Organische Säuren

In zahlreichen Pflanzenzellen, vor allem aber im Obst, finden sich organische Säuren. Organische Säuren bestehen aus den drei Elementen Kohlenstoff, Sauerstoff und Wasserstoff. Ihre bekanntesten Vertreter sind Äpfelsäure, Essigsäure, Zitronensäure, Weinsäure und Oxalsäure. Als Lebensmittelzusatzstoffe erhöhen sie den Säuregrad eines Lebensmittels oder verleihen diesem einen sauren Geschmack. Zudem werden sie als Konservierungsstoffe eingesetzt.

Äpfelsäure

Die Äpfelsäure wurde erstmals 1785 von Carl Wilhelm Scheele aus Apfelsaft isoliert und beschrieben. Sie kommt in allen lebenden Zellen vor. In der Natur ist Äpfelsäure in unreifen Äpfeln , Quitten, Weintrauben, Berberitzebeeren, Vogelbeeren und Stachelbeeren enthalten. Von allen Genusssäuren besitzt die Äpfelsäure den stärksten Sauergeschmack. Im menschlichen Organismus spielt Äpfelsäure im Citratzyklus eine Rolle. Es werden zwei verschiedene Formen unterschieden: die D- und die L-Äpfelsäure, die beide als Lebensmittelzusatz eingesetzt werden. Die L-Äpfelsäure ist die natürliche Form, die D-Äpfelsäure wird synthetisch hergestellt.  Die Äpfelsäure und ihre Salze (Malate) werden auf chemischem Weg aus Fumarsäure, beziehungsweise als Stoffwechselprodukt von Bakterien und Pilzen gewonnen. Sie ist für Lebensmittel ohne Höchstmengenbeschränkung zugelassen und wird vor allem für Säfte, Fertigsuppen, Soßen, Obsterzeugnisse, Limonaden und zuckerfreien Produkten verwendet.

Essigsäure

Essigsäure ist die wichtigste organische Säure. Sie kommt in der Natur verbreitet in Form ihrer Salze und Ester vor. In Pflanzen bildet sich Essigsäure durch die Gärung verdünnter wässriger Lösungen von Alkohol unter dem Einfluss von Essigsäurebakterien.  Im menschlichen Organismus wird bei dem Abbau von Fettsäuren über die ß-Oxidation Buttersäure und Essigsäure frei.  In der Lebensmittelindustrie wird sie synthetisch hergestellt. Essigsäure und ihre Salze Kaliumacetat, Natriumacetat und Kalziumacetat werden als Konservierungsmittel und Säuerungsmittel in Dosengemüse und –obst, in Fischkonserven und Fertigsalaten, Mayonnaisen und Salatsoßen eingesetzt. Die konservierende Wirkung beruht auf einer Absenkung des pH-Wertes, was einen Anstieg des Säuregehaltes bedeutet. Die Essigsäure spielt eine große Bedeutung als Geschmacksstoff. Als Lebensmittelzusatzstoff trägt Essigsäure die E-Nummer 260.

Oxalsäure

Sie ist eine wasserlösliche organische Carbonsäure, die 1769 erstmals durch Johann Christian Wiegleb erkannt wurde und vom Körper nicht weiter abgebaut werden kann, so dass sie unverändert wieder ausgeschieden wird. Oxalsäure kommt in Form ihrer Salze (Oxalate) in Lebensmitteln wie Mangold, Spinat, Schwarztee, roten Rüben und Kakao vor. In Rhabarber  ist Oxalsäure am meisten in den Blättern vorhanden, weshalb nur der Stiel zum Verzehr geeignet ist. Auch in unreifen Stachelbeeren befinden sich beachtliche Mengen, denn die in ihnen enthaltene Glyoxylsäure wird zu Oxalsäure abgebaut.  Der Mensch toleriert etwa 600-700mg Oxalsäure pro Tag ohne direkte schädigende Wirkungen. Bei ausreichender Kalzium- und Vitamin-D-Versorgung sind Schäden durch oxalsäurehaltige Lebensmittel nicht zu erwarten. Oxalsäure ist in Mengen zwischen 5 und 10 g tödlich.

