Entwicklung eines enzymatischen Verfahrens zur Herstellung von definierten Farbextrakten aus Apfeltrester auf Basis von Polyphenoloxidasen

Abstract

Die Nachfrage für natürlich hergestellte, biologische Lebensmittelfarben steigt. Eine Möglichkeit zur Erzeugung ist die von Polyphenoloxidasen katalysierte Reaktion von Polyphenolen zu färbenden Chinonen und Melaninen. Insbesondere das in Äpfeln und im Apfeltrester vorkommende Dihydrochalkon Phloridzin bildet gelbliche Oxidationsprodukte, die als Färbemittel in Frage kommen. In dieser Arbeit soll mittels pflanzlicher Polyphenoloxidasen und fungaler Laccasen ein ethanolhaltiger, polyphenolreicher Extrakt aus Apfeltrester zu andersfarbigen Komponenten umgesetzt werden. Dazu wurden Polyphenoloxidasen aus dem Fruchtfleisch von Bananen und Trauben und den Blättern des Beifußes extrahiert. Die entstandenen Enzymextrakte zeigten pH-Optima im neutralen Bereich. Das Temperatur-Optimum des Bananen-, Trauben- und Beifußextraktes lag bei jeweils 43, 30 und 35 °C. Des Weiteren wurden die Enzymextrakte bezüglich ihrer Stabilität und Aktivität in ethanollhaltigen Lösungen charakterisiert, um die Enzyme optimal einsetzen zu können. Ein weiteres Kriterium für den Einsatz war die Umsetzung von Phloridzin. Bei der Reaktion mit reinem Phloridzin zeigten die Ansätze des Traubenextraktes, der Laccase C und Laccase F keinen Farbumschlag. Bananen- und Beifußextrakt und Laccase A waren in der Lage, die Reaktion von Phloridzin in gelbliche bis bräunliche Produkte zu katalysieren. Diese Enzyme wurden für die Umsetzung des Apfeltresterextraktes eingesetzt. Dabei wurde deutlich, dass jedes der Enzyme in der Lage ist, Farbveränderung im Extrakt hervorzurufen. Zu Faktoren, die die Reaktion maßgeblich beeinflussen, gehören unter anderem die Art und Herkunft der Enzyme, der pH-Wert und die Ethanolkonzentration im Reaktionsmedium.