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FORSCHUNG FÜR MEHR LEBENSQUALITÄT RESTSTOFFE AUS DER ERNÄHRUNGSWIRTSCHAFT FÜR DIE ERNÄHRUNGSWIRTSCHAFT Innovationstag Ernährungswirtschaft Berlin Brandenburg 2017 12. September 2017
FORSCHUNG FÜR MEHR LEBENSQUALITÄT
RESTSTOFFE
AUS DER ERNÄHRUNGSWIRTSCHAFT
FÜR DIE ERNÄHRUNGSWIRTSCHAFT
Innovationstag Ernährungswirtschaft Berlin Brandenburg 2017
12. September 2017
FORSCHUNGSSCHWERPUNKTE
Lebensmittel
Umwelt
Analytik, Sensorik, Mikrobiologie, Geschmacksforschung, Produktentwicklung, Bäckerei-und Getreidetechnologie, Lebensmitteltechnologie
Erneuerbare Energien, (Ab-)Wasserbehandlung, Biomasse, Aquakultur, Landschafts- und Ressourcenmanagement, Energieeffizienz
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• SICHERHEIT !
⇒Nur frisches Material (mikrobiell einwandfrei)
⇒Hygienischer Umgang
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VORAUSSETZUNG FÜR DIE WEITERNUTZUNG VON RESTSTOFFE
• Nordsee-Krabben (Crangon crangon) <6,5mm
⇒Weiterverarbeitung im Tiernahrungsbereich
⇒Zerkleinerung
⇒Krabbenmus
⇒Krabbenfrikadellen
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EINFACHSTE VERWERTUNG ALS „RESTE AUFWERTUNG“
WINKRAB - Verbund-Projekt auf dem Gebietder Forschung und Entwicklung (FuE) - Förderkennzeichen AZ 6121 – Z
EU Project CHITOFOOD –FP5
VERWERTUNG ALS NEUE PRODUKTE
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Fischverarbeitender Betrieb:
• Ganzheitliche Nutzung des Fisches (wertvolle Rohstoffe neben dem Filet) � Zerkleinerte Fischabschnitte
• Neues Produkt neben Fischfrikadellen � eigenständiges Produkt, Erweiterung der eigenen Produktrange
• Rezeptur- und Verfahrensentwicklung � verschiedene Geschmacksrichtungen
• � Zusatznutzen für fischverarbeitenden Betrieb � Mehrwert Erweiterung der Produktpalette
• Preis für zerkleinerte Fischreste 0,40€/kg
• Preis für Fischwurst, je nach Sorte ca. 8,90€/kg
Fischwurst
VERWERTUNG ALS NEUE PRODUKTE
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Fischverarbeitender Betrieb:
• Zuchtlachse und deren Teile aus der Verarbeitung der LM-Industrie �Weiterverarbeitung zu Tierfutter
• Wertvolle Inhaltsstoffe � Omega-3-Fettsäuren
• Gewinnung von Öl � Kaltpressung, Filtrierung
• Preis für Lachsöl 2,80€ - 5,10€/kg
• Aromatisierung � verschiedene Geschmacksrichtungen (Natur, Zitrone, Knoblauch, Rauch, Anis, Zwiebel, mediterrane Kräuter)
• � Zusatznutzen für fischverarbeitenden Betrieb � Mehrwert zusätzliches Produkt
Lachsöl
VERWERTUNG ALS BACKZUTATEN (GLUTENFREI)
• Leinmehl
⇒Bisher lediglich als Rohstoff für Futtermittel oder als Abfallstoff der Leinölherstellung entsorgt
⇒Ernährungsphysiologisch wertvoll, da reich an Ballaststoffen und Ω-Fettsäuren
⇒Problematik– Cyanogene Glycoside � Blausäurebildung (insbesondere bei sehr
hohem Gehalt an Leinmehl)
– Extreme Wasserbindung (� Pentosangehalt)
– Neigung zum Verklumpen beim Anrühren mit Wasser führt zu Schwierigkeiten beim Kneten.