Diese Menge ist aber unter normalen Ernährungsgewohnheiten nicht zu erreichen. Rhabarber enthält beispielsweise 0,23 bis 0,5g Oxalsäure pro 100g. Oxalsäure bildet zusammen mit Kalzium im Darmlumen ein für das menschliche Verdauungssystem, nur schwer lösliches Kalziumoxalat. Somit hemmen oxalsäurehaltige Lebensmittel die Resorption von Kalzium. Im Vergleich zu Milch wird aus Spinat nur ein Zehntel des Kalziums resorbiert. Nach dem Genuss oxalsäurehaltiger Lebensmittel kommt es im Harn zu einer deutlichen Mehrausscheidung von Oxalsäure. Harnkanälchen und Nieren können dauerhaft verstopft werden. Neigt eine Person zu Nierensteinen oder hat eine geschädigte Niere, so kann es zur Bildung von Nierensteinen kommen. Kalziumoxalatkristalle können während dieser Phase vermehrt im Harn nachgewiesen werden.

Möglichkeiten, die Oxalsäureaufnahme aus Lebensmitteln zu verringern:

  • Allgemein gilt: Rhabarber, Spinat, Mangold sollten bei Neigung zu Nierensteinen selten und wenn in geringer Menge aufgenommen werden.
  • Nach dem Blanchieren der Lebensmittel sollte das Kochwasser abgegossen werden.
  • Für Rhabarber gilt: Am oxalsäurereichsten sind die Blätter und die Schale. Diese sollten vor dem Zubereiten entfernt werden.
  • Rhabarber vor dem Verzehr blanchieren. So lösen sich die Oxalsäurebestandteile.
  • Da das Kalzium Oxalsäure im Körper bindet, sollte Rhabarber immer im Zusammenhang mit Milch oder Milchprodukten aufgenommen werden. Das entstehende Kalziumoxalat kann vom Körper nicht synthetisiert werden.
  • Nach dem Rhabarberverzehr fühlen sich Zähne stumpf und pelzig an. Das liegt daran, dass die Oxalsäure mit Kalzium aus den Zähnen unlösliches Kalziumoxalat bildet und an den Zähnen haften bleibt. Aus diesem Grund wird Rhabarber zusammen mit Milchprodukten verzehrt, z. B. als Kompott in Verbindung mit Vanillesauce, Eiskrem oder Schlagsahne.

Weinsäure

Weinsäure ist eine starke Fruchtsäure, die in vielen Pflanzen vorkommt. Weinsäure wirkt als Komplexbildner, der Schwermetallspuren in Lebensmitteln an sich bindet und unwirksam macht.  Es werden zum einen die L-Weinsäure und die D-Weinsäure unterschieden. Die L-Weinsäure sowie deren Kalzium-, Kalium- und Magnesiumsalze finden sich reichlich in den Trauben und Blättern des Weinstocks, sowie im Löwenzahn, Zuckerrüben und in verschiedenen Früchten. In der Lebensmittelindustrie wird nur die natürliche L-Form der Weinsäure verwendet. Sie wird auf chemischem Weg aus Weinstein, einem Nebenprodukt bei der Weinherstellung, gewonnen und ist als Lebensmittelzusatzstoff unbedenklich zugelassen. Sie finden in Backwaren, Süßwaren, Speiseeis, Limonade, Sülzen, Desserts, Fetten, Frucht- und Gemüsekonserven ihre Verwendung. Die beiden Salze Natriumtartrat und Kaliumtartrat kommen als Backtriebmittel zum Einsatz.

Zitronensäure

Zitronensäure ist eine der am weitesten verbreiteten organischen Säuren in der Pflanzenwelt. Sie tritt als Stoffwechselprodukt in allen Organismen auf. Zitronensäure spielt in Form ihrer Citrate als Zwischenprodukt des menschlichen Stoffwechsels, genauer gesagt im Citratzyklus, eine Rolle.  Sie kommt vor allem in Zitrusfrüchten, Äpfeln, Birnen, Himbeeren, Johannisbeeren, in Pilzen, Wein, Tabakblättern und Nadelhölzern vor.  In der Lebensmittelindustrie werden Zitronensäure und ihre Salze als Antioxidationsmittel, Säuerungsmittel oder zur Konservierung eingesetzt. Als Komplexbildner findet sie in Süßwaren, Gelees, Getränken, Frucht- und Gemüsekonserven Verwendung. Zitronensäure besitzt die Eigenschaft der Blutgerinnung. Aus diesem Grund wird sie Blutkonserven als Konservierungsmittel zugesetzt. Zur Blutanalyse wird dickflüssiges Blut ebenfalls mit einer Zitronensäurelösung verdünnt.