Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Nutzbarmachung bakterieller beta-Glukane für die Strukturverbesserung und die Erhöhung des nutritiven Wertes von Backwaren

Pflanzliche Beta-Glukane aus Hafer und Gerste sind wertvolle lösliche Ballaststoffe, für die eine cholesterinsenkende sowie blutzuckerregulierende Wirkung beschrieben ist. Darüber hinaus können sie in ihrer Funktion als Ballaststoff präbiotische Wirkungen entfalten und so zur Gesunderhaltung des Darms beitragen und das Risiko für die Entstehung von Darmkrebs reduzieren.

Derzeit ist eine gezielte Nutzung gesundheitsfördernder pflanzlicher Beta-Glukane in Backwaren dadurch limitiert, dass von Natur aus Beta-Glukan-reiche Getreide, wie Hafer oder Gerste, aufgrund ihrer technologischen und sensorischen Eigenschaften nur bedingt für Backanwendungen geeignet sind. Reinere (angereicherte) Beta-Glukan-Präparationen pflanzlichen Ursprungs wiederum sind teuer und zur Herstellung von Backwaren aus wirtschaftlicher Sicht wenig geeignet. Hingegen wurden in jüngerer Zeit mehrere Spezies von Milchsäurebakterien (MSB) identifiziert, die traditioneller Bestandteil von Weizen-/Roggensauerteigen sind und darüber hinaus stammspezifisch dazu in der Lage sind, Beta-Glukane zu bilden.

Ziel des Vorhabens ist die Erarbeitung von Grundlagen für den Einsatz derartiger Beta-Glukan-bildender Milchsäurebakterienstämme zur Verbesserung der Struktur und der ernährungsphysiologischen Wertigkeit von Backwaren.

Das Bäckerhandwerk in Deutschland umfasst rd. 12.000 Betriebe und erwirtschaftet einen Jahresumsatz von 14,29 Mrd. €. Die Ergebnisse werden insbesondere KMU zugutekommen, die Nischenmärkte bedienen und Spezialprodukte produzieren, die dem Verbraucherwunsch nach traditionellen, zusatzstofffreien Produkten mit ernährungsphysiologischem Zusatznutzen entgegenkommen.

Ergebniszusammenfassung:

Im Rahmen dieses Projektes wurde die Durchsetzungsfähigkeit der β-Glukan-bildenden Milchsäurebakterien (MSB, L. brevis, P. claussenii) in Weizen- und Roggensauerteigfermentationen gezeigt. Außerdem konnten Fermentationsbedingungen identifiziert werden, die zur maximalen β-Glukanausbeute führten (Fermentationstemperatur und -zeit). Die Anwendbarkeit der MSB und dessen Fermentationsbedingungen wurden mittels Pilotversuchen gezeigt, was eine zeitnahe Nutzung der MSB durch KMU unter Anwendung der beschriebenen Sauerteigfermentationsbedingungen ermöglicht. Insgesamt zeigten sowohl isolierte Glukane aus MSB als auch mit den MSB hergestellte Sauerteige und Brote günstige fermentative Eigenschaften sowie prebiotisches und chemopräventives Potential. Obwohl das gebildete Glukan in der komplexen Lebensmittelmatrix in vitro keinen messbaren Zusatznutzen zeigte, können sich aus der generellen Verwendung der MSB als Starterkulturen positive gesundheitliche Effekte ergeben. Diese Ergebnisse können für die gezielte Vermarktung traditioneller, zusatzstofffreier "clean label" Produkte genutzt werden. Insgesamt können die Ergebnisse für die Lebensmitteltechnik bzw. Prozessoptimierung zur Generierung neuer „clean label“ Produkte, für die Gesundheitsprävention sowie die Gesundheitserziehung genutzt werden.