ERNÄHRUNG

Tipps zur Anpassung von Rezepturen

Weniger Zucker in Joghurt

Ein hoher Zuckerkonsum kann der Gesundheit schaden. Deshalb setzt sich das Bundesamt für Lebensmittelsicherheit und Veterinärwesen (BLV) gemeinsam mit den Produzenten dafür ein, den Zucker in Lebensmitteln wie z.B. Joghurt zu reduzieren. Vor diesem Hintergrund hat Agroscope im Auftrag des BLV untersucht, um wie viel der Gehalt an Zucker in Joghurt gesenkt werden kann, ohne dass dies von den Konsumentinnen und Konsumenten wahrgenommen wird.

Wie macht sich weniger Zucker in Joghurt bemerkbar? Das Forschungsprojekt von Agroscope liefert für ausgewählte Joghurtsorten Erkenntnisse, um wie viel der Gehalt an zugesetztem Zucker in Joghurt reduziert werden kann, ohne dass die Konsumentinnen und Konsumenten einen Unterschied feststellen und ohne dass die Qualität der Produkte vermindert wird. Zudem gibt das Projekt Aufschluss darüber, welche Methoden sich dazu am besten eignen.

Mögliche Strategien zur Zuckerreduktion

Auf Basis einer umfangreichen Literaturrecherche hat die Forschungsgruppe die verschiedenen Möglichkeiten und Verfahren für eine Zuckerreduktion in Joghurt analysiert und zusammengefasst. Beleuchtet werden dabei vier mögliche Strategien: die schrittweise Reduktion des zugesetzten Zuckers, das Nutzen von sensorischen Interaktionen z. B. mittels süssverstärken-

Der Leitfaden der Agroscope liefert wichtige Antworten zur Frage: Um wie viel kann der Zucker in Joghurt gesenkt werden, ohne dass dies von den Konsumentinnen und Konsumenten wahrgenommen wird?

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Essen und Gewohnheiten Natürlich wäre es aus rein gesundheitlicher Sicht besser, ganz auf den Zucker und auf irgendwelche Zuckerersatzstoffe zu verzichten. Doch unsere Esskultur mit einem Schlag verändern zu wollen wäre schwierig. Der Leitfaden von Agroscope liefert wichtige Informationen für einen ersten Schritt in die richtige Richtung.

Die Erklärung von Mailand

Das Forschungsprojekt wurde im Rahmen der Erklärung von Mailand zur Reduktion des Zuckergehalts in Joghurt und Frühstückscerealien lanciert. Die Erklärung wurde 2015 von Bundesrat Alain Berset gemeinsam mit verschiedenen Schweizer Lebensmittelproduktionsfirmen unterzeichnet. Damit verpflichten sich die Firmen, die Rezepturen ihrer Produkte zu überprüfen und, wo möglich, den Zucker in Joghurts und Frühstückscerealien schrittweise zu reduzieren. Originalpubilkation H. Stoffers, M. Chollet, M. Lucchetti, B.Guggenbühl, «Leitfaden Zuckerreduktion in Joghurt: Technologische Machbarkeit und sensorische Wahrnehmung», Agroscope Science, 108, 2021, 1–33; https://doi.org/ 10.34776/as108g

Medienmitteilung Agroscope www.agroscope.admin.ch

der Aromen wie Vanille, technologische Anpassungen wie beispielsweise der Einsatz von verschiedenen Milchsäurebakterien oder die Verwendung von Zuckerersatzstoffen. Ziel ist es, die Konsumenten langfristig an eine tiefere Süssintensität zu gewöhnen, ohne dass die Akzeptanz des Joghurts negativ beeinflusst wird.

Wahrnehmung von Süssem

Im Rahmen der Studie testeten geschulte Prüfpersonen von Agroscope die Süsswahrnehmung von Erdbeer-, Himbeer- und Moccajoghurts mit unterschiedlichen Zuckergehalten. Dabei wurden jeweils zwei Produkte verglichen, um den Unterschiedsschwellenwert – sprich, ab welcher Grösse die Zuckerreduktion wahrgenommen wird – festzulegen. Anschliessende Tests mit ungeschulten Konsumentinnen und Konsumenten zeigten, dass sogar eine Zuckerreduktion um den doppelten Schwellenwert mehrheitlich nicht wahrgenommen wurde.

Ziel: Neue Rezepturen mit weniger Zucker

Im entsprechenden Leitfaden finden die Produzenten und weitere Interessierte eine Zusammenfassung der wichtigsten Projektergebnisse sowie verschiedene praxisnahe Tipps und Strategien zur Zuckerreduktion. Insbesondere für kleinere Unternehmen ohne eigene Forschungs- und Entwicklungsabteilung können die Erkenntnisse eine wertvolle Unterstützung bei der Reformulierung bestehender Produkte wie auch für Produktinnovationen bieten.

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Die Peperoni erhalten allmählich ihr strahlendes Rot. Die Konzentration an Chlorophyll schwindet, der Gehalt an Carotinoiden nimmt zu.

Aus molekularer Sicht

Wie Peperoni rot werden

Leuchtend rot, wohlschmeckend und gesund, so kennt und liebt man Peperoni und andere Paprikasorten. Was sie allerdings bei der Reifung rot werden lässt, hat das Team um Prof. Dr. Sacha Baginsky vom Lehrstuhl Biochemie der Pflanzen der Ruhr-Universität Bochum (RUB) erstmals auf Proteinebene im Detail entschlüsselt. Im Mittelpunkt stehen typische pflanzliche Zellorganellen, in denen Chlorophyll abgebaut und im Zuge der Fruchtreifung Carotinoide hergestellt werden.

