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2026-01-09T08:51:43Z

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{{Begriffsklärungshinweis|Weitere Bedeutungen sind unter [[LAB]] aufgeführt.}}

'''Lab''' (auch ''Kälberlab'') ist ein Gemisch aus den [[Enzym]]en [[Chymosin]] und [[Pepsin]], welches aus dem [[Labmagen]] (genannt auch Käsemagen) junger [[Wiederkäuer]] im milchtrinkenden Alter gewonnen und zum [[Dicklegen|Ausfällen der Milchproteine]] bei der Herstellung von [[Käse]] genutzt wird.<ref>A. Kumar, S. Grover, J. Sharma, V. K. Batish: ''Chymosin and other milk coagulants: sources and biotechnological interventions.'' In: ''Critical reviews in biotechnology.'' Band 30, Nummer 4, Dezember 2010, S. 243–258, {{ISSN|1549-7801}}. [[doi:10.3109/07388551.2010.483459]]. PMID 20524840.</ref><ref>G. Bittante, M. Penasa, A. Cecchinato: ''Invited review: Genetics and modeling of milk coagulation properties.'' In: ''Journal of dairy science.'' Band 95, Nummer 12, Dezember 2012, S. 6843–6870, {{ISSN|1525-3198}}. [[doi:10.3168/jds.2012-5507]]. PMID 23021752.</ref>

Vor allem Chymosin dient natürlicherweise dazu, die Muttermilch durch Eindicken verdaubar zu machen. Manche Säugetiere produzieren im Magen Chymosin oder andere Enzyme, um das Milchprotein – Kasein – im Magen auszufällen und damit verdaubar zu machen. [[Datei:Produzione_Primosale_il_Caglio.jpg|rechts|mini|300px|Mit Wasser verdünntes Lab wird zur erwärmten Milch gegeben.]]

Jeder Käse, der mittels Süßmilchgerinnung (daher die Bezeichnung ''[[Süßmilchkäse]]'') erzeugt wird, benötigt Lab oder Labaustauschstoff als Zusatzstoff zur [[Denaturierung (Biochemie)|Koagulation]] (Gerinnung) der Milch. Nahezu alle bekannten Hart- und Schnittkäsearten kommen aus der Süßmilchgerinnung. Auch [[Frischkäse]], der zwar typischerweise durch Sauermilchgerinnung unter Zuhilfenahme von [[Milchsäure]]bakterien aus [[Quark (Lebensmittel)|Quark]] oder [[Joghurt]] hergestellt wird, kann Lab enthalten.<ref>{{Webarchiv |url=http://www.kaeseseite.de/kvege.htm |text=Käselab |wayback=20150221133045 |archiv-bot=}}, kaeseseite.de</ref>

Die Eigenschaft des Labs, das Milchprotein [[Kasein]] so zu spalten, dass die Milch zur [[Dickmilch]] eindickt, ohne sauer zu werden, wurde schon im Altertum erkannt und für die Käseproduktion nutzbar gemacht. Zum Beispiel rühmt [[Aristoteles]] das Lab von jungen [[Hirsche]]n oder [[Reh]]en als besonders wirksam.

