LEBENSMITTELCHEMIE: GESCHICHTE, ELEMENTE, ANWENDUNGEN - CHEMIE - 2025

Die Lebensmittelchemie ist der Zweig der Chemie, der die Chemikalien untersucht, die die Lebensmittelzusammensetzung, Eigenschaften, chemische Prozesse und Wechselwirkungen dieser Substanzen miteinander und mit den anderen Bestandteilen biologischer Lebensmittel bilden .

Diese Disziplin umfasst auch Aspekte im Zusammenhang mit dem Verhalten dieser Substanzen während der Lagerung, Verarbeitung, des Kochens und sogar im Mund und während der Verdauung.

Die Lebensmittelchemie ist Teil einer breiteren Disziplin wie der Lebensmittelwissenschaft, zu der auch Biologie, Mikrobiologie und Lebensmitteltechnik gehören.

Im Grunde genommen befasst sich die Grundchemie von Lebensmitteln mit den Hauptkomponenten in Lebensmitteln wie Wasser, Kohlenhydraten, Lipiden, Proteinen sowie Vitaminen und Mineralstoffen.

Die heutige Lebensmittelchemie ist eine relativ neue Disziplin, deren Umfang, Zweck und Ergebnisse jedoch für jedermann erreichbar sind.

Geschichte

Die Wissenschaft der Lebensmittel als wissenschaftliche Disziplin wurde in der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts als Folge der wichtigen Entwicklung der Chemie im 18. und 19. Jahrhundert geschaffen.

Lavoisier (1743-1794), französischer Chemiker, Biologe und Ökonom, legte die Grundprinzipien der Verbrennung und der organischen Analyse fest und unternahm die ersten Versuche, die Elementzusammensetzung von Alkohol und das Vorhandensein organischer Säuren in verschiedenen Früchten zu bestimmen.

Scheele (1742-1786), ein schwedischer Apotheker, entdeckte Glycerin und isolierte Zitronen- und Äpfelsäure aus verschiedenen Früchten.

Der deutsche Chemiker Justus von Liebig (1801-1873) klassifizierte Lebensmittel in drei große Gruppen (Fette, Proteine ​​und Kohlenhydrate) und entwickelte eine Methode zur Gewinnung von Fleischextrakten, die bis Mitte des 20. Jahrhunderts weltweit verwendet wurde .

In der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts veröffentlichte er auch das erste Buch über Lebensmittelchemie, Research on Food Chemistry.

Bis zum Ende des 19. Jahrhunderts ermöglichten die Entwicklung analytischer chemischer Methoden und Fortschritte in Physiologie und Ernährung die Vertiefung des Wissens über die wichtigsten chemischen Bestandteile von Lebensmitteln.

Ein weiterer wichtiger Schritt in diese Richtung war die Entdeckung von Mikroorganismen und Fermentationsprozessen durch Louis Pasteur (1822-1895).

Die Expansion, die die industrielle Revolution und den Wandel von ländlichen zu städtischen Gesellschaften kennzeichnete, veränderte die Lebensmittelproduktion und verursachte Probleme der öffentlichen Gesundheit aufgrund häufig unangemessener hygienischer Bedingungen sowie ihrer Verfälschung und Fälschung.

Diese Situation führte zur Gründung von Institutionen mit dem Ziel, die Zusammensetzung von Lebensmitteln zu kontrollieren. Die Bedeutung, die diese Disziplin für bevorzugte Fachkräfte in der Lebensmittelchemie und die Einrichtung landwirtschaftlicher Versuchsstationen, Laboratorien für Lebensmittelkontrolle, Forschungseinrichtungen und die Gründung wissenschaftlicher Fachzeitschriften auf dem Gebiet der Lebensmittelchemie hatte. .

Derzeit stellt die Globalisierung des Lebensmittelkonsums, das Auftreten neuer Rohstoffe, neuer Technologien und neuer Lebensmittel in Verbindung mit dem breiten Einsatz chemischer Produkte und dem wachsenden Interesse an der Beziehung zwischen Lebensmittel und Gesundheit diese Disziplin vor neue Herausforderungen.

Studiengegenstände

Lebensmittel sind eine komplexe Matrix, die sowohl aus biologischen als auch aus nichtbiologischen Bestandteilen besteht. Die Suche nach Antworten auf Aspekte wie beispielsweise Textur, Aroma, Farbe und Geschmack von Lebensmitteln beinhaltet daher die Integration wissenschaftlicher Erkenntnisse aus anderen Disziplinen, die normalerweise getrennt wären.

