„Die Qualität und Versorgung mit pflanzlichen Proteinen ist ein entscheidender Faktor für die globale Lebensmittelsicherheit, die Ernährung und die Umwelt. Neue Technologien zur schonenden Gewinnung von Eiweiß sind daher unerlässlich“, betont Petra Först, Professorin am Lehrstuhl für Systemverfahrenstechnik der TUM School of Life Sciences in Freising-Weihenstephan.
Freisinger Wissenschaftler beteiligen sich daher an dem vom Deutschen Institut für Lebensmitteltechnik (DIL) geführten Projekt Tribotec, bei dem die Proteinanreicherung und -fraktionierung von landwirtschaftlichen Nebenprodukten mittels trockener triboelektrostatischer Trenntechnik erforscht wird.
„Die elektrostatische Trennung ist eine neuartige, umweltfreundliche Technologie. Dabei werden die gemahlenen Materialien zunächst elektrostatisch aufgeladen. Mithilfe von Luftströmen wird das Mahlgut verwirbelt und lädt sich elektrostatisch auf“, erklärt Dr. Javier Perez Vaquero, Wissenschaftler am TUM-Lehrstuhl für Systemverfahrenstechnik.
Diese physikalischen Kräfte trennen die mit Protein angereicherte Feinfraktion von den mit Fasern und Stärke angereicherten Grobfraktionen. Die Feinfraktion weist dann einen deutlich höheren Proteingehalt auf, als die Ausgangsprobe.
Vorteile gegenüber herkömmlichen Methoden der Proteinanreicherung sind, dass das wasser- und lösungsmittelfreie Verfahren einen geringeren Energieverbrauch und niedrigere Betriebskosten hat und gleichzeitig die ursprüngliche Funktionalität des Proteins beibehält. Zudem ist das Verfahren für eine große Bandbreite von Materialien geeignet.
Untersuchungen mit Raps und Lupinen
In ihren Versuchen untersuchten Perez Vaquero und sein Team der Schrot von Samen pflanzlichen Ursprungs – in diesem Fall Raps und Lupinen. Der Gesamtzuwachs an Protein lag dabei zwischen 5 % beim Raps- und 20 % beim Lupinenschrot.
„Unsere Forschung hat gezeigt, dass höhere Massen bewältigt werden können als bei bisherigen Studien herausgefunden wurde. Wir erreichen damit eine Massenverarbeitung von bis zu mehreren Kilogramm pro Stunde, was einer zehnfachen Steigerung entspricht. Wir sind damit einen Schritt weitergekommen, um einen Proteinwert zu erzielen, der hoch genug ist, um in der Industrie eingesetzt werden zu können“, erklärt Dr. Javier Perez Vaquero.
„Die Forschungen eröffnen ein enormes Potenzial für die Nutzung bisher nicht ausreichend genutzter alternativer Proteinquellen“, lobt Prof. Först. Nebenprodukte, die in der Lebensmittelindustrie regelmäßig anfallen, beispielsweise Sonnenblumen- oder Rapspresskuchen als Rückstände aus der Ölherstellung, können mithilfe dieses Verfahrens im Labor oder in der Industrie weiterverarbeitet werden, wenn eine Quelle für hochfunktionelles Protein benötigt wird. Das ist beispielsweise für Tier- und Fischfutter oder als Protein für die Herstellung von Fleischersatzprodukten denkbar. Mit dem Verfahren ist es auch möglich, neue pflanzliche Proteinquellen zu erschließen.
Publikation:
Katryn Ann Macaso, Javier Perez Vaquero, Volker Heinz, and Volker Lammers „Triboelectrostatic Seperation: “Mining” Plant Protein”, in: Food Ingredients journal
