Baden-Württemberg

Chemisches und Veterinäruntersuchungsamt Karlsruhe

Isotonische Erfrischungsgetränke – die idealen Durstlöscher für den Sommer?

Steffen Wagner, Dr. Rolf Godelmann, Dr. Helmut Reusch, Dr. Ingrid Ruge, Dr. Dirk Lachenmeier, CVUA Karlsruhe

 

Besonders an heißen Sommertagen, den sog. Hundstagen, finden isotonische Getränke hohen Anklang. Sind solche Getränke bei körperlicher Anstrengung geeignet?

Isotonische Sportlergetränke sind seit vielen Jahren im Handel erhältlich. Darüber hinaus wird seit einiger Zeit auch verstärkt bei alkoholfreien Erfrischungsgetränken für den Allgemeinverzehr und auch bei alkoholfreien Bieren mit dem Begriff „Isotonisch“ geworben [1]. Mit einem isotonischen Getränk werden eine Reihe positiver Eigenschaften verbunden, wie z.B. die Wiederherstellung des Energiehaushaltes für Menschen mit starker, körperlicher Beanspruchung. Um ein Absinken des Kohlenhydratspeichers oder um Dehydrierung zu vermeiden, werden solche Getränke hauptsächlich während oder auch nach körperlicher Anstrengung oder bei sportlicher Aktivität konsumiert.

 

Was sind isotonische Getränke?

Ein isotonisches Getränk hat den gleichen osmotischen Wert wie das menschliche Blut, d.h. aufgrund dieses idealen Verhältnisses zwischen Nährstoffen und Mineralstoffen können die Inhaltsstoffe dieser Getränke besonders schnell resorbiert und verdaut werden. Meistens sind diese Getränke aus einer physiologisch optimalen Menge an Kohlenhydraten und Mineralstoffen in wässriger Lösung zusammengesetzt. Die Osmolalität ist ein Maß für den osmotischen Wert und wird definiert als die Anzahl gelöster Teilchen pro Kilogramm Wasser (mOsmol/kg H2O). Das Scientific Committee on Food (SCF) der Europäischen Kommission hat für isotonische Getränke 300 mOsmol/kg H2O +/- 10 %, also eine Spanne zwischen 270 bis 330 mOsmol/kg H2O festgelegt [2]. Dieser Definition hat sich auch der Arbeitskreis Lebensmittelchemischer Sachverständiger (ALS) der Länder und des Bundesamtes für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit für die Angabe „Isotonie“ angeschlossen [3]. Auch die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit EFSA gibt für die Angabe „Isotonisch“ bei Getränken eine Osmolalität zwischen 270 bis 330 mOsmol/kg vor [4].

 

Rechtliche Regelungen

Aufgrund des zunehmenden Interesses an der Beziehung zwischen Ernährung und Gesundheit sind in Europa gesetzliche Regelungen erlassen worden, insbesondere was gesundheitsbezogene Angaben, sog. Health Claims betrifft (Verordnung EG Nr. 1924/2006 über nährwert- und gesundheitsbezogene Angaben).

Tabelle 1: Einteilung Getränke nach Osmolalität
Produkt Osmolalität ( mOsmol/kg H2O)
Isotonische Getränke 270 – 330
Hypotonische Getränke < 270
Hypertonische Getränke > 330

 

Wie wird die Osmolalität bestimmt?

Die Osmolalität wird über die Erniedrigung des Gefrierpunktes der Getränke ermittelt. Der Gefrierpunkt einer Lösung wird im Vergleich zu Wasser durch gelöste Stoffe erniedrigt. Dabei ist die Gefrierpunktserniedrigung von der Anzahl der gelösten Teilchen abhängig. Der Gefrierpunkt wird mit einem Kryoskop bestimmt. Aus dem resultierenden Gefrierpunkt kann die Osmolalität des Getränks berechnet werden, da die Gefrierpunktserniedrigung einer 1-molaren Lösung -1,86 °C beträgt.

