Alfalfa enthält rund 400g–600g Rohprotein pro 1000g Trockenmasse.Es ist weltweit
die am meisten Protein pro ha produzierende Nutzpflanze.Daraus ergibt sich ein erhebliches
Potenzial für die Humanernährung.Im Rahmen dieses Projektes sollte ermittelt
werden inwieweit Alfalfa-Protein als Caseinersatz in Feinkostprodukten Verwendung
finden könnte.Der Alfalfaprotein-Komplex weist im Vergleich zu Casein eine ernährungsphysiologisch
hochwertigere Aminosäurezusammensetzung auf.Auch die
Anteile an lebensnotwendigen Nährstoffen wie verschiedene Vitamine,Calzium und
poly-ungesättigte Fettsäuren sind in einem Alfalfaprotein-Extrakt um ein Vielfaches
mehr enthalten als in einem Caseinprodukt.Aus diesem Grund wurden im Rahmen
dieses Projektes versucht die lebensmitteltechnologischen Fähigkeiten des Alfalfaproteins
zu ermitteln.Hierzu wurde das Wasserbindevermögen, die Gelbildeeigenschaften
und Quellfähigkeit,sowie die Emulgierfähigkeit und Viskosität eines Alfalfa-
Pulvers analysiert.Die Ergebnisse der Analysen weisen darauf hin, dass Alfalfa für Feinkostprodukte,und
ebenfalls für alle anderen Bereiche der Lebensmittelindustrie,interessant sein könnte.Dies könnte bereits,durch das hohe Aufkommen von essentiellen Aminosäuren und
weiteren ernährungsphysiologisch wertvollen Nährstoffen in Alfalfa,gegeben sein.Es
lässt sich zudem erkennen,dass...
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Alfalfa contains about 400g–600g raw protein per 1000g dry mass.It is worldwide
the most protein per ha producing crop.This indicates an enormous potential for
human consumption.The possibility of alfalfa protein as a replacement for casein in
deli products was investigated within this project.Compared to casein,the alfalfa
protein complex shows a higher nutritional quality especially concerning its amino acid
composition,various vitamins,calcium and polyunsaturated fatty acids (PUFA).Therefore,an effort was made to analyse the food technological abilities of alfalfa
protein like its water binding capacity,gel builder ability,solubility and swell ability,as
well as emulsifying properties and viscosity.The results point out that alfalfa could be an interesting food component for the deli
industry and food industry in general.This could already be set with high amount of
essential amino acids and high nutritive components,alfalfa contains.The results also
indicate that...
Inhaltsverzeichnis
I Einleitung
II Aufgabenstellung
III Stand des Wissens
1) Geschichte der Pflanze
2) Bisherige Anwendung
3) Zusammensetzung der Pflanze
3.1) Systematik
3.2) Aufbau
4) Lebensmittelrechtliche Zugehörigkeit und Kennzeichnung
5) Ernährungsphysiologische Aspekte – Functional Food – Health Claims
5.1) Ernährungsphysiologische Aspekte
5.2) Functional Food – Health Claims
6) Herstellung des Proteinpulvers
7) Verfügbarkeit von Proteinpulver weltweit
8) antibakterielle und fungizide Wirkung
9) GVO und gv-Alfalfa
10) Casein in Feinkostprodukten
11) Feinkostprodukte
12) Lebensmitteltechnologische Aspekte in Feinkostsystemen
12.1) Wasserbindevermögen, Gelbildung, Quellfähigkeit
12.2) Emulgierfähigkeit
12.3) Viskosität
IV Eigene Untersuchungen
1) Definitionen
1.1) Isoelektrischer Punkt
1.2) Einsalzeffekt
2) Material und Methoden
2.1) Alfalfa-Pulver
2.2) Alfalfaprotein-Gewinnung
2.3) Casein-Produkt
2.4) Zentrifuge
2.5) Rotationsviskosimeter
3) Versuchsbeschreibung und Ergebnisse
3.1) Kjeldahl
3.2) Wasserbindevermögen, Gelbildung, Quellfähigkeit
3.3) Emulgierfähigkeit und Viskosität
3.3.1) Emulgierfähigkeit – Temperaturabhängigkeit
3.3.2) Emulgierfähigkeit – Abhängigkeit vom pH-Wert
3.3.3) Emulgierfähigkeit – Salzabhängigkeit
3.3.4) Viskosität
V Ergebnisdiskussion
1) Kjeldahl
2) Wasserbidevermögen, Gelbildung, Quellfähigkeit
3) Emulgierfähigkeit und Viskosität
3.1) Emulgierfähigkeit – Temperaturabhängigkeit
3.2) Emulgierfähigkeit – Abhängigkeit von pH-Wert
3.3) Emulgierfähigkeit – Salzabhängigkeit
3.4) Viskosität
VI Zusammenfassung
VII Summary
Zielsetzung & Themen
Die Arbeit untersucht das Potenzial von Alfalfa (Medicago sativa) als kostengünstige und nährstoffreiche Alternative zu Casein in der Feinkostindustrie. Die zentrale Forschungsfrage ist, inwieweit Alfalfa-Proteine aufgrund ihrer technologischen Eigenschaften wie Wasserbindevermögen, Emulgierfähigkeit und Viskosität in der Lebensmittelherstellung als Caseinersatz dienen können.