== Eigenschaften ==
Das im Lab enthaltene [[Enzym]] bringt schon in geringer Dosis sehr große Mengen (1:6000–1:600.000 Teile) Milch zur [[Denaturierung (Biochemie)|Gerinnung]]. Es entfaltet die stärkste Wirkung bei 36–37 °C, büßt seine Kraft bei höherer Temperatur dagegen sehr schnell ein. Eine schwach [[Säure|saure]] Reaktion begünstigt die Labwirkung, [[Alkalische Lösung|alkalische]] dagegen und gewisse [[Salze]] heben sie auf. Die zur Gerinnung führende Wirkung des Labs ist auf die Abspaltung eines Teils ([[Glycomakropeptid]]) der [[Mizelle|Kaseinmizelle]] (genauer: des κ-Kaseins) durch das [[Chymosin]] zurückzuführen. Dadurch verlieren die Mizellen ihre „Schutzhülle“ und es erfolgt eine [[Aggregation (Chemie)|Aggregation]] der Mizellen, was schließlich zur Gelbildung führt. Das [[Gel]] besteht nach seiner Ausbildung im Wesentlichen aus einer festen Phase, dem Proteinnetzwerk, sowie der darin eingeschlossenen [[Süßmolke]].
Das Labferment wirkt dabei nur als [[Katalysator]], wird bei der Spaltreaktion also nicht verbraucht. Daher reichen schon sehr geringe Mengen zum Dicklegen der Milch aus. Eine größere Menge an Lab und erhöhte Temperaturen vergrößern die Reaktionsgeschwindigkeit und verändern so die Struktur des sich bildenden Gels. Die Reaktion kommt nach einiger Zeit zum Erliegen, da das [[Substrat (Biochemie)|Substrat]] verbraucht wird ([[Enzym]]-Reaktion). Abgebrochen werden kann die Reaktion nur durch Inaktivierung des Enzyms, etwa durch Hitze, Säure, Lauge etc. Dies ist aber bei der Käseproduktion nicht nötig und würde zudem zu beträchtlichen Veränderungen des daraus entstehenden Käses führen. Nach dem Schneiden des Gels in [[Bruch (Käse)|Käsebruch]] tritt während der [[Synärese (Physik)|Synärese]] ein Teil der Süßmolke aus dem Gelnetzwerk aus. Über die Temperatur, Größe der Bruchwürfel/Bruchkörner sowie die Dauer der Synärese lässt sich die Trockenmasse des entstehenden Käses steuern. Mit niedriger Temperatur und großen Bruchkörnern erzielt man [[Weichkäse]], mit hoher Temperatur und kleinen Bruchkörnern [[Hartkäse]].

In der Praxis wird das Lab bei der Käsebereitung meist bei Temperaturen zwischen 30 und 36 °C angewandt – das Temperaturoptimum für das Enzym liegt bei Körpertemperatur, das Optimum für den Käsungsprozess liegt etwas darunter. Bei Temperaturen unter 30 °C findet zumeist keine oder nur eine schlechte Koagulation statt.

=== Deklaration ===
Lab ist international als [[Produktionshilfsstoff]] und nicht als [[Lebensmittelzusatzstoff]] eingestuft. Daher ist die Art des eingesetzten Dicklegungsmittels (Labstoffes) nicht deklarationspflichtig. Im Normalfall wird daher auf den Packungen keine Auskunft über die Herkunft des Labs gegeben. In [[Biosupermarkt|Biosupermärkten]] und [[Vegetarier]]läden wird mittlerweile fast immer angegeben, ob tierisches Lab oder einer der Austauschstoffe zum Einsatz kam. Bei Biokäsen ist die Verwendung von Labaustauschstoffen, die mit Hilfe der [[weiße Biotechnologie|weißen Biotechnologie]] gewonnen werden, aber ohnedies ausdrücklich verboten.

=== Gefahren ===
Gegen die Bestandteile von Lab, insbesondere bei beruflicher Exposition, können sich Allergien der Atemwege entwickeln.<ref>van Kampen, V.: ''Occupational Allergies against Pepsin, Chymosin and Microbial Rennet'', Pneumologie 5, 67, 2013 Thieme.</ref>

== Geschichte ==
Alexander Schmidt (1831–1914) und [[Olof Hammarsten]] (1841–1932) fanden 1871/1872 heraus, dass das Labferment verantwortlich für die Milchgerinnung ist.<ref name=":0">{{Literatur |Autor=[[Wolf-Dieter Müller-Jahncke]], [[Christoph Friedrich (Pharmaziehistoriker)|Christoph Friedrich]], Ulrich Meyer |Hrsg= |Titel=Arzneimittelgeschichte |Auflage=2., überarbeitete und erweiterte Auflage |Verlag=Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft mbH |Ort=Stuttgart |Datum= |ISBN=978-3-8047-2113-5 |Seiten=114}}</ref> Die Umwandlung des Caseins ist noch calciumunabhängig, aber im nächsten Schritt, der Ausfällung, wird es benötigt. Diesen Einfluss des Calciums konnten auch [[Maurice Arthus]] und [[Calixte Pagès]] (geb. 1857) bestätigen.<ref name=":0" />

