Lebensmittelverarbeitung

Fast alle Lebensmittel, die üblicherweise verzehrt werden, werden vor ihrem Verzehr in unterschiedlicher Art und Weise verarbeitet. Nur wenige Rohprodukte – also Lebensmittel, die noch keine Verarbeitung erfahren haben, wie rohes Obst – sind direkt verzehrbar [1]. Lebensmittelverarbeitung umfasst also alle Verfahren und damit verbundene Veränderungen, die ein Lebensmittel oder die zur Herstellung von Lebensmitteln verwendeten Rohstoffe erfahren, bevor es verzehrt wird. Beispielhaft können dabei Verfahren wie eine Temperaturbehandlung, also konkret die Pasteurisation von Milch, oder auch eine mechanische Bearbeitung wie das Kneten eines Brotteiges genannt werden [1, 2]. Laut Artikel 2 der EU-Verordnung 852/2004 über Lebensmittelhygiene haben verarbeitete Lebensmittel eine wesentliche Veränderung erfahren. Als Beispiele für diese Veränderungen werden das „Erhitzen, Räuchern, Pökeln, Reifen, Trocknen, Marinieren, Extrahieren, Extrudieren oder eine Kombination dieser Verfahren” genannt [3]. Zu den unverarbeiteten Erzeugnissen zählen laut dieser Verordnung auch solche Lebensmittel, die „geteilt, ausgelöst, getrennt, in Scheiben geschnitten, ausgebeint, fein zerkleinert, enthäutet, gemahlen, geschnitten, gesäubert, garniert, enthülst, geschliffen, gekühlt, gefroren, tiefgefroren oder aufgetaut wurden” [3].
Infolgedessen wird deutlich, dass eine Differenzierung zwischen verschiedenen Verarbeitungsstufen erforderlich ist: Diese reichen von Lebensmitteln, die keinerlei Veränderungen erfahren haben, über Lebensmittel, die eine Veränderung z. B. durch Teilen oder Trennen durchlaufen haben und laut der EU-Verordnung 852/2004 zu den unverarbeiteten Lebensmitteln zählen, bis hin zu Lebensmitteln, die bspw. extrahiert oder extrudiert wurden. Für die Einordnung des Verarbeitungsgrades von verarbeiteten Lebensmitteln gibt es bislang weder eine rechtliche noch eine wissenschaftlich einheitliche Definition [4, 5]. Jedoch gibt es unterschiedliche Modelle, die versuchen, verarbeitete Lebensmittel nach ihrem Verarbeitungsgrad zu kategorisieren, z. B. das NOVA-System [6, 7] oder das SIGA-Modell [8]. Eine Einordnung und Charakterisierung hochverarbeiteter Lebensmittel ist notwendig, um mögliche gesundheitliche Auswirkungen beim Verzehr dieser Lebensmittel wissenschaftlich fundiert einschätzen zu können [4].
Lebensmittelverarbeitung findet maßgeblich in den Bereichen Privathaushalt, Gemeinschaftsverpflegung, Lebensmittelhandwerk und Lebensmittelindustrie statt. Im Privathaushalt und in der Gemeinschaftsverpflegung wird die Verarbeitung von Lebensmitteln eher Zubereitung genannt, während die Bezeichnungen Lebensmittelherstellung und -verarbeitung eher in den Bereichen des Lebensmittelhandwerks und der Lebensmittelindustrie verwendet werden [2].

