Laktose ist einer der wichtigsten Zucker aus Milchprodukten und spielt seit vielen Jahren eine wichtige Rolle in der Lebensmittel-, Pharma- und Kosmetikindustrie. Obwohl sie gemeinhin mit Milch und Milcherzeugnissen in Verbindung gebracht wird, ist sie in der Praxis eine äußerst vielseitige Substanz mit zahlreichen technologischen Eigenschaften. Er wird überall dort eingesetzt, wo die Textur von Produkten, die Stabilität von Mischungen, eine feine Süße oder die Fähigkeit, die Freisetzung von Inhaltsstoffen zu kontrollieren, wichtig sind.
Was ist Laktose? Kurze Charakteristik
Laktose ist ein Disaccharid, das natürlich in Säugetiermilch vorkommt. Er besteht aus zwei Molekülen, Glukose und Galaktose, die durch eine β-1,4-glykosidische Bindung verbunden sind. Sein Hauptmerkmal ist sein mäßig süßer Geschmack, der viel milder ist als der von gewöhnlichem Haushaltszucker (Saccharose). In der Industrie ist Laktosemonohydrat, eine Monohydratform mit stabiler kristalliner Struktur, häufig anzutreffen und wird wegen seines vorhersehbaren Verhaltens in technologischen Prozessen geschätzt.
Im Körper hat Laktose eine energetische Funktion und liefert Galaktose, die für den Aufbau wichtiger Strukturen im Körper von Säugetieren notwendig ist, darunter Glykolipide und Glykoproteine, die für das reibungslose Funktionieren der Zellen verantwortlich sind. Um verdaut werden zu können, wird ein Enzym – Laktase – benötigt, das die Laktose in Glukose und Galaktose aufspaltet.
Obwohl die Laktoseintoleranz hauptsächlich im Zusammenhang mit der Ernährung diskutiert wird, hat ihre Bedeutung in der Industrie eine ganz andere Dimension – in erster Linie technologisch und funktionell.
Wie wird Laktose gewonnen? Schritt-für-Schritt-Herstellungsverfahren
Die industrielle Herstellung von Laktose ist ein mehrstufiger Prozess, der technologisch relativ einfach ist. Laktose wird aus Molke gewonnen, die bei der Käse- oder Kaseinherstellung anfällt. Die Molke, die reich an Laktose, Proteinen und Mineralien ist, bildet den Ausgangspunkt für die weiteren Schritte. Die Herstellung von Laktose besteht aus den folgenden Schritten:
- Abtrennung der Proteine und Reinigung der Molke – in diesem Schritt werden die Proteine und das Fett abgetrennt, so dass eine laktosereiche Lösung übrig bleibt. Dies ist ein guter Zeitpunkt, um daran zu erinnern, was Milcheiweißkonzentrat ist. Es handelt sich um ein stark verarbeitetes Produkt aus Molke oder Milch, das konzentrierte Proteine enthält und in funktionellen Lebensmitteln und Nahrungsergänzungsmitteln verwendet wird.
- Konzentrierte Laktoselösung – gereinigte Molke wird durch Verdampfen von Wasser konzentriert. Mit diesem Verfahren wird eine Konzentration erreicht, bei der eine Zuckerkristallisation möglich ist.
- Kristallisation – Die konzentrierte Lösung wird gekühlt und gerührt, wodurch die Ausfällung von Laktosekristallen eingeleitet wird. Größe, Form und Qualität dieser Kristalle hängen von den Prozessbedingungen ab – Zeit, Temperatur oder Intensität des Rührens.
- Abtrennung der Kristalle und Trocknung – Die Kristalle werden mit Hilfe von Zentrifugen von der verbleibenden Flüssigkeit abgetrennt und anschließend getrocknet, um reine, frei fließende Laktose von hoher Reinheit zu erhalten.
- Vermahlung und Standardisierung – schließlich wird die Laktose auf die geeignete Körnung gemahlen – von sehr fein, die in Tabletten verwendet wird, bis zu gröberen Fraktionen, die in Lebensmitteln eingesetzt werden.
Das oben beschriebene Verfahren führt zu einem stabilen, homogenen und verunreinigungsfreien Produkt, das sich ideal für technologische Anwendungen eignet.
Eigenschaften von Laktose – warum ist sie so wertvoll?
