Teil 1: Das Potenzial von Vollkorn und ein Blick hinter die Schale
Obwohl Vollkornprodukte aus ernährungsphysiologischer Sicht ihren Nicht-Vollkorngegenstücken überlegen sind, existiert eine deutliche Diskrepanz zwischen Wissen und Ernährungspraxis. Nachfolgend erhalten Sie einen kurzen Einblick in die umfangreiche Welt des Vollkorns aus unterschiedlichen Perspektiven.
Die Verwendung von Getreide und Brot hat eine lange Geschichte und unterlag seit jeher einem ständigen Wandel. Langfristig gesehen, oder ereignisbedingt kurzfristig, spielen hierbei Änderungen in den Ernährungsgewohnheiten eine große Rolle. Der weltweite Trend geht weiter in Richtung pflanzenbasierter, gesunder und nachhaltiger Ernährungsweisen. Das spiegelt sich oft in den Werbeaussagen zu unterschiedlichen Brotprodukten wider. Vegan, Ballaststoffe, vegetarisch, ohne Zusatz – wie zum Beispiel Konservierungsstoffe – und Vollkorn sind die aktuellen Top 5 der Werbeaussagen bei der Einführung von Brot und Brotprodukten in Europa. Zahlreiche Industrie- und Handelsmarken werben aktiv mit Ballaststoffen und Proteinen und so ist seit 2015 die Anzahl an verpackten Broten mit der nährwertbezogenen Auslobung „ballaststoffreich“ [A] um rund +10 % EU-weit deutlich gestiegen.
Bei der Entwicklung neuer Produkte liegt ein Schwerpunkt auf Vollkornprodukten. Sie entsprechen vielen wichtigen Gesundheitsthemen und treffen den aktuellen Zeitgeist. Denn eine erhöhte Zufuhr von Vollkornprodukten wird in Bevölkerungsstudien durchgängig mit einer geringeren Gesamtmortalität und einem reduzierten Risiko für lebensstilbedingte Erkrankungen wie Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Typ-2-Diabetes und Darmkrebs verbunden.
Extrem widersprüchlich dazu steht die Aufnahme von Vollkornprodukten. In fast allen Ländern liegt der Verzehr deutlich unter den empfohlenen Mengen, auch in Deutschland. Hier ist der Anteil von Vollkornbrot in den letzten Jahren weiter gesunken und liegt inzwischen bei nur noch etwa 8,6 %. Dadurch werden insgesamt weniger Ballaststoffe, Mineralstoffe und sekundäre Pflanzenstoffe aufgenommen als es aus ernährungsphysiologischer Sicht wünschenswert wäre.
Lange Zeit fanden überwiegend Vollkornmehle Verwendung. Das Heraussieben von Kleie war schon im alten Griechenland bekannt, aber Bestandteile aus der ohnehin knappen Nahrung zu entfernen, konnte sich nur die Oberschicht leisten. Lange galt das feine, weiße Mehl als Statussymbol der Reichen und Mächtigen. Die Französische Revolution konnte zwar den Absolutismus und die Herrschaft des Adels abschaffen, nicht aber dessen Wertvorstellungen hinsichtlich Brot. Helles, weißes Mehl galt als erstrebenswert und so wurde für alle aus dem gleichen Mehl gebacken. Des Verlusts des gesundheitlichen Mehrwertes ihrer Vollkornnahrung dürfte sich damals aber kaum jemand bewusst gewesen sein. Im Rückblick ist jedoch auch ein anderer Aspekt relevant: Die frühe Getreideverarbeitung war deutlich stärker von Qualitätsproblemen betroffen. Ungünstige Lagerbedingungen und feuchte Ernteperioden führten häufiger zu Schimmelbefall und damit zu höheren Belastungen durch Mykotoxine wie Deoxynivalenol. Diese konnten die Verwertbarkeit von Getreide mindern und bei hoher Aufnahme gesundheitlich belastend wirken. Vollkornprodukte waren davon stärker betroffen, da die äußeren Schalenschichten, in denen sich solche Stoffe eher anreichern, mitverarbeitet wurden. Durch verbesserte Prozesse in Anbau, Ernte und Verarbeitung sowie durch strenge Qualitätskontrollen können Vollkornmehle heute unter gänzlich anderen Voraussetzungen verwendet werden.
Was ist eigentlich „Vollkorn“?
