Sojaprodukte unter dem Lichtmikroskop 15.09.2018 20:42

Einleitung

In der heutigen Nahrungsproduktion greifen Industrieländer zunehmend auf eine ausschließlich pflanzliche Basis für Nahrungsmittel zurück. Während es pflanzliche Alternativen vor einigen Jahren nur in Bioläden und Reformhäusern gab, sind sie heute in jedem Supermarkt zu finden. In Deutschland gibt es 7,8 Millionen vegetarisch und etwa eine Million vegan lebende Menschen. Die Anzahl steigt stetig weiter. Alternative Lebensmittel liegen im Trend. Darüber hinaus gibt es immer mehr Menschen, die eine Intoleranz gegen Lactose oder Gluten haben, auch diese greifen auf pflanzliche Lebensmittel zurück.

Moderne Lebensmittelunternehmen wie die Berief Food GmbH entwickeln und fertigen aus ausgesuchten pflanzlichen Zutaten exzellente Produkte und Innovationen in Bio-Qualität.
Als Spezialist für pflanzliche Ernährung legt die Berief Food GmbH Wert auf die Nachhaltigkeit und den verantwortungsvollen, sowie sparsamen Umgang mit Lebensmitteln.
Für die Herstellung der Produkte werden hochwertige Rohstoffe verwendet. Rohstoffe wie beispielsweise Sojabohnen werden aus dem europäischen Umland bezogen, diese weisen Unterschiede in den Inhaltsstoffen auf. Zur Analyse der Inhaltsstoffe leisten Lichtmikroskope einen wertvollen Beitrag in der Qualitätssicherung.

Wissenswertes rund um die Sojabohne

Die Berief Food GmbH ist ein Spezialist für pflanzliche Ernährung. Das Familienunternehmen in zweiter Generation am Standort Beckum produziert und entwickelt moderne Produkte auf pflanzlicher Basis. Hauptrohstoff ist die Sojabohne (Glycine max. (L.) mer.), eine Hülsenfrucht die ihren Ursprung in China hat. Die Sojabohne ist eine einjährige Pflanze, die eine Höhe von 80 – 100 cm erreicht. Nach einer Aussaat im Frühjahr beträgt die Vegetationszeit ca. 150 – 180 Tage, so dass im September/ Oktober die Ernte erfolgen kann. Die Blütezeit der Pflanze beträgt nur 3 – 4 Tage, die Hülsen (Abbildung 2) werden 3 – 6 cm groß und enthalten jeweils 2 – 4 Samen. Die Bohnen in der Hülse beginnen zu reifen, wenn die Blätter der Sojabohne braun werden.

Der Anbau der Sojabohne erfolgt weltweit hauptsächlich in den USA, Brasilien, Argentinien, Indien und China. Die USA sind führend in der Sojaproduktion und ernten bis 90,6 Mio. Tonnen im Jahr. Weltweit liegen die Erntemengen für Sojabohnen bei 265 Mio. Tonnen jährlich. Die Sojabohne ist eine sehr nährstoffreiche Pflanze. Sie besitzt einen großen Anteil an Eiweißen (38 %). Hier sind die acht essenziellen Aminosäuren (Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan, Valin) enthalten, die für den körpereigenen Eiweißaufbau unentbehrlich sind. Des Weiteren besteht die Sojabohne aus 15 %löslichen Kohlenhydraten (Saccharose, Stachyose, Raffinose),18 % Öl, 14 % Feuchtigkeit und Asche, 15 % Ballaststoffen. Sojabohnen werden bei der Berief Food GmbH zu verschiedenen Sojaprodukten verarbeitet, wie beispielsweise Getränken, Sojaghurt oder Tofu (Abbildung 3). Dabei unterteilt man fermentierte und nicht-fermentierte Arten. Die Herstellung von Tofu zum Beispiel erfolgt durch Extraktion der Sojabohne und anschließender Fällung der Proteine. Es entsteht eine Ricotta-ähnliche Substanz. Tofu (Abbildung 4) kann sich im Wassergehalt und Konsistenz unterscheiden, diese Unterschiede entstehen durch Abweichungen im Wasser-Sojabohnen-Verhältnis, der Art und der Konzentration des Fällungsmittels sowie der Menge entfernter Molke. Generell wird Tofu von Veganern und Vegetariern als Fleisch- und Käseersatz verwendet.

Anwendung des Mikroskops zur Qualitätskontrolle

Im allgemeinen Qualitätssicherungsprozess verankert, sei hier exemplarisch auf die Darstellung der sogenannten „Slurry“ (vermahlenen Sojabohnen in Wasser) gezeigt. Diese dient als Vorstufe des Sojadrinks. Im Mikroskop geben Größe und Form der Träger-und Palisadenzellen (Abbildung 5, 6) aus der Sojabohnensamenschale Auskunft über den Mahlgrad der verwendeten Sojabohnen. Die Träger- und Palisadenzellen geben der Sojabohne ihre hell- oder dunkelbraune Farbe. Der Mahlgrad spielt eine wichtige Rolle bei der Herstellung eines Sojadrinks.

Umso kleiner die vermahlenen Bestandteile der Sojabohne sind, desto mehr Nährstoffe gelangen in den Sojadrink – und sind physiologisch nutzbar.
Um die mitunter minimalen Variationen der Bohnen optisch zu erfassen, ist ein qualitativ geeignetes, aufrechtes Durchlichtmikroskop wie zum Beispiel ZEISS Axio Lab.A1 (Abbildung 7) zu empfehlen.
Aufgrund der vielfältigen Fragestellungen in einem Nahrungsmittelbetrieb empfiehlt sich ein Mikroskop, das über Kontrastverfahren wie Hellfeld, Dunkelfeld und Phasenkontrast verfügt.
Die Objektive sollte vielseitig einsetzbar sein und gute Übersichtsbilder liefern (ZEISS N-Achroplan 5× / 0,15), ausgewogene Phasenkontrastbilder ermöglichen (ZEISS N-Achroplan 40× / 0,65 Ph2) und ebenfalls bakterielle Untersuchungen ermöglichen (ZEISS N-Achroplan 100× / 1,25 Oil).
Die Sojabohne weist optisch anisotrope Bestandteile auf. Daher kann Polarisationskontrast mit Polarisator und Analysator weitere aussagekräftige Ergebnisse liefern. Sofern auch eine Bilddokumentation erfolgen soll, ist eine Kamera zu wählen, die durch eine gute Dynamik und angepasste Auflösung auch Polarisationskontrastbilder sinnvoll darstellen kann.

Literatur:

Johnson, L.A.; White, P.J.; Galloway, R. (2008) Soybeans: chemistry, production, processing and utilization, AOCS Press Liu, K. (1991) Chemistry and nutritional value of soybean components. Soybeans-Chemistry, Technology and Utilization; A Chapman & Hall Food Science Book. Aspen Publishers Gassner, G.; Hohmann, B.; Deutschmann, F. (1989) Mikroskopische Untersuchung pflanzlicher Lebensmittel, Gustav Fischer Verlag Stuttgart Kaethner, R., Zoelffel, M. (2015) Lichtmikoskopie, Technologie und Anwendung, Sueddeutscher Onpact Verlag München