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Bis zum Jahr 2050 müssen 10 Milliarden Menschen ernährt werden, was einen zusätzlichen Bedarf von 250 Millionen Tonnen Protein pro Jahr mit sich bringt. Das Projekt „Grünland“ zielt darauf ab, die Herausforderungen der Proteingewinnung aus Grünlandpflanzen, insbesondere aus Weidelgras, zu bewältigen. Es soll die notwendigen Grundlagen schaffen, um Grasprotein nachhaltig in der menschlichen Ernährung einsetzen und in der Lebensmittelindustrie zur Strukturgebung verwenden zu können.
Das Projekt am Deutschen Institut für Lebensmitteltechnik (DIL) untersucht grundlegende, wissenschaftliche Fragen für ein Verfahren zur Gewinnung technofunktionaler Proteine aus Grünlandpflanzen. Vier interdisziplinäre Teilprojekte am DIL arbeiten zusammen, um alle Prozessschritte von der Labor- bis zur Technikumsebene zu analysieren. Dabei liegt ein besonderes Augenmerk auf der Proteinausbeute und -qualität, der Wirtschaftlichkeit sowie einer positiven Ökobilanz. Lebensmittelchemiker, Laboranten, Technologen und Techniker koordinieren gemeinsam die Versuche und Analysen, um jeden Schritt von der Extraktion bis zum Einsatz des Grasproteins in funktionellen Lebensmitteln grundlegend zu untersuchen und zu optimieren.
Ein wesentlicher Aspekt des Projekts ist die umfassende Charakterisierung der gewonnenen Proteine hinsichtlich ihrer Zusammensetzung und technofunktionalen Eigenschaften. Diese Erkenntnisse sind essentiell für die Prozessoptimierung und fließen in die ökologische Bewertung mittels Life Cycle Assessment (LCA) ein. Herausforderungen wie die Vermeidung von Proteinverlusten durch Aggregation und Oxidation, die Einstellung des pH-Wertes und wesentliche Schritte wie eine Temperaturbehandlung zur Proteinfällung sind bereits identifiziert und werden durch systematische Optimierungen adressiert.
Das Projekt untersucht zudem die Eignung der direkt gewonnenen Proteine als Ersatz oder Ergänzung zu traditionellen Milch- und Fleischproteinen, wobei ein besonderes Augenmerk auf die erforderlichen technologischen Anpassungen für die Lebensmittelproduktion gelegt wird.
Die Sicherheit der Grünlandproteine wird ebenfalls bewertet. Eine ernährungsphysiologische Charakterisierung sowie Untersuchungen zum möglichen allergenen Potenzial werden durchgeführt. Auch das Vorkommen von toxischen Pyrrolizidin-Alkaloiden (PA), die in einigen Grünlandpflanzen wie dem Kreuzkraut auftreten, wird untersucht. Methoden zur Reduktion dieser Alkaloide und anderer antinutritiver Substanzen sowie agrartechnische Verfahren zur Abtrennung PA-haltiger Pflanzen während der Ernte oder Verarbeitung sind Teil der Forschung, um nachhaltige und sichere Proteinquellen für den Lebensmittelsektor zu entwickeln, die den Anforderungen einer Novel Food-Zulassung entsprechen.
Projektleitung: Dr. Andreas Juadjur (DIL) a.juadjur@dil-ev.de