„Vollkorn“ ist in Deutschland eine qualitativ und quantitativ klar definierte Verkehrsauffassung eines Gebäckes. Soll ein Brot (aus den typischen Brotgetreiden [B]) als „Vollkorngebäck“ bezeichnet werden, müssen gemäß den Leitsätzen für Brot und Kleingebäck mind. 90 % der eingesetzten Getreideerzeugnisse Vollkornerzeugnisse sein. Getreideerzeugnisse im Sinne der Leitsätze sind Erzeugnisse aus gereinigtem Getreide, das weiter bearbeitet wurde, z. B. durch Zerkleinern. Hierzu zählen vor allem Mehle, Schrote, Grieße, Flocken, Keime und Kleie. Ein Getreidevollkornerzeugnis enthält die gesamten Bestandteile der gereinigten Körner inklusive des Keimlings. Im lebensmittelrechtlichen Sinn werden nicht essbare Bestandteile des Korns, beispielsweise Spelzen bei Hafer, Dinkel oder Gerste, als „nicht zum Korn gehörend“ gerechnet. Mit wie vielen unterschiedlichen Getreidevollkornerzeugnissen (z. B. unterschiedliche Getreidearten oder Mahlgrade) der geforderte Anteil von 90 % erreicht wird, ist für die Bezeichnung „Vollkorn“ nicht von Bedeutung [C]. Wird bei Brot Säure zugegeben, so muss diese zu mind. 2/3 aus Sauerteig stammen. Für sonstige oder Pseudogetreidesorten gelten hiervon teils abweichende Regelungen.
Vollkorn ist nicht gleich Vollkorn
Eine einheitliche Definition für Vollkorn über Ländergrenzen hinweg gibt es nicht. Viele EU-Länder haben ihre eigenen national gültigen Definitionen. In Belgien müssen 100 % der eingesetzten Mehle vollkorntauglich sein, damit die Bezeichnung „volkoren“ genutzt werden darf. Wird Vollkornware nur als ein Teil verwendet, muss der prozentuale Anteil angegeben werden. Eine Besonderheit ist die Verwendung von gleichen Anteilen Vollkorn- und Auszugsmehl und die dann zulässige Bezeichnung „half-volkoren“, quasi „Halb-Vollkorn“.
In Dänemark gibt es keine einzelne gesetzliche Definition im formalen Lebensmittelrecht. Stattdessen wird der Begriff in der Praxis über freiwillige Logos/Labels mit Mindestanforderungen definiert, insbesondere dem „Fuldkorn“-Logo. Damit ein Brot dieses Label tragen darf, muss der Anteil an Vollkornbestandteilen mind. 50 % der Trockenmasse aller Zutaten betragen und es müssen mindestens 30 % Vollkorn bezogen auf das Gewicht des fertigen Brotes erreicht werden (QUID-Angabe erforderlich), verknüpft mit einigen Nährwertangaben (Fett: max. 7 g/100 g; Zucker: max. 5 g/100 g; Ballaststoffe: mind. 5 g/100 g; Natrium: max. 0,5 g/100 g).
Einblicke von chemischer Seite – Warum Vollkorn?
Obwohl selbst ein fein ausgemahlenes Weizenmehl der Type 405 noch circa 70 % des Korns enthält, gehen aus ernährungsphysiologischer Sicht viele wertvolle Bestandteile verloren: Ballaststoffe, Vitamine und Mineralstoffe sowie wertvolle ungesättigte Fettsäuren und sekundäre Pflanzenstoffe. Als Hauptbestandteile bleiben überwiegend nur Stärke und Proteine aus dem Mehlkörper (Abbildung 1).
Wie viel Mehrwert ein Vollkornmehl besitzt, zeigt Tabelle 1. Der Unterschied zwischen den Mehlen wirkt sich letztlich auch auf das Endgebäck aus. Es handelt sich um typische, repräsentative Bereiche ausgewählter Nährstoffe. Variationen innerhalb einer Getreideart je nach Sorte, Herkunft, Mahlverfahren und Messmethode sind möglich und vorhanden.
Die Deutsche Gesellschaft für Ernährung (DGE) empfiehlt für Erwachsene eine tägliche Aufnahme von mindestens 30 g Ballaststoffen. Dabei wird nicht zwischen Männern und Frauen unterschieden. Diese Empfehlung entspricht einer Ballaststoffdichte von etwa 14,6 g pro 1000 kcal. Auch andere Institutionen wie die EFSA oder das EUFIC (The European Food Information Council) nennen ähnliche Werte im Bereich von 25 g – 35 g pro Tag. Die tatsächliche Aufnahme liegt deutlich darunter. Frauen kommen im Durchschnitt auf etwa 18 g pro Tag, Männer auf etwa 19 g. Selbst der untere Richtwert von 25 g wird damit klar unterschritten.
