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Gluten

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Gluten [gluˈteːn][1] (Audio-Datei / Hörbeispiel anhören?/i) (aus lat. glūten[2] „Leim“) oder Klebereiweiß ist ein Sammelbegriff für ein Stoffgemisch aus Proteinen, das im Samen einiger Arten von Getreide vorkommt.

Dehnungsprobe eines ausgewaschenen Weizenklebers.

Die Bezeichnung Kleber wird oftmals synonym zu Gluten verwendet, ist jedoch als Gemisch aus Proteinen, Lipiden und Kohlenhydraten definiert, das nach Auswaschen der löslichen Bestandteile und Stärke aus einem Teig zurückbleibt.[3] Wenn Wasser zu Getreidemehl gegeben wird, dann bildet das Gluten beim Anteigen aus dem Mehl eine gummiartige und elastische Masse, nämlich den Teig. Der darin enthaltene Kleber entsteht beim Anteigen durch die irreversible Ausbildung einer dreidimensionalen Struktur der Proteine.[4] Der Kleber hat für die Backeigenschaften eines Mehls eine zentrale Bedeutung.

Aufbau

Gluten setzt sich aus den beiden Osborne-Fraktionen[5] Prolamine (löslich in einer 70-prozentigen Ethanollösung) und Gluteline (im Alkalischen löslich) zusammen, wobei es sich (im Gegensatz zu Enzymen und anderen Cytoplasmaproteinen) um Reserveproteine (Speicherproteine im Samen, Wurzel- und Sprossknollen) handelt. Im Weizen werden sie als „Gliadine“ (Prolaminfraktion) und „Glutenine“ (Glutelinfraktion) bezeichnet und in die Untergruppen „hochmolekulare“ Gliadine und „niedermolekulare“ Gliadine sowie „mittelmolekulare“ Glutenine (ω1,2-Gliadine) und „niedermolekulare Glutenine“ (α- und β-Gliadine) unterteilt. Prolamine und Gluteline kommen im Weizen in einem Verhältnis von etwa 1:1 vor und stellen mit rund 80 % die mengenmäßig größte Proteinfraktion dar.

Lebensmitteltechnologische Bedeutung

In Verbindung mit Wasser bildet Gluten sogenanntes Klebereiweiß. Dieses bildet das Teiggerüst bei Brot und Gebäck. Nur aus Mehlen mit Gluten kann Brot in Form eines Laibs (im Unterschied zu Fladenbrot) gebacken werden. Die Menge an Gluten ist für die Backfähigkeit („Gashaltefähigkeit“) von Weizenmehlen ausschlaggebend. Gluten ist dehnbar und sorgt im Weizenteig auf der Gare dafür, dass das Gärgas (Kohlendioxid) gehalten wird und somit das Gebäck aufgehen kann. Im fertigen Gebäck sorgt das geronnene Klebergerüst dafür, dass das Gebäck seine Form behält.

Die Aufgabe des Müllers besteht darin, Weizenpartien so zu mischen, dass die Kleberqualität für die Herstellung von Brot und Kleingebäck optimal ist. Im handelsüblichen Weizenmehl liegt der Klebergehalt in der Trockensubstanz bei ungefähr 13 %. Da trockener Kleber das Zwei- bis Dreifache seines Eigengewichts an Wasser aufnehmen kann, liegt der wasserhaltige Klebergehalt in Teigen dann bei etwa 30 % bis 35 %.

Im Labor wird Kleber ausgewaschen, indem ein Teig mit Kochsalzlösung gespült wird, bis die Iodprobe anzeigt, dass im Auswaschwasser keine Stärke mehr vorhanden ist. Zurück bleibt der kaugummiartige Kleber. Die Eigenschaften des Klebers (dehnbar-elastisch oder bockig-kurz) werden hauptsächlich durch die Sorteneigenschaften des Weizens vorgegeben. Die Kleberqualität kann im Labor durch verschiedene Untersuchungen (Dehnungsprüfung mit dem Extensographen oder Glutenindex mit dem Glutomatic-Gerät)[6] festgestellt werden.[7]

Beim Auswaschen des Klebers verändert sich die Eiweißzusammensetzung, weil insbesondere die essentielle Aminosäure Lysin teilweise zusammen mit der Stärke entfernt wird.