Lange wurde davon ausgegangen, dass Chymosin und Pepsin ein Enzym seien. [[Olof Hammarsten]] und [[Sigval Schmidt-Nielsens]] (1877–1956) konnten durch ihre Forschung jedoch belegen, dass das Lab ein eigenständiges Enzym ist, welches 1942 das erste Mal isoliert wurde.<ref name=":0" />

== Herstellung von Naturlab (tierisches Lab) ==
Tierisches Lab (lateinisch ''Fermentum animale'', bei [[Scribonius Largus]] synonym mit ''[[Koagel|Coagulum]]''<ref>[[Otto Beßler]]: ''Prinzipien der Drogenkunde im Mittelalter. Aussage und Inhalt des Circa instans und Mainzer Gart.'' Mathematisch-naturwissenschaftliche Habilitationsschrift, Halle an der Saale 1959, S. 172 (''Coagulum – lap'' = „Magengerinnsel“: der geronnene Mageninhalt noch säugender Tiere – auch die im Magen coagulierte Milch).</ref>) – Naturlab – wird in den sogenannten Hauptzellen der Magenschleimhaut des vierten Magens ([[Labmagen]]) junger, noch [[Milch]] saugender [[Wiederkäuer]] zur Milchverdauung produziert und von diesen Zellen dann bei Bedarf [[Sekretion|sezerniert]]. Meist findet Lab von [[Kalb|Kälbern]] für Kuhmilch Verwendung, es kann aber auch von [[Hausschaf|Schafen]] und [[Hausziege|Ziegen]] stammen. Lab von anderen Säugetieren – Ausnahme Kamellab für Kamelmilch – findet heute keine Anwendung mehr (Seit der Antike ist auch die Verwendung von ''Coagulum'' von Hasen, Pferden, Seehunden, Lämmern, Kälbern, Ziegen und Gazellen belegt<ref>Otto Beßler: ''Prinzipien der Drogenkunde im Mittelalter. Aussage und Inhalt des Circa instans und Mainzer Gart.'' 1959, S. 172.</ref>). Je jünger das Tier war, von dem der Magen stammt, und je weniger anderes Futter als Milch es zu sich genommen hat, desto höher ist der Chymosingehalt und umso besser ist die Labqualität.

Jedes Säugetier produziert sein spezielles Labenzym zur Verdauung der Muttermilch. Daher ist für die Käseproduktion aus Kuhmilch Kälberlab am besten geeignet.

Jede Form der Naturlabproduktion zielt nur darauf ab, das in den Hauptzellen der Magenschleimhaut produzierte Enzym in eine Extraktionslösung zu überführen. Mägen für die Labproduktion werden kostenintensiv speziell dafür vorbereitet, tiefgefroren oder mittels Salz konserviert.

=== Klassische Produktionsmethoden ===
Diese Produktionsweise wird heute nur mehr von sehr traditionsbewussten Almsennereien eingesetzt. Zur Bereitung einer Labflüssigkeit von großer Stärke und Haltbarkeit zerschneidet man getrocknete, wenigstens drei Monate alte Mägen von Saugkälbern, von denen man den faltenlosen Teil abgetrennt hat, in kleine Stücke und lässt 100 Teile derselben mit 1 Liter Wasser, 50 g [[Speisesalz|Kochsalz]] und 40 g [[Borsäure]] bei gewöhnlicher Temperatur unter häufigem Umschütteln fünf Tage stehen, setzt dann weitere 50 g Kochsalz zu und [[Filtration (Trennverfahren)|filtriert]]. Von guter Labflüssigkeit muss 1 Teil wenigstens 6000 Teile frischer ganzer Milch bei 35 °C in 40 Minuten zum Gerinnen bringen.

