Reduktionsstrategien für Fett, Zucker und Salz in Lebensmitteln Teil 5 – Blueprinting als Instrument im Rezepturmanagement

Für die Reformulierung eines Produkts gibt es zahlreiche Anlässe und jedes Lebensmittelunternehmen sieht sich früher oder später mit dieser Herausforderung konfrontiert. Die Gründe für eine Reformulierung können vielfältig sein und reichen von einer einfachen Ressourcenänderung, wenn eine Zutat nicht mehr zur Verfügung steht oder zu teuer wird, bis zu komplexen Modifikationen an der Rezeptur zwecks Anpassung an Kundenwünsche oder aufgrund von Innovationsdruck. Das kurzlebige, sich schnell ändernde Umfeld der Lebensmittel- und Getränkeindustrie erfordert kreatives Denken, schnelle Antworten und kostengünstige Prozesse, um die Nachfrage nach gehaltvollen und schmackhaften Produkten zu befriedigen. 

Dabei sorgen immer neue Trends für ständige Änderungen in der Marktlandschaft. Eine der aktuell vorherrschenden Strömungen ist das Streben nach gesunder Ernährung, z. B. durch Lebensmittel, die weniger Salz, Fett und Zucker enthalten. Doch eine Reduktion dieser Zutaten stellt aufgrund ihrer Schlüsselposition in der Rezeptur und der zahlreichen Funktionen, welche sie im Produkt erfüllen, eine enorme Herausforderung dar. Änderungen in der Produktzusammensetzung können sich negativ auf die technischen Verarbeitungseigenschaften, die Produktqualität, die Lebensmittelsicherheit, die Haltbarkeit, die sensorischen Eigenschaften und letztlich auf die Verbraucherakzeptanz auswirken. Damit stellt sich die Frage, wodurch diese Zutaten zu ersetzen sind, oder wie der Verarbeitungsprozess anzupassen ist, um nachteiligen Nebeneffekten entgegenzuwirken. Zur Beantwortung dieser Fragen muss zunächst verstanden werden, welche Rolle Salz, Fett und Zucker im Produkt spielen. Dies ist eines der zahlreichen Anwendungsgebiete für das Instrument des Blueprinting.

Salz erfüllt in Lebensmitteln eine Vielzahl von Funktionen. Dazu gehören die offensichtlichen sensorischen Effekte wie Salzigkeit und Geschmacksverbesserung, aber auch geschmacksverändernde Wirkungen wie die Unterdrückung von Bitterkeit oder die Verstärkung von Süße. Darüber hinaus gibt es zahlreiche technologische Funktionen und Wirkungen, die es zu berücksichtigen gilt. Salz spielt aufgrund seines Einflusses auf die Wasseraktivität und seiner antibakteriellen Eigenschaften auch eine wichtige Rolle für die Haltbarkeit eines Produkts. Dies zeigt sich besonders bei salzreichen Lebensmitteln wie gepökeltem Fleisch oder in Salzlake eingelegtem Gemüse. 

Weniger offensichtlich aber vielleicht noch wichtiger sind die technologischen Rollen, die Salz beispielsweise in der Backwaren- oder Fleischindustrie erfüllt. Brotteig ohne Salz ist klebrig und damit schwierig zu verarbeiten. Salzlose Brotlaibe oder Brötchen sind nicht sehr formstabil und haben auch nach dem Backen eine helle Kruste. Bei Fleischprodukten interagieren Salzionen mit Proteinen und beeinflussen so die Struktur und Textur von Würsten und ähnlichen Produkten. Diese Wirkungen sind für die allgemeine Produktqualität von zentraler Bedeutung und lassen sich mit Salzersatzstoffen nur sehr schwer nachbilden. Dennoch gibt es Mittel und Wege, Salz in den Rezepturen zu reduzieren. 

Einerseits können Salzersatzstoffe dort eine Option sein, wo Salz eher aus Gründen des Geschmacks als aus technologischer Notwendigkeit eingesetzt wird. Die Rede ist hier zum Beispiel von Verbindungen, in denen Natrium, welches aufgrund seiner physiologischen Effekte die treibende Kraft hinter einer Salzreduktion ist, reduziert und durch andere Mineralien wie Kalium ersetzt wird, oder von Mischungen verschiedener Stoffe und sogar Kräutern, Gewürzen und Geschmacksverstärkern. So wird der Verlust von Salzigkeit durch andere interessante Geschmackseindrücke substituiert und damit die Attraktivität des Produkts aufrechterhalten. 

