Funktionale Inhaltsstoffe in der Getränkeproduktion: Ein komplexes Zusammenspiel von Chemie und Physik

Geschmack, Farbe, Textur, Haltbarkeit: Funktionale Inhaltsstoffe und ihre Herausforderungen

Blickt man auf die aktuelle Nachrichtenlage am deutschen Lebensmittelmarkt, kommt man an einem Rohstoff nicht vorbei – Zucker. Die Bundesregierung plant die Einführung einer Abgabe auf gezuckerte Erfrischungsgetränke ab dem Jahr 2028. Der Gesetzentwurf sieht zurzeit vor, dass Getränke mit weniger als fünf Gramm Zucker pro 100 ml steuerfrei bleiben. Für Getränke zwischen fünf und acht Gramm Zucker pro 100 ml werden 26 Cent pro Liter fällig. Alles darüber soll mit 32 Cent pro Liter besteuert werden.

Zuckeraustauschstoffe statt Steuer? Wenn es so einfach wäre ...

Als Getränkehersteller vor diesem Hintergrund also einfach die Rezeptur ändern, den Zucker durch Zuckeraustauschstoffe ersetzen? Hätte ja zudem den Charme, dass die Diskussionen um Kalorien, Zahngesundheit oder der mikrobiologischen Sensibilität von zuckerhaltigen Getränken beendet wären. Aber wie so oft, ist die Realität komplizierter: Saccharose ist und bleibt beim Geschmacksprofil der gelernte Goldstandard.

Diesem Profil kann man sich je nach Eckdaten der Rezeptur wie den pH-Wert durch die Kombination von Zuckeraustauschstoffen annähern. Aber dann sind gegebenenfalls weitere Substanzen notwendig, um bittere oder metallische Geschmackseindrücke zu maskieren, oder Höchstmengen müssen beachtet werden, um Magen-Darm-Probleme auszuschließen. Hinzu kommen aus Herstellersicht „weiche“ Faktoren wie das Thema „Clean Labeling“ oder die gesellschaftlichen Bedenken gegenüber Zuckerersatz- und -austauschstoffen.

Wie bringt man die neue Vielfalt an Inhaltsstoffen in Lösung stabil zum Konsumenten?

Für den Technologen stellen sich bei der Änderung einer bewährten oder der Entwicklung einer neuen Rezeptur einige grundlegende Fragen, die es zu beantworten gilt: Zum einen, wie bekomme ich die Inhaltsstoffe in Lösung? Die wichtigsten Faktoren sind dabei die Polarität von Inhaltsstoff und Lösungsmittel, deren Interaktion mit Temperatur, pH-Wert, Sauerstoff oder den gelösten Salzen.

Außerdem geht es darum, das fertige Produkt stabil zum Endkunden zu bringen. Typische Reaktionen auf diesem Weg sind die Oxidation durch Sauerstoffkontakt, die Hydrolyse, also die Spaltung durch Wasser, sowie die Photolyse durch UV-Licht. Dazu kommen physikalische Vorgänge wie das Brechen von Emulsionen oder eine Ausflockung durch Aggregation. Nicht zuletzt gilt es, den Verderb durch Mikroorganismen wie Bakterien, Hefen oder Schimmelpilzen zu verhindern.

Alles in allem ist eine Getränkeinnovation demzufolge ein komplexes Zusammenspiel von chemisch und physikalisch ganz unterschiedlich reagierenden Substanzen. Eine Auswahl an medial aktuell besonders diskutierten Mikro- und Makronähstoffe zeigt die Übersicht im Anhang. Gleichzeitig wird das zu dirigierende Orchester immer größer, je mehr oder je spezifischer ein Produkt dem Konsumentenwunsch entsprechen soll. Das verdeutlicht der Blick auf einen der großen Gewinner der derzeitigen Märkte – die Proteine. Diese sind bekanntlich die Bausteine des Lebens und damit sprichwörtlich in aller Munde. Aber: Ihr Aufbau reicht von einzelnen Aminosäuren bis hin zu überaus komplexen räumlichen Strukturen, sie reagieren empfindlich auf pH-Werte und Temperaturen, schmecken zum Teil bitter oder grasig, um nur einige Herausforderungen zu nennen.