Laktose zeichnet sich durch eine Reihe einzigartiger Eigenschaften aus, die sie zu einem der vielseitigsten Rohstoffe in der Industrie machen. Zu den wichtigsten davon gehören:
- milder süßer Geschmack – Laktose ist nur etwa 20 bis 30 % so süß wie Saccharose und eignet sich daher ideal für Anwendungen, bei denen es nicht auf eine hohe Süße, sondern auf ein ausgewogenes Geschmacksprofil ankommt (z. B. in Sporternährung, modifizierter Milch, Backwaren),
- hohe Hygroskopizität – Laktose absorbiert Feuchtigkeit aus ihrer Umgebung, stabilisiert die Struktur von Pulvermischungen und wirkt sich positiv auf die Textur von Lebensmitteln aus,
- fähigkeit zur Kristallbildung – die kristalline Form der Laktose ist u. a. bei der Herstellung von Milchriegeln, Karamell, Milchpulver oder Säuglingsnahrung wichtig,
- geringe Löslichkeit – im Gegensatz zu Saccharose löst sich Laktose langsamer auf, was eine allmähliche Freisetzung von Wirkstoffen in Arzneimitteln ermöglicht und das schnelle Aushärten von Süßigkeiten begrenzt,
- geschmacks- und Geruchsneutralität – Laktose dominiert nicht gegenüber anderen Zutaten und wird daher als Träger für Aromen oder Wirkstoffe verwendet,
- sicherheit und mikrobiologische Reinheit – Laktose wird intensiven Reinigungsprozessen unterzogen und entspricht daher strengen Industrienormen.
Verwendung von Laktose in der Lebensmittelindustrie
Laktose in Lebensmittelqualität ist eine der wichtigsten Zutaten in der Lebensmittelproduktionstechnologie. Ihre Eigenschaften ermöglichen:
- verbesserung der Textur von Molkereiprodukten – in Joghurt, Eiscreme und Käse ist Laktose für die richtige Textur und natürliche Süße verantwortlich,
- stabilisierung von Pulvermischungen – sie wird Milchpulvern, Sporternährungsprodukten, Frühstücksflocken und sogar Gewürzen und Fertigsaucen zugesetzt,
- herstellung von Brot und Backwaren – Laktose verbessert die Bräunung der Kruste (Maillard-Reaktionen) und erhöht die Feuchtigkeit der Backwaren,
- herstellung von Süßwaren – Laktose ist unverzichtbar bei der Herstellung von Milchkaramellen, Schokoladenriegeln und Karamellpasten und verleiht ihnen einen charakteristischen Geschmack und Stabilität,
- die Herstellung von modifizierter Milch und Babynahrung.
Aufgrund seiner Eigenschaften ist es ein Standardbestandteil von Milchmischungen.
Pharmazeutische Verwendungen von Laktose
In der pharmazeutischen Industrie ist Laktose einer der am häufigsten verwendeten Füllstoffe für Tabletten und Kapseln. Ihre Bedeutung ist auf mehrere Gründe zurückzuführen:
- sie sorgt für ein ausreichendes Volumen der Tabletten,
- sie stabilisiert den Wirkstoff
- verbessert die Fließfähigkeit von Mischungen,
- ermöglicht eine genaue Dosierung der Inhaltsstoffe,
- ist sicher, chemisch inert und gut verträglich.
Es wird je nach den Anforderungen der Formulierung in monohydratischer oder wasserfreier Form verwendet.
Laktose in der Kosmetikindustrie
In Kosmetika wirkt Laktose als mildes Feuchthaltemittel, d. h. als eine Substanz, die Wasser in der Epidermis bindet. Sie wird u. a. zugesetzt:
- feuchtigkeitsspendenden Cremes,
- hautpflegemasken,
- enzym-Peelings,
- körperlotionen.
Dank seiner Struktur lässt es sich gut mit anderen Rohstoffen mischen und stabilisiert Kosmetika mit empfindlichen Formeln.
Laktose bei der Herstellung von Nahrungsergänzungsmitteln und Sporternährung
In der Nahrungsergänzungsmittelindustrie dient Laktose als Trägerstoff für Aromen, Vitamine und Mineralstoffe. Ihr Vorhandensein beeinflusst:
- die Homogenität von Mischungen,
- die verbesserte Löslichkeit von Pulvern,
- die Geschmacks- und Aromastabilität von Produkten.
Daher ist es häufig in Protein- und Multivitaminpräparaten zu finden.
Ein Lieferant von Rohstoffen für die Industrie ist die FDCM-Plattform, auf der auch 25 kg Laktose mit einem Mindestanteil von 99 % Laktose erhältlich sind. Sie ist ideal für Lebensmittel- und Pharmahersteller, die hochreine Komponenten benötigen.
Warum ist Laktose ein so wertvoller Rohstoff?
Laktose ist nicht nur ein Bestandteil der Milch, sondern auch ein wichtiger technologischer Rohstoff, der dank seiner Eigenschaften in vielen Branchen eingesetzt wird. Er ist stabil, sicher, vielseitig und leicht zu verarbeiten. Sie eignet sich hervorragend als Trägerstoff, Stabilisator, Produkttexturverbesserer und Süßungsregler in Lebensmitteln.
In der Pharmazie ermöglicht es die präzise Herstellung von Tabletten und Kapseln, und in der Kosmetik verbessert es die feuchtigkeitsspendenden Eigenschaften von Kosmetika. Dank seines relativ einfachen und effizienten Extraktionsverfahrens und seiner ausgezeichneten Funktionalität ist es nach wie vor einer der wichtigsten Rohstoffe in vielen Branchen.
