Lebensmittel mit Hilfe von Mikroorganismen herzustellen und zu konservieren ist so alt wie die Lebensmittelherstellung selbst. Natürliche Säuerungsprozesse, beispielsweise hervorgerufen durch Milchsäurebakterien, sind seit vielen Jahrtausenden ein erprobtes Instrument, um Lebensmittel haltbar zu machen.
Neben der besseren Haltbarkeit und der Umwandlung der Produkte, zum Beispiel von Milch in Sauermilch, schließen Mikroorganismen die Nahrungssubstanzen in den Rohstoffen auf. Das führt zu einer besseren Verdaulichkeit und Verträglichkeit. Nicht zuletzt spielt neben den technologischen Effekten auch die Bildung von Aroma und Geschmacksstoffen bei den meisten mikrobiologischen Verarbeitungsverfahren eine herausragende Rolle.
Grundsätzlich finden wir heute in fast allen Produktgruppen mikrobiologische Verfahren zur Herstellung. Die verschiedenen Mikroorganismenkulturen werden in der Molkerei, in der Brauerei, bei der Hefefermentation und der Bereitung von Sauerteig in der Backwarenbranche, zur Herstellung von Rohwurstprodukten, zur Fermentation von Gemüse usw. eingesetzt.
Selbstverständlich werden Mikroorganismenkulturen auch bei der Herstellung von Bio-Lebensmitteln eingesetzt. Oft wird in der einschlägigen Literatur sogar besonders auf diese Verfahren hingewiesen, da durch die Stoffwechselleistung der Mikroorganismen die Lebensmittel häufig eine qualitative Verbesserung erfahren.
Sie kommen beispielsweise bei folgenden Lebensmitteln zum Einsatz:
- Inaktivierung von Hemmstoffen wie Phytin bei Roggenbrot
- Aufschließen von Nährstoffen, zum Beispiel Abbau komplexer Kohlenhydrate zu wertvollen sekundären Inhaltsstoffen in Sauerkraut
- Bildung von Aromastoffen, beispielsweise in Joghurt
- Verbesserung der Haltbarkeit des Produktes durch Quellung und Säuerung, zum Beispiel Rohwurst
Die EU-Rechtsvorschriften für den ökologischen Landbau regeln den Einsatz von Mikroorganismen. Bei der Verarbeitung von ökologischen Lebensmitteln dürfen laut der EU-Basis-Öko-Verordnung 2018/848 Anhang 1 Teil IV folgende Stoffe eingesetzt werden: "Zubereitungen aus Mikroorganismen und Lebensmittelenzymen, die üblicherweise bei der Lebensmittelverarbeitung verwendet werden; Lebensmittelenzyme, die als Lebensmittelzusatzstoffe verwendet werden sollen, müssen jedoch gemäß Artikel 24 für die Verwendung in der ökologischen/biologischen Produktion zugelassen sein“.
Die EU-Verordnung 2021/1165 regelt zugelassene Betriebsmittel, Zusatzstoffe und Verarbeitungshilfsmittel und damit auch den Einsatz von Mikroorganismen.
Die Zeit spielt bei Fermentationsvorgängen eine wichtige Rolle. Heute ist es für viele lebensmittelverarbeitende Betriebe von großer Bedeutung, Zeit einzusparen. Diese Tatsache geht nicht spurlos am Fermentationsverfahren vorüber. Strategien, um Fermentationszeiten zu verringern, sind beispielsweise die Zugabe von höheren Dosen an Kulturen, durch Nährmedien optimiertes Wachstum, Optimierung der Bedingungen und die Auswahl der Kultur.
Dies hat jedoch bei einigen Produkten zur Folge, dass insbesondere eine Reihe der oben benannten positiven Effekte der Fermentationstechniken nicht oder nur schwach ausgeprägt zur Wirkung kommen. Zum Beispiel wird heute bei der Herstellung von Brötchenteig eine Hefemenge von bis zu sechs Prozent zugegeben. Die Verarbeitungszeit des Teiges ist jedoch relativ kurz. Dies bedeutet, dass die Hefe die komplexen Nährstoffe in dieser Zeit überhaupt nicht ausreichend verwerten kann. Das hat Auswirkungen auf die Verstoffwechslung der Substanzen, die Bildung von sekundären Stoffen wie Genusssäuren und die Aromabildung.
Wenn ursprünglich erwünschte biologische Prozesse nicht stattfinden können, hat das ernährungsphysiologische Konsequenzen. Gibt man hingegen weniger Hefe zu und lässt dem Produkt ausreichend Zeit zum Reifen, hat dies im Endprodukt entsprechende Vorteile, die letztlich Verbraucherinnen und Verbrauchern zu Gute kommen.
