Milchsäure in Lebensmitteln: Fermentation und E270

Lebensmittelsäure, auch Milchsäure genannt, stammt trotz ihres Namens nicht aus Milch. Sie ist ein Säuerungsmittel, das industriell durch Fermentation von pflanzlichen Zuckern – Rüben, Mais, Zuckerrohr – hergestellt wird und ein natürliches Fermentationsprodukt in Joghurt, Sauerkraut, Sauerteigbrot oder Trockenwurst. Sie trägt den Code E270 auf den Etiketten. Ihre Rolle umfasst vier Funktionen: pH-Wert senken, konservieren, Textur geben und Geschmack verleihen. Diese Seite erklärt, woher sie kommt, wie man sie erkennt und warum sie nichts mit der Milchsäure in Kosmetikprodukten zu tun hat.

Ein Molekül, zwei mögliche Ursprünge

Milchsäure entspricht der Formel C₃H₆O₃. Es ist eine einfache organische Säure, die aus dem Abbau von Glukose durch Bakterien ohne Sauerstoff entsteht.

In fermentierten Lebensmitteln bildet sie sich vor Ort: Die in Milch, Gemüse oder Sauerteig vorhandenen Milchsäurebakterien wandeln die verfügbaren Zucker um und setzen die Säure frei, die den pH-Wert des Mediums senkt.

Als industrieller Zusatzstoff wird sie separat durch Fermentation von pflanzlichen Zuckern in Tanks hergestellt, dann gereinigt und dem Endprodukt zugesetzt. Diese Form trägt den Code E270.

Ihr Name leitet sich von ihrer historischen Identifizierung in Sauermilch im 18. Jahrhundert ab – ein etymologischer Ursprung, kein Herstellungsursprung. Die Unterscheidung hat eine direkte praktische Konsequenz: Die Angabe E270 auf einem Etikett weist niemals auf das Vorhandensein von Milch hin, und ein Produkt, das Milchsäure enthält, kann durchaus vegan sein.

Ihr pKa-Wert liegt bei etwa 3,86, was sie zu einer schwachen Säure macht: Bei einem pH-Wert in der Nähe dieses Wertes liegt sie zur Hälfte in saurer Form und zur Hälfte in Form von Laktat vor. Diese Pufferfähigkeit macht sie nützlich, um die Säure einer Zubereitung zu stabilisieren.

Die L- und D-Formen und warum sie erwähnt werden

Das Molekül existiert in zwei nicht-überlagerbaren Spiegelbildformen: L(+)-Milchsäure und D(−)-Milchsäure.

Der menschliche Körper produziert und metabolisiert auf natürliche Weise die L-Form, die beim Sport in den Muskeln auftritt. Er baut sie problemlos ab.

Die D-Form wird langsamer metabolisiert. Die bei der Fermentation verwendeten Bakterienarten produzieren sie in unterschiedlichen Anteilen: einige fast ausschließlich L, andere eine racemische Mischung.

Diese Unterscheidung erklärt eine Empfehlung, die manchmal für Säuglingsnahrung gegeben wird, deren Stoffwechsel noch unreif ist. Für einen gesunden Erwachsenen und die in der Nahrung vorhandenen Mengen stellt sich diese Frage in der Praxis nicht.

Wie Joghurt zu Joghurt wird

Dies ist das anschaulichste Beispiel für die texturgebende Rolle der Säure.

Zwei Bakterien – Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus und Streptococcus thermophilus – werden in auf etwa 43 °C erhitzte Milch eingeimpft. Sie verbrauchen einen Teil des Laktose und setzen Milchsäure frei.

Der pH-Wert sinkt allmählich von 6,7 auf 4,6, einem Wert, der dem isoelektrischen Punkt von Kasein entspricht. Bei diesem pH-Wert verlieren die Kaseinmizellen ihre Ladung, stoßen sich nicht mehr ab und aggregieren zu einem Gel: Die Milch geht von flüssig zu fest über, ohne dass ein Verdickungsmittel hinzugefügt wurde.

Die Fermentation setzt sich dann langsam bis auf etwa 4,0 fort, wodurch die wahrgenommene Säure verstärkt wird. Deshalb wird ein im Kühlschrank gelagerter Joghurt saurer als direkt nach der Herstellung.