Lebensmittel werden bereits seit Jahrtausenden aus vielfältigen Gründen, z. B. der Verdaulichkeit oder der längeren Haltbarkeit, verarbeitet [9]. Die gegenwärtige Verarbeitung von Lebensmitteln bedient sich vielfältiger Verfahren und verfolgt dabei teils sehr unterschiedliche Ziele. Dabei hat die Anwendung verschiedener Verfahren zur Lebensmittelverarbeitung eine jahrtausendealte Tradition. Archäologische Hinweise deuten darauf hin, dass bereits 10000 vor Christus Lebensmittel fermentiert wurden [9]. Die Entwicklung hat gezeigt, dass es dabei Verfahren gibt, die von Verbraucher* innen akzeptiert werden, z. B. das Gefriertrocknen, aber auch solche Verfahren, bei denen eine gewisse Skepsis bleibt, wie gesundheitliche Bedenken ggü. dem Verzehr von mit Hochdruck behandelten Lebensmitteln [9–11]. Gleichzeitig lassen sich zahlreiche Ansprüche an (verarbeitete) Lebensmittel seitens der Verbraucher* innen erkennen, z. B. hinsichtlich des Geschmacks [12, 13] oder der Nachhaltigkeit [14, 15]. Diese Ansprüche an Lebensmittel können häufig durch den Einsatz von verschiedenen Lebensmitteltechnologien erfüllt werden. Ein Beispiel ist die Erfüllung der Nachhaltigkeitsanforderungen durch den Einsatz innovativer Lebensmitteltechnologien, die eine effiziente Nutzung natürlicher Ressourcen ermöglichen. So können energie- und wassereffiziente Lebensmittelfertigungsstätten einen Beitrag liefern [16], indem z. B. der Wirkungsgrad von Maschinen verbessert wird.
Basierend auf den Wünschen der Verbraucher*innen lassen sich vielfältige Ziele der Lebensmittelverarbeitung identifizieren, die auch von anderen Stakeholdern, bspw. den Lebensmittelherstellern, angestrebt werden. So ist eine lange Haltbarkeit eines Lebensmittels nicht nur für Verbraucher*innen wünschenswert, sondern auch für Lebensmittelhersteller sowie den Handel, da eine verlängerte Haltbarkeit eine längere Vermarktung ermöglicht. • Abbildung 1 gibt eine Übersicht der wesentlichen Ziele, die im Folgenden weiter erläutert werden.
Bei der Erläuterung der dargestellten Ziele ist es wichtig zu betonen, dass es sich um erwünschte positive Wirkungen handelt, weswegen eine Verarbeitung von Lebensmitteln stattfindet. Etwaige nachteilige Effekte der Lebensmittelverarbeitung werden in der folgenden Artikelreihe (Basiswissen) ausführlich betrachtet.

Gesundheit

Die Lebensmittelverarbeitung leistet einen Beitrag zur Gesundheit, indem durch physikalische, biologische und chemische Verfahren wie Kochen, Braten, Backen, Dämpfen, Zerkleinern, Fermentieren, Salzen und Säuern gesundheitsschädliche Stoffe entfernt sowie Inhaltsstoffe aufgeschlossen werden. Dadurch erhöht sich deren Verdaulichkeit und die Bioverfügbarkeit [2]. Als ein Beispiel zur Entfernung gesundheitsschädlicher Stoffe kann das Kochen von Kartoffeln angeführt werden, denn beim Kochen geht das evtl. vorhandene gesundheitsschädliche Solanin der rohen Kartoffeln teilweise in das Kochwasser über, welches verworfen werden sollte [17].
Auch zur Verbesserung der Verdaulichkeit kann das Kochen oder Garen von Kartoffeln genannt werden. Der Hauptenergielieferant ist hier das Polysaccharid Stärke. Im rohen Zustand ist Stärke aufgrund ihres hohen Molekulargewichts nur bedingt verdaulich. Durch das Kochen oder Garen kann die Stärke aufquellen und wird so für den menschlichen Organismus verträglich [18]. Auch die meisten Hülsenfrüchte sind in roher Form gesundheitsschädlich. Sie enthalten z. T. größere Mengen an Proteasehemmern und Lektinen (Phytohämagglutininen). Beispielsweise können Lektine an Kohlenhydratstrukturen von Zellen im menschlichen Darm oder Blut binden, was bei einem Verzehr von Hülsenfrüchten im rohen Zustand u. a. zu Symptomen wie Übelkeit, Erbrechen oder Durchfall führen kann [19]. Durch ausreichend hohe Erhitzung – eine schonende Erwärmung durch Dämpfen oder Dünsten ist nicht ausreichend [20] – werden die unerwünschten Inhaltsstoffe denaturiert und gleichzeitig die Verdaulichkeit der Proteine erhöht [21].
Die Bioverfügbarkeit von Lebensmittelinhaltsstoffen ist von vielen Faktoren abhängig und kann durch die Verarbeitung von Lebensmitteln verbessert werden. Lycopin gehört zur Stoffklasse der Carotinoide und kommt bspw. in der Tomate in höheren Konzentrationen vor. Durch die Verarbeitungsschritte von der rohen Tomate zu Tomatenmark oder Ketchup wird die Bioverfügbarkeit von Lycopin gesteigert [22].

