Gerstenreste zur Senkung des Zuckergehalts von Lebensmitteln

Mehr entdecken
Diabetes
spin-off
start-up

Weniger Zucker in Lebensmitteln dank Gerstenderivaten aus der Bierherstellung: Das EPFL-Spin-off Embion Technologies hat ein Pulver aus löslichen Fasern entwickelt, mit dem der Saccharose-Gehalt einer breiten Palette von Produkten gesenkt werden kann. Diese Brauereirückstände sollen sich sogar positiv auf den Cholesterinspiegel und Herz-Kreislauf-Krankheiten auswirken.

Zucker steht zurzeit nicht hoch im Kurs. Steuern, Gesetze und Gesundheitsfachleute: lauter Anreize für die Industrie, ihn bestmöglich zu ersetzen. Ein Pulver aus löslichen Fasern aus Gerstenderivaten nach dem Brauvorgang könnte schnell einen Beitrag dazu leisten. Das Produkt, das mit einem vom EPFL-Spin-off Embion Technologies entwickelten Verfahren gewonnen wird, gleicht den Gewichts- und Volumenunterschied zwischen der Saccharose und natürlichen Süssstoffen wie Stevia aus, deren Süsskraft viel grösser ist als diejenige von Zucker. Mehrere grosse Lebensmittelkonzerne haben bereits ihr Interesse bekundet.

Zurzeit verwendet die Industrie Stärkeprodukte wie Maltodextrin und Dextrose, um den Volumenunterschied zwischen dem Zucker (Zuckerrüben oder Rohrzucker) und den Ersatzstoffen auszugleichen. Sie haben jedoch den grossen Nachteil, den Blutzuckerspiegel zu erhöhen. «Diese Spitzenwerte können langfristig zu einer Insulinresistenz führen, aus der Fettleibigkeit, Bluthochdruck und Diabetes Typ II entstehen können», erklärt Georgios Savoglidis, CEO des Spin-offs. Die löslichen Fasern namens Betaglukane, die dank eines vom Start-up im Innovationspark der EPFL entwickelten Verfahrens gewonnen wurden, besitzen zwei grosse Vorteile: einen neutralen Geschmack und eine günstige Wirkung auf die Gesundheit. Verschiedene Studien haben gezeigt, dass diese Oligosaccharide den Cholesterin- und Zuckerwert im Blut sowie das Risiko von Herz-Kreislauf-Erkrankungen senken.

«Dieses Verfahren ermöglicht eine 30 mal schnellere pulverförmige Extraktion der Hälfte des Gewichts der Gerstenderivate als die anderen bisher entwickelten Methoden.»

Eine Möglichkeit zur Verwertung von 50% des Gewichts der Gerstenderivate

Die Umwandlung von Zellulose, das in allen Pflanzen reichlich vorkommt, in Betaglukan steckt noch in den Kinderschuhen. «Unser Verfahren ist das erste, das sowohl stabil als auch effizient ist. Dadurch kann das Produkt zu konkurrenzfähigen Preisen auf den Lebensmittelmarkt gelangen», betont Giorgios Savoglidis. Das patentgeschützte Verfahren spaltet die Polysaccharide der Zellulose in Oligosaccharide mit drei oder vier Molekülen. Es ermöglicht eine 30 mal schnellere pulverförmige Extraktion der Hälfte des Gewichts der Gerstenderivate als die anderen bisher entwickelten Methoden. Das neue Verfahren benötigt nur einen Schritt und wenig Energie, weil es bei moderater Temperatur und geringem Druck funktioniert.

Gerste besteht nicht nur aus gesundheitsförderlichen Fasern, sondern enthält auch sehr viel Zellulose. Diese kann je nach Art der Bierherstellung und Qualität der Pflanze bis zu 30% des Gewichts der Reststoffe nach dem Brauvorgang ausmachen. Die verfügbaren Rohstoffmengen sind ausserdem nicht unerheblich. Jedes Jahr werden fast 200 Millionen Tonnen Bier hergestellt, davon über 20% in der Europäischen Union (gemäss der Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen). Die Brauereirückstände machen rund 20% des Gewichts aus. Allein in der Schweiz werden jährlich fast 80’000 Tonnen Bier hergestellt. Es gibt bereits Verwertungen in Form von Mehl, insbesondere für die menschliche und tierische Ernährung, aber diese können nicht die gesamte Produktion abdecken.

Für das Mikrobiom nützliche Fasern

Die Verwertung der Rückstände könnte der Industrie helfen, die negativen Folgen des Zuckers zu beseitigen, ohne chemische Zusatzstoffe zu verwenden. Für den CEO besitzen diese von vielen als wertlos betrachteten Derivate ein grosses Potenzial. «Es ist Zeit, unsere Art der Nutzung der Ressourcen unseres Planeten zu überdenken», betont er.

Das aus Gerste gewonnene Betaglukan-Pulver hilft auch bei der Wiederherstellung oder Aufrechterhaltung des Mikrobioms im Verdauungstrakt. Bei den Betaglukanen handelt es sich nämlich um Präbiotika, die die Wirksamkeit der in bestimmten angereicherten Lebensmitteln enthaltenen probiotischen Bakterien steigern können. «Die Technologie von Embion kann angepasst werden, um aus einer breiten Palette natürlicher Ressourcen Präbiotika zu gewinnen», sagt Georgios Savoglidis. Das Start-up hat auch das Interesse von Konzernen geweckt, die auf dem wachsenden Markt für Präbiotika und Mikrobiomprodukte tätig sind.

Ökologisches Verfahren mit zahlreichen Anwendungsmöglichkeiten

Während das Verfahren von Embion unzählige Male ohne Effizienzverlust wiederholt werden kann, enthält die restliche Biomasse noch Lignin, Proteine und Öle, die ebenfalls verwertet werden können. «Wir wollen mit unserem Verfahren nicht nur verschiedene Derivate aus der Landwirtschaft verwerten, sondern dies auch so umweltverträglich wie möglich machen», erklärt der CEO, dessen Unternehmen Teil des Beschleunigungsprogramms Climate-KIC für Technologien zur Abfederung der Auswirkungen des Klimawandels ist. Die Methode des Start-ups ermöglicht die Wahl der verschiedenen zu gewinnenden Stoffe und ihre kontinuierliche oder stossweise Freisetzung. So können auf die gleiche Weise auch schnell andere Verbindungen für die Ernährung, die Kosmetik, die Pharmazie oder sogar die Herstellung des ökologischen Materials PEF als Ersatz für PET zum Verpacken von Lebensmitteln gewonnen werden.

Scrollen
Innovation | 16 artikel