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Mikroverkapselung probiotischer Keime mittels enzymatisch induzierter Gelbildung von Milchproteinen

Projekt

Ernährung und Verbraucherschutz

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Ernährung und Verbraucherschutz


Förderkennzeichen: AiF 15327 N
Laufzeit: 01.01.2007 - 31.12.2009
Fördersumme: 257.500 Euro
Forschungszweck: Angewandte Forschung

Der Einsatz von Probiotika zur Schaffung von Lebensmitteln mit funktionellem Zusatznutzen gewinnt in den letzten Jahren zunehmend an Bedeutung. Da probiotische Keime häufig sehr sensibel auf äußere Milieueinflüsse reagieren, stellt ein Aufrechterhalten der Vitalität und Funktionalität der Mikroorganismen die entscheidende technologische Herausforderung bei einem derartigen Einsatz dar. In diesem Zusammenhang gilt die Mikroverkapselung als viel versprechende Möglichkeit, die Überlebensraten von probiotischen Keimen während der Trocknung, über die gesamte Haltbarkeitsdauer des Produkts und beim Durchgang durch den Gastrointestinaltrakt nach dem Verzehr zu steigern. Die momentan eingesetzten Methoden zur Verkapselung von probiotischen Keimen, wie z.B. durch die Ausbildung von Ionenbrücken mittels Vertropfung von Na-Alginat in eine Ca2+- Lösung, weisen jedoch eine Reihe von Schwachstellen auf. Die Entwicklung alternativer Technologien ist daher von großem wirtschaftlichen Interesse. Eine viel versprechende Strategie ist die Entwicklung von alternativen Mikrokapsel-Typen unter Verwendung von Milchproteinen als Matrixmaterialien anstelle von Polysaccharid- Matrices, da Milchproteine bekanntermaßen geeignete physiko-chemische Eigenschaften besitzen, um als Verkapselungsmaterial in der Lebensmittelindustrie eingesetzt werden zu können. Bisher existieren aber nur wenige veröffentlichte Ansätze zur Herstellung von wasserunlöslichen Kapselsystemen auf Milchproteinbasis, die sich für eine Verkapselung von lebenden Mikroorganismen eignen. Die Aggregation von Milchproteinkonzentraten wird in der Regel mittels Hitzebehandlung erzielt. Ein entscheidender Faktor für eine erfolgreiche Entwicklung von neuartigen Verkapselungssystemen auf der Basis von Proteinen, die sich auch für thermisch sensitive Kernmaterialien eignen, liegt somit im Verfestigungsschritt. Ziel des Forschungsvorhabens war die Entwicklung und Erprobung neuer Technologien zur Mikroverkapselung von sensitiven Inhaltsstoffen mittels enzymatischer Gelbildung von Milchproteinen am Beispiel probiotischer Keime. Ein weiteres Ziel lag darin, mittels neuer Verkapselungstechnologien zu verbesserten Kapseleigenschaften in Bezug auf die Schutzfunktion gegenüber herkömmlichen Mikrokapseln zu gelangen.

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