Haltbarkeit

Durch die meist geringe Haltbarkeit und die Qualitätsverluste bei der Lagerung von pflanzlichen und tierischen Rohprodukten werden physikalische (z. B. die Pasteurisierung von Milch, um die Enzyme von Verderbniserregern wie Bakterien, Hefen und Schimmelpilzen zu denaturieren), biologische (z. B. durch die Milchsäuregärung, bei der u. a. der pH-Wert gesenkt wird) und/oder chemische Verfahren (z. B. durch den Zusatz von Zucker oder Salz, um den aW-Wert [activity of water] zu senken) bei der Lebensmittelverarbeitung eingesetzt. Dies trägt häufig zugleich zu einer Steigerung der Lebensmittelsicherheit bei [23].

Sensorik

In der Lebensmittelverarbeitung spielt die Sensorik eine entscheidende Rolle, da sie die Kaufentscheidung für oder gegen ein Lebensmittel durch die Verbraucher*innen stark beeinflusst [12]. In der Lebensmittelindustrie kann der sensorische Gebrauchswert eines Lebensmittels durch Aromatisierung, Konsistenzbeeinflussung, Texturbeeinflussung und Färben erhöht werden [1]. Bei der Verwendung von Lebensmittelfarbstoffen besteht ein klarer Trend weg von chemisch synthetisierten Farbstoffen hin zu natürlichen Farbstoffen und färbenden Lebensmitteln [2]. Aber auch im privaten Haushalt wird z. B. mit der Maillard-Reaktion (nicht-enzymatische Bräunungsreaktion) durch das Braten eine erwünschte Bräunung erzeugt [24].

Nachhaltigkeit

In den 17 Zielen mit ihren 169 zugeordneten Unterzielen für nachhaltige Entwicklung (Sustainable Development Goals, SDGs) ist eine nachhaltige Lebensmittelproduktion in mehreren Zielen verankert [25, 26]. Die Ziele reichen von ausgewogener Ernährung über fairen Handel bis hin zur Vermeidung von Lebensmittelverschwendung. Als konkretes Beispiel für die Produktion kann das Ziel 12 „Nachhaltige/r Konsum und Produktion” mit dem Unterziel 12.3 angeführt werden: Bis 2030 soll die weltweite Nahrungsmittelverschwendung sowohl auf Ebene der Verbraucher*innen als auch entlang der Produktions- und Lieferkette reduziert werden [25]. Insbesondere auf der Stufe der Lebensmittelverarbeitung werden z. B. bei der Dimension Umwelt/Klima die Emissionen und der Ressourcenverbrauch durch Transport, Lagerung und Verarbeitung Verarbeitung berücksichtigt [26]. Entlang der Wertschöpfungskette der Lebensmittelproduktion tragen die unterschiedlichen Verarbeitungsstufen (⇒ Kapitel Einteilung der Verfahren) zur Lebensmittelverschwendung bei [27, 28]. Auf die erste Stufe der Lebensmittelverarbeitung (Primärproduktion) entfallen laut Stenmarck et al. 11 % und auf die zweite Stufe der Lebensmittelverarbeitung (z. B. Lebensmittelindustrie) 19 % [29]. Es ist zu berücksichtigen, dass diese Zahlen zwischen den verschiedenen Datenerhebungen variieren können. Ein Teil der Lebensmittelverschwendung entsteht durch anfallende Nebenprodukte, die bspw. über Food-Upcycling für die Lebensmittelkette wieder nutzbar gemacht werden könnten. Food-Upcycling bedeutet demnach, Lebensmittelreste für neue Lebensmittel zu verwerten anstatt sie wegzuwerfen [30]. Als mögliches Beispiel für Upcycling kann die Herstellung von Kaffeebechern aus recyceltem Kaffeesatz genannt werden. Food-Upcycling gewinnt immer mehr an Bedeutung und der weltweite Markt hierfür ist in den letzten Jahrzehnten stetig gewachsen [31]. Aber auch auf Ebene des Privathaushalts können Lebensmittelreste für neue Lebensmittel verwendet werden, z. B. das Food-Upcycling aus Obstschalen für Infused Water, d. h. die Nutzung von Obstschalen im Wasser zur Aromatisierung [32].
Die Reduzierung der Lebensmittelverschwendung kann im Rahmen der Lebensmittelverarbeitung durch weitere Maßnahmen umgesetzt werden. Unter anderem wird eine sinnvolle und konsequente Nutzung von Nebenprodukten gefordert. Ein Beispiel ist die Verwertung der Molke (Koppelprodukt bei der Verarbeitung von Milch zu Käse) nicht nur in der industriellen Produktion, sondern auch in handwerklichen Käsereien, z. B. als Molkejoghurt [33].
Zum Erreichen dieser und weiterer Ziele werden unterschiedliche Verfahren eingesetzt, die nach verschiedenen Kriterien eingeteilt werden können. Eine Einordnung der unterschiedlichen Verfahren wird im Folgenden dargestellt.

