Erbsenschalen für die Lebensmittelproduktion nutzen - Wissenschaftsjahr 2020/21 - Bioökonomie

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20.04.2021

Erbsenschalen für die Lebensmittelproduktion nutzen

Kurz & Knapp
  • Tausende Tonnen Erbsenschalen fallen jährlich als Reststoffe der Industrie an und werden bestenfalls noch als Tierfutter verwendet, weil sie sich schlecht zu Lebensmitteln weiterverarbeiten lassen.
  • Im Forschungsprojekt „Erbsenfaser 2.0“ haben Teams aus Berlin und Hamburg einen Prozess entwickelt, der Erbsenschalen in zähflüssige Suspensionen oder Gele verwandelt, die sich für Fleischersatzprodukte oder Backwaren nutzen lassen.
  • Für bestimmte Erbsensorten würde das Verfahren sogar ermöglichen, die in den Schalen enthaltenen Saponine und Flavonoide freizusetzen und industriell nutzbar zu machen.

Ein neues Verfahren verwertet die Agrarreststoffe

Erbsenschalen sind Abfallstoffe der Stärkeindustrie, die meist als Tierfutter enden, weil sie für die Verarbeitung zu Lebensmitteln nicht die nötigen technofunktionellen Eigenschaften besitzen. Fachleute haben nun ein Verfahren entwickelt, um aus Erbsenschalen hochfunktionelle Zutaten beispielsweise für Fleischersatzprodukte und Backwaren zu machen.

Erbsen nicht nur ein beliebtes Gemüse, sondern auch ein wichtiger industrieller Rohstoff: Mehr als 150.000 Tonnen Erbsen werden in Deutschland jährlich verarbeitet, vornehmlich von der Stärkeindustrie. Die Schalen der Erbsen lassen sich bislang jedoch prozesstechnisch nicht gut nutzen, weshalb sie meist als Tierfutter enden. Das vom Bundeslandwirtschaftsministerium geförderte Forschungsprojekt „Erbsenfaser 2.0“ hat nun neue Konzepte präsentiert, wie die Wertschöpfung der Erbsenschalen erhöht werden können.

In dem dreijährigen Projekt haben die Forschenden ein Verfahren entwickelt, das die technofunktionellen Eigenschaften der Erbsenschalen – beispielsweise die Viskoelastizität ihrer Fasern – verbessert und außerdem die Möglichkeit eröffnet, enthaltene bioaktive Pflanzeninhaltsstoffe für die Ernährung zu erschließen.

Enzymatisch-mechanischer Prozess

Indem sie Erbsenschalen unter Hochdruck homogenisieren, verbesserten die Fachleute für Lebensmittelproduktion der TU Berlin und der Universität Hamburg die Wasserbindungsfähigkeit und erzeugten so stabile viskoelastische Suspensionen. Auch eine nassmechanische Behandlung mittels Mikrofluidisierung erzielte diesen Effekt. Zugleich konnten so die Pflanzeninhaltsstoffe Saponin aus der Außenfaser und Flavonoid aus der Innenfaser der Schalen freigesetzt werden.

Behandelten die Forschenden die Erbsenfasern zuvor enzymatisch, konnten sie die Eigenschaften weiter optimieren und den Gehalt schaumbildender Saponine verringern: Das Enzym Cellulase erzeugte Suspensionen mit moderater Zähflüssigkeit. Cellulasen in Kombination mit Hemicellulasen steigerten die Wasserbindung und erzeugten stabile Gele.

Cellulosereiches Fasermaterial

Wurden die Faserprodukte abschließend im Vakuum getrocknet, ließ sich deren Wasserbindekapazität mit manchen kommerziell erhältlichen Ballaststoffen vergleichen. Selbst die separate Nutzung der Saponine und Flavonoide halten die Forschungsteams für möglich. Kommerziell attraktiv sei das jedoch nur bei Erbsensorten, die einen hohen Gehalt dieser Stoffe aufweisen.

Denkbare wäre nun, dieses neue Verfahren anzuwenden, um Erbsenschalen dort einzusetzen, wo cellulosereiches Fasermaterial attraktiv ist – beispielsweise als hochfunktionelle gesundheitsfördernde Zutaten in Fleischersatzprodukten, Backwaren und Snackartikeln.