Trester - ein vermeintliches Ab- fallprodukt mit wertvollem Inhalt

FEI-Gemeinschaftsforschung für den Mittelstand:
Trester - ein vermeintliches Abfallprodukt mit wertvollem Inhalt
Gewinnung von Traubentresterextrakten und Untersuchungen
zum Nachweis funktioneller Eigenschaften
Trester sind die festen
Rückstände, die nach
dem Auspressen des
Saftes von pflanzenbestandteilen übrig bleiben. Meistens wird Trester mit Weinbau assoziiert. Er entsteht aber
auch beim Auspressen
von Äpfeln, Karotten,
Toma ten und anderen
pflanzen.
Fotos: FEI, Bann
ebenprodukte der Obst- und Gemüseverarbeitung sowie der
N
Weinherstellung können aufgrund steigender Produktion für
die verarbeitende Industrie ein Entsorgungsproblem darstel-
len, wenn keine sinnvolle Nutzung gefunden wird. In den letzten Jahren
hat sich dieses Problem infolge gesetzgeberischer Restriktionen weiter
verschärft. Um Methoden zur Gewinnung von Wertstoffen aus Nebenprodukten der Verarbeitung pflanzlicher Lebensmittel zu gewinnen, förderte der Forschungskreis der Ernährungsindustrie (FEI) das Projekt "Gewinnung von Traubentresterextrakten und Untersuchungen zum Nachweis funktioneller Eigenschaften". Finanziert wurde das Forschungsprojekt aus Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie (BMWi). Die Mittel wurden im Rahmen des Programms zur Förderung
der industriellen Gemeinschaftsforschung. (IGF) über die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen (AiF) bereitgestellt. Die Forschungsarbeiten wurden unter der wissenschaftlichen Leitung von Prof.
Dr. Dr. Reinhold Carle, Prof. Dr. Andreas Schieber und Dr. Dietmar Kammerer von der Universität Hohenheim sowie von Prof. Dr. Roland Bitsch
und Dr. Michael Netzel von der Universität Jena durchgeführt. Seitens der
Industrie wurde das Projekt durch den Verband der Deutschen Fruchtsaft-Industrie unterstützt. Die Wertschätzung der Erkenntnisse, die durch
dieses Projekt gewonnen wurden, drückt sich auch in dem Innovationspreis 2007 der Pays de Champagne aus, den das Hohenheimer Forscherteam erhalten hat.
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GTM 3/2008
Nebenprodukte mit gesundheitsfördernden Eigenschaften
Trester sind die festen Rückstände, die
nach dem Auspressen des Saftes von
Pflanzenbestandteilen übrig bleiben.
Trester wird meist mit Weinbau assoziiert. Er entsteht jedoch auch beim
Auspressen von Äpfeln, Karotten oder
Tomaten sowie als Rückstand beim
Mahlen und Pressen von Kaffeebohnen. Auch bei der Olivenölherstellung
werden die Rückstände als Trester bezeichnet.
Die als Trester anfallenden Nebenprodukte enthalten wertvolle Inhaltsstoffe, von denen für einige bereits funktionelle und gesundheitsfördernde
Eigenschaften
nachgewiesen wurden. Die Wertstoffe können aus den Trestern extrahiert und
Lebensmitteln als natürliche funktionelle Inhaltsstoffe zugesetzt werden. Dadurch kann der Verbrauchererwartung nach natürlichen Lebensmittelzutaten, speziell im Bereich von
Obst- und Gemüseprodukten, Rechnung getragen werden. Nachdem die
Färbung von Lebensmitteln durch synthetische Farbstoffe in aktuellen Studien mit der Entstehung des ADH-Syndroms (Aufmerksamkeitsdefizit-Hyperaktivitäts-Syndrom) bei Kindern in Verbindung gebracht wird, ist daher die
Aus Forschung & Entwicklung
Gewinnung von
Anthocyanen mittels
Adsorberharzen: Die
enzymuntersWtzte
Extraktion erlaubt ebenso hohe Ausbeuten
wie beim Sulfitverfahren, ohne jedoch dessen
Nachteile aufzuweisen.
Gewinnung von natürlichen Farbstoffen (Anthocyane) für den Einsatz in der
Lebensmittelindustrie von besonderem
Interesse. Ferner kann die Verwendung
von Sulfit bei der Gewinnung von Anthocyanen aus Trauben zu pseudoallergenen Reaktionen führen.
Ziel des Forschungsvorhabens war
es daher, Methoden zur Gewinnung
von Wertstoffen aus Nebenprodukten
der Verarbeitung pflanzlicher Lebensmittel am Beispiel Traubentrester zu
entwickeln und die gewonnenen Extrakte auf funktionelle Eigenschaften,
wie Bioverfügbarkeit und Bioaktivität
im Rahmen von Humanstudien zu untersuchen.
