Innovative Bio-Valorisierung des Nebenproduktstromes Weizenkleie zur Verbesserung der Verarbeitbarkeit und Endproduktqualität in der Kaltextrusion

Die Aufwertung von Weizenkleie durch Fermentation stand im Mittelpunkt. Durch den Einsatz spezieller Milchsäurebakterien und Hefen wurden die Eigenschaften der Kleie verbessert, um sie in Nahrungsmitteln wie Spaghetti zu verwenden. Das Ergebnis waren Spaghetti mit einem Anteil von 30% fermentierter Kleie, die sich durch verbessertes Bissverhalten und Aroma auszeichneten, ohne dabei die Farbe signifikant zu verändern.

Die Transformation in ein effizientes und nachhaltiges Schweizer Ernährungssystem erfordert die Reduktion von Lebensmittelverlusten entlang der ganzen Wertschöpfungskette. Rund 48% der produzierten Kalorien gehen in der Lebensmittelwertschöpfungskette verloren. In der Schweiz werden jährlich 2.3 Mio t Trockensubstanz an Lebensmitteln produziert, wovon 0.51 Mio t Nebenströme anfallen. Viele dieser Nebenströme zeichnen sich durch einen hohen Nahrungsfaser- und Proteinanteil aus und werden deshalb als Tierfutter vewendet, anstatt für den menschlichen Verzehr aufgewertet zu werden. Die Kosten-Nutzen-Analyse der protein- und nahrungsfaserreichen Nebenströme der Schweiz hat erbeben, dass sich Malztreber, Obsttreber sowie Ölsaatenpresskuchen aus der Sonnenblumen- und Rapsöl Industrie aufgrund ihrer Anfallmenge und Nährstoffzusammensetzung für den menschlichen Verzehr eignen. Alle Nebenströme fallen regelmässig in grossen Mengen an und werden bis dator vor allem als Viehfutter verwendet. Die Lagerfähigkeit von Malztreber und Obsttrester ist gering und eine Gärung setzt bereits wenige Stunden nach Anfall ein. Ölsaatenpresskuchen sind länger haltbar, da sie weniger kurzkettige Kohlenhydrate beinhalten und deshalb weniger anfällig auf mikrobiellen Verderb sind. Malztreber enthält einen hohen Anteil an resistenten Stärken, Cellulose Hemicellulose, Lignin und Proteinen, während Obsttrester einen hohen Anteil an Pektinen, Cellulose, Hemicellulose und einen geringen Proteinanteil aufweist. Ölsaatenpresskuchen zeichnen sich durch ihren hohen Proteingehalt aus. Die hoch Temperatur, hoch Druck, Doppelschnecken Nassextrusion (HTHDDSNE) von Malztreber hat gezeigt, dass eine Vorvermahlung und mechanische Entwässerung zu einem formfesten Extrudat führt. Das Malztreber Extrudat weist geringe Elastizität auf und ist bröcklig, aber zeichnet sich durch eine ausgewogene Nahrungsfaserzusammensetzung aus. Durch das Mischen von Malztreber mit Ölsaatenpresskuchen wurde ein elastisches, formfestes Extrudat hergestellt, das sich durch einen hohen Protein, sowie Nahrungsfasergehalt auszeichnet. Die durchgeführte Ernährungsstudie untersuchte den Effekt von regelmässiger Malztreberzufuhr auf die Verdauungstätigkeit. Die Studie wurde mit Malztreber Extrudat durchgeführt, da dieses eine optimale Nahrungsfaserzusammensetzung enthält. Die vorhandenen Cellulosen, Hemicellulosen, Lignine, resistenten Stärken, sowie beta-Glucace wirken sich positiv auf Reizdärme und chronische Obstipation aus und verringern das Risiko von Herz-Kreislauf Erkrankungen. Für die Studie wurden sechs freiwillige, männliche Teilnehmer im Alter von 30 und 31 Jahren aufgeboten. Die Teilnehmer protokollierten ihre Nahrungsfaseraufnahme aus der die tägliche Protein-, Kohlenhydrat-, Fett-, und Nahrungsfaseraufnahme berechnet wurde. Zudem wurden die Stuhlgänge betreffend Dauer, Frequenz, sowie Konsistenz protokolliert. Dies wurde während vier Wochen durchgeführt. Danach wurde eine Intervention während sieben Tagen durchgeführt: Jeweils drei Teilnehmer wurden aufgefordert, täglich drei Portionen (je 10g) Malztreberextrudat (Supplementierung von 15g Nahrungsfasern) oder Zwieback (Placebo) vor den drei Hauptmahlzeiten zu sich zu führen. Die Supplementierungsgruppe wies eine erhöhte Stuhlgangsfrequenz und eine verkürzte Stuhlgangsdauer auf während der Supplementierung. Die Resultate dieser Studie zeigen, dass aus nahrungsfaserreichen Nebenströmen der Schweiz formfeste Extrudate hergestellt werden können. Diese führen bei regelmässigem Verzehr zu einer Modulierung der Verdauungstätigkeit.