Beispielsweise kann die Untersuchung der Chemie chemischer Additive, die zu Konservierungszwecken verwendet werden, nicht von der Untersuchung der Mikrobiologie der Mikroorganismen getrennt werden, die in einem bestimmten Produkt vorhanden sein können.

Die Hauptelemente, die derzeit Gegenstand von Studien und Forschungen in dieser Disziplin sind, sind:

Designer Essen

Seit mehr als drei Jahrzehnten unternimmt die Lebensmittelindustrie große Anstrengungen, um Lebensmittel neu zu erfinden, um Kosten zu senken oder die Gesundheit zu fördern.

Funktionelle, probiotische, präbiotische, transgene, biologische Lebensmittel sind Teil dieses Trends.

Wechselwirkungen zwischen Lebensmitteln und der Umwelt

Diese umfassen Aspekte wie Wechselwirkungen zwischen Zutaten, aus denen ein Lebensmittel besteht, zwischen Lebensmitteln und Verpackungen oder deren Stabilität gegenüber Temperatur, Zeit oder Umwelt.

Chemische Zusätze

Erst in den letzten Jahren werden Lebensmitteln schätzungsweise mindestens zwei- bis dreitausend chemische Substanzen zugesetzt, die aufgrund ihrer Funktion zu etwa vierzig Kategorien gehören.

Diese Zusatzstoffe können aus natürlichen Quellen extrahiert werden, synthetischen Ursprungs sein, um einen Stoff mit den gleichen chemischen Eigenschaften des Naturprodukts zu erhalten, oder synthetische Verbindungen sein, die auf natürliche Weise nicht existieren.

Es gibt ein weites Feld für die Erforschung von Verbindungen, die die organoleptischen Eigenschaften von Lebensmitteln verbessern oder deren Nährwert oder Funktionswert erhöhen.

Komposition

Die Verbesserung der Labormethoden und -geräte ermöglicht ein tieferes Verständnis der Lebensmittel auf molekularer Ebene, wodurch ihre chemische Natur und die spezifischen Funktionen der beteiligten Moleküle besser ermittelt werden.

Es ist wichtig zu beachten, dass Lebensmittel eine Vielzahl von toxischen Substanzen enthalten:

• Besitzen Sie den Stoffwechsel der natürlichen tierischen oder pflanzlichen Quelle.
• Zersetzungsprodukte durch physikalische oder chemische Mittel.
• Aufgrund der Wirkung pathogener Mikroorganismen.
• Andere Substanzen, die vorhanden sein können und aus einem unerwünschten Kontakt resultieren, der Sie kontaminiert hat.

Anwendungen

Zu den häufigsten Beispielen für Lebensmittelchemie im täglichen Leben gehören zwei Kategorien von Produkten mit hoher Nachfrage auf dem Markt, z. B. fett- und zuckerarme.

Ersteres ist das Produkt der Verwendung einer Vielzahl von Ersatzstoffen, die aus den Rohstoffen der drei Gruppen hergestellt werden: Kohlenhydrate, Proteine ​​und Fette.

Darunter befinden sich Proteinderivate auf Basis von Molke oder aus Eiweiß und Magermilch, die aus Gelatinen oder Gummi (Guar, Carrageenan, Xanthan) gewonnen werden. Der Zweck ist es, die gleiche Rheologie und das gleiche Mundgefühl von Fetten zu bieten, jedoch mit einem geringeren Kaloriengehalt.

Nicht nahrhafte Süßstoffe können natürliche oder synthetische Süßstoffe einer großen strukturellen Vielfalt sein. Unter den natürlichen gibt es Proteine ​​und Terpene. Unter den Kunststoffen ist Aspartam, doppelt so süß wie Saccharose und von einer Aminosäure abgeleitet, das klassische Beispiel.

Verweise

1. Alais, C. & Linden, G. (1990). Handbuch der Biochemie von Lebensmitteln. Barcelona: Masson.
2. Cheftels, J., Cheftel, H., Besançon, P. & Desnuelle, P. (1986). Einführung à la biochimie und à la technologie des alimentants. Paris: Technik und Dokumentation
3. Coultate, T. (1986). Lebensmittel. Zaragoza: Acribia.
4. Gaman, P. & Sherrington, K. (1990). Die Wissenschaft vom Essen. Oxford, Eng.: Pergamon.
5. Lasztity, R. (2018). LEBENSMITTELCHEMIE (1. Aufl.). Budapest, Ungarn: Lasztity Universität für Technologie und Wirtschaft Budapest
6. Marcano D. (2010). Chemie in Lebensmitteln. Caracas: Akademie der Physikalischen, Mathematischen und Naturwissenschaften