Eva Kirchhoff

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Eva Kirchhoff ist seit 2008 als Lebensmittelchemikerin am Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV tätig. Sie promovierte an der TU München und arbeitete langjährig an der Deutschen Forschungsanstalt für Lebensmittelchemie.

Richtig verpackt, lässt sich Energie gewinnen oder einsparen

Lackier und Kaschieranlage

Organische Solarzellen sind ein Zukunftsthema, weil die auf Kohlenstoff basierenden organischen Halbleiter viel weniger wiegen als herkömmliche Solarzellen aus Silizium. Sie lassen sich zudem sehr flexibel einsetzen. In Gebäuden könnte man sie, z. B. wie einen Film auf Fensterscheiben, gewellten …

Aus der Brotforschung

Ballaststoffe sind für den Körper sehr wichtig und in Vollkornbrot reichlich enthalten. Leider essen viele lieber Baguette, weil es ihnen besser schmeckt und weil sie das raue Gefühl von Vollkornbrot im Mund nicht mögen. Wir essen in westlichen Ländern im …

Im Zeitalter der Verpackung

Wir leben im Zeitalter der Verpackung. Das wird nicht nur Christo gern hören, auch Marketing, Medien und das Internet selbst arbeiten mit Schichten, Hüllen und Andeutungen. Jeden Link könnte man als Verpackung begreifen – also als das Erste und damit …

Lupinenfasern zur Cholesterol-Reduktion

 

Hipper sterben mit Lupinen

Die gesteigerte Absorption von Gallensäuren durch gezielte Ballaststoffzufuhr ist allgemein als Instrument zur Cholesterol –Reduktion, und damit zur Verminderung des Risikos an Darmkrebs zu erkranken, anerkannt. Das Cholesterol senkende Potenzial verschiedener Ballaststoffe ist über die Messung ihres Gallensäurebindevermögens vielfältig untersucht worden. Bislang gibt es in der Literatur jedoch wenig Daten zum Gallensäurebindevermögen von Leguminosenfasern, speziell der Lupine. Genießbare Sorten dieser Nutzpflanze lassen sich erst seit etwa zehn Jahren in Nordeuropa anbauen.

Eine vorliegende Studie des Fraunhofer Instituts für Verfahrenstechnik und Verpackung (IVV), gefördert durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF), hatte die Charakterisierung der Bindungsmechanismen zwischen Ballaststoffen aus Lupinen (Lupinus angustifolius L. Boregine) und der Gallensäure Taurocholsäure zum Ziel. Die Studie verwendete ein neu entwickeltes Verfahren, das den Verdauungsprozess im Reagenzglas simuliert, eine „In-Vitro-Digestion“. Es sollte insbesondere herausgefunden werden, welche Auswirkung mechanische und chemische Veränderungen der Fasern auf ihr Cholesterol senkendes Potenzial haben.

Während für die unbehandelte Lupinenfaser eine Bindungskapazität von 19% gegenüber Cholesterol nachgewiesen wurde, konnte durch mechanische und auch chemische Modifizierungen eine signifikante Steigerung dieser Eigenschaft erzielt werden. Ein partieller enzymatischer oder saurer Faserabbau konnte eine Verdopplung der Bindungskapazität auf 38% bewirken. Zum Vergleich: Cholestyramin, ein gängiger, Cholesterol hemmender pharmazeutischer Wirkstoff, weist eine Bindungskapazität von knapp 100% auf.

Die Studienergebnisse belegen die physiologische Wirkung der Lupinenballaststoffe und der Steigerungsfähigkeit dieser Eigenschaft durch gezielte strukturelle Modifizierung der Fasern. Der Einsatz von Lupinenfasern in der Nahrungsmittelindustrie sowie auch in der medizinischen Anwendung ist für die Zukunft vielversprechend.

Eine der unangenehmsten Begleiterscheinungen des Lebens ist das Sterben. Während mangels Erfahrungsberichten von Leuten, die schon mal gestorben sind, wenig über das Gefühl danach bekannt ist, ist der Sterbevorgang selbst äußerst unpopulär. Sehr populär dagegen sind ein paar Arten zu sterben: in der westlichen Welt sind Herz-Erkrankungen the western way to die, ebenfalls weit vorne sind Schlaganfälle.