 

Welche Getränke wurden untersucht?

Es wurden normale Erfrischungsgetränke, kalorienreduzierte Erfrischungsgetränke und isotonische Getränke untersucht. Normale Erfrischungsgetränke sind meist kohlensäurehaltig, süß und/oder sauer, evtl. aromatisiert. Die Hauptkategorien sind Limonaden, Brausen, Fruchtschorlen und Fruchtsaftgetränke. Zusätzlich können sie Kohlensäure, Mineralstoffe, Vitamine, Zucker, Fruchtkonzentrat, Aromen, Süßstoffe und weitere Zutaten enthalten. Koffeinhaltige  Erfrischungsgetränke enthalten bis zu 15 mg Koffein pro 100 Milliliter. Energy-Drinks zählen ebenfalls zu den Erfrischungsgetränken und enthalten bis zu 32 mg Koffein pro 100 Milliliter.

 

Bei kalorienreduzierten Erfrischungsgetränken ist der Zuckergehalt ganz oder teilweise durch Süßstoffe und/oder Zuckeraustauschstoffe ersetzt und dadurch der Kaloriengehalt reduziert. Vor allem Erfrischungsgetränke wie Limonaden und Fruchtsaftgetränke gibt es als kalorienreduzierte Versionen in Form von „Light“-, „Zero“- und „O(=Null)“-Produkten. Die Angabe „leicht“ oder „light“ ist nur zulässig, wenn der Anteil eines Nährstoffs im Vergleich zu einem ähnlichen Produkt um 30 % gesenkt wurde. Außerdem muss ein Hinweis gegeben werden, welcher Nährstoff reduziert wurde. Die Angabe „zuckerfrei“ (oder eine Bezeichnung mit der gleichen Bedeutung) ist auf einem Lebensmittel nur zulässig, wenn das Produkt nicht mehr als 0,5 Gramm Zucker pro 100 Gramm bzw. 100 Milliliter enthält.

 

Abbildung 1: Isotonische Getränke.

Abbildung 1: Isotonische Getränke

 

Ergebnisse

Insgesamt wurden 20 normale Erfrischungsgetränke, 20 kalorienreduzierte Erfrischungsgetränke und 15 isotonische Getränke auf deren Osmolalität untersucht.

Tabelle 2: Ergebnisse Osmolalität von Erfrischungsgetränken
Produkt
Anzahl
Osmolalität ( mOsmol/kg Getränk)
Mittelwert
Spanne
Normale Erfrischungsgetränke
20
470
41 – 716
Kalorienreduzierte Erfrischungsgetränke
20
98
25 – 361
Isotonische Getränke
15
288
271 – 320

 

Dabei zeigte sich, dass die Osmolalität bei den normalen Erfrischungsgetränken in der Regel im hypertonischen Bereich > 330 mOsmol/kg H2O lag. Die kalorienreduzierten Erfrischungsgetränke liegen dagegen im hypotonischen Bereich < 270 mOsmol/kg H2O. Alle 15 untersuchten isotonischen Getränke halten die Anforderungen bezüglich der Osmolalität zwischen 270 – 330 mOsmol/kg H2O ein.

 

Foto.

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Abbildungen 2-4: Osmolalität von normalen Erfrischungsgetränken, kalorienreduzierten Erfrischungsgetränken „light“ und isotonischen Getränken

 

Welches Getränk ist der beste sommerliche Durstlöscher?

Wie die Untersuchung zeigt, erfüllen die ausgewählten isotonischen Getränke die Kriterien für derartige Getränke hinsichtlich der Osmolalität. Die isotonischen Getränke eignen sich gut als Durstlöscher, sie verbessern die Aufnahme von Wasser während der körperlichen Betätigung.