Bei der Betrachtung der Wertschöpfungskette von der landwirtschaftlichen Urproduktion hin zum verzehrfertigen Lebensmittel können drei Stufen unterschieden werden: (1) Urproduktion inklusive erster Verarbeitungsstufe, (2) zweite Verarbeitungsstufe sowie (3) dritte Verarbeitungsstufe oder Zubereitung. Dabei können Produkte der ersten Verarbeitungsstufe auch direkt in die dritte übergehen. Zu der ersten Stufe zählen die Rohwaren wie verzehrbare Pflanzen, die bspw. durch einfaches Erhitzen verzehrbar gemacht werden können. Erzeugnisse aus dieser ersten Stufe werden häufig zum Rohstoff der zweiten Stufe, zu der dann verarbeitete Lebensmittel, z. B. Getreideerzeugnisse, zählen. In der dritten Stufe erfolgt die Lebensmittelverarbeitung bzw. -zubereitung im privaten Haushalt oder der Gemeinschaftsverpflegung [2].
Um die vielfältigen Ziele der Lebensmittelverarbeitung erreichen zu können, wurden diverse Prozesse entwickelt. In der wissenschaftlichen Literatur finden sich verschiedene Einteilungen, um die unterschiedlichen Verfahren, die zur Herstellung von Lebensmitteln genutzt werden, zu beschreiben [1, 2]. Beispielsweise lässt sich eine Unterteilung in allgemeine und spezielle Grundprozesse vornehmen. Zu den allgemeinen Grundprozessen gehören mechanische und thermische Prozesse, die sich der allgemeinen Verarbeitungs- und Verfahrenstechnik bedienen, welche unabhängig von der Lebensmittelverarbeitung auch in vielen anderen Bereichen, bspw. der Herstellung von Arzneimitteln, eingesetzt werden können. Ergänzend dazu existieren spezielle Grundprozesse, die auf die Verarbeitung von Lebensmitteln ausgerichtet sind, wie etwa Prozesse zur Haltbarmachung, welche spezifische Apparate und Maschinen der Lebensmitteltechnik erfordern [1]. Eine weitere Möglichkeit Verfahren einzuteilen, ist die Einteilung nach den zu verarbeitenden Lebensmitteln, z. B. Milch und Milchprodukte, Gemüse und Obst sowie Getreide, Brot und Backwaren [37].
Der Prozess zur Lebensmittelverarbeitung umfasst dabei den gesamten Weg von den Rohmaterialien bis hin zum fertigen Produkt. Das heißt, Prozesse setzen sich aus verschiedenen Verfahren zusammen. Am Beispiel der Brotherstellung schließt der Prozess also den gesamten Ablauf vom Mahlen der Getreidekörner, über das Mischen der Grundzutaten, z. B. Mehl und Triebmittel, bis hin zum fertigen gebackenen Brot ein. Die spezifischen Schritte innerhalb dieses Prozesses, wie etwa die Teigherstellung oder das Backen, sind unterschiedliche Verfahren, die sich wiederum durch physikalische, biologische oder chemische Prinzipien erklären lassen (• Abbildung 2). Grundlegende Verfahren werden anhand dieser Einteilung im Folgenden erläutert.
Bei der Betrachtung der Prozesse zur Herstellung von Lebensmitteln ist zu beachten, dass die verschiedenen Verfahren mit den unterschiedlichen Prinzipien zur Erreichung der zuvor genannten Ziele (⇒ Kapitel Ziele der Lebensmittelverarbeitung) eingesetzt werden. Dabei können sowohl einzelne Verfahren als auch eine zum Teil komplexe Kombination verschiedener Verfahren angewendet werden, um diese Ziele zu erreichen.