Eine zur Molkenbereitung geeignete '''Labessenz''' (''Liquor seriparus'') erhält man durch dreitägiges [[Mazerieren]] von 3 Teilen frisch abgeschabter Schleimhaut des Labmagens mit 26 Teilen weitem (sehr schwach saurem, 8 bis 9 Prozent Alkohol enthaltendem) [[Wein]] und einem Teil Kochsalz. Ein Teelöffel voll des Filtrats, auf 35 bis 40 °C erwärmt, bringt 0,5 Liter Milch zum Gerinnen.

=== Moderne Methode ===
In modernen Milchzuchten – speziell in Neuseeland, Australien, aber auch USA und Kanada – werden die neugeborenen Kälber nach 2 bis 10 Tagen von der Mutterkuh getrennt, geschlachtet und verwertet. Neben vielen anderen Verwertungsprodukten, bis hin zum Futtermittel für Haustiere, werden die Labmägen speziell aufbereitet, tiefgefroren und an Laberzeuger verkauft.

Die tiefgefrorenen Labmägen werden zerkleinert und in einer Extraktionslösung wird das Lab-Enzym daraus extrahiert. Die Lösung wird anschließend durch mehrere Filtrationsstufen von allen Verunreinigungen befreit. Das Enzym wird aktiviert, konzentriert und in einer Salzlösung konserviert.

In weiteren Verarbeitungsschritten können aus dem Labextrakt auch Chymosin und Pepsin ausgefällt und zu einem Labpulver verarbeitet werden. Labpulver besitzt eine höhere Konzentration als ein Extrakt.

1 Kilogramm Labextrakt enthält ca. 1 Gramm reine Enzymsubstanz, der Rest ist Wasser und Salz. Für die Produktion von ca. 100 kg Käse werden ungefähr 200 Gramm Labextrakt (abhängig von der jeweiligen Konzentration des Labextraktes) benötigt. Im Käsungsprozess werden je nach Käseart und Verarbeitung 60 bis 80 % des Labenzymes mit der Molke ausgeschwemmt. Somit verbleiben in einem Kilogramm Käse nur ca. 0,0004 bis 0,0008 Gramm Labenzym – entspricht 0,4 bis 0,8 ppm (parts per million).

== Labaustauschstoffe ==
{{Belege}}
Die Anzahl der Kälbermägen für die Extraktion von Naturlab wird von der Nachfrage nach Kalbfleisch bestimmt und ist somit beschränkt. Die weltweite Käseproduktion steigt jährlich. Nur ca. 35 % der weltweiten Käseproduktion können mit Naturlab produziert werden. Für die verbleibenden 65 % müssen alternative Koagulantien verwendet werden. [[Vegetarisch|Vegetarier]] sehen Naturlab als ungeeignet für die Käseproduktion an, da das Enzym aus Kälbermägen extrahiert wird. In islamischen Gemeinschaften wird Naturlab für die Käseproduktion verwendet, allerdings muss dieses [[halāl]]-zertifiziert sein – der Rohstoff muss also von nach islamischem Ritus geschlachteten Tieren kommen. Auch die Produktion muss kontrolliert und zertifiziert sein. Die [[Jüdische Speisegesetze|jüdischen Speisegesetze]] schließen die Verwendung von Naturlab aus, da bei der Verwendung von tierischem Lab die vorgeschriebene Trennung von Milchigem und Fleischigem nicht eingehalten wird.<ref>[https://www.hagalil.com/judentum/koscher/koscher.htm Was ist koscher?] hagalil.com</ref>

