitteln . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34411.6.1 Einführung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34411.6.2 Anorganische Kontaminanten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34411.6.3 Polyhalogenierte aromatische Verbindungen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34711.6.4 Perchlorethylen (PER) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34811.7 Radionuklide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34911.7.1 Einführung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34911.7.2 Wirkung von Radionukliden auf biologisches Material . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35011.7.3 Beschreibung der wichtigsten Radionuklide im menschlichen Umfeld . . . . . . . . . . 351

XIXInhaltsverzeichnis

11.7.4 Abschätzung der Strahlenexposition. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35611.7.5 Rechtliche Regelungen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35611.8 Gesundheitsschädliche Stoffe zur Streckung und Verfälschung von

Lebensmitteln . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35611.8.1 Sudanrot-Farbstoffe. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35611.8.2 Melamin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35811.8.3 Diethylenglycol (DEG) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35911.9 Kontaminanten aus Lebensmittelbedarfsgegenständen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35911.9.1 Einführung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35911.9.2 Kontaminanten aus recycelten Cellulosefasern (Papier, Karton, Pappe) . . . . . . . . . . 35911.9.3 Kontaminanten (Migranten) aus Kunststoffmaterialien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36711.10 Kontaminanten und Rückstände aus multiplen Quellen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36811.10.1 Perchlorat, Chlorat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 369

Literatur. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 369

12 Rückstände in Lebensmitteln . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 373Reinhard Matissek

12.1 Einführung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37412.2 Rückstände aus der landwirtschaftlichen Produktion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37512.2.1 Pestizide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37512.2.2 Antibiotika . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38912.2.3 Thyreostatika und Beruhigungsmittel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39012.2.4 Weitere Tierarzneimittel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39112.2.5 Anabolika . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 392

Literatur. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 394

13 Unverträglichkeits reaktionen/Allergien gegen Lebensmittel . . . . . . . 395Reinhard Matissek

13.1 Einführung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39613.2 Nicht-toxische Reaktionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39613.2.1 Allergische Reaktionen (Allergien) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39613.2.2 Lebensmittelallergien, Lebensmittelallergene . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39813.2.3 Pseudoallergische Reaktionen, Pseudoallergene. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40613.2.4 Intoleranzreaktionen durch Enzymdefekte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40713.3 Toxische Reaktionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 408

Literatur. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 409

14 Aromabildung in Lebensmitteln . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 411Reinhard Matissek

14.1 Aromastoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41214.2 Prinzipien der Aromabildung in Gemüse und Obst . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41714.3 Hitzebedingte Aromabildung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41914.4 Fehlaromen in Lebensmitteln . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42814.5 Aromen, Essenzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 430

Literatur. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 431

InhaltsverzeichnisXX

15 Speisefette/Speiseöle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 433Reinhard Matissek

15.1 Gewinnung von Pflanzenfetten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43415.2 Gewinnung tierischer Fette . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43815.3 Butter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44115.4 Margarine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44215.5 Spezialmargarine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44415.6 Spezial-Fette. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44515.7 Trennöle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44615.8 Mayonnaise, Salatsoßen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 446