 

Physiologisch gesehen sind isotonische Getränke in erster Linie für Leistungssportler interessant, da sie neben einem erhöhten Bedarf an Flüssigkeit auch einen erhöhten Energiebedarf decken können. Die Resorption der Kohlenhydrate und von Natrium erfolgt im Dünndarm. Daher soll die Zusammensetzung der isotonischen Getränke möglichst eine schnelle Magen-Darm-Passage der Inhaltsstoffe gewährleisten, damit sie umgehend aufgenommen werden können. Isotonische Getränke tragen zur Aufrechterhaltung der Ausdauerleistung bei längerem Ausdauertraining bei, sie sollten 80-450 kcal/l aus Kohlenhydraten enthalten. Mindestens 75 % der aufgenommenen Energie sollten aus Kohlenhydraten gewonnen werden, die eine deutliche blutzuckersteigernde Wirkung haben, wie Glucose, Glucosepolymere und Saccharose. Darüber hinaus sollten diese Getränke zwischen 20 mmol / l (460 mg / l) und 50 mmol / l (1150 mg / l) Natrium enthalten [4].

Für Freizeitsportler sind isotonische Getränke nicht erforderlich, da der Verlust an Mineralstoffen und der Energieverbrauch überschaubar sind. Die Deutsche Gesellschaft für Ernährung hält den Konsum von isotonischen Getränken und damit den Ausgleich von Mineralstoffverlusten erst ab einer körperlichen Dauerbetätigung von 2-3 Stunden für erforderlich. Als kostengünstige und einfach herzustellende Alternative für Breitensportler eignet sich eine Mischung aus Mineralwasser und Apfelsaft im Verhältnis 3:1 [5]. Ein ideales isotonisches Getränk ist nach Auffassung der Stiftung Warentest ein Getränk mit  folgender  Zusammensetzung pro Liter: 50 – 80 Gramm Kohlenhydrate, 400 – 1100 mg Natrium, 120 – 225 mg Kalium, 500 – 1500 mg Chlorid sowie mit den Vitaminen B1 und B2.

 

Bei körperlicher Anstrengung und bei Belastung durch hohe Außentemperaturen sind Getränke mit ähnlicher Zusammensetzung wie das menschliche Blut zu bevorzugen. Hierzu zählen isotonische Getränke aber auch Getränke mit leicht hypotonischer Zusammensetzung. Auch traditionelle Getränke wie Mischungen aus Apfelsaft mit Mineralwasser erfüllen diesen Zweck.

 

Literatur

[1] Tarancon, J.L.L.; Lachenmeier, D.W. Beverages 2015, 1, 45-54

[2] SCF (Scientific Committee on Food). Report on Composition and Specification of Food Intended to Meet the Expenditure of Intense Muscular Effort, Especially for Sportsmen. SCF/CS/NUT/SPORT/5, 2001 http://ec.europa.eu/food/fs/sc/scf/out64_en.pdf

[3] ALS (Arbeitskreis lebensmittelchemischer Sachverständiger). Stellungnahme Nr. 2011/42: Isotonische Getränke. J. Verbr. Lebensm. 2012, 7, 92

[4]  EFSA Panel on Dietetic Products, Nutrition and Allergies (NDA). Scientific Opinion on the substantiation of health claims related to carbohydrate-electrolyte solutions and reduction in rated perceived exertion/effort during exercise (ID 460, 466, 467, 468), enhancement of water absorption during exercise (ID 314, 315, 316, 317, 319, 322, 325, 332, 408, 465, 473, 1168, 1574, 1593, 1618, 4302, 4309), and maintenance of endurance performance (ID 466, 469) pursuant to Article 13(1) of Regulation (EC) No 1924/2006. EFSA J. 2011, 9, 2211.

[5] http://www.ernaehrung.de/tipps/sport/wasserhaushalt-sportgetraenke.php#sportgetraenk 

 

Artikel erstmals erschienen am 17.08.2015 11:30:31

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