Einfluß der Verarbeitung auf die Qualität von Lebensmitteln aus Getreide*)

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1 Einfluß der Verarbeitung auf die Qualität von Lebensmitteln aus Getreide*) Von W. SEIBEL * *) 1. Lebensmittel aus Getreide Das Getreide zählt mit seiner derzeitigen Jahres-Weltproduktion zu den wichtigsten Grundnahrungsmitteln, und die Ernährungsprobleme in dieser Welt sind nur durch eine Mehrproduktion von Getreide lösbar. Die Weltbevölkerung erhält mehr als 50 % der benötigten Nahrungsenergie aus Getreide. Im Vergleich zu anderen landwirtschaftlich genutzten Pflanzen hat Getreide sehr günstige Produktionseigenschaften, und die Erträge sind in den letzten Jahren laufend gestiegen. Der besondere Wert des Getreides zeigt sich auch in seiner vielseitigen Zusammensetzung, den großen Variationsmöglichkeiten bei der Weiterverarbeitung zu verschiedenen Getreideprodukten und den vielfältigen Kombinationsmöglichkeiten mit anderen Lebensmitteln. Auf die bundesdeutschen Verhältnisse bezogen, liefert Brotgetreide lt. dem letzten Ernährungsbericht etwa 20 % der Energie und des Eiweißes, 38 % der Kohlenhydrate und 18 % des Eisens. Der Brotverzehr liegt in der Bundesrepublik Deutschland z. Zt. bei 73,6 kg/kopf/jahr. Davon werden 17,6 kg außer Haus verzehrt (Vereinigung Getreide-, Markt- und Ernährungsforschung, 1980; LANGE und MüL LER, 1983). Zu den Lebensmitteln aus Getreide zählen die in Tabelle 1 genannten Gruppen. Tab.1 Lebensmittel aus Getreide Food from cereals - Backwaren. (Brot;Kleingebäck, Feine Backwaren) - Getreidenährmittel - Teigwaren Am wichtigsten sind die Backwaren (SEIBEL, BRÜMMER, MENGER und LuDEWIG, 1977), gefolgt von den Getreidenährmitteln und den Teigwaren. Gliedert man die Getreidenährmittel weiter auf, so kommt man zu den in Tabelle 2 zusammengestellten Produkten. Neben den klassischen Nährmitteln wie Graupen, Grütze, Reis und Haferflocken sind in den letzten Jahren die Getreideextrudate und ballaststoffreichen Getreideprodukte, z.b. Weizenspeisekleie, hinzugekommen. Der Verbrauch an Frühstücksgetreide liegt bei uns relativ niedrig mit 250 g/kopf/jahr. Hierzu zählen auch die Corn-Flakes (Tab. 3). In anderen europäischen Ländern liegt dagegen der Verzehr wesentlich höher (LINK, 1979; BEN GERA, 1982). Kürzlich haben WoLFF, NmRLE, ELBAYA und FRETZDORF (1983) die Inhaltsstoffe in Frühstückscerealien vergleichend untersucht. Auch die Teigwaren umfassen zahlreiche Produkte, die in Tabelle 4 zusammengestellt sind. In Deutschland werden überwiegend Eierteigwaren verwendet; die durchschnittliche Grießmischung besteht z. Zt. aus 60 % Weichweizengrieß und 40 % Hartweizengrieß. Die Teigwaren Besonderer Art haben keinen großen Marktanteil. *) Veröffentlichungs-Nr der Bundesforschungsanstalt für Getreide- und Kartoffelverarbeitung, Detmold **) Prof. Dr. W. SEIBEL, Bundesforschungsanstalt für Getreide- und Kartoffelverarbeitung, Schützenberg 12, D-4930 Detmold 1 32

2 Tab.2 Getreidenährmittel Processed joodstufl from cereals - Schälmühlenerzeugnisse (z.b. Graupen, Grütze, Reis, Haferflocken) - Kindernahrung auf Getreidebasis - Grieß (Hartweizen- und Weichweizengrieß) - F rühstücksgetreide-cereals (z. B. Cornflakes) - Getreidevollkornerzeugnisse (z.b. Speisegetreide) - ballaststoffreiche Getreideprodukte (z.b. Speisekleie) - Getreideextrudate (z.b. Flips) Tab. 3 Verbrauch an Frühstücksgetreide Consumption oj cereals kg/kopf/jahr Bundesrepublik Deutschland Schweiz Schweden Großbritannien 0,250 0,600 1,400 2,900 Tab.4 Teigwaren Paste products - Hartgrießteigwaren (nur Hartgrieß) - Grießteigwaren - Mehlteigwaren - Eierteigwaren (2 1 /4 Eier/1 kg Grieß) - Teigwaren mit hohem Eigehalt ( 4 Eier/1 kg Grieß) - Teigwaren besonderer Art (z.b. Milch-, Gemüse-, Vollkorn-, Roggenteigwareh) 2. Verarbeitung des Getreides Reinigung Die wichtigste Sparte der Getreideverarbeitung ist die Mehlmüllerei, gefolgt von der Schälmüllerei. Vor jeder Getreideverarbeitung ist eine intensive Reinigung notwendig. Während früher insbesondere durch Sieben und Waschen gereinigt wurde, erfolgt heute 33

