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Verbesserung der technologischen Funktionalität von Amaranth, Buchweizen und Quinoa durch Nutzung der endogenen Substrateigenschaften und physiologischen Eigenschaften der Fermentationsorganismen

Projekt

Ernährung und Verbraucherschutz

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Ernährung und Verbraucherschutz


Förderkennzeichen: AiF 16847 N
Laufzeit: 01.01.2011 - 31.05.2013
Fördersumme: 443.700 Euro
Forschungszweck: Angewandte Forschung

Aufgrund der kontinuierlich steigenden Anzahl von Verbrauchern mit diagnostizierter Glutenintoleranz, gewinnen glutenfreie Backwaren immer mehr an Bedeutung. Neben der Befriedigung des Nachfrageanstiegs bietet die Verarbeitung von Pseudocerealien zusätzliche Vorteile, so ist z.B. in Pseudocerealien der Proteinanteil allgemein höher als in Cerealien und unterscheidet sich in seinem Gehalt an Aminosäuren, wie beispielsweise den essentiellen Aminosäuren Lysin und Threonin, deren Vorkommen in Weizen- und Roggenmehl limitiert ist. Bei der Herstellung derartiger Backwaren ist jedoch der Einsatz von Mehlen aus Pseudocerealien aufgrund ihrer schlechten Backeigenschaften und einer beeinträchtigten sensorischen Qualität der daraus hergestellten Produkte limitierend für die Qualität. Die Aufbereitung der Pseudocerealien bis hin zur Verarbeitung lehnt sich bisher an die Aufbereitung und Verarbeitung klassischer Brotgetreidearten an. Oftmals werden Auszugsmehle hergestellt, ernährungsphysiologisch und eventuell technologisch wertvolle Schalen- und Kornbestandteile werden dabei abgetrennt. Eine Möglichkeit die Backeigenschaften glutenfreier Mehle sowie die sensorische Qualität der Produkte zu verbessern, stellt die Fermentation dar. Allerdings sind bisher wenige Kenntnisse über die Wechselwirkung zwischen Fermentationsorganismen und -substrat hinsichtlich des Zusammenspiels zwischen den physiologischen Eigenschaften der Organismen und den im Substrat vorliegenden (endogenen) Aktivitäten (z.B. endogene Enzyme) der Pseudocerealien Amaranth, Buchweizen und Quinoa bekannt. Es ist zu erwarten, dass neben den Prozessbedingungen auch die endogenen Aktivitäten der Mahlerzeugnisse einen Einfluss auf die physiologische Aktivität der Mikroflora von fermentierten Pseudocerealien haben werden. Da die Zusammensetzung der Mikroflora von fermentierten Teigen vom Ausmahlungsgrad der eingesetzten Mehle (veränderte Substratverfügbarkeit) abhängt, kann dieser ebenfalls die Mikroflora und damit die physiologischen Eigenschaften in fermentierten Teigen beeinflussen. Ziel des Forschungsvorhabens ist es, die Nutzbarkeit der Pseudocerealien Amaranth, Buchweizen und Quinoa für die Herstellung glutenfreier Backwaren und Produkte spezieller Diäten hinsichtlich teigrheologischer und backtechnologischer Eigenschaften aufzuzeigen und diese durch gezielte Fermentation zu steigern. Hierzu sollen die Mehle bzw. daraus hergestellten Mahlfraktionen hinsichtlich ihrer technologischen Funktionalität (Wasserbinde- und Gashaltevermögen, Maschinengängigkeit) charakterisiert werden. Weiterhin soll das Potenzial der Inkubation mit Enzymen bzw. Fermentation mit Starterorganismen zur gezielten Beeinflussung der technologischen Funktionalität der Mehle bzw. Mahlfraktionen bestimmt werden. Hierbei sollen insbesondere Kenntnisse über die Wechselwirkung zwischen Starterorganismen und Fermentationssubstrat gewonnen werden, die es erlauben, Einblicke in das Zusammenspiel zwischen den metabolischen Aktivitäten und Enzymaktivitäten der Starterorganismen und den endogenen Aktivitäten der Pseudocerealien (z.B. endogene Enzyme) zu erhalten.

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