Erythrit aus Mais: Herstellung, Eigenschaften und Kaloriengehalt
Der süße Geschmack begleitet uns seit unserer Kindheit, und es ist schwer, jemanden zu finden, der ganz auf ihn verzichten könnte. Erythrit ist ein natürlicher Süßstoff aus der Gruppe der Zuckeralkohole. Erythrit (auch Erythritol, meso-1,2,3,4-Butantetrol) ist eine süß schmeckende Verbindung, die chemisch zu den Zuckeralkoholen gehört und als Lebensmittelzusatzstoff die E-Nummer E 968 hat.
Was ist Erythrit und woher stammt es?
Erythrit kommt natürlich in geringen Mengen in Käse sowie Früchten wie Weintrauben, Birnen und Melonen vor. Erythrit wurde von dem schottischen Chemiker John Stenhouse entdeckt, welcher den Stoff bereits um 1848 isolierte. Industriell wird es meist durch Fermentation von Maisstärke hergestellt. In der EU wird er aus Mais und Weizen hergestellt und gehört zu den Kohlenhydraten.
Für den Einsatz von Erythrit als Süßungsmittel greift man jedoch nicht auf diese natürlichen Quellen zurück: Für die Lebensmittelindustrie am kostengünstigsten und damit gebräuchlichsten ist es, Erythrit aus stärkehaltigen Pflanzen, in der Regel Mais, zu gewinnen. In diesem industriellen Prozess wird Stärke enzymatisch in Saccharose und Glucose aufgespalten und dann mithilfe von Mikroorganismen (Pilze, Hefen) in Erythrit umgewandelt.
Herstellungsverfahren im Detail
Zur Herstellung von Erythrit wird Maisstärke durch enzymatische Hydrolyse zu Glukose verarbeitet. Die Herstellung von Erythrit kann chemisch-katalytisch durch die Hydrierung von Weinsäure an Raney-Nickel-Katalysatoren erfolgen. Eine weitere Möglichkeit zur Herstellung ist die Umsetzung von Dialdehydstärke zu einer äquimolaren Mischung aus Glycol und Erythrit. Da diese Prozesse jedoch alle sehr kostspielig und kompliziert sind, wird Erythrit heute durch mikrobielle Umwandlung von niedermolekularen Kohlenhydraten (vorzugsweise Glucose und Saccharose) mittels osmophiler Pilze hergestellt.
Mögliche Nebenprodukte dieser Fermentation sind Ribit, Glycerin und Ethanol sowie niedere Oligosaccharide. Wie bei vielen biotechnologischen Prozessen ist es mit Hilfe gentechnischer Verfahren möglich, die dabei eingesetzten Mikroorganismen zu optimieren, um die Effizienz zu verbessern und weniger Ressourcen zu verbrauchen. Für die Herstellung von Erythrit sind verschiedene Projekte mit gv-Mikroorganismen (Hefen, Cyanobakterien) publiziert.
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Rohstoff Stärke: Maisstärke kann zu einem gewissen Anteil aus gentechnisch verändertem Mais stammen, vor allem wenn die Rohstoffe aus Nord- oder Südamerika importiert wurden. Enzyme: Der Abbau und die Modifikation der Stärke (Stärkeverzuckerung) - wird mit Enzymen (z.B. Amylase, Glukose-Isomerase, Pullulanase) durchgeführt.
Technologische Eigenschaften und Einsatzbereiche
Erythrit ist geruchsfrei, wärmestabil und nicht hygroskopisch, das heißt, dass es keine Feuchtigkeit aus der Umgebung aufnimmt, was eine Klumpenbildung verhindert. Es schmeckt mild süß ohne ausgeprägten Eigengeschmack, wie ihn manch anderer Zuckeraustauschstoff aufweist. Die Substanz liegt, ähnlich wie normaler Haushaltszucker (Saccharose), als gut rieselndes weißes Pulver oder auch in Kristallform vor.
Erythrit ist ein äußerst vielseitiger Zuckerersatz. Dank seiner Hitzbeständigkeit kann es zum Backen von Kuchen, zur Zubereitung von Süßspeisen und zum Süßen von Getränken verwendet werden. Bis zu einer Temperatur von 160°C verliert es nicht an Süße und hat keinen Beigeschmack. Bis zu einer Temperatur von 150 Grad hitzestabil ist es.