Ballaststoffe kommen in natürlicher Form fast ausschließlich in Pflanzen vor. Sie unterscheiden sich je nach Struktur in ihren physikalischen Eigenschaften, etwa hinsichtlich unterschiedlicher Löslichkeiten oder Viskositäten. Gemeinsam ist ihnen, dass sie im menschlichen Dünndarm nicht oder nur unvollständig durch körpereigene Enzyme abgebaut werden.
ß-Glucane (gelbildend, kleiner Anteil in Weizen, deutlich mehr in Hafer) und bestimmte Oligosaccharide (niedermolekulare Arabinoxylane) gehören zu den löslichen Ballaststoffvertretern.
Die wasserunlöslichen Ballaststoffe bestehen vor allem aus einer Mischung aus Cellulose (aus Pflanzenzellwänden, Hauptbestandteil der Ballaststoffe der Kleie (30 % – 40 %)) und hochmolekularen Arabinoxylanen (insbesondere in Roggenvollkornmehl). Ergänzt wird diese Fraktion durch Lignin, ein phenolisches Makromolekül, das zur Festigung pflanzlicher Zellwände beiträgt.
Je nach Art der Ballaststoffe und Abschnitt im Verdauungstrakt kommt es zu unterschiedlichen Effekten und einer Reihe von positiven Wirkungen auf den Körper. Sie haben Einfluss auf die Transitzeit der Nahrung in Magen und Darm, Masse und Konsistenz des Stuhls sowie Häufigkeit der Darmentleerung und weisen eine Sättigungs- und präbiotische Wirkung auf. Ein Mehrverzehr von Vollkornbrot anstelle von Weißbrot kann die zugeführte Menge Ballaststoffe merklich erhöhen. Der Mehrverzehr von Ballaststoff zeigt auch nachweislich positive protektive Effekte jenseits der Verdauung. Sie geht einher mit weniger kardiovaskulären Erkrankungen (z. B. Schlaganfall), Diabetes mellitus Typ 2, Adipositas oder verschiedenen Krebsarten. Der Vollständigkeit wegen sei jedoch angeführt, dass diese Effekte aus der Gesamtballaststoffzufuhr unterschiedlicher Quellen resultieren und nie nur aus einer einzelnen Fraktion. Neben Ballaststoffen aus Getreide sollten daher auch Ballaststoffe aus Obst, Gemüse oder Nüssen verzehrt werden. Außerdem sind diese Effekte nicht isoliert vom allgemeinen Lebensstil zu betrachten. Ernährungsweise, körperliche Aktivität, Energiezufuhr und die Zusammensetzung der Gesamtmahlzeiten beeinflussen gemeinsam die Verdauungsfunktion und Stoffwechselparameter. Ballaststoffe wirken dabei als ein Baustein innerhalb eines umfassenderen Ernährungsmusters.
Allein von der erhöhten Ballaststoffzufuhr kommen die zahlreichen, auf den menschlichen Körper positiv wirkenden
Effekte nicht. Auch der Vitamingehalt in Vollkornmehlen und Vollkornprodukten ist deutlich höher gegenüber Produkten aus Auszugsmehlen. Vitamine (Abbildung 2) sind essenziell für eine Vielzahl von Energie- und Stoffwechselvorgängen, Nervenfunktion, Zellteilung und DNA-Synthese und schützen durch ihre antioxidative und entzündungshemmende Wirkung Zellmembrane, Gefäße und weitere für den Stoffwechsel wichtige Moleküle. Sie finden sich bevorzugt in bestimmten Bestandteilen, sind also nicht homogen im Getreidekorn verteilt. Viele B-Vitamine, wie Thiamin (B1), Riboflavin (B2), Niacin (B3), Pantothensäure (B5) oder Folsäure (B9) sind zum Großteil in der Kleie zu finden, ebenso vitaminähnliche sekundäre Pflanzenstoffe. Vitamin E (Tocopherol) findet sich fast ausschließlich im Keimling wieder.
Ausgehend von einer „Nutzungsrate“ von 70 % des Korns bei einem Auszugsmehl im Vergleich zu Vollkornmehl, gehen hier bis zu 95 % der Vitamine verloren.
Vitamine sind in der Regel nicht unbegrenzt chemisch stabil und können auf unterschiedliche Weise verändert werden. Thermische Prozesse, oxidative/reduktive Vorgänge oder Reaktionen mit anderen Stoffen verändern die Molekülstrukturen der Vitamine und sorgen für zusätzliche Verluste bei der weiteren Verarbeitung. Manche Länder (USA, CDN oder GB) versuchen dem durch das Ausmahlen bedingten Vitaminverlust entgegenzuwirken, indem Auszugsmehle künstlich mit Vitaminen und Mineralstoffen angereichert werden. Dennoch erreicht ein künstlich angereichertes Mehl nie die Nährstoffqualität und -dichte seiner Vollkornvariante.