Andererseits gibt es aber auch technologische Lösungen. Da bei trockenen Salzanwendungen der Salzgeschmack davon abhängig ist, wie schnell sich die Salzkristalle im Mund auflösen, kann man den Auflösungsprozess beschleunigen, indem die Oberfläche der Salzkristalle vergrößert wird. Dies ist auf zweierlei Weise möglich. Zum einen lässt sich die Salzkorngröße reduzieren, z. B. durch Herstellung von Mikro- oder Nano-Salzpartikeln; zum anderen können inerte Materialien mit einer Mikroschicht aus Salz überzogen werden. 

Eine weitere technologische Lösung besteht darin, die Struktur des Produkts zu verändern. Dies kann Modifikationen sowohl an dessen Mikro- als auch an der Makrostruktur bedeuten. Eine andere Methode einen Effekt zu erzielen, besteht im Erzeugen von Kontrasten im Produkt durch Verwendung getrennter salzreicher und salzarmer Schichten. So ergibt sich ein ausgeprägtes salziges Geschmacksempfinden, obwohl der Salzgehalt im Produkt insgesamt gesenkt wurde.

Zucker, hier gleichbedeutend mit Saccharose, hat ähnliche Eigenschaften und Funktionen wie Salz. Wer an Zucker denkt, denkt zunächst an dessen Sensorik: er erzeugt Süße, unterdrückt aber auch Wahrnehmungen wie bitter und sauer. Technologisch betrachtet ist Zucker ein sehr vielseitiger Inhaltsstoff, der z. B. das farbliche Aussehen von Backwaren beeinflusst, wo Kohlenhydrate für die Bräunung zuständig sind. Bei vielen Lebensmitteln, von Kuchen bis Karamellen, ist Zucker ein zentraler Bestandteil für die Erzeugung von Textur und Mundgefühl. Die Eigenschaften der sich auflösenden und wieder formierenden Zuckerkristalle sind für das gleichmäßige Schmelzen bei Weichkaramellen wie Fudge, für die Knusprigkeit von Keksen oder für die Cremigkeit von Eiskrem wichtig. Für Fermentationsprozesse benötigte mikrobiologische Kulturen nutzen häufig Zucker als Substrat. Seine physikalischen Eigenschaften, wie die Senkung der Wasseraktivität, beeinflussen die Haltbarkeit und Lagerfähigkeit sowie den Koch- und Gefrierpunkt von Flüssigkeiten. Als Hauptzutat dient Zucker maßgeblich zur Erzeugung von Volumen. Das macht es schwierig, ihn einfach wegzulassen.

Die einfachste Lösung für das Problem der Zuckerreduktion ist der Einsatz von Zuckerersatzstoffen wie Zuckeraustauschstoffen oder künstlichen Süßstoffen. In der Regel muss dazu eine auf das jeweilige Produkt exakt zugeschnittene Mischung verschiedener Substanzen zusammengestellt werden, denn aufgrund ihres charakteristischen Eigengeschmacks können viele Süßstoffe nicht als alleiniges Süßungsmittel eingesetzt werden. Ebenso sind weitere technologische Eigenschaften zu berücksichtigen. 

Aber auch der Zucker selbst kann modifiziert werden, so dass er süßer schmeckt, indem die Größe der Zuckerkristalle reduziert bzw. ihre Struktur verändert wird, wodurch  der Gebrauch großer Mengen nicht mehr nötig ist. Zudem kann – wie auch bei Salz – die Produktstruktur geändert werden, um einen Effekt zu erzielen. Eine weitere Option ist der gezielte Einsatz sensorischer Täuschung: durch das Hinzufügen von Farbe und/oder Aromen, z. B. Vanille- oder Fruchtaromen, lässt sich durch die Synergie der Sinne die Geschmacksempfindung von Süße intensivieren.

