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Lebensmittelsysteme vielfältig gestalten - Verbesserung der gartenbaulichen Wertschöpfungskette, Sicherung der Existenzen in 9 ländlichen und städtischen Regionen in Ostafrika (Kenia, Äthiopien und Tansania) durch Innovation und Lernen vor Ort. Teilprojekt 4: Ernte, Teilprojekt 5: Menschliche Gesundheit (HORTINLEA)

Projekt

Ernährung und Verbraucherschutz

Dieses Projekt leistet einen Beitrag zum Forschungsziel 'Ernährung und Verbraucherschutz'. Welche Förderer sind dazu aktiv? Welche Teilziele gibt es dazu? Schauen Sie nach:
Ernährung und Verbraucherschutz

Förderkennzeichen: MRI-OG-08-KA-720-1060Hortinlea
Laufzeit: 01.07.2013 - 30.06.2018
Forschungszweck: Angewandte Forschung

Das allumfassende Ziel von HORTINLEA (Horticultural Innovation and Learning for Improved Nutrition and Livelihood in East Africa) ist die Verbesserung der Lebensgrundlage und der Ernährungssituation in ländlichen- und städtischen Regionen der Zielländer. In den technischen Disziplinen soll das notwendige Wissen für die Verbesserung von Produktionssystemen generiert werden. Diese Unterprojekte verweisen nicht auf spezielle Wertschöfpungsketten, aber arbeiten an übergreifenden Themen. Einheimisches afrikanisches Blattgemüse (ALV) spielt eine signifikante Rolle in der Lebensmitterversorgung von Kleinbauern in ländlichen- und städtischen Gebieten. Zur Zeit erreichen die Verluste bei ALVs in Kenia bis zu 50%. Verluste sind ungeeigneten Produktionsbedingungen und einem schnellen Verderb der Produkte während Transport, Lagerung und Vermarktung geschuldet. Unzulängliche Nacherntebehandlungen und Lager- und Transportmöglichkeiten, ungeeignete Verarbeitungsmethoden zur Produkterhaltung, ungenügende hygienische Bedingungen in den Märkten, eine schlechte Infrastruktur verschlimmern diese Probleme und verursachen massive Verluste entlang der „Feld-Verbraucher-Kette“. Alternative Technologien wie Verdunstungskühlung direkt beim Produzenten, modifizierte Verpackungen und Nacherntebehandlungen müssen für den Gebrauch erforscht werden. Die üblicherweise örtlich genutzten Konservierungsmethoden beinhalten Blanchieren, Solartrocknung und Fermentation. Einige dieser Methoden führen unabhängig ihrer weiten Verbreitung zu einem signifikanten Verlust an ernährungsphysiologischer Produktqualität und mikrobiologischer Kontamination. Die Forschungs-/bzw. technischen Ziele der Untersuchungen (SP4/5) sind die Entwicklung von Empfehlungen für lebensmittelsicherheitsrelevante Erntetechniken, Nacherntebehandlungs- und Verarbeitungsmethoden für ALVs, die von allen Interessenten der Lebensmittelkette (Kleinbauern, Händlern, Verbrauchern) genutzt werden können.

Während der bisherigen Projektlaufzeit bis Dezember 2016 wurde besonders die Wirkung der Fermentation als Konservierungsmethode auf die Qualität und mikrobiologische Sicherheit von einheimischem afrikanischem Blattgemüse, z.B. cowpea, nightshade und kale untersucht. Dazu wurden die Gemüsepflanzen für vier Wochen in einer Klimakammer (20-25°C, 40-70% relative Luftfeuchte) und für drei Wochen im Gewächshaus unter Umgebungsbedingungen angezogen. Nach sieben Wochen wurden die Blätter der Pflanzen geerntet und in zwei verschiedenen Fermentationsansätzen eingesetzt. Dazu wurden die Blätter in einer Salzlösung (3%) mit 3% Zucker eingelegt. In einem Ansatz wurde die Spontanfermentation verfolgt, einem zweiten Ansatz wurden zwei Milchsäurebakterienstämme als Starterkulturen zugesetzt. Die Versuche zeigten, dass die Zugabe von Starterkulturen zu einer deutlich besseren Fermentation führte. Dies konnte an Hand des schnellen Absinkens des pH-Wertes (unter pH 4) innerhalb von 24 Stunden festgemacht werden. In einem weiteren Fermentationsansatz mit Starterkulturen wurden zusätzlich pathogene Stämme von Listeria und Salmonella zugesetzt, um zu prüfen, ob durch die Fermentation die mikrobiologische Sicherheit erhöht werden kann. Während der Fermentation konnten bereits nach drei Tagen keine Listerien und nach sechs Tagen keine Salmonellen mehr nachgewiesen werden. Somit kann durch eine Fermentation die mikrobiologische Sicherheit von Blattgemüse erhöht werden. Zur Bestimmung der Qualität fermentierter afrikanischer Blattgemüse wurden chemische Grundanalysen durchgeführt, bei denen die Vitamine B1, B2, C und E analysiert wurden. Die Analysen ergaben einen deutlichen Verlust an wasserlöslichen Vitaminen (B1, B2, C), wohingegen der Vitamin E Konzentration größtenteils erhalten blieb.