Ein oft übersehener Punkt: Ein Joghurt, der nach der Fermentation erhitzt wurde – der Hinweis „wärmebehandelt“ – enthält immer noch seine Milchsäure, aber keine lebenden Fermente mehr. Säure und Probiotika sind zwei verschiedene Dinge.

Milchsauer vergorenes Gemüse: Salz gibt den Ton an

Sauerkraut und Kimchi basieren auf einem anderen Mechanismus: Man impft nichts ein, man selektiert.

Das Salz schafft ein Milieu, in dem die natürlich auf dem Gemüse vorhandene Milchsäureflora gedeiht, während Verderbnisbakterien gehemmt werden. Eine Salzlake von 2 % entspricht 20 Gramm Salz pro Liter Wasser; für trocken gesalzenes geriebenes Gemüse rechnet man mit 2 % des Gemüsegewichts.

Die Fermentation erfolgt in drei aufeinanderfolgenden Wellen: Leuconostoc startet und produziert Gas, dann übernehmen die Laktobazillen und säuern stärker an, bis zu einem pH-Wert von etwa 3,5.

Zwei Bedingungen entscheiden über das Ergebnis. Das Gemüse muss vollständig untergetaucht bleiben – was an der Oberfläche ist, schimmelt. Und die Temperatur muss moderat bleiben, zwischen 18 und 22 °C: Ist es wärmer, gerät die Fermentation außer Kontrolle und das Ergebnis ist weich.

Das Erfolgszeichen ist messbar: ein pH-Wert unter 4,0, ein deutlich säuerlicher und nicht fauliger Geruch, eine trübe Salzlake, aber ohne flaumigen Schleier an der Oberfläche.

Wo es zu finden ist, in welcher Form

Das Lesen der Tabelle zeigt eine gemeinsame Logik: In fast allen Fällen ist die Ansäuerung das, was das Lebensmittel haltbar macht. Unter einem pH-Wert von 4,5 entwickeln sich die meisten pathogenen Bakterien, einschließlich Clostridium botulinum, nicht mehr. Es ist ein Mechanismus der Lebensmittelsicherheit, bevor es eine Frage des Geschmacks ist.

Für die Wurst ist die schnelle Ansäuerung durch zugesetzte Fermente sogar ein kritischer Schritt im Prozess: Sie sichert das rohe Fleisch, bevor die Trocknung übernimmt.

E270 auf einem Etikett lesen

Milchsäure gehört zu den ältesten und am weitesten verbreiteten Zusatzstoffen. Es gibt keinen zahlenmäßigen Wert für die akzeptable tägliche Aufnahmemenge, da die Bewertung zu einer Verwendung von quantum satis geführt hat – der Menge, die für die angestrebte technologische Wirkung erforderlich ist.

Sie werden sie in verschiedenen Formen finden: Milchsäure, E270 oder deren Salze – Natriumlactat (E325), Kaliumlactat (E326), Calciumlactat (E327). Letztere dienen oft als Konservierungsmittel oder Säureregulatoren in Fertiggerichten und Wurstwaren.

Man findet sie auch in Produkten, in denen man sie nicht erwartet: Erfrischungsgetränke, saure Bonbons, Saucen, Industriebrot, Fertiggerichte und sogar in einigen aromatisierten Wässern.

Was das Etikett nicht verrät: die genaue Menge. Die Vorschriften verlangen die Angabe des Zusatzstoffs, nicht aber seine Dosis. Es wird auch nicht der Herstellungsursprung angegeben – in der überwiegenden Mehrheit der industriellen Fälle pflanzlich, aber ohne obligatorische Angabe.

Ihre vier Rollen in der Lebensmittelindustrie

Milchsäure wird in der Industrie aus präzisen technischen Gründen verwendet, und dasselbe Molekül erfüllt je nach Produkt unterschiedliche Funktionen.

Als Säureregulator passt sie den pH-Wert einer Zubereitung an und stabilisiert ihn. Ihr Charakter als schwache Säure macht sie zu einem wirksamen Puffer: Sie hält eine konstante Säure trotz Prozessschwankungen aufrecht, was eine starke Säure nicht so fein ermöglicht.