3 die Abtrennung des schädlichen Besatzes durch Sieben, Sichten und den Trieur (Tab. 5). Das Waschen wurde vor vielen Jahren durch eine intensive trockene Kornoberflächen Renigung (Bürsten, Scheuern, Schälen) ersetzt. Auch Unterschiede im Elastizitätsmodul werden zur Abtrennung bestimmter Besatzfraktionen verwendet (SEIBEL, 1983). Tab.5 Reinigung des Getreides Cleaning of grain - Sieben, Sichten, Trieur (Unkrautsamen, Mutterkorn, Verunreinigungen) - Scheuern, Schälen (Schwermetalle, Pflanzenschutzmittel, Keimzahl) Mit Hilfe der modernen Mühlenreinigung werden sehr bedeutsame Verbesserungen hinsichtlich der mikrobiologisch-hygienischen Qualität und der Besatzreduktion erreicht. Giftige Unkrautsamen und Mutterkorn werden fast restlos entfernt. Durch die Oberflächenbearbeitung ergeben sich erhebliche Reduktionen hinsichtlich der Bakterien-Keimzahl (SPI CHER und ZwrNGELBERG, 1979). Die Schimmelpilzkeimzahl wird nicht verändert, da die Schimmelpilze tiefer im Korn sitzen. Die Reduktion gilt jedoch auch für bestimmte Schadstoffe, in Abhängigkeit von ihter Verteilung im Korn. Vorratsschutzmittel und Blei lassen sich durch Oberflächenbearbeitung sehr erheblich reduzieren, dagegen ist die Abnahme bei Cadmium wegen der fast gleichmäßigen Verteilung im Korn zwar noch deutlich, aber wesentlich geringer. Auch Pflanzenschutzmittel, die auf der Kornoberfläche sitzen, können durch Scheuern und Schälen reduziert werden (OCKER, 1983) Vermahlung Aus Weizen werden bei der Vermahlung 1,7 % Vollkornschrot und 99,5 % Typenmehle, aus Roggen 21 % Vollkornschrot und 79 % Typenmehle hergestellt. Vollkornmehle/ -schrote müssen sämtliche Bestandteile des Kornes aufweisen; somit findet während der Herstellung keine Veränderung in der Zusammensetzung gegenüber dem Ausgangsgetreide statt. Vollkornprodukte enthalten somit den gleichen Vitamin-, Mineralstoff- und Ballaststoffgehalt wie das Ausgangsgetreide. Ein geringer Teil des Getreides wird als Speisegetreide (ganzes Korn oder Vollkornschrot) über Reformhäuser vertrieben. Diese Produkte werden im allgemeinen vom Verbraucher in eingeweichter Form verzehrt. Bei der Herstellung der Typenmehle treten selbstverständlich deutliche Verminderungen im Vitamingehalt (Abb. 1), Mineralstoffgehalt (Abb. 2) und auch im Ballaststoffgehalt auf, weil diese Korninhaltsstoffe vor allem in den äußeren Randschichten bzw. im Keim in konzentrierter Form vorliegen (PAULUS und SEIBEL, 1975). Bei der Mehlherstellung treten auch beachtliche Schadstoffreduktionen auf, auf die später eingegangen wird. Auch bei der Schälmüllerei (Herstellung von Graupen und Haferflocken) können deutliche Reduktionen bei bestimmten Schadstoffen auftreten (OCKER, SmBEL und BRÜGGE MANN, 1983). Einige Beispiele sind in Tabelle 6 zusammengestellt Backwarenherstellung Bei der Weiterverarbeitung von Getreidemahlerzeugnissen zu Brot und Feinen Backwaren erfolgt zunächst durch die Zugabe von rezepturmäßigen Zutaten eine Anreicherung bzw. Ergänzung mit Vitaminen und Mineralstoffen. So wird z.b. durch Hefe, Eier, Milch- 34