Im Rahmen des Verbundprojektes HORTINLEA wurden vom Projektpartner Max Rubner-Institut vor allem Forschungsarbeiten im Bereich Nacherntebehandlungen zur Qualitätserhaltung von indigenem afrikanischem Blattgemüse durchgeführt (Teilprojekt SP4). Zu den eingesetzten Nacherntebehandlungen zählten Fermentation, Lagerung unter kontrollierter Atmosphäre, Verpackungen mit modifizierter Atmosphäre und Solar Drying. Der Einfluss der Behandlungen auf die Qualität wurde durch z. B. die Bestimmung des Gewichtsverlustes, die Vermehrung von Mikoorganismen – erwünschte Organismen wie Milchsäurebakterien die als Starterkulturen zugesetzt wurden, also auch unerwünschte mögliche pathogene Mikroorganismen wie Listeria monocytogenes und Salmonella Enteritidis – und den Erhalt verschiedener Vitamine (Vitamin B1, B2, C, E) evaluiert (Teilprojekt SP5). Die Lagerung unter kontrollierter Atmosphäre als auch in Verpackungen mit modifizierter Atmosphäre ergab eine bessere Qualitätserhaltung als die Lagerung unter Luft. Die beiden Nacherntetechnologien Fermentation mit Starterkulturen und Solartrocknung sind für die Erhaltung der Vitamine E, B1, B2 geeignet. Grundnährstoffe ändern sich nicht wesentlich. Durch die kontrollierte Fermentation kann die Sicherheit des fermentierten Produktes durch Hemmung pathogener Bakterien wie Listeria monocytogenes und Salmonella Enteritidis erzielt werden. Schlussfolgerung: Der Einsatz der Fermentation zur Qualitätserhaltung von afrikanischem Blattgemüse im haushaltsmäßigem und kommerziellem Gebrauch kann empfohlen werden. Wafula Eliud Nalianya, Franz Charles M.A.P., Rohn Sascha, Huch Melanie, Mathara Julius Maina, Trierweiler Bernhard. Fermentation of African indigenous leafy vegetables to lower post-harvest losses, maintain quality and increase product safety. Afr. J. Hort. Sci. (June 2016) 9:1-13 Oguntoyinbo Folarin A., Cho Gyu-Sung, Trierweiler Bernhard, Kabisch Jan, Rösch Niels, Neve Horst, Bockelmann Wilhelm, Frommherz Lara, Nielsen Dennis S., Krych Lukasz, Franz Charles M.A.P. Fermentation of African kale (Brassica carinata) using L. plantarum BFE 5092 and L. fermentum BFE 6620 starter strains International journal of food microbiology, Vol. 238, H. December (2016), S. 103-112 Gogo, E.O.; Trierweiler, Bernhard GND; Opiyo, A.M.; Ulrichs, C.; Huyskens-Keil, S. Packaging using perforated (Xtend®) bags improves shelf life and preserves postharvest quality of African nightshade (Solanum scabrum Mill.). PLANT 2030 Status Seminar, Potsdam 2016 Becker, Biserka ; Huch, Melanie ; Trierweiler, Bernhard. Inhibition von L. monocytogenes und Salmonella Enteritidis bei der Fermentation von Kuhbohnenblättern (Vigna unguiculata) durch Lactobacillus plantarum und Leuconostoc mesenteroides ssp. mesenteroides . 15. Fachsymposium Lebensmittelmikrobiologie. Tagungsunterlagen, S. 55, 2015

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Abschnittsübersicht

Fachgebiete

Rahmenprogramm

BMEL Forschungsplan 2008

Förderprogramm

Ausführende Einrichtung

MRI - Institut für Sicherheit und Qualität bei Obst und Gemüse (MRI-OG)

Förderer

Träger

Zugehörige Projekte: HORTINLEA

http://www.hortinlea.org/

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