Literatur. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 446

16 Proteinreiche Lebensmittel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 447Reinhard Matissek

16.1 Einführung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44816.2 Fleisch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44816.2.1 Begriffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44816.2.2 Schlachtung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45116.2.3 Rigor mortis und Fleischreifung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45116.2.4 Bindegewebe. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45416.2.5 Fleischfarbe und Umrötung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45516.2.6 Schlachtabgänge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45716.2.7 Blut . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45716.2.8 Zusammensetzung von Fleisch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45816.3 Fleischerzeugnisse. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45816.3.1 Zubereitung von Fleisch (Zerkleinern, Pökeln, Räuchern, Salzen). . . . . . . . . . . . . . . . 45816.3.2 Wurst . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46216.3.3 Fleischextrakt. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46616.3.4 Brühwürze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46616.4 Gelatine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46716.5 Fisch, Krusten-, Schalen- und Weichtiere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46716.5.1 Fischfang. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46816.5.2 Seefische . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46816.5.3 Süßwasserfische . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47116.5.4 Fischkrankheiten und Parasiten. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47216.5.5 Krebstiere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47216.5.6 Krabben. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47316.5.7 Weichtiere. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47316.6 Fischerzeugnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47316.6.1 Frischfische. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47316.6.2 Trockenfische. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47416.6.3 Salzfische . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47416.6.4 Marinaden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47416.6.5 Räucherfisch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47416.6.6 Surimi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47516.6.7 Kaviar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 475

XXIInhaltsverzeichnis

16.7 Eier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47516.7.1 Einführung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47516.7.2 Konservierung von Eiern. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47816.7.3 Eiprodukte. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47816.8 Milch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48016.8.1 Einführung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48016.8.2 Chemische Zusammensetzung von Kuhmilch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48116.9 Andere Milcharten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48616.10 Milcherzeugnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48716.11 Käse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48916.11.1 Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48916.11.2 Herstellung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49016.11.3 Schmelzkäse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49416.12 Produkte mit höheren Proteingehalten aus Pflanzen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49416.12.1 Sojamilch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49416.12.2 Tofu (Sojaquark) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49416.12.3 Lupinenquark, Lupinenproteinisolate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49416.12.4 Tempeh . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49516.12.5 Natto. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49516.12.6 Miso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49516.13 Andere Wege zur Proteingewinnung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49516.13.1 Fischproteinkonzentrat (fish protein concentrate, FPC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49516.13.2 Fleischähnliche Produkte aus Pflanzenprotein (TVP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49516.13.3 Einzellerprotein (single cell protein, SCP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 496

Literatur. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 496

17 Kohlenhydratreiche Lebensmittel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 497Reinhard Matissek

17.1 Zucker . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49817.2 Spezielle Produkte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50117.3 Zuckeralkohole . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50217.4 Zuckerwaren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50317.5 Honig . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50817.6 Getreide (Cerealien) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50917.6.1 Wichtigste Getreidesorten. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50917.6.2 Aufbau und chemische Zusammensetzung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51217.6.3 Müllerei . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51417.6.4 Mehlbehandlung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51617.6.5 Malz und Malzextrakt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51717.7 Pseudogetreide (Pseudocerealien) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51817.8 Brot und Backwaren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51917.9 Backmittel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52217.10 Backpulver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52217.11 Teigwaren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52417.12 Stärke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52517.13 Verwendung von nativen und modifizierten Stärken. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 525

Literatur. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 528

InhaltsverzeichnisXXII

18 Alkoholhaltige Lebensmittel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 529Reinhard Matissek

18.1 Alkoholische Gärung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53018.2 Nebenprodukte der alkoholischen Gärung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53118.3 Wein . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53518.3.1 Einführung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53518.3.2 Weinbereitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53718.3.3 Schädlinge im Weinbau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54318.3.4 Weinfehler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54318.3.5 Methoden zum Verfälschungsnachweis von Weinen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54418.3.6 Dessertwein . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54518.3.7 Wermutwein . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54518.4 Schaumwein . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54618.5 Bier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54618.6 Branntwein . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54918.7 Liköre. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55118.8 Natürlicher Alkohol in Lebensmitteln . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 552

Literatur. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 554

19 Alkaloidhaltige Lebensmittel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 555Reinhard Matissek

19.1 Einführung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55619.2 Kaffee . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55819.3 Tee . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56219.4 Kakao, Kakaoerzeugnisse, Schokolade und Schokoladenerzeugnisse . . . . . . . 56619.4.1 Fette in Schokoladen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 573

