Trester Up-Cycling durch Extraktion von Antioxidantien

Wie aus Reststoffen der Lebensmittelindustrie wertvolle Mikronährstoffe gewonnen werden können

Trester sind Pressrückstände, die bei der Fruchtsaftproduktion als Reststoffe anfallen. Sie bestehen folglich hauptsächlich aus Schalen, Stängel und Kernen. Da nicht alle Nährstoffe in den Fruchtsaft übergehen, beinhalten Trester noch wertvolle Mikronährstoffe, wie beispielsweise Antioxidantien. Antioxidantien sind Stoffe, die Zellen vor Stress schützen können und daher werden sie häufig Lebensmittel aber auch Kosmetika zugesetzt. Die Gewinnung von Antioxidantien aus Trestern kann jedoch herausfordernd sein, da diese Stoffe teilweise von Stützstrukturen der Pflanze, wie beispielsweise Cellulose oder Pektin, zurückgehalten werden. Aus diesem Grund wurde ein Forschungsprojekt durchgeführt, um herauszufinden, inwieweit solche Stützstrukturen die Extraktion von Antioxidantien hemmen und wie sich der enzymatische Abbau dieser Strukturen auf die Gewinnung von Antioxidantien aus Trestern auswirkt. Es wurde auch untersucht, ob es dabei Unterschiede zwischen Trestern von weichen (z.B. Johannisbeeren und Apfelbeeren) und harten (z.B. Apfel und Karotten) Früchten gibt.

Für das Projekt wurden Apfel-, Apfelbeeren-, Karotten-, Johannisbeeren- und Traubentrester untersucht (siehe Abbildung 1). Antioxidantien wurden aus diesen Trestern ohne Enzyme, sowie mit Pektinase extrahiert. Pektinase ist ein Enzym, das Pektine abbaut. Des Weiteren wurde die Menge an Stützsubstanz, also die Menge an Pektin, bestimmt. Dabei zeigte sich, dass wie erwartet Apfel- und Karottentrester die größte Menge an Stützsubstanz aufwiesen, und Apfelbeeren- und Johannisbeerentrester die geringste Menge. Traubentrester lag im Mittelfeld.

Die Menge an Antioxidantien wurde kolorimetrisch über die Farbintensität bestimmt (siehe Abbildung 2). Dafür wurden die Antioxidantien komplexiert, wodurch sie farbig wurden. Je farbiger also die Lösung, desto mehr Antioxidantien sind enthalten. Im Allgemeinen zeigte sich, dass Apfelbeeren- und Traubentrester am meisten und Apfel- und Karottentrester am wenigsten Antioxidantien enthielten (siehe Abbildung 3). Bei Apfelbeeren- und Traubentrester war zudem zu beobachten, dass ein Großteil der Antioxidantien organische Farbstoffe waren. Die Ergebnisse der Extraktion von Antioxidantien nach Abbau von Stützstrukturen zeigten eine deutlich erhöhte Extrahierbarkeit von Antioxidantien bei allen Trestern. Besonders bei Johannisbeerentrester war dieser Effekt sehr deutlich. Hier konnte die doppelte Menge an Antioxidantien extrahiert werden. Das deutet darauf hin, dass die Antioxidantien besonders stark von Stützstrukturen zurückgehalten werden und sich sogar eventuell an diese anlagern. Am schwächsten war die Erhöhung bei Karottentrester ausgeprägt. Karottentrester enthält zwar viele Stützstrukturen, jedoch nur eine geringe Menge an Antioxidantien. Des Weiteren gehört ein Großteil von Antioxidantien in Karottentrestern zu den Carotinoiden, die sich eher in den äußeren Bereichen in der Pflanze befinden und somit deren Extraktion nicht von Stützstrukturen beeinflusst wird.

In den nächsten Schritten des Projektes sollen nun noch weitere Enzyme und deren Einfluss auf die Extrahierbarkeit von Antioxidantien untersucht werden. Das wird dann zeigen, ob Antioxidantien von bestimmten Strukturen bei der Extraktion zurückgehalten werden, oder ob nur die Menge an Stützsubstanz bestimmt, wie gut diese Stoffe aus Trestern gewonnen werden können.

Dieses Projekt wurde gefördert vom Tiroler Wissenschaftsfond.

Für mehr zum Projekt, wenden Sie sich bitte an:

Verena Wiedemair
Wissenschaftliche Assistenz & Projektmanagement
Department Lebensmitteltechnologie & Ernährung
+43 512 2070 – 3827
verena.wiedemair@mci.edu