Als bakteriostatisches Mittel hemmt sie die mikrobielle Entwicklung, ohne das Produkt zu zerstören. In ihrer undissoziierten Form durchdringt sie die Bakterienmembran und stört deren internen Stoffwechsel. Dieser Mechanismus erklärt ihren Einsatz als Konservierungsmittel in Wurstwaren und Fertiggerichten.

Als Geschmacksverstärker verleiht sie eine klare, aber weniger aggressive Säure als Zitronensäure, mit einer längeren Persistenz im Mund. Hersteller wählen sie, wenn sie einen runden statt beißenden sauren Geschmack suchen.

Schließlich als Texturgeber durch ihre Wirkung auf Proteine – der oben für Joghurt beschriebene Mechanismus gilt auch für bestimmte Frischkäse und Milchnachspeisen.

Ein Wort zum industriellen Herstellungsverfahren: Die bakterielle Fermentation von pflanzlichen Zuckern erfolgt in einem Tank bei kontrollierter Temperatur, gefolgt von einer Reinigung durch Filtration und Destillation. Die erhaltene Säure ist sehr gut wasserlöslich und in jedem Verhältnis mischbar, was ihre Einarbeitung in flüssige Zubereitungen vereinfacht.

Lebensmittel-Milchsäure und Kosmetik-Milchsäure

Es ist das gleiche Molekül, und es sind zwei unterschiedliche Anwendungen. Die Verwechslung muss klar ausgeräumt werden, da sie zu riskanten Handlungen führt.

In der Kosmetik ist Milchsäure ein Alpha-Hydroxysäure-Peeling, das in Konzentrationen von 5 bis 10 % in frei verkäuflichen Produkten verwendet wird, bei einem genau kontrollierten pH-Wert zwischen 3,5 und 4. Dieses Konzentrations-pH-Wert-Paar bestimmt ihre Wirkung auf die Hornschicht. Siehe unser Datenblatt Milchsäure.

In einem Joghurt ist weder das eine noch das andere kontrolliert. Die Konzentration ist gering, variiert von Becher zu Becher, und der pH-Wert wurde nicht für die Anwendung auf der Haut angepasst. Ein auf das Gesicht aufgetragener Joghurt ist kein Peeling: Es ist eine nicht standardisierte Mischung, deren Parameter, die ein Peeling wirken lassen, nicht bekannt sind.

Hausgemachte Rezepte auf Basis fermentierter Lebensmittel sind daher improvisiert und keine Verdünnung eines bekannten Produkts. Unsere Seiten Exfoliation und Haut-pH-Wert erläutern, was die Kontrolle des pH-Werts wirklich verändert.

Was das Wort "Lebensmittel" nicht garantiert

Es bedeutet nicht Milchprodukt: Die überwiegende Mehrheit der industriellen Milchsäure ist pflanzlichen Ursprungs.

Es bedeutet nicht lebende Fermente: Ein gesäuertes, pasteurisiertes oder mit E270 versetztes Lebensmittel enthält die Säure, aber keine aktiven Bakterien. Der eventuelle probiotische Effekt hängt von den Bakterien ab, nicht von der Säure.

Es bedeutet auch nicht, dass ein selbst fermentiertes Lebensmittel automatisch sicher ist. Eine misslungene Fermentation – unzureichender pH-Wert, aufgetauchtes Gemüse, schlecht gereinigter Behälter – führt zu einem Lebensmittel, das weggeworfen werden muss, und das Aussehen reicht nicht immer aus, um dies zu erkennen.

Schließlich beschreibt diese Seite einen Inhaltsstoff und seine technologische Rolle. Sie stellt keine Ernährungsberatung dar, und eine Unverträglichkeit oder Lebensmittelallergie sollte mit einem Arzt besprochen werden.

Gleiches Molekül, nicht übertragbare Anwendung

Ein Lebensmittelzusatzstoff wird weder dosiert, noch gepuffert, noch für die Anwendung auf der Haut konserviert: Lebensmittelqualität sagt nichts über den pH-Wert oder die Verträglichkeit im Gesicht aus. Das Peeling erfordert eine speziell dafür vorgesehene Formel – ein Milchsäure-Peeling, dessen Konzentration und pH-Wert festgelegt sind – niemals eine Küchenflasche.