Campus der Universität in Hohenheim. © Universität Hohenheim / Oskar Eyb
Milchproteine zählen zu den hochwertigsten Proteinen in der Ernährung. Darin verborgen sind zudem zahlreiche biofunktionelle Peptide. Doch die Lebensmittelhersteller können diese Peptide bisher kaum nutzen, da sie in zu niedrigen Konzentrationen und lediglich als Gemisch vorliegen. Hier setzt das Projekt Whey2Food an.
Ein neues Verfahren soll das ernährungsphysiologische und funktionelle Potenzial der Milchproteine verstärkt erschließen: „Dazu müssen die Bestandteile in einzelne Fraktionen getrennt und angereichert werden, was bisher nur in Kleinstmengen im Labormaßstab möglich war“, erklärt Prof. Dr. Jörg Hinrichs vom Fachgebiet Milchwissenschaft und -technologie an der Universität Hohenheim.
Die Universität Hohenheim entwickelt die Methode gemeinsam mit dem Fraunhofer IGB, dem belgischen Forschungsinstitut VITO und Firmenpartnern aus fünf europäischen Ländern.
Prof. Dr. Jörg Hinrichs. © Universität Hohenheim / Oskar Eyb
Elektromembranverfahren trennt Milchbestandteile
„Reine Filtration trennt die Partikel nur aufgrund ihrer Größe“, erläutert Prof. Hinrichs. Kleine Proteine und Peptide seien jedoch alle fast gleich groß. Die konventionelle Filtration führe deshalb zu einem Gemisch verschiedener Peptide. Kleine Proteine und Peptide unterscheiden sich jedoch in ihrer Aminosäurenzusammensetzung und damit je nach pH-Wert in ihrer Ladung, was die Forscher als zusätzliches Selektionskriterium nutzen. Sie haben die Filteranlage mit einem elektrischen Feld überlagert. Diese „Cross-Flow-Elektromembranfiltration" ermöglicht eine Fraktionierung und Anreicherung von Peptiden.
Durch die Auftrennung erschließen sich laut Prof. Hinrichs neue Einsatzmöglichkeiten: „Es entstehen zum Beispiel zwei Fraktionen von Peptiden, die beide für die Lebensmittelindustrie interessant sind: kurzkettige bioaktive Peptide und langkettige Peptide.“
Bestimmte bioaktive Peptide sollen einen positiven Effekt auf die Gesundheit haben, etwa indem sie das Herz-Kreislaufsystem unterstützen, die Mineralabsorption verbessern oder die Muskelregeneration fördern. Sie könnten daher für funktionelle Lebensmittel wie Sportgetränke geeignet sein.
„Für die Molkereibetriebe sind Peptide aber nicht nur interessant, weil man so der Lebensmittelverschwendung entgegenwirkt“, erläutert der Experte.. „Langkettige Peptide können auch Grenzflächen stabilisieren, wirken also emulgierend, so dass man auf zugesetzte Emulgatoren verzichtet kann.“ Das Verfahren habe sich im Labormaßstab bewährt und müsse nun in den technischen Maßstab übertragen werden. Diesen Teil wollen die Forschungspartner vom Fraunhofer IGB übernehmen.
Weitere Informationen:
Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der Angewandten Forschung e.V.
