Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Wertsteigernde Aufarbeitung von Nebenprodukten der Johannisbeerverarbeitung

Bei der Verarbeitung pflanzlicher Erzeugnisse bleiben Teile der Rohstoffe, wie Spelzen oder Schalen, sowie Nebenprodukte, wie Trester oder Presskuchen, häufig ungenutzt. Pressrückstände von Frucht- und Gemüsesäften sowie der Traubentrester der Weinherstellung werden z. B. trotz wertgebender Inhaltsstoffe bislang wenig für die menschliche Ernährung genutzt. Dies betrifft auch alle Trester von Strauchbeeren, wie u. a. Johannisbeeren. Diesen Trestern ist gemein, dass sie zumeist intervallartig bzw. saisonal anfallen, mikrobiologisch sensibel sind und ihre Inhaltsstoffe und deren Potential für die Humanernährung nur unzureichend erforscht sind. Traubentrester enthalten jedoch beispielsweise je nach Sorte 6 - 15 % Protein in der Trockenmasse in einer mit Getreideprotein vergleichbaren Qualität. Weitere wertgebende Inhaltsstoffe sind Fasern (Ballaststoffe), Lipide, Mineralstoffe und phenolische Substanzen, die durch ihre antioxidative, entzündungshemmende und antimikrobielle Wirkung sinnvoll eingesetzt werden könnten oder aus denen sich natürliche Farbstoffe gewinnen lassen.

Ziel des Vorhabens ist es, am Beispiel von Johannisbeertrester ein Modellverfahren zu erarbeiten, um aufzuzeigen, wie durch eine gezielte Aufarbeitung dieses Nebenprodukts durch Feinvermahlung und Isolierung wertbestimmender Fraktionen Ballaststoffe und Proteine gewonnen werden können, die als technofunktionelle Inhaltsstoffe in Lebensmitteln eingesetzt werden können.

Es sollen speziell für KMU Verarbeitungsstrategien für Johannisbeertrester entwickelt werden, um diesen eine wirtschaftliche Verwertungsmöglichkeit ihrer Nebenprodukte aufzuzeigen und somit eine nachhaltigere Lebensmittelproduktion zu ermöglichen.

Ergebniszusammenfassung:

Ziel des Forschungsprojektes war das Anwendungsspektrum des Nebenprodukts Johannisbeertrester zu erweitern. Durch gezielte Aufarbeitung, insbesondere Feinvermahlung, und die Isolierung von zwei wertbestimmenden Fraktionen (Ballaststoffe und Protein) sollte erreicht werden, dass sowohl der Gesamttrester als auch die gewonnenen Fraktionen als technofunktionelle Inhaltsstoffe in Lebensmitteln eingesetzt werden können.

Durch Trocknung der Johannisbeertrester wurden mikrobiell unbedenkliche Tresterpulver gewonnen. Die Zusammensetzung dieser Tresterpulver variierte in Abhängigkeit von Tresterfeuchte und Samenanteil. Die Trennung des Gesamttresters in Samen- und Faserfraktion erfolgte durch Siebung oder Sichtung und ermöglichte eine anschließende Feinvermahlung der Faserfraktion. Hierdurch konnten die technofunktionellen Eigenschaften beeinflusst und die Applikationsmöglichkeiten erweitert werden. Die wässrige Extraktion der Proteine des Johannisbeertresters erfolgte nach Untersuchung möglicher Parameter bei pH 2 und pH 7, um eine albumin- oder globulinreiche Proteinfraktion zu gewinnen. Aus der Faserfraktion oder dem Rückstand der Proteinextraktion konnten Ballaststoffe isoliert und aufgereinigt werden. Somit konnte ein zero-waste Konzept zur Aufbereitung von insgesamt 4 wertsteigernden Fraktionen (Öl, Proteine, Ballaststoffe (Cellulose, Hemicellulose) und Polyphenole) umgesetzt werden.

Der Gesamttrester und/oder dessen Fraktionen konnten erfolgreich in Lebensmittelsystemen eingesetzt werden. Hierzu zählen erfolgreiche Applikationen in Cremes und gemüsebasierten Streichcremes, Anreicherungen von Joghurt mit thermo-mechanisch behandeltem Gesamttrester oder Faserfraktion, sowie der Einsatz der Faserfraktion oder proteinreichen Konzentrate in Emulsionen. Die wertsteigernde Aufarbeitung von Johannisbeertrester konnte somit erfolgreich demonstriert werden, wodurch das Forschungsziel erreicht wurde.