Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Innovative Pflanzenproteinprodukte aus nachhaltig angebauten Raps für die Geflügelernährung

Der Einsatz von Rapsprodukten ist limitiert aufgrund negativer Effekte seitens bestimmter Pflanzeninhaltsstoffe. Obwohl es zu einer Verbesserung der Fütterungseigenschaften gekommen ist, gibt es für den praktischen Einsatz immer noch Restriktionen. Im vorliegenden Projekt sollen Strategien untersucht werden, die eine Verbesserung des Futterwerts für Monogastrier erwarten lassen. Zielspezies sind neben Broilern auch Puten, die sich durch besonders hohe Ansprüche an die Proteinqualität auszeichnen. Die Forschungsstrategie umfasst im Wesentlichen drei Säulen:

1. Selektion von Rapsvarianten mit herausragender Nährstoffkomposition. In diesem Zusammenhang werden Varianten mit einem geringen Gehalt an antinutritiven Faktoren herangezogen, als solche sind neben den Glucosinolaten insbesondere Tannine, Nicht-Stärke-Polysaccharide und Phytinsäure in Betracht zu ziehen.

2. Die zweite Säule des Projekts sind innovative (bio)technologische Prozesse. Es sollen mechanische sowie hydrothermische Verfahren eingesetzt werden, um den Futterwert der Rapsprodukte zu erhöhen und die Nährstoffverdaulichkeit zu verbessern. Ein besonderer Schwerpunkt sind biotechnologische Verfahren. Hier sollen neben Enzymen auch Mikroorganismen zum Einsatz kommen, die fermentierten Rapsprodukte sollen eine verbesserte Proteinverfügbarkeit und -qualität aufweisen.

3. Die dritte Säule des Projekts widmet sich der Akzeptanz von Rapsprodukten und ökonomischen Fragen. Ökonomische und soziale Aspekte innovativer Produkte sind entscheidend für die Einführung im Markt und sollen in diesem Projekt daher berücksichtigt werden.

Durch den optimierten Prozessablauf soll möglich gemacht werden, dass Polen und Deutschland unabhängiger vom Import von Sojabohnen werden. Wir erwarten, dass bei einem potentiellen Ersatz von 10 % des importierten Sojaproteins eine in etwa gleiche Menge von Rapsprodukten zusätzlich eingesetzt werden kann. Daher sehen wir in dem Projekt eine nachhaltige Chance für innovative ökonomische Entwicklungen in Europa.

Ergebniszusammenfassung:

In dem FuE-Projekt wurde praxisnahes Wissen zur Konditionierung von Rapskuchen für eine enzymatische und/oder fermentative Behandlung erarbeitet. Hierbei wurden praxisrelevante Prozessparameter wie Säuregabe, pH-Wert, Temperatur und Wassergehalt im Hinblick auf die für die Weiterverarbeitung wichtige Textur und die mikrobielle Stabilität charakterisiert. Anschließend wurde eine Prozessführung für eine enzymatische Behandlung eines sog. Rapsteiges (RT) etabliert und für Fütterungsstudien angewandt. Der Herstellungsprozess beinhaltet auch die Möglichkeit den behandelten RT nach der Prozessierung zu trocknen und somit lagerfähig zu machen. Weiter wurde ein technisch leicht zu realisierendes Feststofffermentations-Verfahren etabliert, bei dem sich probiotische Mikroorganismen in dem RT vermehren und anreichern. Vielversprechende Kandidaten sind E. faecium NCIMB 10415, sowie die probiotische Hefe S. cerevisiae var. boulardii, welche jeweils zu einer Konzentration von 3*10^10 KbE/gRaps bzw. zu 3*10^9 KbE/gRaps angereichert werden konnten. Durch eine ausgewählte Co-Kulturführung war es zudem möglich die rapsassoziierte Begleitmikrobiologie soweit zu unterdrücken, dass eine gezielte Anreicherung der gewünschten Stämme stattgefunden hat. Dieser Fermentationsprozess kann zudem mit einer enzymatischen Behandlung kombiniert werden. Durch die entwickelten Verfahren ist es somit möglich eine Rapsmatrix herzustellen, die gezielt mit funktionalen Mikroorganismen angereichert ist und/oder bei der durch enzymatische Behandlungen antinutritive Substanzen reduziert sind. Entsprechende Reduktionen konnte für Glucosinolat (96%/24h) sowie Phytinsäure (63%/72h) dargestellt werden. Die erlangten Kenntnisse bieten insbesondere für KMUs, welche ein erhöhten Grad an Flexibilität sowie Spezialisierungspotential besitzen, eine Möglichkeit für weitere Entwicklungen um hochwertige Spezialprodukte für die Futtermittelindustrie herzustellen und sich dabei von etablierten Industrien abzugrenzen.