Getreide mit hohem Glutengehalt sind Dinkel (10,3 g/100 g Mehl Typ 630), Weizen (8,66 g/100 g Mehl Typ 405), Kamut, Emmer, Einkorn und Hartweizen. Roggen (3,2 g/100 g Mehl Typ 815), Hafer (5,6 g/100 g Vollkornmehl) und Gerste (5,624 g/100 g ganzem entspelztem Korn) haben einen niedrigeren Anteil an Klebereiweiß.[8] Getreidearten wie Teff, Hirse, Mais und Reis sowie Pseudogetreide wie Quinoa, Amarant und Buchweizen sind glutenfrei. Gluten ist Bestandteil von Lebensmitteln, die aus entsprechendem Getreide hergestellt wurden, und es bildet den Hauptbestandteil für Seitan, einen auch als „Weizenfleisch“ angebotenen Fleisch-Ersatz. Glutenfreies Mehl wird im Handel angeboten; es verhält sich jedoch anders als glutenhaltiges Mehl. Die Mengenangaben für einzelne Zutaten können daher von klassischen Rezeptangaben abweichen. Backwaren ohne Gluten gelingen oftmals nicht so luftig und saftig wie mit herkömmlichem Mehl, denn Gluten sorgt beim Backen auch für gute Porenbildung und eine feste Krume.

Ebenfalls im Handel angeboten wird glutenfreies Bier.

Laut Vatikan müssen Hostien Weizenmehl und somit Gluten enthalten[9], der Glutenanteil darf jedoch sehr gering sein.

  • Reife Weizenkörner enthalten Gluten

  • Roggenkörner enthalten Gluten

  • Dinkelkörner enthalten Gluten

  • Als glutenfrei ausgewiesenes Bier aus Sorghum in einem amerikanischen Supermarkt

  • Ein Stück Seitan („Weizenfleisch“) aus Gluten

  • Japanischer Seitan (Yaki-Fu, 焼き麩) aus Gluten

Gesundheitliche Aspekte

Zöliakie

→ Hauptartikel: Zöliakie

Bestandteile des Glutens können bei Menschen mit entsprechender Veranlagung zur Zöliakie (Glutenunverträglichkeit) führen, einer entzündlichen Erkrankung der Darmschleimhaut mit weitreichenden gesundheitlichen Folgen. Eine solche Glutenunverträglichkeit tritt weltweit bei weniger als einem Prozent der Bevölkerung auf.[10] In Deutschland ist etwa ein Mensch von 270 bis 500 Menschen von einer Zöliakie betroffen.[11]

Nicht-zöliakische Glutensensitivität

Von der Zöliakie ist die nicht-zöliakische Glutensensitivität (engl. non celiac gluten sensitivity, NCGS) zu unterscheiden. Die Existenz einer nicht-zöliakischen Glutensensitivität ist umstritten.[12][13][14] Neuere Studien deuten darauf hin, dass andere Inhaltsstoffe oder der Nocebo-Effekt die Ursache sind.[15][16] Auch gibt es Hypothesen, nach denen nicht Gluten, sondern sogenannte fermentierbare Oligo-, Di-, Monosaccharide und Polyole (FODMAP), also andere Bestandteile des Weizens, Auslöser der Symptome sind. [17]

Tiermedizin

Beim Border Terrier wird das Canine Epileptoid Cramping Syndrome, eine Erkrankung mit epilepsieartigen Krampfanfällen, als nicht darmassoziierte Form der Glutenunverträglichkeit angesehen.[18]

Literatur

  • Wilfried Seibel (Hrsg.): Warenkunde Getreide – Inhaltsstoffe, Analytik, Reinigung, Trocknung, Lagerung, Vermarktung, Verarbeitung. Agrimedia, Bergen Du 2005, ISBN 3-86037-257-2.
  • Jessica R Biesiekierski: What is gluten? In: Journal of Gastroenterology and Hepatology. 32, 2017, S. 78, doi:10.1111/jgh.13703.
  • S. Drago, R. El Asmar u. a.: Gliadin, zonulin and gut permeability: Effects on celiac and non-celiac intestinal mucosa and intestinal cell lines. In: Scandinavian journal of gastroenterology. Band 41, Nummer 4, April 2006, ISSN 0036-5521, S. 408–419, doi:10.1080/00365520500235334, PMID 16635908.
  • K. M. Lammers, R. Lu u. a.: Gliadin induces an increase in intestinal permeability and zonulin release by binding to the chemokine receptor CXCR3. In: Gastroenterology. Band 135, Nummer 1, Juli 2008, ISSN 1528-0012, S. 194–204.e3, doi:10.1053/j.gastro.2008.03.023, PMID 18485912, PMC 2653457 (freier Volltext).
  • J. Hollon, E. L. Puppa u. a.: Effect of gliadin on permeability of intestinal biopsy explants from celiac disease patients and patients with non-celiac gluten sensitivity. In: Nutrients. Band 7, Nummer 3, März 2015, ISSN 2072-6643, S. 1565–1576, doi:10.3390/nu7031565, PMID 25734566, PMC 4377866 (freier Volltext).