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VERWERTUNG ALS BACKZUTATEN (GLUTENFREI)
• Einfluss des Leinmehlanteils auf die Brotqualität:
⇒Volumen sinkt
⇒Porung wird gröber
⇒Farbe wird dunkler
⇒Saftigkeit nimmt zu
⇒Wasseranteil im Teig muss stark erhöht werden
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VERWERTUNG ALS BACKZUTATEN
• Malzkeime
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Entbitterung:
– Röstung
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VERWERTUNG ALS BACKZUTATEN
• Malzkeime
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Entbitterung:
– Extrudieren der Malzkeime• Als Frühstückscerealien / Snackartikel
• Für Müsliriegel (süß / würzig)
• Ggf. als Getränkegrundstoff (Vermahlung)
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VERWERTUNG ALS BACKZUTATEN DURCH FERMENTATION
Reaktor Wasser
Spezifische Reaktionsparameter
Süßer - Sirup Aroma - Sirup Farb - Sirup
- variabler DE-Wert
- Substitution v. Mehl- Substrat bei Fermentation- verbessert Aroma, Farbe undGeschmack
- anderes
-Spezifisches Gebäck-Aroma
- Erhöhtes Gebäck-Volumen
- verlängerte MHD
- anderes
- Intensivierung der art-
typischen Farbe
- Färben von z.B. Roggen–,
Vollkorngebäck, etc.
- erhöhte Wasserbindung,
verlängerte Frischhaltung
- intensives u. arttpisches
Aroma u. Geschmack
- Schimmelschutz
- anderes
Brötchen, Toast, Weißbrot, Croissant,Brioche,Mischbrot...
• Backwaren-Sirup
Prof. Dr. Klaus Lösche, Hochschule Bremerhaven
VERWERTUNG ALS BACKZUTATEN DURCH FERMENTATION
• Backwaren-Sirup
Produkt Anwendungen
Brötchen, Toast,
Baquette etc.
Dunkle Backwaren
(Vollkorn etc.)
Mischbrot
Zwieback
Waffeln
(z.B. Eiswaffeln, Twix)
Extrudate
Vorteige (Sauerteig,
Brühstück)
Aroma, Geschmack, Volumen „clean label, Einsparpotential
Ersatz für Zuckercouleur, arttypische Farbe, Aroma und
Geschmack
Mehlsubstitution, Frischhaltung, Aroma und Geschmack
Substitution von Zuckerstoffen (Glucose-Sirup),
Anlagenfähigkeit etc.
Vermeidung von Gebäckfehlern (Risse), Anlagenfähigkeit,
Substitution von Zuckerstoffen, verbesserte Qualitätsmerkmale
Extrudierbarkeit verbessert, Intensivierung von Aroma,
Geschmack, Textur und Farbe, Einsparpotential
Aroma, Geschmack, innovative Technologie...
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VERWERTUNG DURCH FERMENTATION
• Entwicklung eines gesteuerten Fermentationsverfahrens basierend auf Bakterien mit GRAS-Status
⇒ Natürliches Verfahren
⇒ Bildung antimikrobieller Stoffwechselprodukte
⇒ Absenkung des pH
⇒ Generierung eines innovativen Geschmacks (leichtes Butteraroma)
• Entwicklung eines Texturierungsprozesses⇒ Erzeugung eines homogenen, vielfältig einsetzbaren Produkts
• Deklaration als “enthält omega-3-
Fettsäuren” möglich
• Deklaration als “Proteinquelle” möglich,
da Proteingehalt > 12 % (15 %)
VERWERTUNG DURCH FERMENTATION
• Konsumententest
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
5,0
5,5
6,0
Appearance Odour Taste Taste with bread consistency Overall impression
hot smoked salmon hot smoked salmon trout caviar cold smoked salmon
cold smoked salmon keta caviar salmon mousse
VERWERTUNG DURCH FERMENTATION
• Möhrenreststoffe (bio-Qualität)
• Feststoff-Fermentation mit Lactobacillus plantarum⇒Haltbarmachung (pH Reduzierung)
⇒ fruchtige zitronenartige Aromanote
• Feststoff-Fermentation mit Streptococcus diacetylactis⇒angenehme Butternote
• Weitere Intensivierung der Geschmacksnote nötig für Zielgruppen (Babys und alte Leute)