=== Pflanzliche Labaustauschstoffe ===
Dem Labferment sehr ähnlich wirkende Enzyme kommen vor allem in den [[Labkräuter]]n vor, was dieser [[Gattung (Biologie)|Gattung]] auch den Namen gegeben hat. Weitere Vorkommen im Pflanzenreich sind: Saft der [[Papaya]], Milchsaft des [[Echte Feige|Feigenbaums]], Saft der [[Ananas]] bzw. die daraus [[Proteinreinigung|gereinigten]] Proteasen [[Papain]], [[Ficain]] und [[Bromelain]].<ref name="Lösche">Klaus Lösche: ''Enzyme in der Lebensmitteltechnologie.'' Behr’s Verlag DE, 2000, ISBN 978-3-86022-640-7, S. 47.</ref> Pflanzliche Gerinnungsmittel bringen aber beim Käsen atypische und ungewöhnliche geschmackliche Ergebnisse und werden traditionell nur bei speziellen Käsesorten wie z. B. beim [[Queijo Serra da Estrela]] in Portugal (distelartige Pflanze ''[[Cynara cardunculus]])'', bei einigen Käsesorten Spaniens, wie der Torta del Casar der Extremadura, dem Flor de Guía, Gran Canaria, oder bei traditionellen Ziegenkäsen von Ibiza<ref name="books-pRrGDQAAQBAJ-PT798">Oxford University Press: ''The Oxford Companion to Cheese.'' Oxford University Press, 2016, ISBN 978-0-19-933090-4.</ref><ref>{{Literatur |Autor=Enric Balasch Blanch & Yolanda Ruiz Arranz |Titel=Quesos de España |Hrsg=Isabel Ortiz |Sammelwerk= |Band= |Nummer= |Auflage= |Verlag= |Ort=Madrid |Datum= |ISBN=9788467744392 |Seiten=}}</ref><ref>{{Literatur |Autor=Vicent Marí "Palermet" |Titel=El formatge pagès |Hrsg= |Sammelwerk=Món rural |Band= |Nummer= |Auflage= |Verlag= |Ort=Eivissa |Datum=2009 |ISBN= |Seiten=2-3}}</ref> sowie in England beim [[Gloucester (Käse)|Double Gloucester]] (das [[Echtes Labkraut|Echte Labkraut]] ''[[Galium verum]]'') eingesetzt.<ref name="books-Wiw1AQAAMAAJ-84">Peter Lund Simmonds: ''The Commercial Dictionary of Trade Products, Manufacturing and Technical Terms ....'' G. Routledge and Sons, 1872, S. 84.</ref>

=== Mikrobielle Labaustauschstoffe ===
Heute können labähnliche Proteasen – Mucor-Pepsine – auch auf mikrobiellem Weg in [[Fermenter]]n produziert werden. Als Produzenten für die Lab-Austauschstoffe werden unter anderem [[Schimmelpilz]]e (lat. ''Mucor'') benutzt (''[[Rhizomucor miehei]]'' (früher ''[[Mucor mihei]]'')), ''[[Rhizomucor pusillus]]'' (früher ''[[Mucor pusillus]]'' oder ''[[Endothia parasitica]]''). Aufgrund der unterschiedlichen [[Aminosäure]]nzusammensetzung muss der Produktionsprozess für den Käse angepasst werden. Bei länger reifendem Käse können Bitterpeptide entstehen. Neueste Untersuchungen zeigen auch, dass Käsungsverluste auftreten können. Die mikrobiellen Produkte werden auch fälschlich als pflanzliches Lab bezeichnet. Bei der Verwendung geeigneter [[Nährmedien]] im Fermenter – z. B. kein [[Blut]]-[[Albumin]] zur Versorgung mit Aminosäuren – sind diese Produkte für Vegetarier-Käse geeignet.
Die [[Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit|EFSA]] verweigert in einer Stellungnahme im Speziellen den Pilzen, welche hauptsächlich zur Produktion von mikrobiellem Labersatzstoff verwendet werden, den QPS-Status (Qualified Presumption of Safety).

