Grüne Kiwis enthalten das Enzym Actinidin, das Milcheiweiße, die in Milchprodukten enthalten sind, abbaut und einen Bitterstoff entstehen lässt. Daher sollte man frische grüne Kiwis nicht in Desserts oder Shakes mit Milch geben (oder sofort verzehren)! Gelbe Kiwis enthalten nur wenig dieses Enzyms und können deshalb auch roh mit Milcherzeugnissen verzehrt werden ohne dass es zu einem bitteren Geschmack kommt. Kiwis gehören neben Ananas, Papaya und Mango zu den tropischen Früchten, die besonders reich sind an natürlichen Enzymen. Die Wirkung dieser Enzyme besteht vor allem in der eiweißspaltenden Aktivität. Je nach Frucht dominiert ein anderes Enzym: Actinidin bei der Kiwi, Bromelain bei der Ananas, Papain bei der Papaya und Mangain bei der Mango.
Die Tatsache, dass Enzyme kaputtgehen, wenn sie zu heiß werden, kann man benutzen um diese Früchte trotzdem mit Milchprodukten zu verwenden. Wenn man Kiwis, Ananas, Papayas, usw. vor der Verwendung mit kochendem Wasser übergießt und sie darin kurz ziehen lässt, verlieren die Enzyme ihre Wirkung!
Tipp: Übrigens ärgern Enzyme in einigen dieser Obstsorten auch Gelatine! Die Enzyme können die Gelatinestruktur auflösen oder gar nicht erst entstehen lassen. Hier helfen die Beobachtungen aus eurem Versuch, denn auch hier können die Enzyme im Obst durch Hitze zerstört werden, indem z.B. die Gelatine möglichst heiß über diese Früchte gegeben wird, und schon wird und bleibt die Gelatine fest!
Und was hat das mit Bioingenieurwesen zu tun?
Enzyme sind Werkzeuge der Natur für Stoffumwandlungen, sogenannte Biokatalysatoren. Sie beschleunigen Reaktionen bei milden Temperaturen, bei denen Lebewesen existieren, und sorgen dafür, dass genau die Reaktionen stattfinden, die sie katalysieren. Sie können dazu führen, dass chemische Umsetzungen gezielter oder bei niedrigeren Temperaturen erfolgen und somit Herstellungsprozesse weniger Energie benötigen. Daher werden Enzyme auch in der Industrie eingesetzt.
Bioingenieure untersuchen, wie man solche Prozesse durchführen kann. Da Enzyme empfindlich sind, finden sie heraus, bei welchen Reaktionsbedingungen (z. B. bezüglich Temperatur, pH-Wert) eine möglichst hohe Ausbeute erreicht wird und die Enzyme lang stabil und funktionsfähig bleiben. Auch die Herkunft der Enzyme spielt eine Rolle. Wenn es solche Enzyme z.B. in Bakterien gibt, die in heißen Quellen leben, dann können sie höhere Temperaturen vertragen. Weitere Aufgaben für Bioningenieure sind, die Auswahl und die Größe des Bioreaktors (Gefäßes), in dem die Umwandlung stattfindet, zu bestimmen. Werden Rührer benötigt, um für einen guten Stofftransport zu sorgen? Welche Rührgeometrie funktioniert am besten? Was muss beim “upscaling” beachtet werden, wenn die Produktion vom kleinen Labormaßstab auf große industrielle Prozesse umgestellt werden soll? Wie wird die Qualität analysiert und sichergestellt? Dies sind einige der Fragen, auf die Bioingenieure im Studium und Beruf treffen.