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VERWERTUNG VON RESTSTOFFE DER WEINVERARBEITUNG
© BIOACTIVE-NET
Assessment and dissemination of strategies for the extraction of bioactive compounds
from grape processing residues
SUSTAVINOAn Integrated Approach for Sustainable European Wine Production
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VERWERTUNG DER BIOAKTIVE INHALTSTOFFE
Provino Projekt
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VERWERTUNG DER BIOAKTIVE INHALTSTOFFE
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• Ketchup-Herstellung:
• Tomatenschalen und –kerne bleiben über (ca. 1,5 Mio. Tonnen /Jahr)� Tierfutter, Dünger
• Wertvoller Inhaltsstoff in den verbleibenden Resten � Lycopin
• Eigenschaften von Lycopin � eingelagert in der Haut dient es als UV-Schutz
• Gewinnung von Lycopin � Extraktion
• Lycopine als LM-Farbstoff als Oleoresin mit 5-7% Lycopinanteil wird für 1.500 US$ / kg verkauft
• Rezepturentwicklung für die Kosmetikindustrie
• Kosmetikprodukt gegen lichtbedingte Hautalterung
• � Zusatznutzen der Tomatenreste � Mehrwert durch Isolation eines wertvollen Inhaltsstoffs
TOM Projekt
Tomato fibre
75kg/100kg
Tomato seed oil
7kg/100kg pomace
Lycopene110mg/100kg
Pomace
Tocopherol (Vitamin E)
Fructo-oligosaccharides
(fos)
Phenolic compounds
*Yields obtained during the European project TOM (QLK1-CT-2002-71361), using Super Critical Fluid extraction
VERWERTUNG DER BIOAKTIVE INHALTSTOFFE
Bioactive Compounds from blackcurrant processing waste for Brainhealth
• Identifizierung bioaktiver Substanzen mit neuroprotektiver Aktivität ausschwarzer Johannisbeeren Presskuchen
• Bestimmung der Funktion für eine Reduzierung der Demenzerkrankung• Schutz gegen oxidativen Stress• Vorbeugung von Entzündungen• Reduzierung der Spaltungen des Amyloid-Vorläuferproteins
• Entwicklung von wirtschaftlichen Verfahren zur Extraktion von bioaktiven Substanzen aus dem Presskuchen schwarzer Johannisbeeren
• Entwicklung von Beerensäften, Lebensmitteln, Nahrungsergänzungsmitteln und Non-Food-Produkten
ttz Bremerhaven
VERWERTUNG DER BIOAKTIVE INHALTSTOFFE
Polyphenols
Supercritical CO2 extractions
Grape seeds withlow content ofpolyphenols
Growth media/ fertilisier
Co-compostingof olive residues
Composting ofgrape pomance,
cuttings andstalks
Colourants, odours flavours
Natural anthocyanins-betalain mixtures for
food colouring
Carotenolipoproteins(emulsifier, colourant)
from seabuckthorn
Degradation products
Microbial productionof Xylitol
Antioxidant fibresfrom fruits
Criteria for selected technologies� emerging consumer demand� easy available raw materials � health promoting benefits� environmental advantages � high quality products� easy to apply
Fruit and vegetable industries in Europe generates more than 30 million tonnes of waste a year!
Common practice: landfill or use as animal feed and fertiliser
Mapping researchState of the art
Selection of technologies
Centres of excellence
Technology transfer
Staff secondments
Guide for dissemination
Website
Market& industry
Industry survey
Legislation
Market survey
Cost/ benefit analysis
Environmental impact
HACCP studies
Economic assessment
Coordinate researchCoordination of activities
Topical studies
Recommendations for future
Marie Shrestha
ttz BremerhavenAm Lunedeich 12D-27572 Bremerhavenfon: +49 (0)471 80934206fax: +49 (0)471 80934299
DANKE FÜR IHRE AUFMERKSAMKEIT
FORSCHUNG FÜR MEHR LEBENSQUALITÄT
