Forschung

CircularFood hat sich zum Ziel gesetzt, regional verfügbare Lebensmittelreststoffe bestmöglich nutzbar zu machen und neue hochwertige Produkte aus Reststoffen zu erzeugen. In einem zirkulären Ansatz werden hochwertige Proteinbestandteile aus unterschiedlichen Nebenströmen der Lebensmittelverarbeitung mittels optimierter Vorbehandlungs- und Extraktionsverfahren gewonnen. In Abhängigkeit der funktionellen Eigenschaften erfolgt eine Weiterverarbeitung und ggf. Modifizierung mit dem Ziel, einen Einsatz als Lebensmittel oder Lebensmittelzutat zu realisieren. Begleitet wird die Betrachtung der Verwendungsmöglichkeiten von der Bewertung der Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit.

Fadenziehen ist ein seit langem bekanntes Verderbsphänomen, das vor allem bei ungesäuertem Weizenbrot auftritt. Kennzeichnend sind ein klebriger, fadenförmiger Zerfall der Brotkrume, Verfärbungen sowie ein charakteristischer fruchtiger Geruch, der an überreife Melonen oder Ananas erinnert. Die zunehmende Nachfrage nach konservierungsmittelfreien Produkten sowie die Auswirkungen des Klimawandels, wie steigende Temperaturen und extreme Witterungsbedingungen, können zu einem vermehrten Auftreten dieses Verderbsphänomens beitragen. Obwohl mehrere Spezies aus der Familie der Bacillaceae als Verursacher identifiziert wurden, sind die genauen Mechanismen, die dem Fadenziehen zugrunde liegen, noch weitgehend unbekannt. Insbesondere ist der Verderb stark stammabhängig, da verschiedene Stämme derselben Spezies unterschiedliches Verderbverhalten und unterschiedliche Verderbsdynamiken aufweisen können. Es besteht insbesondere ein Mangel an aktuellen Daten über die enzymatischen und genetischen Faktoren, die für diesen Verderb verantwortlich sind. Zudem sind die Aspekte der Lebensmittelsicherheit von mit fadenziehenden Bakterien kontaminiertem Brot, insbesondere hinsichtlich deren pathogenem Potential und deren Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit, noch nicht eingehend untersucht worden. Neben ungesäuertem Weizenbrot kann das Fadenziehen auch bei anderen Backwaren auftreten, einschließlich Brot aus alternativen Getreidesorten, wie sie für glutenfreies Brot verwendet werden. Ein tiefgreifendes Verständnis der Eigenschaften der für den Verderb verantwortlichen Bacillaceae ist für die Backwarenindustrie von großer Bedeutung. Ziel dieses Projektes ist es, die Wissenslücken zu schließen, indem die mit dem Fadenziehen in Verbindung stehenden Bacillaceae-Stämme charakterisiert werden, wobei der Schwerpunkt auf ihren enzymatischen Eigenschaften und ihrem genetischen Hintergrund liegt. Darüber hinaus wird das Pathogenitätspotenzial dieser Stämme untersucht und falls relevant, die Anfälligkeit alternativer Getreidearten für Fadenziehen. Die Ergebnisse werden wichtige Einblicke in die Mechanismen des Fadenziehens liefern und die Produktion von qualitativ hochwertigem Brot unterstützen, während gleichzeitig ein Beitrag zur Lebensmittelsicherheit und zur Verringerung der Lebensmittelverschwendung geleistet wird.

As part of a holistic strategy, the potential of climate-smart grain crops - specifically sorghum - is to be identified and subsequently exploited facing the challenge of a sustainable feeding of the growing world population. This is only possible with high-yield and weather-tolerant agricultural raw materials. The focus must be on crops that emit low levels of greenhouse gas while being resilient to heat and drought. Until now, sorghum has not been used as an ingredient in staple foods in Central European countries. However, sorghum shows a high field yield and is drought tolerant. Therefore, bundled research activities and cooperation with corporate partners are needed to establish the use of sorghum as a major ingredient in Western diet and to develop sensory accepted and high nutritional food products. Sorghum is already used as a staple food in African and Indian regions. However, the functionality and sensory attributes of wholegrain sorghum products do not meet the cultural European quality expectations. There is still limited understanding of the functional behaviour of different sorghum milling fractions in bakery and pasta products. It is crucial to investigate the impact of different milling fractions on technological functionality as well as on nutritional and sensory properties. Then we can adapt and control the milling process for producing high quality sorghum fractions. Furthermore, the grain and the milling fractions are functionalized by several approaches such as germination, enzymatic and hydrothermal approaches to optimize and increase the functionality in terms of digestibility and gas holding properties. Thus, sorghum-based gluten-free breads and new 3D printed texturates as well as sorghum-wheat-based breads, fine bakery products and pasta of higher nutritional value and sensory acceptability can be produced from climate-smart grains in Europe. The CLIC consortium consists of experts in the field of food technology, cereal process engineering with many years of expertise in the field of alternative cereal crops, i.e. University of Hohenheim, BOKU and HTLLMT Wels. Due to the similar effects of climate change on cereal cultivation, Germany and Austria are equally in search of solutions. Through a transnational project, the necessary knowledge can be multiplied, and the corresponding work packages are distributed according to the expertise of the research partners. The project will be coordinated by FEI (Germany) and ecoplus (Austria). The user committee consists of branches along the value chain: milling, additive suppliers, consultants, bakery and pasta production and related associations.