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Impressum
Screening und Bereitstellung neuer, industrietauglicher Beta-Galactosidasen für die Milchindustrie
Projekt
Förderkennzeichen: AiF 15801 N
Laufzeit: 01.01.2008
- 31.12.2010
Fördersumme: 236.400 Euro
Forschungszweck: Angewandte Forschung
Die enzymatische Hydrolyse von Lactose, dem
Hauptkohlenhydrat von Milch und Molke, ist bereits
seit einigen Jahrzehnten Gegenstand umfangreicher
Forschungsaktivitäten. Die bei der
enzymatischen Lactosehydrolyse durch mikrobielle
b-Galactosidasen entstehenden Zucker Galactose
und Glucose besitzen eine höhere Süßkraft,
eine bessere Löslichkeit und sind leichter
zu fermentieren als Lactose. Außerdem unterliegt
Lactose seit kurzem in Europa der Kennzeichnungspflicht,
wenn sie Lebensmitteln zugesetzt
wird (Deklarationsgrenze 1g/kg), da ein
Teil der Weltbevölkerung lactoseintolerant ist.
Obwohl in der Literatur eine Vielzahl von mikrobiellen
b-Galactosidasen beschrieben ist, stehen
der Industrie aktuell für die bestehenden Verfahren
nur wenige Enzympräparate zur Verfügung.
Die kommerziellen Enzympräparate besitzen jedoch
gravierende Nachteile (hoher Km-Wert, Inhibierung
durch die Hydrolyseprodukte, Temperaturoptimum
> 35 °C etc.), die u.a. einen
hohen Enzym- und Zeitbedarf (Kosten!) zur Folge
haben und einer breiteren Produktentwicklung,
insbesondere im Bereich funktioneller Lebensmittel,
im Wege stehen.
Damit es zukünftig zur Entwicklung und Vermarktung
neuer und höherwertiger Milch- und
Molkeprodukte durch den Einsatz von b-
Galactosidasen kommen kann, ist es notwendig,
nach besser an die industriellen Anforderungen
angepassten Enzymen zu screenen.
Ziel des Forschungsvorhabens ist es, neue
mikrobielle b-Galactosidasen sowohl in Metagenombibliotheken
(als Quelle neuer Enzyme von
nicht-kultivierbaren Mikroorganismen) als auch
in einer Stammsammlung mit kultivierbaren Lebensmittel-
Mikroorganismen zu finden und herzustellen,
die für den Einsatz zur enzymatischen
Hydrolyse von Lactose in Milch- und Molkeprodukten
in der Lebensmittelindustrie optimal geeignet
sind. Es soll ein b-Galactosidase-Präparat
für die Lebensmittelindustrie hergestellt werden,
das mit hoher Aktivität (Umsatz pro Zeit) und
Affinität (niedriger Km-Wert) ohne Produktinhibierung
und Peptidasenebenaktivität bei niedrigen
Temperaturen (4-8 °C) Lactose hydrolysiert und
sich leicht inaktivieren lässt (65°C). Das neue
Enzym, die Ziel-b-Galactosidase, soll die Anforderungen
zur Verwendung als technischer Hilfsstoff
erfüllen und unterliegt daher keiner Deklarationspflicht für Lebensmittel.
Abschnittsübersicht
Fachgebiete
- Verfahrenstechnik Lebensmittel
Ausführende Einrichtung
Institut für Lebensmittelwissenschaft und Biotechnologie (150)