4 ~~.--~--.r-r---.~~-.~~.,. %Y ~-,r-~-.~~-...~~-r~r-~ % $0 10 o~~~~~.~~.--~.~--.x'--' % % 100 Mehlausbeute Abb. 1 Mehlausbeute und Vitamingehalt Flour extraction and vitamin content Mehlausbeute Abb.2 Mehlausbeute und Mineralstojfgehalt Flour extraction and mineral content Tab.6 Schadstojfgehalte bei der Herstellung von Graupen und Haferflocken Pol/utants with the production of peeled barley and oat jlakes Cd Pb Gerste Graupen 100 % 100 % 50 % Ausbeute 85 % 5 % Hafer 100 % 100 % Haferflocken 120 % 35 % erzeugnisse, Früchte, Ölsamen usw. neben Fett, Eiweiß und Kohlenhydraten eine Vielfalt an essentiellen Nährstoffen dem Produkt zugefügt. Für besondere Zwecke werden Diätbrote hergestellt (BRüMMER, 1982). Verluste von Mineralstoffen während der Teigbereitung oder während des Backprozesses sind unbekannt. Dagegen wird der Vitamingehalt von Broten in Abhängigkeit von den Backbedingungen deutlich gesenkt (PAULUS und SEIBEL, 1975; VAsSILEVA, MENGER und SEIBEL, 1983). Tabelle 7 gibt einen Überblick über mögliche Vitaminverluste beim Backen (bei einer Temperatur von 240 C) hinsichtlich der Vitamine Thiamin und Riboflavin. Die Verluste an Thiamin sind wesentlich größer als die von Riboflavin. 35

5 Tab. 7 Vitaminverluste (%) beim Backen Vitamin Josses (%) during baking Brot aus Type Brot aus Type Thamin Brot aus Type Riboflavin Unser sehr umfangreiches Brotsortiment hat eine sehr große Variationsbreite in Nährstoffgehalt und Brennwert (RABE und SEIBEL, 1981). Aus Tabelle 8 ist zu ersehen, daß mit steigendem Roggenanteil der Brennwert sinkt und der Ballaststoffgehalt ansteigt. Es ist 4eute ohne große Schwierigkeiten möglich, fehlende Nährstoffe in der täglichen Verpflegung durch Zugabe über das Brot auszugleichen. In Tabelle 9 wird für das Beispiel Ballast- Tab.8 Nährstoffgehalte und Brennwert von Brot Nutrients and energy of different breads Brotgruppe (g/100 g verzehrsfrische Substanz) Feuchtig- Protein Fett Kohlenkeit hydrate (Brennwert je 100 g) Ballast- kj kcal stoffe Weizen(mehl)brot Weizenmischbrot Roggenmischbrot Roggen(mehl)brot Roggenschrotbrot Roggenknäckebrot ,0 1,8 51,6 7,5 1,5 49,0 7,0 1,4 49,0 5,2 0,9 47,8 6,8 1,2 45,5 11,4 1,7 76,2 1, , , , , , Tab.9 Brennwert und BaJJaststoffgehaJt Energy and dietary fibre Sorte 100 g enthalten Ballaststoffe Energie g kj kcal Weizen(mehl)brot 1, Weizen(mehl)brot + 10 % Speisekleie 2, Roggen(mehl)brot 4, Roggen(mehl)brot + 10 % Speisekleie 5, Roggenschrotbrot 6, Roggenschrotbrot + 10 % Speisekleie 9,

6 stoffe demonstriert, wie man bei den verschiedenen Brotsorten durch Zugabe von Weize~speisekleie im unteren Bereich den Ballaststoffgehalt verdoppeln, im oberen Bereich noch signifikant erhöhen kann (AL TROGGE, SEIBEL und STEPHAN, 1980). Im Bereich der Feinen Backwaren gibt es dagegen keine direkte Beziehung mehr zwischen dem Nährstoffgehalt bzw. Brennwert der Feinen Backwaren und den verwendeten Mahlerzeugnissen (Tab. 10). Hier sind die Zutaten, die die Mahlerzeugnisse oft um 100 % übertreffen, für die Zusammensetzung ausschlaggebend. Die Feinen Backwaren sind jedoch sehr oft nicht so energiereich, wie im allgemeinen angenommen wird (MENGER, 1981 ). Ein Pflaumenkuchen liegt im Brennwert wesentlich günstiger als das energieärmste Brot; die Ursache ist der hohe Feuchtigkeitsgehalt von %. Dagegen hat eine Kremschnitte mit einem Fettgehalt über 30 % und einem Feuchtigkeitsgehalt von etwa 20 % einen beachtlichen Energiewert. Tab. 10 Brennwerte von Feinen Backwaren Energy of confectionery goods Stückgewicht Brennwert g kj kcal Pflaumenkuchen (12 X 5 cm) 71 Bienenstich (9 X 7 cm) 102 Streußelkuchen (9 X 6 cm) 53 Kremschnitte Bei der Herstellung von Brot und Feinen Backwaren erfolgt im allgemeinen eine beträchtliche Wasserzugabe, bei der vorhandene Schadstoffe im Lebensmittel auf Getreidebasis weiter verdünnt werden. Tabelle 11 zeigt für