Immer wieder wird behauptet, dass die in Vollkornprodukten enthaltene Phytinsäure die Gesundheit beeinträchtigt, insbesondere die Versorgung mit Mineralstoffen. Tatsächlich gehört Phytinsäure zu den bioaktiven Substanzen. Aufgrund ihrer Struktur dient sie in Pflanzen als Speicher für Phosphat und bindet zugleich Mineralstoffe wie Zink, Eisen, Calcium und Magnesium. Diese Stoffe werden vom Keimling für sein Wachstum benötigt. Die dabei entstehenden Phytate sind für den menschlichen Darm nur begrenzt verfügbar, sodass gebundene Mineralstoffe zunächst nicht direkt aufgenommen werden können. Es stimmt, dass Vollkornprodukte mehr Phytinsäure enthalten als ausgemahlene Mehle. Gleichzeitig liefern sie aber auch deutlich höhere Mengen an Mineralstoffen. Theoretisch könnte Phytinsäure einen großen Teil dieser Mineralstoffe binden, etwa einen erheblichen Anteil des enthaltenen Magnesiums. In der Praxis fällt dieser Effekt jedoch deutlich geringer aus. Die tatsächlich gebundene Menge ist niedriger und ein Teil der Phytinsäure wird während der Verarbeitung abgebaut.
Entscheidend sind dabei die Herstellungsbedingungen. Der Abbau hängt stark von der Aktivität des Enzyms Phytase ab. Dieses ist sowohl im Mehl selbst vorhanden als auch in Mikroorganismen wie Hefen und Milchsäurebakterien. Ein besonders deutlicher Abbau erfolgt bei der Verwendung von Sauerteig. Durch die Fermentation sinkt der pH-Wert im Teig, wodurch die Aktivität der Phytase deutlich ansteigt (Optimum im sauren pH-Bereich). Zusammen mit langen Teigführungen wird der Phytinsäuregehalt effektiv reduziert. Studien zeigen zudem, dass eine Ernährung mit Vollkornprodukten die Mineralstoffversorgung nicht verschlechtert. In einer Untersuchung konnte die Zinkaufnahme bei vegetarischer Ernährung durch den Wechsel zu Vollkornprodukten sogar um etwa 30 % gesteigert werden und lag damit auf dem Niveau einer gemischten Kost. (Saunders et. al. [29])
Zusammenfassung
Vollkornprodukte liefern im Vergleich zu Auszugsmehlen deutlich höhere Mengen an Ballaststoffen, Vitaminen, Mineralstoffen und sekundären Pflanzenstoffen. Zahlreiche Studien verbinden einen regelmäßigen Vollkornverzehr mit positiven Effekten auf Gesundheit und Stoffwechsel. Dennoch bleibt die tatsächliche Aufnahme in vielen Ländern deutlich unter den Ernährungsempfehlungen. Vollkorn bildet nicht nur aus ernährungswissenschaftlicher, sondern auch aus technologischer Sicht ein komplexes und hoch relevantes Themenfeld. Wie Rohstoffqualitäten maßgeblich die Verarbeitung und Eigenschaften des Endproduktes beeinflussen, lesen Sie im zweiten Teil.
A Ballaststoffreich = mind. 6 g Ballaststoff auf 100 g Lebensmittel auf Grundlage der EU-Verordung Nr. 1924/2006
B Brotgetreide im Sinne der Leitsätze sind Getreide aus der Gattung Triticum (z. B. Weizen, Dinkel, Emmer, Einkorn) und Secale L. (z. B. Roggen), sowie Kreuzungen hieraus (Triticale). Hafer (Avena), Gerste (Hordeum), Mais (Zea mays), Reis (Oryza) und Hirse (Sorghum bicolor, Panicum millaceum) werden zu den „sonstigen Getreiden“ gerechnet, während Amaranth (Amaranthus), Buchweizen (Fagopyrum) und Quinoa (Chenopodium quinoa) zu den „Pseudogetreiden“ zählen.
C Diese Anteile werden bei der Bezeichnung des Gebäckes relevant und entscheiden zum Beispiel darüber, ob als Bezeichnung „Weizenroggenvollkornbrot“ oder „Roggenweizenvollkornbrot“ verwendet werden muss (Systematik der Bezeichnung nach Leitsatz 2.1.3).
Über den Autor:
Daniel Wagner, M.Sc. Materialchemie & Katalyse, ist seit 2021 zuständig für Produktentwicklung und Analysemethoden im Unternehmen IREKS GmbH in Kulmbach.
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