Interessanterweise lassen sich diese beiden Todesursachen – immer wieder diskutiert, aber vermutlich doch – mit Cholesterin in Verbindung bringen, wobei es mit diesem fettartigen Naturstoff ist wie mit fast allem: zuviel ist ebenso ungünstig wie zu wenig, siehe auch zuviel Wasser (ertrinken im Meer) vs. zu wenig Wasser (verdursten, geht wegen des Salzwassers allerdings auch im Meer). Relativ unbestritten ist aber, dass die Durchschnittsperson in unserer fleischigen, fettigen, fressaffinen Gesellschaft mit Frittierfetisch zuviel Cholesterin zu sich nimmt, wenn zum Beispiel schon das Frühstück aus frittiertem Fett mit Öl in zerlassener Butter besteht. Deshalb ist es sinnvoll, Lebensmittel herzustellen, die dem Cholesterin entgegenwirken können.

Eine neue Studie der Fraunhofer Gesellschaft hat sich dabei auf die Lupine konzentriert, diese schön benamte Blume, deren Saaten man essen kann. In den Anden wird sie seit Jahrhunderten angebaut und gegessen, hierzulande gibt es erst seit kurzem süsse Lupinenarten, die besser als grauenvoll schmecken. Die Lupine hat den Vorteil, dass sie von ganz allein Cholesterin reduziert, in dem sie mit Ballaststoffen um sich wirft. Die Studie wollte diesen Effekt nachweisen und untersuchen, wie man ihn dazu noch verstärken kann. Und – Überraschung! – die Studie hat den Effekt bestätigt und mit einem paar mechanischen und chemischen Tricks die cholesterinsenkende Wirkung sogar verdoppeln können. Sonst würde der Artikel hier ehrlich gesagt auch gar nicht stehen, über Studien, die das Gegenteil der eigenen Vermutung belegen, schreibt man ja eher ungern.

Aber was bringt die Lupine mir so? Eine spannende Frage, die sich abgesehen vom Lupineneis in den nächsten Jahren noch genauer klären wird. Die Ballaststoffe der Lupine sind eine Art natürlicher Gesundheitswirkstoff. Bäckereien könnten deshalb zum Beispiel Brot mit Lupinenmehl backen, das gewissermaßen als cholesterinsenkendes Gegenmittel zum panierten Schweinebraten wirkt.

Nach dem gegenwärtigen Forschungsstand stirbt man also weniger oft an den üblichen Standardursachen, wenn man seine Mahlzeiten ab und an mit Lupinen versetzt – und damit erhöht sich natürlich die Chance auf eine ungewöhnlichere, hippere Todesart (z.B. ertrinken oder verdursten im Meer). Leute allerdings, denen Mode wichtig ist und die deshalb so sterben wollen wie alle anderen, nämlich an Herzinfarkten, Schlaganfällen und anderen Kreislauferkrankungen, die sollten in Zukunft auf eine möglichst lupinenarme Ernährung achten.


Pflanzliches Speiseeis mit Lupinenprotein und Rapsöl

 

Endlich Eisdemokratie

Eiscreme ist ein komplexes Mehrphasensystem aus flüssigen und festen Bestandteilen sowie Luft, dessen angenehmes Mundgefühl, Schmelzeigenschaften und Stabilität maßgeblich durch die als Emulgatoren und Stabilisatoren wirkenden Milch- und Eibestandteile bewirkt werden. Personen mit Unverträglichkeiten gegenüber Milch- oder Eibestandteilen finden auf dem Markt noch kein qualitativ entsprechendes Produktangebot auf Basis rein pflanzlicher Bestandteile. Fokussiert auf die Nachhaltigkeit der Zutaten und eine hohe ernährungsphysiologische Wertigkeit des Produkts ist es den Wissenschaftlern des Fraunhofer-Instituts für Verfahrenstechnik und Verpackung gelungen, ein neuartiges Herstellungsverfahren zu entwickeln. Dabei werden Milchproteine durch Proteine der heimisch angesiedelten Lupine angustifolius L. var. Boregine, Lactose durch Maltodextrine und Milchfett durch pflanzliche Fette, davon ein signifikanter Anteil Rapsöl, ersetzt.