zwei Schwermetalle und ein Pflanzenschutzmittel die kontinuierliche Reduktion.vom Weizen über Weizenmehl bis zum Weizenbrot. Darum darf man bei der möglichen Aufnahme von Schadstoffen aus Getreideprodukten nie vom Getreidewert ausgehen, sondern muß die tatsächlichen Gehalte im Brot bzw. in Feinen Backwaren zugrundelegen (OCKER, SEIBEL und BRüGGEMANN, 1983; SEIBEL und HERTEL, 1969). Tab. 11 Schadstojfgehalte nach dem Vermahfen und nach der Brothersteffung Poffutants after miffing and bread baking Cd Pb Lind an mglkg mglkg mglkg Weizen 0,050 (100 %) 0,030 (100 %) 0,04 7 (100 %) Weizenmehl 550 0,028 ( 56 %) 0,010 ( 30 %) 0,014 ( 30 %) Weizenbrot 0,021 ( 42 %) 0,008 ( 27 %) 0,011 ( 23 %) Die Qualitätsbewertung der Backwaren wurde in den letzten Jahren sehr wesentlich verbessert (SEIBEL, 19&2 a und b; 1983 a). Das gilt besonders für den Bereich der Sensorik. Wir können jetzt die durchschnittliche sensorische Qualität bestimmter Brotgruppen reprodu- 37

7 zierbar erfassen und haben z. B. bei der Untersuchung des alternativen Brotangebotes festgestellt, daß die sensorische Qualität dieser Brote das Niveau der vergleichbaren konventionellen Brote noch nicht erreicht hat (SEIBEL, 1983 a) Teigwaren - Schälmüllereierzeugnisse Die Teigwarenherstellung ist relativ einfach und geschieht durch eine Krümelteigbereitung, Pressen und Trocknen. Außer Ei werden keine weiteren Zutaten verwendet. Somit entspricht die Teigware in der Zusammensetzung nahezu dem verwendeten Grieß. Der Brennwert der Teigwaren liegt bei etwa 1500 kj (MENGER und RABE, 1978). In Tabelle 12 wird gezeigt, daß man jedoch nicht den Brennwert von trockenen Teigwaren zugrundelegen darf, sondern von dem Brennwert der gekochten Teigware bei der menschlichen Ernährung ausgehen muß, der wesentlich niedriger liegt: aus 100 g Rohware stellt man im allgemeinen 250 bis 300 g gekochte Teigwaren her. Auch bei der Schadstoffreduktion und der Schadstoffaufnahme muß man von der gekochten Teigware ausgehen, wie aus Tabelle 13 am Beispiel Cadmiwn deutlich gezeigt wird. kj/100 g kcal Tab. 12 Brennwerte von Teigwaren Energy of pasta products trockene Teigwaren gekochte Teigwaren (100 g Rohware quellen zu g Kochgut) Tab. 13 Cadmiumgehafte bei der Hartgridlund Teigwarenhersteffung Cadmium contents with the production of durum semofina and paste products Durumweizen 100 % Grieß - 63 % Ausbeute 40 % Grieß - 72 % Ausbeute 60 % Teigwaren (trocken) 57% Teigwaren (gekocht) 19% Der Vitamingehalt bei Reis ist selbstverständllch wiederum vom Verarbeitungsgrad abhängig (Voss, 1979). Der Braunreis hat den höchsten Vitamingehalt, gefolgt vom Parboiled-Reis. Am ungünstigsten liegt jeweils der Weißreis aufgrund der intensiven Schälung und Polierung (Tab. 14). Aber auch beim Wässern und Kochen des Reises treten weitere beträchtliche Verluste an Thiamin, Riboflavin und Niacin auf, wie aus Tabelle 15 ersichtlich ist. Die geringsten Verluste beim Wässern treten beim Parboiled-Reis auf, beim Kochen dagegen bei dem Braunreis. Tab. 14 Vitamingehalte bei Reis Vitamin content of rice Braunreis Weißreis Parboiled Reis Thiamin Riboflavin µg/g µg/g 4,50 0,65 0,80 0,30 2,40. 0,40 Niacin µg/g 55,0 24,0 46,0 38

8 Tab. 15 Vitaminverluste (%)beim Reiskochen Vitamin losses ( 5) during rice boiling Braunreis Weißreis Parpoiled Reis Wässern Thia- Ribo- Niacin min flavin Kochen Thia- Ribo- Niacin mm flavin Extrusion Die Extrusion ist ein neues, energiesparendes Verfahren, bei dem mit hohem Druck und hoher Temperatur mit Hilfe eines Zylinders, in dem sich eine oder zwei Schnecken befinden, aus stärkehaltigen Getreideprodukten extrudierte Lebensmittel hergestellt werden. Abbildung 3 gibt einen Überblick über die Möglichkeiten der Lebensmittelextrusion auf dem Getreidesektor. Inzwischen kann man auch beim Extrudieren mit einer besonderen Düse (Abb. 4) gefüllte Extruderprodukte herstellen. BLOCKSCHEMA DER LEBENSHITTEL-EXTRUDER TECHNOLOGIE Extrudat-Schneidevorrichtung Nachtrocknung Vertrieb Abb.3 Lebensmittel-Extrusion Extrusion cooking of food 39