Optisch zeigt sich die Umwandlung von Chlorophyll zum Carotinoid deutlich im Farbwechsel von Grün zu Orange oder Rot. Den Prozess hat das Team detailliert und global auf Proteinebene dokumentiert und die Ergebnisse in «The Plant Journal» publiziert.

Vom Chlorophyll zum Carotinoid

Paprikafrüchte, wissenschaftlich Capsicum annuum, gehören wegen ihres aromatischen Geschmacks und hoher Konzentrationen an gesundheitsförderlichen Inhaltsstoffen wie Vitamin C und antioxidativ wirkendem Provitamin A (Carotinoide) zu den beliebtesten Gemüsesorten. Die Fruchtreifung in Paprika verläuft von photosynthetisch aktiven Früchten mit hohem Chlorophyll- und Stärkegehalt zu nichtphotosynthetischen, Carotinoid-reichen Früchten.

Zellorganelle im Wandel

Essenzielle Schritte dieser Umwandlung finden in typischen pflanzlichen Zellorganellen, den sogenannten Plastiden statt. Am Anfang stehen Vorläuferorganellen, die sogenannten Proplastiden. Sie sind noch undifferenziert und entwickeln sich je nach Gewebetyp und Umweltsignalen zu verschiedenen Plastiden. Bei vielen Frucht- und Gemüsesorten entwickeln sich daraus die Chromoplasten. «Sie tragen ihren Namen wegen ihrer oft leuchtenden Farben», erklärt Sacha Baginsky. In Paprikafrüchten werden Proplastiden zuerst photosynthetisch aktive Chloroplasten. Anschliessend entwickeln sich daraus die Carotinoid-reichen Chromoplasten.

Der Unterschied zur Tomate

Ähnlich ist es in der Tomate, wobei allerdings ein entscheidender Unterschied zu den Paprikafrüchten besteht: Tomaten gehören zu den klimakterischen Früchten, die nach der Ernte nachreifen. Biochemisch ist dieser Prozess durch einen enormen Anstieg respiratorischer Aktivität mit

Tomaten können im Gegensatz zu Peperoni nach der Ernte noch nachreifen. Ihre Farbwechsel beruhen auf einem anderen biochemischen Mechanismus.

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grossem Sauerstoffverbrauch gekennzeichnet, das sogenannte Klimakterium. Bei Peperoni ist dies nicht der Fall. Die im Einzelhandel häufig erhältlichen grünen Paprikafrüchte seien unreif, so Sacha Baginsky. Sie tragen noch Chlorophyll-reiche Chloroplasten und enthalten, wenn die Peperoni frisch sind, auch eine grosse Menge der photosynthetischen Speichersubstanz Stärke. «Unsere Daten zeigen nun einige Unterschiede in der Chromoplastendifferenzierung zwischen Peperoni und Tomate auf molekularer Ebene, die Einblicke in den unterschiedlichen Metabolismus klimakterischer und nicht-klimakterischer Früchte gewährt», so der Biologe. Ein Beispiel ist der Energiestoffwechsel. So kommt das Protein plastidäre terminale Oxidase (PTOX), das im Zuge der Carotinoidherstellung Elektronen auf Sauerstoff überträgt und damit Wasser generiert, in Capsicum annuum nur in geringer Menge vor. Dies könnte einen geringeren Sauerstoffverbrauch zur Folge haben und mit einer erhöhten ATP-Synthese einhergehen. Chromoplasten benutzen Module des photosynthetischen Elektronentransportes zur ATP-Synthese, die in Paprikafrüchten zumindest teilweise über den sogenannten Cytochromb6/f-Komplex und Plastocyanin läuft, welches anders als in Tomate in grosser Menge vorhanden ist. Geringe Mengen an PTOX in den Paprikafrüchten könnten bedeuten, dass mehr Elektronen aus der Carotinoidherstellung über diesen Weg auf eine bisher unbekannte Oxidase fliessen und damit mehr ATP hergestellt werden kann.

Carotinoide effektiver in Pflanzen herstellen

«Dies ist nur ein Beispiel von mehreren, teils subtilen Unterschieden im Stoffwechsel von Tomate- und Paprika-Chromoplasten», erklärt Sacha Baginsky. «Unsere Daten eröffnen ein neues Verständnis der Chromoplastendifferenzierung, die wir nun weiter erforschen wollen.» Dazu will das Team zum Beispiel ein von einer spanischen Gruppe beschriebenes System benutzen, in dem die Chromoplastendifferenzierung in Blättern durch Herstellung eines einzigen Enzyms induziert wird (10.1073/pnas.2004405117). Dies könnte Wege aufzeigen, wie Carotinoide effektiver und nachhaltiger in Pflanzen hergestellt werden können. Die bisher erhobenen Daten sind frei zugänglich über die PrideDatenbank verfügbar.

Originalpublikation Anja Rödiger, Birgit Agne, Dirk Dobritzsch, Stefan Helm, Fränze Müller, Nina Pötzsch, Sacha Baginsky, «Chromoplast differentiation in bell pepper (Capsicum annuum) fruits», The Plant Journal (2020); DOI: 10.1111/tpj.15104

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