Inhaltsstoffe für Lebensmittel, Futtermittel und Kosmetika

Fermentationsverfahren

Die Arbeitsgruppe Industrielle Biotechnologie am IGB entwickelt und optimiert Verfahren zur biotechnologischen Produktion bespielsweise von organischen Säuren oder Alkoholen, von Proteinen und Lebensmittelersatzstoffen, weiteren Inhaltsstoffen für Lebensmittel, Nahrungsergänzungsmitteln und Tierfutter.

Mit der Gruppe Bioprozess-Skalierung am Fraunhofer CBP in Leuna können wir vor allem Start-ups sowie kleine und mittelständische Unternehmen aus Deutschland, Europa und dem außereuropäischen Ausland unterstützen – durch die Bereitstellung von Equipment und Know-how zur Skalierung und Optimierung von Fermentationsprozessen und den dazugehörigen Downstream-Prozessen.

Mikroalgen bilden eine Vielzahl von Stoffen mit antioxidativen oder entzündungshemmenden Eigenschaften. Für die Produktion von Wertstoffen aus Mikroalgen – beispielsweise Omega-3-Fettsäuren (EPA) und die Carotinoide Fucoxanthin, Lutein oder Astaxanthin – entwickeln wir effiziente Extraktionsverfahren mit überkritischen Fluiden und Hochdruckflüssigextraktion (PLE). Ziel ist es, die technofunktionellen und ernährungsphysiologischen Eigenschaften der Produkte für Anwendungen in Lebensmittel- und Kosmetikindustrie zu erhalten.

Organische Säuren wirken konservierend, Biotenside lassen sich als Emulgatoren einsetzen und Enzyme sind in der Lebensmittelindustrie zu wichtigen Helfern geworden, wenn es etwa um die Verzuckerung von Stärke oder die beschleunigte Reifung von Fleisch geht. Das Fraunhofer IGB etabliert und optimiert biotechnische Prozesse zur Konversion biogener Roh- und Reststoffe bis in den Technikumsmaßstab.   

Bedarf an »alternativen« Proteinen

Proteine sind essenziell für die Ernährung von Mensch und Tier. Klimawandel und Umweltbelastungen stellen die Proteinproduktion vor neue Herausforderungen. Proteinquellen aus Pflanzen, Algen, Insekten und Pilzen bieten eine Alternative zu tierischen Nahrungsmitteln. Fraunhofer verfolgt im Leitprojekt FutureProteins daher das Ziel, zukunftsweisende Technologien für die Agrarwirtschaft und die Lebensmittelindustrie zu entwickeln.

Fermentative Herstellung von Proteinen

Proteine nicht-tierischen Ursprungs werden wegen steigender Nachfrage seitens der Verbraucher nach veganen Lebensmitteln immer wichtiger. Milchproteine und andere für die Ernährung hochwertigen Proteine lassen sich beispielsweise auch fermentativ herstellen. Kommen Sie bei Interesse auf uns zu!

Hochwertige Rapsproteine für die Ernährung

Durch die milden Prozessbedingungen des EthaNa-Verfahrens, für das am Fraunhofer CBP eine Pilotanlage (siehe unten: Ölsaaten-Bioraffinerie) gebaut wurde, entsteht bei der Extraktion von Rapssaat ein Rapskernkonzentrat, das reich an hochwertigen, nicht-denaturierten Proteinen ist.

Das EthaNa-Rapskernkonzentrat ist frei von Schalen und sekundären Pflanzenstoffen und enthält nur äußerst geringe Mengen unerwünschter Gerb- und Bitterstoffe. Der hohe Proteingehalt von derzeit 42−43 Prozent entspricht in etwa dem kaltgepresster, teilgeschälter Rapskernkuchen dezentraler Ölmühlen. Die nicht-denaturierten Proteine sind gut wasserlöslich, können somit extrahiert und beispielsweise als alternative pflanzliche Proteinquelle in Fleischersatz-Produkten eingesetzt werden. Wie das Rapskernkonzentrat als Proteinquelle zur Herstellung von Nahrungsmitteln nutzbar gemacht werden kann, wird im EU-Projekt Like-a-Pro erforscht.

Ebenso kommt das Rapskernkonzentrat als hochwertiges Futtermittel in Frage: Es ist arm an Glucosinolaten und enthält einen nur geringen Faseranteil.

Ölsaaten-Bioraffinerie am Fraunhofer CBP

Hier kommt das milde EthaNa-Verfahren zur Aufarbeitung von Ölsaaten zum Einsatz, das bei Umgebungsdruck und maximal 70 °C gefahren wird, um eine Denaturierung der Proteine und andere qualitätsmindernde Reaktionen zu vermeiden. Es ermöglicht eine ganzheitliche Verwertung der Rohstoffe – auch der Proteine – und im Vergleich zur konventionellen Aufarbeitung von Ölsaaten höherwertige Produktfraktionen.