9 A B l' EXTRUOATE 8 Abb.4 Düse zum Füllen von Extrudaten Dual extrusion die Kommerziell wird diese Verfahrenstechnik bereits weltweit zur Herstellung von Trokkenflachbrot (Knäckebrot) und Waffeln ausgenutzt. Der große Vorteil besteht darin, daß man gegenüber dem klassischen Verfahren nicht zunächst mit viel Wasser einen Teig bereiten muß, der dann anschließend gärt und abgebacken wird. Hier geht man direkt von den trockenen Rohstoffen aus (Vollkornschrot oder Mehl) und erhält dann in weniger als 1 min das Trockenflach-Extrudat, wie es in Abbildung 5 zu sehen ist. Inzwischen bemüht man sich, mit Hilfe der Extrusion laufend neue Getreideprodukte zu entwickeln (SEILER und SEIBEL, 1983). Abb.5 Trockenflachbrot, extrudiert Crisp bread, extruded Offen ist noch die Frage, ob durch die relativ extremen Produktionsbedingungen (Druck und Temperatur) die biologische Wertigkeit des Eiweißes und somit die Verdaulichkeit geschädigt wird. Die bisherigen Versuchsergebnisse sind sehr widersprüchlich; es gibt Aussagen, daß durch das Extrudieren vor allem der Lysingehalt sehr erheblich reduziert und somit die biologische Wertigkeit des Eiweißes vermindert wird. Es gibt aber auch Versuchsergebnisse, bei denen von keiner Beeinträchtigung der biologischen Eiweißwertigkeit gesprochen wird. Sicher sind weitere Versuche in dieser Richtung notwendig. 3. Lebensmittel aus Getreide in der Ernährung Der Verbrauch pflanzlicher Lebensmittel liegt bei etwa 300 kg/kopf/jahr. Auf Gemüse einschließlich Kartoffeln entfallen etwa 40 %, auf Obst 30 % und auf Getreideerzeugnisse 20 %. Wenn man die Lebens- und Genußmittelausgaben des durchschnittlichen Vier- 40

10 Personen-Arbeitnehmer-Haushaltes in der Bundesrepublik Deutschland (Tab. 16) analysiert, so werden etwa 86 % dieser Ausgaben für Lebensmittel aufgewendet (Vereinigung Getreide-, Markt- und Ernährungsforschung, (1983). Dabei spielen die Fleischwaren mit 23 % und Milch und Milchprodukte mit 10 % eine bedeutende Rolle. Für Lebensmittel tierischen Ursprungs werden insgesamt 38 % ausgegeben. Dagegen beträgt der Anteil für Brot und Feine Backwaren nur 9 %. Somit würde eine Einschränkung des Fleisch- und Wurstverzehrs zugunsten pflanzlicher Produkte wie Getreide nicht nur eine Senkung des Energieverbrauchs, sondern auch eine deutliche Senkung der Ausgaben für Lebensmittel zur Folge haben. Pflanzliche Proteinträger sind somit nicht nur ernährungsphysiologisch, sondern auch ökonomisch sehr vorteilhaft (Tab. 1 7). Tab. 16 Lebenshaltungskosten ( 19 81) ( 4-Personen-Arbeitnehmer-Haushalt) Cost of living Aufwand in % - tierische Lebensmittel davon Fleisch/-waren Milch/-produkte - pflanzliche Lebensmittel davon Brot und Feine Backwaren Gemüse & Obst - sonstige Nahrungsmittel (Außer-Haus-Verzehr) - Genußmittel davon alkoholische Getränke 22,8 10,3 8,9 10,3 7,7 38,l 32,6 15,5 13,8 Tab. 17 Kosten pflanzlicher und tierischer Proteine Costs of vegetable and animal protein DM/kg Protein Kalbsschnitzel gekochter Schinken Rindfleisch Roggenbrot Weizenmischbrot Kartoffeln Vollmilch Eier Wir wissen, daß bei Erwachsenen bei ausschließlichem Verzehr pflanzlicher Nahrungsmittel keine Gefahr eines Proteinmangels besteht, wenn der Proteinbedarf aus unterschiedlichen pflanzlichen Quellen gedeckt wird und auch die wünschenwerte Zufuhr erreicht (Vereinigung Getreide-, Markt- und Ernährungsforschung, 1983). Die pflanzlichen 41