Physikalische Prinzipien

Die meisten Prozesse der Lebensmittelverarbeitung machen sich im Prozessablauf an unterschiedlichen Stellen physikalische Prinzipien zunutze. Dazu gehören u. a. thermische und mechanische Verfahren. Thermische Verfahren nutzen z. B. Wärmeübertragungsprozesse wie Erwärmen, Abkühlen, Verdampfen und Kondensieren [1]. Am Beispiel der Brotherstellung kann hier das Backen als ein Beispiel für das Erwärmen genannt werden. Die Erhitzung des gemahlenen Getreides im Brotteig verbessert dessen Verdaulichkeit und erfüllt somit ein gesundheitliches Ziel. Darüber hinaus trägt der Backprozess zur Sensorik bei, da dabei Aromen entstehen [37]. Dies verdeutlicht, dass ein Verfahren multiple Zielsetzungen verfolgen kann. Das Erhitzen von Lebensmitteln wird häufig auch zur Haltbarmachung eingesetzt, wie z. B. bei der Pasteurisierung von Milch zur Verlängerung der Haltbarkeit [35, 37]. Zu den mechanischen Verfahren gehören z. B. das Trennen, Zerteilen und Mischen [1]. In der Kategorie der Trennverfahren kann das Zentrifugieren als exemplarisches Verfahren angeführt werden, das bspw. bei der Herstellung von Butter oder beim Schleudern von Honig zur Anwendung kommt [35]. So werden z. B. beim Schleudern des Honigs unerwünschte Bestandteile wie Reste der Waben entfernt [35]. Neben diesen beiden Hauptbereichen der thermischen und mechanischen Verfahren sind aber auch weitere Technologien wie die Hochdruckbehandlung von Säften oder verschiedene Verpackungen als physikalische Barriere gegen Verschmutzung der Lebensmittel als Verfahren auf Basis physikalischer Prinzipien zu nennen.

Biologische Prinzipien

Biologische Prinzipien umfassen z. B. enzymatische Vorgänge, die durch Enzyme von Mikroorganismen hervorgerufen werden. Dabei zielt der Einsatz von Mikroorganismen in der Lebensmittelherstellung darauf ab, (1) Lebensmittel zu fermentieren, (2) Biomasse durch Mikroorganismen zu erzeugen (z. B. Backhefe) oder (3) Hilfs- und Zusatzstoffe mithilfe von Mikroorganismen oder aus ihren Zellen zu gewinnen [23].

1. Die Herstellung von fermentierten Lebensmitteln basiert auf Stoffumwandlungen durch Mikroorganismen oder deren Enzyme [23]. Beispielsweise werden schwer verdauliche Polymere durch die enzymatische Aktivität von Mikroorganismen in kleinere, absorbierbare Einheiten gespalten, wodurch ihre Aufnahme im menschlichen Darm erleichtert wird [23]. Zu den fermentierten Lebensmitteln gehören Milchprodukte wie Käse (Milchsäuregärung) oder auch Brot und Backwaren (Hefegärung oder Sauerteig). Darüber hinaus dient die Fermentation auch dem Abbau antinutritiver Faktoren durch die partielle Hydrolyse von Proteinen und Polysacchariden [37]. Beispielsweise wird der Gehalt an Phytinsäure während der Sauerteigfermentation reduziert. Phytinsäure kann an enthaltene Mineralstoffe binden und somit deren Absorption im Körper hemmen, sodass eine Reduktion von Phytinsäure wiederum zu einer verbesserten Aufnahme der Mineralstoffe führt [38].
2. Biomasse, die durch Mikroorganismen erzeugt werden kann, sind z. B. Starterkulturen, probiotische Kulturen oder Backhefe [23]. Dabei erfolgt die Herstellung von Biomasse maßgeblich in der Lebensmittelindustrie.
3. Verschiedene Hilfs- und Zusatzstoffe können mithilfe von Mikroorganismen gewonnen werden wie Enzyme, Vitamine oder organische Säuren [23], deren Produktion ebenfalls in der Lebensmittelindustrie zum Einsatz kommt.