In Molkereiprodukten wird Erythrit z. B. in Joghurt oder Pudding verwendet, um den Zuckergehalt und/oder den Energiegehalt zu reduzieren, ohne Geschmack und Mundgefühl zu beeinträchtigen. In Eiscreme wird Erythrit nicht nur zur Kalorienreduktion, sondern auch zur Verbesserung von Konsistenz und Löffelfähigkeit dank der Herabsetzung des Gefrierpunkts verwendet. In Kaugummi gibt Erythrit Frische, da es einen starken kühlenden Effekt hat, wobei es zudem eine weichere Konsistenz verleiht.
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Erythrit kann in einer Vielzahl an Lebensmitteln - von Süßwaren bis zu Milcherzeugnissen - eingesetzt werden. Auch als Streusüße oder als Zuckeralternative (Markennamen: Xucker, Sukrin) ist Erythrit erhältlich. Zudem wird es als Geschmacksverstärker, Trägerstoff, Feuchthaltemittel, Stabilisator, Verdickungsmittel, Füllstoff und Komplexbildner eingesetzt.
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Süßkraft, Kaloriengehalt und Stoffwechsel
Erythrit hat 60 bis 80 % der Süße von Haushaltszucker (Saccharose). Im Vergleich zum Haushaltszucker liegt seine Süßkraft bei 50 bis 70 Prozent, sodass keine Unmengen nötig sind, um dieselbe Süße zu erreichen. Einer der größten Vorteile von Erythritol: Erythritol = 0 kcal! Erythrit ist das einzige Polyol, das gar keine Kalorien hat. In der Praxis bedeutet dies, dass die Aufnahme von Erythrit in den Speiseplan die Kalorienzufuhr nicht erhöht, was eine gute Nachricht für diejenigen ist, die ein paar Pfunde verlieren möchten.
Im menschlichen Körper wird Erythrit nicht wie gewöhnliche Kohlenhydrate verstoffwechselt, sondern nahezu unverändert mit dem Urin wieder ausgeschieden. Erythrit wird vom Menschen nicht abgebaut. Daher liefert es beinahe keine verwertbare Energie für den menschlichen Stoffwechsel. Die Resorption von Erythrit erfolgt zu 90 Prozent im Dünndarm, es wird unverändert und, ohne dass der Blutzuckerspiegel ansteigt, über die Nieren ausgeschieden.
Mit nur 20 Kilokalorien pro 100 g ist Erythrit kalorienarm; oft wird daher auch die Angabe "0 Kalorien" verwendet. Es hat einen glykämischen Index von Null, was bedeutet, dass es den Blutzuckerspiegel nicht erhöht. Deshalb ist es für Diabetiker und alle, die auf ihr Gewicht achten, geeignet.
Verträglichkeit, Nebenwirkungen und Hinweise
Gegenüber anderen Zuckeralkoholen wie Sorbit, Maltit, Lactit und Isomalt hat Erythrit eine höhere digestive Toleranz (ca. 1 g/kg Körpergewicht). Im Vergleich zu den anderen Zuckeralkoholen wie Sorbit, Xylit oder Maltit wird Erythrit jedoch in der Regel sehr gut vertragen, selbst wenn größere Mengen verzehrt werden. Erst ab einer Dosis von 70 g pro Tag kann es zu Durchfällen kommen. Im Vergleich: Mannit und Isomalt wirken meist schon ab 10 g pro Tag abführend.
Nur sehr geringe Mengen gelangen in den Dickdarm, wo es infolge der bakteriellen Zersetzung vor allem bei empfindlichen Personen zu schmerzenden Blähungen kommen kann. Dennoch gilt auch für Erythrit ebenso wie für die anderen Zuckeralkohole: Beträgt der Erythrit-Anteil in einem Lebensmittel mehr als zehn Prozent, muss das Produkt den Hinweis tragen: „Kann bei übermäßigem Verzehr abführend wirken.“
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Die Mundbakterien können Erythrit nicht zerlegen und es entstehen keine kariesfördernden Säuren. Das schont die Zähne und soll, ähnlich wie Xylit, bei längerer Anwendung sogar zahnpflegend wirken. Beim Verzehr von Erythrit wird jedoch ein leicht kühlender Effekt im Mund beschrieben.
Sicherheit, Zulassung und aktuelle Forschung
Erythrit ist das jüngste Mitglied der Polyol-Familie und ist in der EU zur Verwendung in Lebensmitteln zu denselben Bedingungen zugelassen wie die anderen Polyole. Erythrit als Zuckerersatz ist in Deutschland als Lebensmittelzusatzstoff zugelassen. Seit 1990 wurde Erythrit in rund 60 Ländern als Lebensmittelzusatzstoff zugelassen.