11 Proteinträger, so vor allem die Getreideprodukte, zeichnen sich durch einen hohen Ballaststoffgehalt aus, der bestimmten Erkrankungen wie Obstipation, Herz-, Kreislauf- und Darmerkrankungen entgegenwirken soll. Auch bei Kindern und Jugendlichen soll eine ausreichende Bedarfsdeckung über pflanzliche Proteine bei sorgfältiger Auswahl der Nahrungsmittel möglich sein; das ist jedoch ohne Zweifel sehr schwierig, denn die Kinder haben nur eine geringere Aufnahmekapazität. Daher wird empfohlen, einen Teil des Proteins aus Milch und anderen tierischen Nahrungsmitteln aufzunehmen. Die Umwandlung pflanzlicher Proteine in tierische Proteine ist bekanntlich mit einem erheblichen Energie- und Proteinverlust verbunden. Der Wirkungsgrad dieses biochemischen Prozesses liegt nur bei %. Dieser geringe Wirkungsgrad ist die Ursache für die erhöhten Kosten tierischer Produkte, und somit müssen Getreideprodukte und andere pflanzliche Lebensmittel preiswertere Proteinquellen sein als Fleisch und Fleischprdukte. Wir sollten jedoch auch berücksichtigen, daß wir die Nahrung nicht nur zur Deckung des Nahrstoffbedarfes aufnehmen, sondern daß das Essen auch Spaß bereiten soll. Daher wird eine rein vegetarische Nahrung nur immer einen eingeschränkten sensorischen Genußwert haben. Eine ausgewogene Nahrung sollte somit selbstverständlich auch tierische Lebensmittel enthalten (BROD und MENDEN, 1983). Wir müssen jedoch immer wieder überprüfen, ob bei den verfahrenstechnischen Schritten der Herstellung von Getreideprodukten Schädigungen der Inhaltsstoffe auftreten können. So haben MENDEN und HoRCHLER (1978) die Auswirkungen der Krustenbildung von Brot beim Backprozeß auf die Proteinqualität und die kalorische Ausnutzung untersucht. Es zeigte sich, daß die Veränderungen des Cerealienpreotein durch die nichtenzymatische Bräunungsreaktion bei der Bildung der Brotkruste vor allem aufgrund der deutlichen Abnahme im Laysingehalt bei jungen Versuchstieren zu einem Stillstand des Wachstums führten. Die in der Kruste vorhandene Aminosäure-Inbalance zeigt sich in einer erhöhten Fetteinlagerung in der Leber und auch einer erhöhten Kreatinausscheidung im Harn. Bei älteren Versuchstieren sind solche Veränderungen wegen des geringen Lysinbedarfes nicht mehr so deutlich. Bei diesen Versuchen wurde auch festgestellt, daß die Proteinqualität von roggenhaltigen Broten der von weizenhaltigen Broten deutlich überlegen ist. Aus diesen Versuchen kann ebenso abgeleitet werden, daß die Wertigkeit pflanzlicher Proteine für ausgewachsene, ältere Individuen eine andere Einschätzung verdient als für junge, wachsende Organismen. Bei der Herstellung von Backwaren kommt es in Abhängigkeit von der Verfahrenstechnik und der Backware zu unterschiedlichen Einwirkungen physikalischer und chemischer Art auf die Nährstoffe des Getreides (MENDEN, 1983). Die Wärmeeinwirkung führt bei den Kohlenhydraten durch teilweise Verkleisterung, Dextrinierung und Karamelbildung in der Stärke ZU. durchaus erwünschten, positiven Auswirkungen auf Geschmack, Geruch und Konsistenz, auch auf Verdaulichkeit und Ausnutzbarkeit. Die verfügbare Energie von Weizenkörnern wird bereits durch Erhitzen erhöht. Die Proteine des Getreides werden durch die Erhitzung beim Backvorgang unterschiedlich beeinflußt. Besondere Bedeutung hat die nichtenzymatische Bräunungsreaktion in der Kruste zwischen Aminoverbindungen und reduziertem Zucker, die zur Zerstörung besonders reaktionsfähiger Aminosäuren und zum Auftreten neuer enzymresistenter Verbindungen führen kann. Bei geringen Erhitzungen wie in der Brotkrume kommt es zu einer Denaturierung im physikalisch-chemischen Sinne; die Proteinmoleküle verlieren ihre dreidimensionale Struktur. Die für eine enzymatische Hydrolyse beim Verdauungsvorgang benötigte Aktivierungsenergie nimmt ab, und es kommt zu einer Verbesserung der Verdaulichkeit. Auf die Proteinschädigung in der Kruste wurde bereits hingewiesen. Offenbar jedoch besteht noch die Frage der kalorischenausnutzbarkeit der Produkte dieser nichtenzymatischen Bräunungsreaktion in der Kruste. MENDEN (1983) stellte bei der 42