Chemische Verfahren

Die Zugabe von natürlichen Zutaten wie Zucker, Salz oder Essig sowie von Zusatzstoffen, z. B. zur Konservierung von Lebensmitteln, kann den chemischen Verfahren der Lebensmittelverarbeitung zugeordnet werden. Als Beispiel der Konservierung kann die Zugabe von hohen Mengen an Zucker (z. B. in Konfitüre oder Sirup) zur Bindung von Wasser und damit zur Verringerung des a_w-Wertes genannt werden, um das Wachstum der Mikroorganismen zu hemmen [23, 39] und die Haltbarkeit des Lebensmittels zu erhöhen. Zutaten und Zusatzstoffe werden auch zur Aromatisierung von Lebensmitteln eingesetzt, indem Aromen hinzugefügt werden, um spezifische sensorische Eigenschaften wie Geruch und/oder Geschmack zu erzeugen. Aromen finden breite Anwendung in der Lebensmittelindustrie, sind aber auch im Einzelhandel erhältlich, sodass sie bspw. im Privathaushalt zum Backen verwendet werden können [40]. Neben der Zugabe von Zutaten oder Zusatzstoffen können aber auch Prozesse wie das Laugenschälen (Beispiel: die Zersetzung von Kartoffelschalen durch Lauge) zu den chemischen Verfahren gezählt werden.

In den meisten Prozessen der Lebensmittelverarbeitung wird nicht nur ein Verfahren angewandt, sondern eine Kombination aus mehreren Verfahren. Die Wirkung der Verfahren ist unterschiedlich: Lebensmittel können durch sie kaum bis stark verändert werden [4, 41].

Diese Veränderung kann dabei sowohl positive als auch negative Auswirkungen auf die ernährungsphysiologische Qualität eines Lebensmittels haben [4]. Einerseits kann die Verdaulichkeit von Nahrungsbestandteilen und die Bioverfügbarkeit von Nährstoffen gesteigert werden, während andererseits der Nährstoffgehalt abnehmen kann [42]. Die Komplexität der Prozesse zur Lebensmittelherstellung und die Verknüpfung verschiedener Verfahren zu einem Gesamtprozess spiegeln sich im Verarbeitungsgrad eines Lebensmittels wider.

Die Lebensmittelverarbeitung erfolgt auf vielfältige Weise und in unterschiedlichen Maßstäben, d. h. sowohl in kleiner Menge im privaten Haushalt als auch in großer Menge in der Lebensmittelindustrie. Dabei variieren die Prozesse aufgrund der Anpassung an die jeweils zur Verfügung stehenden Ressourcen und angewandten Verfahren [43]. Diese Unterschiede im Prozessablauf und den zugehörigen Verfahren erfordern häufig auch den Einsatz unterschiedlicher Rohstoffe und Zutaten, die an die jeweiligen technologischen Gegebenheiten (z. B. die vorhandenen Maschinen im Privathaushalt) angepasst sind. Je nach Art des Lebensmittels und dem gewünschten Endergebnis können bestimmte Verfahren spezielle Eigenschaften der Rohstoffe erfordern. Beispielsweise setzt ein thermisches Verfahren wie die Pasteurisation eine Hitzebeständigkeit der Zutaten voraus [35].
Im Rahmen dieser Artikelserie werden drei große Bereiche der Lebensmittelverarbeitung wie folgt unterschieden:

