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Impressum
Separate Funktionalisierung der Eigelbhauptfraktionen Granula und Plasma zur Steigerung von deren Emulgiereigenschaften
Projekt
Förderkennzeichen: AiF 18122 N
Laufzeit: 01.01.2014
- 31.12.2016
Fördersumme: 249.550 Euro
Forschungszweck: Angewandte Forschung
Hühnereigelb findet aufgrund seiner funktionel-len Eigenschaften eine breite Anwendung als Emulgator in vielen Bereichen der Lebensmittel-industrie. Es lassen sich zwar stabile Emulsionen erzeugen, allerdings sind bisher nur wenige Mög-lichkeiten bekannt, die emulgierenden Eigen-schaften von Eigelb in Hinblick auf Aufrahm-, Koaleszenz-, Gefrier-Tau-Stabilität, Farbe oder Strukturbildung spezifisch ausgerichtet auf die sehr unterschiedlichen Anwendungen zu nutzen bzw. zu beeinflussen. Beim Einsatz von Ge-samteigelb ergeben sich eine Reihe von konkre-ten Problemen bzw. Limitationen. So kann eine verbesserte Transport- und Lagerstabilität von Emulsionsprodukten nur durch verkleinerte Öl-tröpfchengrößen und damit mit einem erhöhten Einsatz von Eigelb erzielt werden. Gleichzeitig werden jedoch sensorische Attribute, wie Pro-duktfarbe und Eigelbcharakter, verstärkt, was aufgrund von marktspezifischen Konsumenten-anforderungen unerwünscht sein kann. Solche begrenzten Freiheitsgrade müssen derzeit durch deklarationspflichtige Zusatzstoffe (e.g. Stabi-lisatoren) kompensiert werden.
Gerade das komplexe Gemisch Eigelb mit seinen verschiedenen Komponenten beinhaltet jedoch ein interessantes Potenzial, das in komponen-tenspezifischer, innovativer Weise wirtschaftlich genutzt werden kann, um so die Limitationen beim Einsatz von Gesamteigelb zu umgehen. Die Basis dazu wurde durch mehrere IGF-Vorhaben gelegt, wodurch Eigelb inzwischen mittels zent-rifugaler Trenntechnik nicht nur analytisch, son-dern auch industriell in eine nicht-sedimentierbare („Plasma“) und eine sedimen-tierbare Fraktion („Granula“) getrennt werden kann. So konnte im IGF-Vorhaben AiF 16009 N eine besondere Dekantierzentrifuge („Sedican-ter“) für die Trennung von Eigelb weiterentwi-ckelt und für die industrielle Trennung von Eigelb nutzbar gemacht werden. Die erarbeitete Tech-nologiebasis wurde inzwischen in die industrielle Produktion mehrerer Firmen implementiert, so dass Eigelbfraktionen bereits im industriellen Maßstab kommerziell verfügbar sind. Es fehlen jedoch noch umfassende Studien zum Einfluss weiterverarbeitender Schritte (Pasteurisierung, Enzymbehandlung, Milieubedingungen) sowie zur wechselseitigen Beeinflussung von funktio-nellen Eigenschaften beider Einzelfraktionen, insbesondere der Emulgiereigenschaften. Diese sind Gegenstand des Forschungsvorhabens.
Im Rahmen des Projekts soll zunächst das grundlegende Verständnis zur Steuerung von molekularen Eigenschaften der Granula- und Plasma-Bestandteile geschaffen werden. Daran
anschließend sollen Veränderungen in den Frak-tionen durch unterschiedlich gestaltete Modifi-zierungsprozesse beschrieben und die daraus re-sultierenden technologischen Eigenschaften in Emulsionen evaluiert werden. Ziel des Vorha-bens ist eine umfassende Beurteilung und eine spezifische Steigerung der funktionellen Eigen-schaften der Eigelbhauptfraktionen Granula und Plasma durch Pasteurisation sowie durch en-zymatische und milieubedingte Modifikationen.
Wirtschaftliche Bedeutung:
In Deutschland werden jährlich über 800.000 t Eier produziert, von denen rund 250.000 t in der Industrie weiterverarbeitet werden. 75 % des industriell verarbeiteten Eies werden flüssig ver-arbeitet und eingesetzt. Ausgehend von einem durchschnittlichen Eigelbgehalt von 3 % ist eine Lebensmitteltonnage von etwa 6 Mio. t/a von den Ergebnissen des Vorhabens betroffen.
Die Ergebnisse kommen einem breiten industriel-len Anwenderbereich zugute und bieten eine Plattform für alle Unternehmen, die Eigelb bzw. Eigelbfraktionen als Emulgatoren einsetzen. Der Einsatz funktionalisierter Eigelbfraktionen, z.B. in Soßen, Mayonnaisen, Dressings, Fleischproduk-ten, Backmischungen und Backwaren, Speiseeis oder Desserts ist wirtschaftlich lukrativ. Durch eine getrennte Applikation der beiden Fraktionen lassen sich sensorisch besonders gewünschte Attribute, wie der eitypische Geschmack und der Geruch (Plasma-Fraktion), aber auch die Textur und das Mundgefühl (Granula-Fraktion), realisieren. So könnten länderspezifische Ver-braucheransprüche (z.B. Mayonnaisen im angel-sächsischen Raum mit intensivem Eigelbcharak-ter, in Osteuropa farblich weiß und neutral im Geschmack) bedient werden. Ein weiterer signi-fikanter Wettbewerbsvorteil kann in Hinblick auf ein „clean labelling“ (Verzicht auf Zusatzstoffe) generiert werden. Durch die stark texturierende Wirkung einer funktionalisierten Granula-Fraktion könnten z.B. auch fettreduzierte, cholesterinar-me Mayonnaisen ohne weitere stabilisierende Zusätze hergestellt werden.
Die Kenntnis der thermischen Sensitivität einzel-ner Eigelbproteine (Livetine) ist außerdem für Hersteller von Immunglobulinen und für neue Produktzweige, wie therapiebegleitende Nah-rungsmittel, von Interesse.
Die Resultate sind darüber hinaus auch für Un-ternehmen des Maschinen- und Anlagenbaus von Relevanz. Sie können dazu dienen, die Kon-struktion von Pasteuren, Heißhaltern zu optimieren bzw. Prozessanlagen neu zu konzipieren.
Abschnittsübersicht
Fachgebiete
- Verfahrenstechnik Lebensmittel
