Die Autoren legen mit dem Buch eine bisher einmalige Darstellung der engen Beziehungen zwischen Lebensmittelbiotechnologie und den Ernährungsproblemen sowohl in den industrialisierten Ländern (Fehlernährung, Überernährung) als auch in den Entwicklungsländern (Unterernährung) vor und zeigen Wege zur langfristigen Problemlösung auf. Die Nutzung biotechnologischer Wirkprinzipien bei der Lebensmittelproduktion stehen im Mittelpunkt der Darstellung. Das besondere Anliegen der Autoren liegt in der Lebensmittelbiotechnologie und in der Lösung brennender Ernährungsprobleme in allen Teilen der Welt.

1 Ernährungswissenschaftliche Grundlagen

1.1 Physiologische Grundlagen der Ernährung
1.1.1 Verdauung und Absorption der Nährstoffe
1.1.2 Bedeutung der Darmflora
1.1.3 Energie
1.1.4 Proteine
1.1.5 Fette, Cholesterol
1.1.6 Kohlenhydrate
1.1.7 Ballaststoffe
1.1.8 Vitamine
1.1.9 Mineralstoffe
1.1.10 Alkohol
1.1.11 Antinutritive Verbindungen
1.2 Ernährungsabhängige Erkrankungen
1.2.1 Adipositas
1.2.2 Diabetes mellitus
1.2.3 Herz-Kreislauf-Erkrankungen
1.2.3.1 Arteriosklerose
1.2.3.2 Hypertonie
1.2.3.3 Hyperlipidämien
1.2.4 Caries
1.2.5 Spezielle Darmerkrankungen
1.2.5.1 Coeliakie
1.2.5.2 Lactoseintoleranz
1.2.6 Unterernährung
1.2.7 Krebs und Ernährung
1.3 Internationale Ernährungssituation; Schlußfolgerungen
1.3.1 Industrieländer
1.3.2 Bundesrepublik Deutschland
1.3.3 Entwicklungsländer
1.3.4 Zusammenfassende Einschätzung
1.3.5 Maßnahmen unter Einsatz biotechnologischer Verfahren
2 Ausgewählte Methoden und Verfahren der Biotechnologie
2.1 Kultivation von Mikroorganismen
2.1.1 Wachstum, Vermehrung und Produktbildung
2.1.2 Kultivationsarten
2.1.3 Fermentationsprozeß
2.2 Isolierung und Aufarbeitung mikrobieller Produkte (downstream processing)
2.3 Kultivation von pflanzlichen Zellen und Geweben
2.3.1 Kultivation im Labormaßstab
2.3.2 Kultivation im technischen Maßstab
2.4 Genetische und gentechnische Methoden
2.4.1 Leistungsverbesserung von Mikroorganismen
2.4.1.1 Mutagene Veränderungen der Erbsubstanz und Screening
2.4.1.2 Rekombination genetischen Materials durch parasexuelle Prozesse
2.4.1.3 Rekombinante DNA-Technologie (Gentechnik)
2.4.2 Pflanzenzüchtung
2.4.3 Tierzüchtung
2.4.3.1 Zellbiologische Methoden
2.4.3.2 Gentechnische Methoden
2.4.4 Risiken der Gentechnik; Sicherheits- und Kontrollmaßnahmen
3 Nutzung biotechnologischer Wirkprinzipien bei der Lebensmittelproduktion
3.1 Biokonservierung von Lebensmitteln
3.1.1 Mikrobielle Verfahren
3.1.2 Enzymatische Verfahren
3.2 Fermentierte Lebensmittel
3.2.1 Bedeutung der Fermentation für die Qualität der Endprodukte
3.2.2 Starterkulturen
3.2.3 Obst- und Gemüseerzeugnisse
3.2.3.1 Lactofermentierte Gemüse
3.2.3.2 Lactofermentierte Gemüsesäfte ("Biosäfte")
3.2.4 Sauermilchprodukte
3.2.5 Außereuropäische fermentierte Lebensmittel
3.2.6 Keimung und Lactofermentation von Getreide
3.2.7 Alkoholfreies/-armes Bier
3.3 Proteine und Proteinhydrolysate
3.3.1 Mikrobielle Proteine
3.3.1.1 Speisepilze
3.3.1.2 Hefen und Bakterien
3.3.1.3 Schimmelpilze
3.3.1.4 Phototrophe Mikroorganismen (Cyanobakterien, Mikroalgen)
3.3.2 Proteinhydrolysate
3.3.2.1 Proteinspaltende Enzyme
3.3.2.2 Modifizierung von mikrobiellem Protein
3.3.2.3 Modifiziertes Weizenmehl
3.3.2.4 Dicklegung von Milch
3.3.2.5 Peptiddiäten
3.3.3 Aminosäuren
3.4 Fette und Fettsäuren
3.4.1 Lipasen, Esterasen
3.4.2 Enzyme in wasserarmen Systemen
3.4.3 Gewinnung von speziellen Fettsäuren und Fetten unter Lipaseeinsatz
3.4.3.1 Enzymatische Fettspaltung
3.4.3.2 Maßgeschneiderte Fette
3.4.4 Fermentationstechnische Gewinnung von speziellen Fettsäuren
3.5 Kohlenhydrate, Modifikate, süßende Verbindungen
3.5.1 Kohlenhydrat-modifizierende Enzyme
3.5.2 Niedrigverzuckerte Stärkehydrolysate
3.5.3 Süßende Verbindungen ("sweeteners")
3.5.3.1 Zucker(stoffe)
3.5.3.2 Zuckeraustauschstoffe
3.5.3.3 Süßstoffe
3.6 Ballaststoffe
3.6.1 Enzymatische Verflüssigung von Obst und Gemüse
3.6.1.1 Pektinolytische Enzyme
3.6.1.2 Sonstige Enzyme
3.6.1.3 Verflüssigte Obst- und Gemüseerzeugnisse
3.6.2 Pflanzliche Zell- und Gewebekulturen
3.6.3 Mikrobielle Polysaccharide
3.6.3.1 Fermentationstechnische Gewinnung
3.6.3.2 Xanthan
3.6.3.3 Sonstige mikrobielle Polysaccharide
3.7 Enzyme
3.7.1 Abbau antinutritiver Verbindungen
3.7.2 Verdauungsfördernde Enzyme
3.8 Aroma- und Geschmacksstoffe
3.8.1 Aromenproduktion mit Enzymen
3.8.2 Aromenproduktion mit Mikroorganismen
3.8.3 Aromenproduktion mit pflanzlichen Systemen
3.9 Vitamine
3.10 Verbesserung biotechnologischer Wirkprinzipien durch Anwendung genetischer und gentechnischer Methoden (Beispiele)
3.10.1 Verbesserung mikrobieller Leistungen
3.10.2 Verbesserungen bei der Produktion pflanzlicher Lebensmittel
3.10.3 Verbesserungen in der Tierzucht
Anhang (Enzyme).