Privathaushalt

Laut Statistischem Bundesamt gelten Personen, die zusammenwohnen und gemeinsam wirtschaften, als Privathaushalt [44]. Im Jahr 2023 gab es in Deutschland 41,3 Mio. Privathaushalte [45]. Damit bilden sie eine wirtschaftliche und organisatorische Einheit, die aus einer oder mehreren Personen besteht. Im privaten Haushalt findet ein Teil der Lebensmittelverarbeitung statt, der meist die Zubereitung von Speisen umfasst, wobei die Zutaten dafür aus vorherigen Verarbeitungsstufen stammen können (⇒ Kapitel Einteilung der verschiedenen Verfahren) [2]. Die Zubereitung von Lebensmitteln in Privathaushalten hat sich erheblich verändert, was u. a. auf den vermehrten Gebrauch von Convenience-Produkten und die zunehmende Nutzung der Außer-Haus-Verpflegung zurückzuführen ist [46]. Darüber hinaus wirken sich zeitliche und wirtschaftliche Einschränkungen auf die Auswahl von Lebensmitteln aus und beeinflussen folglich die Zubereitungspraktiken innerhalb von Privathaushalten [47].

Gemeinschaftsgastronomie/-verpflegung

Die Gemeinschaftsgastronomie/-verpflegung ist ein Teil der Außer-Haus-Verpflegung, die für bestimmte Personengruppen in bestimmten Lebenssituationen eine Verpflegung bietet [49-51]. Aktuelle Schätzungen gehen davon aus, dass täglich mehr als 16 Mio. Tischgäste Mahlzeiten in der Gemeinschaftsgastronomie/-verpflegung einnehmen [51]. Dazu zählen die drei Bereiche (1) Verpflegung im Bildungs- und Ausbildungsbereich (education), z. B. in Kindertagesstätten, (2) Verpflegung in sozialen Einrichtungen, bspw. in Krankenhäusern (care bzw. welfare), und (3) die Betriebsverpflegung (business). In den unterschiedlichen Bereichen wird die Lebensmittelverarbeitung auf Basis von Produkten mit verschiedenen Convenience-Graden durchgeführt, wobei die Gradstufen angeben, wie viele Verarbeitungsschritte bereits erfolgt sind, um die weitere Nutzung zu erleichtern [46, 50].

Lebensmittelindustrie

Ein wesentlicher Teil der landwirtschaftlichen Erzeugnisse wird für die menschliche Ernährung in der Lebensmittelindustrie zu Produkten weiterverarbeitet. Die Lebensmittelindustrie ist ein Wirtschaftszweig, der in Deutschland vom Mittelstand geprägt ist und seine Waren über den Handel an Endverbraucher* innen vermarktet [2]. Dabei zeichnet sich die Industrie durch eine Produktion im großen Maßstab aus. Das heißt, es erfolgt der Einsatz großer Rohstoffmengen, die in der Regel den Einsatz von Technologien erfordern. Darüber hinaus existiert das Lebensmittelhandwerk, welches hauptsächlich durch kleine und mittelständische Betriebe sowie durch geringere Produktionsmengen charakterisiert ist [52].

Ressourcen und Verfahren in den verschiedenen Bereichen

Am Beispiel der Brotherstellung wird deutlich, dass der Prozess mit seinen Prozessschritten in den drei Bereichen Privathaushalt, Lebensmittelhandwerk und Lebensmittelindustrie einem ähnlichen generellen Ablauf folgt. Die eingesetzten Verfahren variieren jedoch je nach Anwendungsbereich, bspw. aufgrund der verwendeten Rohstoffmengen, da die Konstruktion von Knetwerken in der Lebensmittelindustrie für große Mengen anders gestaltet sein muss als im Handwerk. In beiden Fällen beruhen die Methoden zur Teigbearbeitung auf physikalischen Prinzipien. Ein weiteres Beispiel sind Unterschiede in den zeitlichen Ressourcen: Im Lebensmittelhandwerk sind die Ruhezeiten des Teigs in der Regel länger, während sie in der Lebensmittelindustrie oft deutlich verkürzt werden [54]. Die daraus resultierende Verkürzung der Herstellungszeit zielt darauf ab, Zeit zu sparen, die Arbeitsprozesse zu erleichtern und eine verbesserte Kontrolle des Gärverlaufs zu gewährleisten [54]. Eine verkürzte Teigruhe wirkt sich jedoch auch auf die Inhaltsstoffe des Endproduktes, also des Brotes, aus [55]. Zum Beispiel enthalten Teige nach einer längeren Gehzeit, wie es im Lebensmittelhandwerk üblich ist, weniger FODMAPs (fermentierte Oligo-, Di- und Monosaccharide sowie Polyole), die als möglicher Auslöser von Beschwerden bei Patient*innen mit Reizdarm gelten [55].