Abgesehen davon ist zu bedenken, dass Verbraucher Zuckerreduzierung in der Regel mit einer Energiereduzierung gleichsetzen. Aus technologischer Sicht geht jedoch eine erfolgreiche Zuckerreduzierung nicht automatisch Hand in Hand mit einem geringeren Energiegehalt. Tabelle 1 zeigt anhand eines Beispielprodukts, bei dem der Zuckergehalt reduziert wurde ohne die restliche Rezeptur anzupassen, dass Zuckerreduzierung allein das Ziel verfehlen kann, denn unter Umständen ist der Energiegehalt des modifizierten Produkts sogar höher statt niedriger. 

Letztendlich, um Verbrauchererwartungen zu erfüllen und ein erfolgreiches, gesünderes Produkt zu schaffen, sollte eine verbraucherorientierte Reformulierung immer zum Ziel haben, den Energiegehalt ebenfalls zu senken. Dies gilt besonders für die Reduktion von Zucker und Fett. In der Regel bedeutet dies Anpassungen über die gesamte Rezeptur hinweg, wobei es zu Verschiebungen der Zutatenverhältnisse kommt und neue Komponenten zum Abmildern der technologischen Auswirkungen dieser Reduktionen hinzugefügt werden.

Diese Daten lassen sich dann mit Messdaten aus der Rheologie und/oder Texturanalytik kombinieren. Bei diesen Methoden ist es wichtig, sorgfältig zu prüfen, ob und wie sie angewendet werden können. Die Rheologie zum Beispiel ist generell eher bei flüssigen und halbfesten Proben wie Cremes und Mayonnaisen einsetzbar, während Texturanalytik hingegen für praktisch jedes Produkt geeignet ist, einschließlich gelartiger, fester und Mehrkomponenten-Produkte wie Joghurts, Kuchen, Fischstäbchen oder Nudeln. Für valide und aussagekräftige Ergebnisse sind die Form der Sonde und der Versuchsaufbau von ausschlaggebender Bedeutung. Deshalb ist es wichtig, vor Beginn der Testphase Experten hinsichtlich der anzuwendenden Methode zu konsultieren. Letztlich gilt aber: je mehr verschiedene Methoden angewandt werden, desto breiter ist die gewonnene Datenbasis und desto umfassender das Gesamtbild.

Abschließend wird das Produkt sensorischen Analysen unterzogen, um im Labor gemachte Beobachtungen mit tatsächlichen menschlichen Sinneseindrücken in Verbindung zu bringen. Dies kann einerseits anhand deskriptiver Tests erfolgen, die dafür bestimmt sind, jene Merkmale zu identifizieren und nachzuverfolgen, die mit physikalischen Messergebnissen korrelierbar sind. Zum Beispiel kann die Knusprigkeit eines Kekses mit Daten aus der Texturanalyse zur notwendigen maximalen Kraft zum Zerbrechen dieses Kekses verknüpft werden. Andererseits gibt es Verbrauchertests, welche Merkmals- und Wahrnehmungsveränderungen analysieren, um herauszufinden, ob sich diese auf Liking oder Präferenz auswirken oder ob die analytisch ermittelten Veränderungen überhaupt von einem ungeschulten Verbraucher wahrgenommen werden.

Die praktischen Anwendungsmöglichkeiten von Blueprints sind quasi unbegrenzt. Die grundlegenden Schritte zur Erstellung eines Blueprints werden im folgenden Abschnitt anhand eines Kekses mit reduziertem Zuckergehalt veranschaulicht. Dazu wurden zwei Arten Kekse hergestellt: Keks 1 mit einer simplen Rezeptur mit 18 % Zuckeranteil und Keks 2, bei dem der Zucker vollständig durch einen Zuckeraustauschstoff ersetzt wurde. Wie in Abbildung 2 zu erkennen ist, wird der Unterschied zwischen beiden Varianten sofort offensichtlich: Keks 1 weist eine deutliche Bräunung auf und ist größer. In der Folge wird die Erstellung des Blueprints eine gründliche Analyse beider Kekse umfassen, um die für diese und weitere Unterschiede verantwortlichen Mechanismen aufzudecken. Als letzte Konsequenz werden die Produkteigenschaften somit erklärt und dadurch kontrollierbar.