Anspruchsvoll war besonders die Entwicklung des Proteinisolierungsverfahrens aus Lupinensamen unter Erhalt eines sensorisch ansprechenden, oxidativ stabilen und funktionell optimierten Proteinprodukts. Die Extraktion von geschälten, flokierten und entölten Lupinensamen, anschließende Proteinfällung und Sprühtrocknung des neutralisierten und pasteurisierten Produkts führen in diesem Verfahren zu einem Proteinisolat, das im Vergleich zu Magermilch- und Molkepulver gleichartige signifikant bessere Emulgiereigenschaften aufweist. Seine Emulgierkapazität ist mit 900 mL/g im Vergleich zu 360 bzw. 425 mL/g von Magermilch- bzw. Molkepulver mehr als doppelt so groß. Die Fraktionen α, β und δ- Conglutin des Lupinenproteins bewirken die außerordentlichen Stabilisierungs- und Emulgatoreigenschaften und können diese Funktion vollständig in der Speiseeismatrix übernehmen.

Das neuartige entwickelte Herstellungsverfahren für Lupineneis bewirkt zudem eine Stabilisierung der oxidationsempfindlichen ungesättigten Fettsäuren des Rapsöls. Das in Kürze auf dem Markt erhältliche hedonisch hoch bewertete Resultat ist ein cremiges Speiseeis mit geringerem Fett- und Zuckergehalt im Vergleich zu üblichen Produkten. Es ist frei von Milchproteinen, Laktose sowie Cholesterol.

Völlig anders als in der Zeit, als schlumpffarbenes Eis erfunden worden ist, gibt es seit Längerem einen deutlichen Trend hin zu naturbelassenen Lebensmitteln. Das ist gut und richtig. Aber dabei wird oft übersehen, dass nicht alles, was wir essen wollen, an Bäumen wächst, wo es von singenden Bauern in deiner Region auf handgeschnitzten Holzleitern unbehandelt in Weidekörbchen hineingepflückt und mit der Kutsche zum nächsten Biomarkt transportiert wird.

Vielmehr ist es so, dass einige Lebensmittel ohne die entsprechende Technologie überhaupt nicht existieren würden. Zum Beispiel Speiseeis. Schon die Konsistenz von Speiseeis ist ein mittleres Wunder der Lebensmitteltechnologie. Das kann jeder nachvollziehen, der mit acht Jahren mal seinen Lieblingskakao eingefroren hat und drei Stunden später wider Erwarten kein Schokoeis, sondern knirschigen Milchschnee ohne jeden Geschmack vorgefunden hat.

Aber die Herstellung von essbarem Eis braucht besondere Milchbestandteile und oft auch Emulgatoren, die beispielsweise aus Eiern gewonnen werden. Dagegen hat niemand etwas, außer denen, die keine Milch und kein Ei essen. Das ist der Grund, weshalb sommers viele Leute traurig an den langen Eisbudenschlangen vorbeilaufen – sie vertragen kein Eis, vor allem wegen Laktoseintoleranz, einer Milchunverträglichkeit. Die Eisschlangenteilnehmer ahnen oft nichtmal, dass in Deutschland geschätzt zwischen 15 und 25% damit zu kämpfen haben. Zumindest in unserem Sonnensystem ist Laktoseintoleranz sogar der Normalfall: unglaubliche 75% der Weltbevölkerung leiden darunter mehr oder weniger stark.

Eisessen – ein Luxus der laktosetoleranten Elite. Aber jetzt wird Eis ein bisschen oder sogar sehr viel demokratischer. Mit einem so komplizierten Verfahren, das bisher niemand entdeckt hat, schafft es das Fraunhofer Institut IVV vereinfacht formuliert, Milch und Ei durch Lupinen und Raps zu ersetzen. Zwei Pflanzen, die nebenbei gesagt auch noch wirklich attraktiv blühen und duften, das ist ja nicht ganz unwichtig. Man stelle ich sich vor, die europaweit angebaute Nutzpflanze der Zukunft wäre grotesk hässlich und würde nach Gerberei stinken wie etwa die Aasblume Rafflesia arnoldii. Hässliche Blumen haben es auch im echten Leben schwer.

Aber zurück zum Speiseeis: das lupinen- und rapsbasierte Ergebnis ist nicht nur gesünder, weil es keine tierischen Fette mehr enthält. Weil Lupinen und Raps ihren Cremigkeits-Job wesentlich besser machen als Milch und Ei, muss auch nur weniger Zucker und Fett zugesetzt werden. Und schließlich kann auch eine der benachteiligtsten Gruppen unter den Ernährungssonderlingen endlich Eisessen: die Veganer. Das entstehende Eis ist nämlich rein pflanzlich. Endlich Eisdemokratie.