Literatur. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 576

20 Gemüse und Gemüseerzeugnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 577Reinhard Matissek

20.1 Einführung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57820.2 Chemische Zusammensetzung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57820.3 Pflanzenphenole. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58220.4 Kartoffeln. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58820.5 Tomaten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58820.6 Kohlgemüse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59020.7 Hülsenfrüchte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59120.8 Pilze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59220.9 Lagerung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59220.10 Gemüsedauerwaren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59320.10.1 Tiefkühlware . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59320.10.2 Dosengemüse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59320.10.3 Trockengemüse. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59420.10.4 Gärungsgemüse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59420.10.5 Essiggemüse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59520.10.6 Oliven (Tafeloliven) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 595

Literatur. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 596

XXIIIInhaltsverzeichnis

21 Obst und Obsterzeugnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 597Reinhard Matissek

21.1 Definition. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59821.2 Chemische Zusammensetzung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59821.3 Terpene. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60221.4 Lagerung von Obst . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60521.5 Trockenobst . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60521.6 Kandierte Früchte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60621.7 Konfitüren, Gelees und Marmeladen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60621.8 Fruchtsäfte, Fruchtnektare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 607

Literatur. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 607

22 Gewürze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 609Reinhard Matissek

22.1 Einführung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61022.2 Fruchtgewürze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61022.3 Samengewürze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61722.4 Blütengewürze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61722.5 Wurzel- und Rhizomgewürze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61822.6 Rindengewürze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61922.7 Blatt- und Krautgewürze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62022.8 Gewürzmischungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62222.9 Sojasoße. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62222.10 Essenzen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62222.11 Gewürze im weiteren Sinne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62322.11.1 Speisesalz (Kochsalz) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62322.11.2 Essig . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62322.12 Fruchtsäuren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 624

23 Trinkwasser. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 625Reinhard Matissek

23.1 Herkunft . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62623.2 Zusammensetzung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62623.3 Wasserhärte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62723.4 Aufbereitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63223.5 Entfernung von Trübungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63323.6 Entsäuerung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63523.7 Entfernung geruchlich und geschmacklich störender Stoffe . . . . . . . . . . . . . . . . 63623.8 Nitrat-Entfernung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63623.9 Entkeimung/Desinfektion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63623.10 Trinkwasser aus Meerwasser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 637

InhaltsverzeichnisXXIV

24 Erfrischungsgetränke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 639Reinhard Matissek

24.1 Mineralwasser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64024.2 Süße, alkoholfreie Erfrischungsgetränke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64124.3 Limonaden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64224.4 Isotonische Getränke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 642

25 Das europäische Lebensmittelrecht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 643Julia Gelbert

25.1 Entwicklung des deutschen Lebensmittelrechts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64425.2 Das europäische Lebensmittelrecht und sein Einfluss auf die deutsche

Gesetzgebung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64525.3 Der freie Warenverkehr in der Europäischen Union. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64525.4 Die europäische Basis-Verordnung zum Lebensmittelrecht . . . . . . . . . . . . . . . . . 64625.5 Einfluss des europäischen Rechts auf die nationale Gesetzgebung . . . . . . . . . . 64625.6 Das Lebensmittel- und Futtermittelgesetzbuch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64725.7 Lebensmittelkennzeichnung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64825.8 Lebensmittelzusatzstoffe, Aromen, Enzyme. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65025.8.1 Zusatzstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65025.8.2 Aromen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65125.8.3 Enzyme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65125.9 Rückstände und Kontaminanten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65225.10 Gentechnisch veränderte Lebensmittel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65225.11 Novel foods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65325.12 Lebensmittelhygiene . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65325.13 Nahrungsergänzungsmittel, functional foods. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65425.14 Lebensmittel aus ökologischem Landbau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65425.15 Vertikale Produktregelungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65525.16 Weitere Regelungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 656

Literatur. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 656

Serviceteil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 657Weiterführende Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 658Stichwortverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 660

XXVInhaltsverzeichnis