Betrachtet man die Lebensmittelverarbeitung mit den unterschiedlichen eingesetzten Verfahren, so basieren diese Verfahren auf physikalischen, biologischen oder chemischen Prinzipien. Der Herstellungsprozess von Lebensmitteln ist meist eine komplexe Kombination aus mehreren Verfahren, die sich unterschiedliche Prinzipien zunutze machen. Diese Komplexität kann sich im Verarbeitungsgrad der Lebensmittel widerspiegeln [4]. Verfahren verfügen zudem über unterschiedlich lange Traditionen [9], wobei manche Technologien wie das Gefriertrocknen eher von Verbraucher*innen akzeptiert werden und bei manchen Technologien wie bei der Hochdruckbehandlung von Lebensmitteln eine gewisse Skepsis, d. h. gesundheitliche Bedenken ggü. den verarbeiteten Lebensmitteln, bei Verbraucher*innen bleibt [9–11].
Die Verfahren werden je nach zur Verfügung stehenden Ressourcen in den Bereichen Privathaushalt, Gemeinschaftsgastronomie/-verpflegung und Lebensmittelhandwerk sowie Lebensmittelindustrie unterschiedlich angewendet. Dabei erfordern die Verfahren unterschiedliche Kompetenzen der Anwender*innen, wie die Kochkompetenz auf Ebene der privaten Haushalte, um bspw. nachhaltige Aspekte in den Essensalltag zu integrieren [56]. Die verschiedenen Verfahren, sowohl einzeln als auch in unterschiedlichen Kombinationen, basieren auf unterschiedlichen Prinzipien und werden mit einem variierenden Ressourcenaufwand bspw. in Bezug auf Zeit und den Einsatz von Maschinen betrieben. Auf Basis dessen weisen sie unterschiedliche Vor- und Nachteile auf, je nachdem in welchem Bereich (Privathaushalt, Gemeinschaftsgastronomie/-verpflegung, Lebensmittelindustrie) die Verfahren angewandt werden. Die Vor- und Nachteile können basierend auf den dargestellten Zielen Gesundheit, Haltbarkeit, Sensorik und Nachhaltigkeit kategorisiert und beschrieben werden.

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Prof. Dr. Sabine Bornkessel

Hochschule Osnabrück
Fakultät Agrarwissenschaften und Landschaftsarchitektur
Am Krümpel 31, 49090 Osnabrück
s.bornkessel@hs-osnabrueck.de 

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Erklärung zum Interessenkonflikt und zur Verwendung von KI

Die Autorin erklärt, dass kein Interessenkonflikt besteht und bei der Erstellung des Manuskripts KI zur Sprachoptimierung eingesetzt wurde.

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Fortbildung

Die Fortbildungen der ERNÄHRUNGS UMSCHAU sind grundsätzlich produkt- und dienstleistungsneutral, mögliche Interessenkonflikte von Autor*innen sind im Fortbildungsartikel angegeben. Es besteht kein Sponsoring der Fortbildung, die Gesamtaufwendungen belaufen sich auf ca. 5000 €.

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Zitierweise

Bornkessel S: Lebensmittelverarbeitung. Ein Überblick über verschiedene Verfahren und Bereiche. Ernährungs Umschau 2025; 72(6): M366–75.
DOI: 10.4455/eu.2025.027

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3. EU-Lex: VERORDNUNG (EG) Nr. 852/2004 DES EUROPÄISCHEN PARLAMENTS UND DES RATES vom 29. April 2004 über Lebensmittelhygiene. 852/2004. https://eur-lex.europa.eu/legal-content/DE/TXT/PDF/?uri=CELEX:32004R0852R (01)2004 (last accessed on 12 May 2025).
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