Die Untersuchungen zur Gewinnung wertstoffangereicherter Extrakte
zeigten, dass die enzymunterstützte
Extraktion ebenso hohe Ausbeuten liefert, wie sie bisher nur durch das Sulfitverfahren erreicht wurden, ohne jedoch dessen Nachteile aufzuweisen.
In einer Versuchsreihe wurde ein Enzymgemisch von Novoferm 106 (3000
ppm) und Cellubrix L (1.500 ppm) zuerst im Labor- und anschließend im
Technikumsmaßstab eingesetzt. Vor
allem zeigte die Kombination aus einer wässrigen Vorextraktion der Trester und einer anschließenden enzymatischen Hydrolyse der Traubenhautzellwände sehr gute Ergebnisse. Mit diesem zweistufigen Verfahren konnten 94 Prozent der phenolischen Säuren, 70 Prozent der Anthocyane sowie 92 Prozent der farblosen Flavonoide und Stilbene aus dem Trester
extrahiert werden.
Zudem wurde der Flavanolgehalt
des Presskuchens aus der Traubenkernölgewinnung in Sinne einer möglichst
vollständigen Verwertung der anfallenden Reststoffe untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass die Ölgewinnung einen unbedeutenden Einfluss
Neben der beim Polyphenolscreening
verwendeten methanolischen Extraktion wurden weitere Lösungsmittel eingesetzt. Insbesondere mit einem Ethanol-Wasser-Gemisch (75/25; v/v) bzw.
mit Wasser bei erhöhter Temperatur
(75 OC) wurden hohe Extraktionsausbeuten erzielt. Lediglich die Verwendung von reinem Ethanol hatte geringere Ausbeuten zur Folge.
Adsorbertechnologie
In abschließenden Untersuchungen mit
den Tresterextrakten wurde der Einsatz
eines Styrol-Divinylbenzol-Copolymerisats geprüft. Ziel der Adsorbertechnologie war die Abtrennung von Sacchariden und weiteren Begleitstoffen aus
den Rohextrakten, die beim Abtrennen des Lösungsmittels und Aufkonzentrieren zu Viskositätserhöhungen
führen. Die Ergebnisse der Laborversuche konnten auch beim Scale-up
bestätigt werden. In beiden Fällen lagen die Wiederfindungsraten der je-
FEI
Der Forschungskreis der Ernährungsindustrie e. V. (FEI) ist die einzige branchenübergreifende Forschungsorganisation der deutschen
Lebensmittelwirtschaft und Mitglied
der AiF Selbstverständnis und Tätigkeit des FEI basieren auf der Idee,
praxisrelevante Forschung über die
Grenzen des Wettbewerbs einzelner
Unternehmen hinaus gemeinsam zu
organ isieren.
Der FEI koordiniert jährlich rund
70 Projekte der industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF), organisiert Tagungen und veröffentlicht
verschiedene Fachpublikationen.
weiligen Anthocyane bei 94-99 Prozent. Die in den Rohextrakten enthaltenen Saccharide wurden mittels eines
Waschschrittes entfernt. Allerdings
wurden die einzelnen Phenolunterklassen (phenol ische Säuren, farblose
Flavonoide, Stilbene und Anthoyane)
nicht getrennt. Da die Anwesenheit
farbloser phenolischer Verbindungen
in pigmenthaitigen Lösungen durch
die Copigmentationseffekte farbstabilisierend wirken, ist eine Fraktionierung
unter Umständen nachteilig.
Das entwickelte Verfahren, bestehend aus enzymatischer Extraktion gefolgt von der adsorptiven Aufreinigung
und Konzentrierung der phenolischen
Komponenten, erlaubt die sulfitfreie
Gewinnung von Anthocyanen und
farblosen bzw. schwach gelb gefärbten Polyphenolen in Technikumsmaßstab in hervorragender Ausbeute.
Im ernährungsphysiologischen Projektteil (Humanstudien) konnten positive Effekte nach der Zufuhr von Tresterextrakten (rot und weiß) nachge-
fORSCHUNGSKREIS D ER
ERNÄHRUNGS INDUSTRIE E.V.
120 Forschungseinrichtungen sind
dem FEI angeschlossen - sie bilden
die Basis für die Bearbeitung anwendungsorientierter Forschungsthemen der Lebensmittelwirtschaft.
Über 600 Unternehmen sind als
direkte Mitglieder des FEI oder als
Mitglieder der projektbegleitenden
Ausschüsse unmittelbar in seine
Aktivitäten einbezogen und profitieren so in besonderem Maße von der
IGF und ihrer staatlichen Förderung
seitens des BMWi .
Weitere Informationen:
www.fei-bonn.de
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