12 Bestimmung des physikalischen Brennwertes in der Kalorimeterbombe fest, daß die Kruste einen Wert von 3,88 und die Krume einen Wert von 3,78 kcavg liefert, außerdem wurde in einem 6wöchigen Tierversuch mit Ratten die Ausnutzung der Energie von Kohlenhydraten und Protein aus Brotkrusten und Brotkrumen untersucht. Als Maß für die Verfügbarkeit der Nahrungsenergie diente die Kontrolle der Körpergewichtsentwicklung. Es wurden außerdem am Versuchsende Blut-, Glucose- und Serum-Triglycerinwerte bestimmt. Die Entwicklung de.s Körpergewichtes zeigte keine signifikanten Unterschiede zwischen Krume und Kruste. Somit kann geschlußfolgert werden, daß die in den Produkten der nichtenzymatischen Bräunungsreaktion in der Brotkruste enthaltenen Kohlenhydrate und Proteine im Gegensatz zu einzelnen essentiellen Aminosäuren der enzymatischen Hydrolyse zugänglich, resorbierbar und damit kalorisch ausnützbar sind. 4. Zusammenfassung Zu den Lebensmitteln aus Getreide gehören Backwaren (Brot und Feine Backwaren), Teigwaren, Getreidenährmittel und Getreideextrudate. Die Getreideverarbeitung beginnt mit der Reinigung. Hierbei werden auch schädliche Bestandteile (z.b. Unkrautsamen, Mutterkorn) entfernt. Durch die intensive Oberflächenreinigung (Scheuern und Schälen) tritt gleichzeitig eine beachtliche Reduktion an Schadstoffen (z.b. Schwermetalle, Schädlingsbekämpfungsmittel) ein. Aus dem gereinigten Getreide werden dann Vollkornprodukte (z.b. Speisegetreide, Vollkornschrot, Vollkornbrot, Vollkornteigwaren) hergestellt. Hierbei findet man sämtliche Inhaltsstoffe des Kornes im Endprodukt wieder. Beim Backen können vor allem im Krustenbereich Vitaminverluste eintreten, und die Eiweißwertigkeit kann gesenkt werden. Bei der Herstellung von hellen Mehlen oder auch z.b. Perlgraupen treten dagegen Verluste an Vitaminen, Mineralstoffen und Ballaststoffen auf Die hieraus hergestellten Produkte (z.b. Weißbrot, Teigwaren) unterscheiden sich somit deutlich hinsichtlich der Inhaltsstoffe von den jeweils verwendeten Rohstoffen. Durch die Zugabe von Rezepturbestandteilen wie Ei, Backfette, Ölsamen usw. erhalten verschiedene Lebensmittel aus Getreide zusätzlich wichtige Nährstoffe. Der Nährwert wird dann gesteigert. Dem Brot als wichtigstem Vertreter von Lebensmitteln aus Getreide sollte in der Gesamternährung mehr Bedeutung geschenkt werden, da es fett- und zuckerarm ist und beachtliche Mengen an Mineralstoffen, Vitaminen, Eiweiß- und Ballaststoffen enthält. Es kann somit mit seinem umfangreichen Sortiment zum Ausgleich der Nährstoff-Inbalance in unserer Ernährung beitragen. Der gegenwärtige Brotverzehr liegt bei etwa 73 kg pro Kopf und Jahr. Er umfaßt folgende Prozentsätze an der Energie- und Nährstoffversorgung: - Energie 21 % - Kohlenhydrate 38 % -Eiweiß 20 % - Eisen 15 % - Vitamin B1 12 %. Literatur ALTROGGE, L., SEIBEL, W. u. STEPHAN, H.: Möglichkeiten der Ballaststoffanreicherung bei Brot und Kleingebäck. Getreide, Mehl und Brot 34, 9, , 1980 BEN-GERA, J.: Marktwert und Nährwert von Extruderprodukten in den USA. Getreide, Mehl und Brot36,9, ,