=== Biotechnologisch erzeugte Labaustauschstoffe ===
Eine Alternative zu natürlichen Labenzymen ist [[Chymosin]], das mit Hilfe gentechnisch veränderter Mikroorganismen (''[[Escherichia coli]]'' (Bakterium), ''[[Kluyveromyces lactis]]'' ([[Hefen|Hefe]]) oder ''[[Aspergillus niger]]'' ([[Schimmelpilz]])) produziert wird. 1988 ließ das [[Bundesamt für Gesundheit]] mit ''Maxiren'' erstmals ein biotechnologisch erzeugter Labaustauschstoff für die [[Käseherstellung in der Schweiz]] zu; im Oktober 1992 wurde ''Chymax'' und im April 1993 ''Chimogen'' zugelassen.<ref>{{Literatur |Online=https://www.e-newspaperarchives.ch/?a=d&d=NZZ19930827-01.2.29.17 |Titel=Gegen Deklaration von gentechnischen Hilfsstoffen |Hrsg=[[Neue Zürcher Zeitung]] |Nummer=198 |Datum=1993-08-27 |Abruf=2025-06-16}}</ref> Es besteht dort keine Deklarationspflicht, womit die so hergestellten Käse als [[gentechnikfrei]] gelten und somit nicht zu den [[Gentechnisch verändertes Lebensmittel|gentechnisch veränderten Lebensmitteln]] gezählt werden.<ref>Claudia Hoffmann: [https://www.aargauerzeitung.ch/leben/leben/die-gruene-gentechnik-erobert-die-welt-fuenf-dinge-die-sie-wissen-sollten-130692209 ''Die grüne Gentechnik erobert die Welt – fünf Dinge, die Sie wissen sollten''] In: [[Aargauer Zeitung|aargauerzeitung.ch]], 4. November 2016, abgerufen am 6. Oktober 2018.</ref><ref>[[Kassensturz (Fernsehsendung)|Kassensturz]]: [https://www.srf.ch/play/tv/kassensturz/video/gentech-12?id=c92034c5-e901-4441-bf6b-d8e37989321f&station=69e8ac16-4327-4af4-b873-fd5cd6e895a7 ''Gentech 1/2''] In: [[Schweizer Radio und Fernsehen|srf.ch]] ([[Video-on-Demand|Abrufvideo]] vom 5. Dezember 1995), abgerufen am 6. Oktober 2018.</ref> In Deutschland sind derzeit drei Chymosin-Labaustauschstoffe (unter den [[Marke (Recht)|Handelsmarken]] Maxiren, Chymogen oder Chy-Max) zugelassen.<ref>[https://www.bvl.bund.de/DE/Arbeitsbereiche/01_Lebensmittel/04_AntragstellerUnternehmen/07_Allgemeinverfuegungen/01_Archiv_Uebersicht/06_Kaese/lm_av1997_003_00_basepage.html?nn=1399990 Labaustauschstoff Chymosin ("Chymogen", "Chy-Max" bzw. "Maxiren"). Zu Nr. 1997-003-00], BVL</ref> Im Gegensatz zu Kälberlab mit 3 Chymosin-Haupttypen und mindestens 3 Untertypen sowie dementsprechenden Pepsinen enthalten diese Produkte aber nur jeweils einen einzelnen Chymosintypus – entweder A oder B – welcher aber in der [[Aminosäure]]nzusammensetzung mit dem jeweiligen natürlichen Chymosintypus identisch ist. Diese Enzyme spalten spezifischer, was zu einer erhöhten Ausbeute und zu einem verringerten Bittergeschmack im Vergleich zu natürlichem Lab und mikrobiellen Ersatzstoffen führt. Für die Produktion von [[Bio-Lebensmittel]]n sind diese Produkte in Europa verboten. Für Vegetarier-Käse sind diese Produkte bei der Verwendung geeigneter [[Nährmedien]] im Fermenter – z. B. kein [[Albumin]] zur Versorgung mit [[Aminosäuren]] – geeignet.

== Einzelnachweise ==
<references />

== Weblinks ==
* [https://www.chemieunterricht.de/dc2/milch/lab.htm Chemie der Kaseinspaltung]

[[Kategorie:Magen]]
[[Kategorie:Käseherstellung]]
[[Kategorie:Heterogenes Proteinpräparat]]

Lab - Versionsgeschichte

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