Weblinks

 Commons: Gluten – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise

  1. ↑ mit betonter Endsilbe, siehe Duden: Eintrag Gluten.
  2. ↑ Mit langer betonter erster und kurzer zweiter Silbe, siehe Lateinische Aussprache#Betonungsregeln.
  3. ↑ Gerhard Eisenbrand: RÖMPP Lexikon Lebensmittelchemie, 2. Auflage, 2006. Georg Thieme Verlag, 2014, ISBN 978-3-13-179282-2, S. 460 (Eingeschränkte Vorschau in der Google Buchsuche).
  4. ↑ Wilhelm Meyer zu Venne: Die Welt der Waffel. BoD – Books on Demand, 2013, ISBN 978-3-8482-7628-8, S. 58 (Eingeschränkte Vorschau in der Google Buchsuche).
  5. ↑ T. B. Osborne: The chemistry of the protein-bodies of the wheat kernel. Part I. The protein soluble in alcohol and its glutaminic acid content. In: American Journal of Physiology. 1905;13:35-44.
  6. ↑ Durchführung des Gluten-Index (PDF-Datei; 325 kB).
  7. ↑ Burghard Kirsch: Müllereitechnologie Werkstoffkunde. Zusammensetzung, Untersuchung, Bewertung und Verwendung von Getreide und Getreideprodukten. 8. Auflage. Bayerischer Müllerbund, München 2016, ISBN 978-3-9812436-6-6.
  8. ↑ Daten und Fakten – Gluten in Getreide und Getreideerzeugnissen Flyer des Kompetenzzentrums für Ernährung Bayern
  9. ↑ Hostien müssen laut Vatikan Gluten enthalten orf.at, 8. Juli 2017, abgerufen 8. Juli 2017.
  10. ↑ Johannes Gudow: Ernährung: Die Legende vom bösen Gluten. In: Die Zeit. 29. November 2013, abgerufen am 9. Juni 2015.
  11. ↑ Deutsche Zöliakie-Gesellschaft E.v. (Dzg): DZG – Das Krankheitsbild. In: dzg-online.de. Abgerufen am 9. Juni 2015.
  12. ↑ Here's Why You're Probably Not 'Gluten-Sensitive' After All. In: businessinsider.com. 7. Mai 2014, abgerufen am 9. Juni 2015 (english).
  13. ↑ Jennifer Welsh: Researchers Who Provided Key Evidence For Gluten Sensitivity Have Now Thoroughly Shown That It Doesn't Exist. In: businessinsider.com. 15. Mai 2014, abgerufen am 9. Juni 2015 (english).
  14. ↑ Non-Celiac Gluten Sensitivity May Not Exist. In: realclearscience.com. 14. Mai 2014, abgerufen am 9. Juni 2015.
  15. ↑ J. R. Biesiekierski, J. G. Muir, P. R. Gibson: Is gluten a cause of gastrointestinal symptoms in people without celiac disease? In: Current allergy and asthma reports. Band 13, Nummer 6, Dezember 2013, ISSN 1534-6315, S. 631–638, doi:10.1007/s11882-013-0386-4, PMID 24026574 (Review).
  16. ↑ J. R. Biesiekierski, J. Iven: Non-coeliac gluten sensitivity: piecing the puzzle together. In: United European gastroenterology journal. Band 3, Nummer 2, April 2015, ISSN 2050-6406, S. 160–165, doi:10.1177/2050640615578388, PMID 25922675, PMC 4406911 (freier Volltext) (Review).
  17. ↑ Deutsche Gesellschaft für Gastroenterologie, Verdauungs- und Stoffwechselkrankheiten (DGVS): Zöliakie, Weizenallergie und Weizensensitivität; Leitlinie; Stand: 30. April 2014, gültig bis 30. April 2019, S. 42f.
  18. ↑ M. Lowrie et al.: The Clinical and Serological Effect of a Gluten-Free Diet in Border Terriers with Epileptoid Cramping Syndrome. In: Journal of veterinary internal medicine / American College of Veterinary Internal Medicine. Band 29, Nummer 6, 2015 Nov-Dec, S. 1564–1568, doi:10.1111/jvim.13643, PMID 26500168.
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