13 BROD, B. u. MENDEN, E.: Pflanzliches und tierisches Eiweiß in der Ernährung des Menschen - Eine Standortbestimmung aus physiologischer und ökonomischer Sicht. Gutachten, Gießen 1983 BRüMMER,J.-M.: Diabetikerbrot. Backwarenhandbuch 4. B. Behr's Verlag, Hamburg , 1982 LANGE, H. u. MüLLER, K.: Die Entwicklung des Nahrungsmittelverbrauchs. AID-Verbraucherdienst 28,6, , 1983 LINK, P.: Cerealien - Definition und Marktübersicht. Getreide, Mehl und Brot 33 (12), , 1979 MENDEN, E.: Bewertung von Backwaren aus ernährungsphysiologischer Sicht. Getreide, Mehl und Brot37(10), , 1983 MENDEN, E. u. HoRCHLER, V.: Über den Einfluß der Krustenbildung beim Brot auf die Proteinqualität und kalorische Ausnutzung. Getreide, Mehl und Brot 32 (7), , 1978 MENGER, ANITA: Über den Nährwert Feiner Bachwaren. Backwarenhandbuch. B. Behr's Verlag, Hamburg , 1981 MENGER, ANITA u. RABE, E.: Über den Nährwert und die Nährwertkennzeichnung von Teigwaren. Getreide, Mehl und Brot 32 (8), , 1978 ÜCKER, H.-D.: Schadstoffe im Getreide - Kenntnisstand und Lückenkatalog. Getreide, Mehl und Brot 37(1),3-7, 1983 ÜCKER, H.-D SEIBEL, W. u. BRüGGEMANN, J.: Reduktion des Schwermetallgehaltes durch die Getreideverarbeitung. Landwirtsch.Forsch., Sonderh. 39, Kongreßband 1982, , 1983 PAULUS, K. u. SEIBEL, W.: Veränderungen des Vitamin- und Mineralstoffgehaltes von Nahrungspflanzen durch technologische Maßnahmen. Landwirtsch. Forsch., Sonderh. 32/ll, , 1975 RABE, E. u. SEIBEL, W.: Nährwert von Brot und Spezialbroten. Getreide, Mehl und Brot 35 (5), , 1981 SEIBEL, W.: Bewertung der Qualität von Backwaren. Landwirtsch. Forsch., Sonderh. 38, Kongreß band 1981, , 1982a SEIBEL, W.: Optimierung der Backwarenqualität. Getreide, Mehl und Brot 36 (8), , 1982b SEIBEL, W.: Qualitätsanforderungen der Verarbeiter an pflanzliche Erzeugnisse und der Verbraucher an Lebensmittel pflanzlicher Herkunft. Schriften des Verbandes der Landwirtschaftskammern, Heft 24, 29-49, 1983a SEIBEL, W.: Alternative Backwaren - Herstellung und Qualität. Getreide, Mehl und Brot 37 (1), 7-13, 1983b SEIBEL, W.: Getreidetechnologische Rohstoffreinigung und Verarbeitung von alternativem Brotgetreide. In: Wie sicher sind unsere Lebensmittel? Schriftenreihe Heft 102 des BLL. B. Behr's Verlag, Hamburg , 1983c SEIBEL, W., BRÜMMER, J.-M., MENGER, ANITA u. LuDEWIG, H.-G.: Brot und Feine Backwaren. Band D LG-Verlag, Frankfurt/M SEIBEL, W. u. HERTEL, W.: Schädlingsbekämpfung und Müllereitechnik. Mühle u. Mischfuttertechnik 106 (42), , 1969 SEILER, K. u. SEIBEL, W.: Herstellung neuer Lebensmittel auf der Basis von Getreidemahlerzeugnissen durch Extrusion. Lebensmittel-Technologie 16 (5), 2-8, 1983 SPICHER, G. u. ZwINGELBERG, H.: Das Verhalten der Mikroflora im Verlauf der Reinigung und Vermahlung des Getreides. Getreide, Mehl und Brot 33 (1 ), 11-17, 1979 V ASSILEVA, RADKA, MENGER, ANITA u. SEIBEL, W.: Thiamin- und Riboflavinverluste beim Ausbacken von Weizen(mehl)brot. Getreide, Mehl und Brot 37 (7), , 1983 Vereinigung Getreide-, Markt- und Ernährungsforschung e. V. (GMF): Repräsentativerhebung bei privaten Haushalten über den Verzehr von Brot/Brötchen in der Bundesrepublik Deutschland und West-Berlirt. Schriftenreihe Verbrauchs- und Ernährungsforschung. Bonn 1980 Vereinigung Getreide-, Markt- und Ernährungsforschung e. V. (GMF): Eiweiß als Bestandteil der menschlichen Ernährung. Schriftenreihe Verbrauchs- und Ernährungsforschung. Bonn

14 Voss, G.: Qualitative Unterschiede zwischen Weißreis und Parboiled-Reis. Getreide, Mehl und Brot 33 (8), , 1979 WoLFF,J., NIERLE, W., ELBAYA, A. W. u. FRETZDORF, BARBARA: Vergleichende Untersuchungen über Inhaltsstoffe von Frühstückscerealien. Getreide, Mehl und Brot 37 (1), 13-17,