Süße Lactose spart Zucker in Milchprodukten
Joghurt- und Milchmischerzeugnisse können bis zu 20 Prozent Gesamtzucker enthalten. Der Anteil des Milchzuckers daran beträgt häufig 4-6 Prozent, aufgrund der geringen Süßkraft von Laktose trägt diese zur Gesamtsüße der Produkte aber kaum bei. Die Spaltung der Lactose durch Reaktion mit dem Enzym β-Galactosidase und Wasser in die Einfachzucker Glucose und Galactose erhöht die Süßkraft und verbessert die Wasserlöslichkeit. Dieses Verfahren wird industriell angewandt. Die Erhöhung der Süßkraft ist aber nicht ausreichend, um auf den Zusatz anderer Süßungsmittel zu verzichten. In eigenen vorlaufenden Untersuchungen konnte am Max Rubner-Institut gezeigt werden, dass sich die Süßkraft der Lactose-hydrolysierter Produkte deutlich steigern lässt, wenn etwa die Hälfte der Glucose in einem weiteren Verfahrensschritt mit dem Enzym Glucose-Isomerase zu Fruchtzucker umgesetzt wird. Die relative Süßkraft der resultierenden Produkte ist drei bis vier Mal so hoch wie die der Lactose. Der Gesamtzuckergehalt von Joghurt- und Milchmischerzeugnissen könnte entsprechend verringert werden.
Im Rahmen des Forschungsvorhabens soll geprüft werden, ob die oben beschriebenen enzymtechnologischen Verfahren direkt oder in Form funktioneller Zusatzstoffe in der Herstellung von Joghurt- und Milchmischerzeugnissen eingesetzt und in die Verfahrensabläufe zur Produktion dieser Milcherzeugnisse integriert werden können. In diesem Zusammenhang sollen geeignete Parameter der enzymtechnologischen Umsetzung erarbeitet werden. Geprüft werden soll auch, wie sich die hergestellten Produkte geschmacklich ändern. Nach Optimierung der enzymtechnologischen Verfahren sollen Joghurt- und Milchmischerzeugnisse im Technikum- und durch Kooperationspartner im Industriemaßstab hergestellt und das Süßeprofil der Produkte im Vergleich mit dem von herkömmlichen Erzeugnissen geprüft und angepasst werden.
Zudem werden mikrobiologische Untersuchungen durchgeführt. Ziel ist dabei, die Eignung von S. thermophilus- und L. acidophilus-Stämmen/ Bifidobakterien zur Fermentation der veränderten Zuckerkombination in der enzymmodifizierten Joghurtmilch hinsichtlich Wachstum und Säureproduktion zu untersuchen. Das Wachstum der Bakterien wird auf Selektivmedien bestimmt und die Säure der Joghurts während der Fermentation und der Lagerung gemessen. Weiterhin werden quantitative PCR-Methoden erstellt, um das Wachstum der Starterkulturen auf Speziesebene zu bestimmen. Die Eignung der Bakterien, Fruchtzucker zu verstoffwechseln, wird ebenfalls überprüft. Da die geänderten fermentierbaren Zucker auch ein erhöhtes Wachstum von Lactosenegativen Nicht-Starter Milchsäurebakterien (NSMSB) zur Folge haben könnte, soll auch deren Biodiversität in den Fermentationen mittels denaturierender Gelelektrophorese untersucht werden.
