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Einschluss probiotischer Mikroorganismen in Emulsionssysteme
Projekt
Förderkennzeichen: AiF 16465 N
Laufzeit: 01.01.2010
- 31.12.2012
Fördersumme: 261.750 Euro
Forschungszweck: Angewandte Forschung
Die positive Wirkung probiotischer Mikroorga-nismen (PMO) auf die menschliche Gesundheit ist wissenschaftlich gut untersucht und in der Bevölkerung nicht nur bekannt, sondern auch akzeptiert. Dies spiegelt sich in der Vielzahl der auf dem Markt befindlichen Produkten wider. Der Einsatz von PMO in Lebensmitteln ist jedoch nicht unproblematisch, da die wenigen, gut un-tersuchten PMO in unterschiedliche Produkte eingebracht werden, in denen ihre Lebensfähig-keit bis zum Verzehr erhalten bleiben soll. Er-schwert wird das Überleben dadurch, dass die PMO meist intestinalen Ursprungs sind und oft wenig Toleranz gegenüber den Milieubedingun-gen im Lebensmittel (niedriger pH-Wert, geringer aW-Wert, Verfügbarkeit von O2 etc.) aufweisen. Weiterhin ist von Bedeutung, dass in den Hu-manstudien zum Nachweis ihrer probiotischer Aktivität die PMO oft nicht mit dem Lebensmit-tel assoziiert sind und wenn doch, dann nur in einem einzigen Produkt eingesetzt wurden. PMO und Lebensmittelmatrices können jedoch in Wechselwirkung treten, so dass es bei einem Einsatz in anderen Produkten zur Beeinträchti-gung der probiotischen Aktivität kommen kann. Außerdem kann die probiotische Aktivität im Verlauf der Lagerung der PMO abnehmen, so dass die Produkte nicht mehr die gewünschten gesundheitsfördernden Effekte erzielen. Letztlich ist zu berücksichtigen, dass die Passage durch den Magen und das Duodenum auch für PMO mit Stress verbunden ist zur teilweisen Inaktivie-rung der aufgenommenen PMO führen kann.
Infolgedessen wurden Verfahren zur Mikrover-kapselung entwickelt, die in der Lage sind, die PMO vor unerwünschten Einflussfaktoren zu schützen. Allerdings basieren die Mikroverkapse-lungsverfahren zumeist auf Alginatkapseln oder Emulsionen vom Typ W/O, so dass immer noch ein Stofftransport erfolgen kann. Neuere Arbei-ten zeigen, dass durch Verringerung der Porosi-tät der Kapseln die Überlebensfähigkeit der PMO weiter gesteigert werden kann. Dies deutet dar-auf hin, dass der Stofftransport ein wichtiges Kriterium für die Überlebensfähigkeit darstellt. Der Einschluss der PMO in eine hydrophobe Umgebung würde diesen Stofftransport und so-mit die Wechselwirkungen von PMO mit der Umgebung unterbinden. Dieses Prinzip wurde bereits für die Stabilisierung von lyophilisierten bzw. dehydratisierten Bakterien angewendet. Allerdings liegen nur wenige Daten über den Einschluss von lebenden, nicht dehydratisierten Bakterien in hydrophobe Kapseln vor, für PMO liegen bislang noch keine Daten vor. Somit er-gibt sich die Frage, inwieweit sich PMO in eine hydrophobe Kapsel einbringen lassen und ob sie dort im nicht-dehydratisierten Zustand über län-gere Zeit überleben können.
Ziel des Forschungsvorhabens ist es deshalb, lebensmittelgeeignete Emulsionssysteme vom Typ O/W zu entwickeln, die geeignet sind, PMO
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physikalisch und mikrobiologisch stabil einzu-schließen. Diese sollen durch nachfolgende Sprühtrocknung zu lagerstabilen Produkten wei-terverarbeitet werden.
Abschnittsübersicht
Fachgebiete
- Verfahrenstechnik Lebensmittel