In 2003, the European Union (EU) Scientific Committee on Food (SCF) concluded that erythritol is safe for use in foods. Für die spezifische Verwendung in Erfrischungsgetränken ist Erythrit seit 2016 zugelassen. Gesundheitsbezogene Werbeaussagen wie „gesünder als Zucker“ oder „pflegt die Zähne“ sind auf Produkten, die Erythrit enthalten, nicht erlaubt, jedoch sind zwei Health Claims explizit genehmigt: sie tragen zur Erhaltung der Zahnmineralisierung bei und bewirken, dass der Blutzuckerspiegel nach ihrem Verzehr weniger stark ansteigt als beim Verzehr zuckerhaltiger Lebensmittel.
Eine Publikation in Nature Medicine aus dem Jahr 2023 beschreibt mehrere Studien mit Herzinfarkt-Risikopatienten, die ergaben, dass ein hoher Gehalt an Erythrit im Blut mit einem höheren Risiko für Schlaganfälle und Herzinfarkte und andere kardiovaskuläre Ereignisse verbunden war (im Vergleich zu Teilnehmern mit einem geringen Erythrit-Gehalt im Blut). Ob jedoch Erythrit und Xylit tatsächlich das Risiko für Herzkreislauf-Erkrankungen erhöhen, kann nach derzeitiger Studienlage nicht schlussendlich gefolgert werden. So lässt sich nur ein Zusammenhang zwischen hohen Mengen und kardiovaskulären Ereignissen beobachten, was jedoch noch nicht bedeutet, dass die Zuckeralkohole diese Ereignisse verursachen.
Praktische Hinweise für Verbraucher
Erythrit ist ein beliebter Zuckerersatz, da er kaum Kalorien enthält. Erythrit ist nicht „naturrein“ - für die Lebensmittelindustrie am kostengünstigsten ist die Gewinnung aus Maisstärke mittels industrieller Fermentation, häufig unter Einsatz optimierter Mikroorganismen. Auf dem Markt findet man Erythrit in verschiedenen Qualitäten, unter anderem auch als Bio-Erythrit: Bio Erythrit wird unabhängig von Insulin verstoffwechselt und hat daher keinen Einfluss auf den Blutzuckerspiegel. Für Bio-Erythrit verwenden die Hersteller als Ausgangssubstanz Bio-Mais. Außerdem ist nach der EU-Bio-Verordnung die Verwendung von gentechnisch veränderten Pilzen in der Herstellung verboten.
Erythrit ist nicht gerade kostengünstig: Je nach Vertriebsweg und Produkt variieren die Preise. Im Schnitt muss der Verbraucher aber etwa mit dem Zehnfachen im Vergleich zu Haushaltszucker rechnen. Man sollte sich also überlegen, wie viel einem das Kaloriensparen wert ist.
Vergleich Erythrit vs. Xylit (Kurzüberblick)
| Eigenschaft | Erythrit | Xylit |
|---|---|---|
| Süßkraft (im Vergleich zu Zucker) | ca. 50-80 % | nahezu 100 % (1:1) |
| Kalorien | praktisch 0 kcal (20 kcal/100 g angegeben) | ca. 2,4 kcal/g (ca. 40 % weniger als Zucker) |
| Glykämischer Index | 0 | ca. 7-13 |
| Verdauung / Toleranz | sehr gut verträglich, ab ~70 g abführend | kann blähend/abführend wirken, niedriger Schwellenwert |
| Zahngesundheit | nicht kariogen, zahnfreundlich | zahnfreundlich, gut untersucht |
Wann welches Süßungsmittel wählen?
- Wer eine kalorienfreie Alternative sucht und den Blutzucker nicht beeinflussen möchte, wählt Erythrit.
- Für Backen und wenn der volle Zuckergeschmack gewünscht ist, kann Xylit vorteilhaft sein; Xylit ist süßer und lässt sich 1:1 ersetzen.
- Bei empfindlichem Bauch empfiehlt sich ein behutsames Herantasten; beide Stoffe können bei Überkonsum zu Magen-Darm-Beschwerden führen.
- Für Diabetiker ist Erythrit oft die bessere Wahl, da es den Blutzuckerspiegel praktisch nicht beeinflusst.
Für die meisten Menschen ist der moderate Einsatz von Erythrit unproblematisch und kann helfen, Kalorien und Zucker im Alltag zu reduzieren. Wer jedoch unter bestehenden Herz-Kreislauf-Erkrankungen leidet oder sich über mögliche langfristige Effekte sorgt, sollte die aktuelle Forschung beachten und im Zweifel Rücksprache mit medizinischen Fachpersonen halten.
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