Zutatenliste verdeutlicht Komplexität von funktionalen Getränken

Die genannte Vielschichtigkeit spiegelt sich beispielhaft in der Zutatenliste eines gängigen Proteingetränks wider. Dieses enthält, um es dem Konsumenten als attraktives Angebot erfolgreich anbieten zu können, neben der Proteinquelle und beispielsweise Wasser als Getränkebasis: Für den gewünschten Geschmack und Geruch natürliche, naturidentische oder künstliche Aromen sowie Süßungsmittel wie Sucralose oder Acesulfam K, um die Kalorien zu reduzieren. Bei Bedarf baut Lactase zudem den Milchzucker ab, damit das Produkt als lactosefrei vermarktet werden kann. Synthetische oder natürliche Farbstoffe sichern dann das gewünschte Aussehen. Emulgatoren, meist in Form von Lecithin, gewährleisten die Konsistenz und die Haltbarkeit. Ein Verdickungsmittel wie Xanthan sichert gleichzeitig das cremige Mundgefühl ab. Bei Shakes sorgt darüber hinaus ein Gemisch aus Maltodextrin, Ölen und Emulgatoren als Entschäumer dafür, dass der Konsument das Produkt möglichst schnell trinken kann. Weiterhin hinzugegeben werden gegebenenfalls noch Mineralien wie Magnesium oder Vitamine wie Vitamin D. One shot fits al. Und zum Schluss wartet die mikrobiologische Stabilisierung durch Hitze oder die Zugabe von Kaltentkeimungsmitteln.
Isolierung von charakteristischen Geschmackselementen

Das aber auch weniger ganz viel sein kann, zeigt der japanische Braugigant Asahi. Dieser untersuchte vor Jahren verschiedene Inhaltsstoffe, um die Elemente zu isolieren, die den charakteristischen Geschmack von Bier ausmachen. Ziel der Forschung war, ein Produkt mit 0,00 Vol-% Alkohol zu entwickeln – ohne jeglichen Einsatz von Bierwürze und Hefe. Asahi entdeckte dabei eine aromatische Komponente namens 3-Methyl-2-buten-1-thiol, mit der das charakteristische fermentierte Aroma und die typischen Geschmacksnoten von Bier nachgeahmt werden konnten. Der Schlüssel zu Glück, denn die anderen Biermerkmale wie Schaum, Farbe oder die Karbonisierung sind eher technologischer Standard.

Für den Getränketechnologen ist der genannte Fall sicherlich ein wahrgewordener Traum: Wenige Komponenten, die einfach, schnell und stabil ausgemischt werden können, ergeben die gewünschte Innovation. Bleibt allerdings immer noch eine unberechenbare Zutat übrig, die unterm Strich über Erfolg oder Misserfolg entscheidet: der Konsument. Aber das steht auf einem anderen Blatt.

Wo man sich dagegen über aktuelle Getränketrends und die dafür erforderlichen Verfahren, Zutaten und Technologien aus erster Hand informieren kann, ist zumindest längst sicher – vom 10. bis 12. November 2026 auf der BrauBeviale im Messezentrum Nürnberg.

Anhang: Medial diskutierte Makro- und Mikronähstoffe – eine Auswahl

Makronährstoffe: 

1. Fett: Differenziert zwischen gesättigten (negativ) und ungesättigten Fettsäuren (Herz-Kreislauf, Cholesterin)
2. Kohlenhydrate: Differenziert zwischen Zucker (Diabetes, Karies) und Ausdauersport, Ballaststoffe
3. Proteine: Hier noch keine Differenzierung notwendig. Aktuell nur positive Aussagen wie Muskelaufbau, Beauty, Leistung, Gewichtsmanagement

Mikronährstoffe:

1. Vitamin D: Winter, Sonne, Osteoporose
2. Nitrat (z.B. Rote-Bete-Saft), Natron,
3. Magnesium: Sport, Leistung
4. NMN, NR, NAD: Longevity
5. Ballaststoffe, Fermente: Mikrobiom
6. Antioxidantien, Spurenelemente,
7. Mineralstoffe: Regeneration, Basische Ernährung, Anti-Enzündliche-Ernährung