- Vergleich der technologischen Funktionalität von Alfalfa-Pulver und Casein
- Analyse der ernährungsphysiologischen Zusammensetzung von Alfalfa
- Einflussfaktoren auf das Wasserbindevermögen (Temperatur, pH-Wert, Salzgehalt)
- Untersuchung des Emulgierverhaltens und der Viskosität unter variablen Prozessbedingungen
- Bewertung der Wirtschaftlichkeit und des Einsatzpotenzials in der Feinkostherstellung
Auszug aus dem Buch
1.) Geschichte der Pflanze
Alfalfa wurde vor 9000 Jahren [EFSA 2009] als „Wunder–Lebensmittel“ von arabischen Reitern entdeckt, die der Pflanze ihren Namen gaben. Übersetzt bedeutet Alfalfa soviel wie „Vater aller Nährstoffe“. Sie verfütterten es an ihre Nutztiere und entdeckten darüber eine Steigerung der Energie– und Arbeitsleistung. Alfalfa wurde als hilfreiches Lebensmittel gegen viele gesundheitliche Probleme bekannt, die durch Ernährungsdefizite (Mangel an lebensnotwendigen Nährstoffen) hervorgerufen wurden. Sie wurde auch als ganzheitlich unterstützendes Lebensmittel verwendet und man schrieb ihr eine verjüngende Wirkung zu. Aufgrund des weit reichenden und tiefen Wurzelsystems der Pflanze (bis zu 6 m) ist diese Reich an Mineralstoffen wie Kalzium, Magnesium, Phosphor und Eisen und galt aufgrund dessen als unterstützend wirkend für den Knochen- und Zahnaufbau [RAINTREE NUTRITION Inc. 1996].
Durch Emigranten wurde die Pflanze in der ganzen Welt bekannt und angepflanzt. Sie wurde weltweit unter dem Namen Alfalfa bekannt. Alfalfa wird heute hauptsächlich als wichtigste Grün- und Trockenfutterpflanze für Nutztiere (u. a. Milchkühe, Pferde, Schafe) als Protein- und Vitaminlieferant eingesetzt. Außerdem findet die Pflanze im landwirtschaftlichen Sektor als Leguminose (Hülsenfrüchtler) Anwendung, da sie in der Lage ist, den Stickstoff der Luft im Boden zu binden. In der westlichen und der traditionellen chinesischen Medizin wird Alfalfa ebenfalls angewendet, insbesondere für die Erkrankung des Magen-Darm-Traktes. Bei Alfalfa handelt es sich um eine der am besten studierten Pflanzen und um die weltweit am häufigsten angebaute Nutz- und Futterpflanze [BURGERSTEIN et al. 2002].
Bereits seit 1992 werden Alfalfa-Produkte im Rahmen der Humanernährung (menschliche Ernährung) konsumiert. Der teilweise verwendete Begriff „Luzerne“ wird synonym für Alfalfa verwandt.
Zusammenfassung der Kapitel
I Einleitung: Die Einleitung beleuchtet die steigende Nachfrage nach hochwertigen Proteinen bei wachsender Weltbevölkerung und die Eignung von Alfalfa als alternative Proteinquelle zu Casein.
II Aufgabenstellung: Dieses Kapitel definiert die Zielsetzung der Untersuchung: den Vergleich der technologischen Eigenschaften von Alfalfa und Casein für Feinkostanwendungen.
III Stand des Wissens: Hier werden historische Aspekte, die Zusammensetzung, die weltweite Verfügbarkeit sowie rechtliche und ernährungsphysiologische Grundlagen der Alfalfa-Pflanze dargelegt.
IV Eigene Untersuchungen: Dieses Kapitel beschreibt die durchgeführten Versuchsreihen, einschließlich Proteinbestimmung nach Kjeldahl, Wasserbindevermögen sowie Emulgierfähigkeit und Viskositätsmessungen.
V Ergebnisdiskussion: Die Resultate der Versuche werden analysiert und diskutiert, wobei insbesondere der Einfluss von pH-Wert, Temperatur und Salzgehalt auf die Funktionalität des Alfalfa-Pulvers im Vordergrund steht.
VI Zusammenfassung: Abschließend wird das Potenzial von Alfalfa als Caseinersatz beurteilt und der Bedarf für weiterführende Studien mit isoliertem Alfalfa-Proteinkonzentrat hervorgehoben.
Schlüsselwörter
Alfalfa, Medicago sativa, Casein, Proteinquelle, Feinkostprodukte, Wasserbindevermögen, Emulgierfähigkeit, Viskosität, Lebensmitteltechnologie, Functional Food, Aminosäuren, Proteinextrakt, Rheologie, Leguminosen, Nutzpflanze.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser wissenschaftlichen Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit untersucht, ob die Pflanze Alfalfa als eine kostengünstige und nährstoffreiche Alternative zu dem teureren Milchprotein Casein in der Feinkostherstellung eingesetzt werden kann.
Was sind die zentralen Themenfelder der Untersuchung?
Die Themenfelder umfassen die ernährungsphysiologische Analyse der Alfalfa-Pflanze, die Untersuchung ihrer technologischen Funktionalität wie Wasserbindung und Emulgiervermögen sowie rechtliche Aspekte zur Verwendung als neuartiges Lebensmittel.
Was ist das primäre Ziel oder die Forschungsfrage der Arbeit?
Das primäre Ziel ist zu ermitteln, ob die funktionellen Eigenschaften von Alfalfa-Proteinen ausreichen, um das in Feinkostprodukten üblicherweise verwendete Casein vollständig oder teilweise zu ersetzen.
Welche wissenschaftlichen Methoden kommen zum Einsatz?
Zur Bestimmung der Funktionalität wurden unter anderem die Stickstoff-Bestimmung nach Kjeldahl, gravimetrische Zentrifugationsversuche zur Wasserbindung sowie rheologische Messungen mittels Rotationsviskosimeter durchgeführt.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in eine theoretische Aufarbeitung des aktuellen Wissensstandes zur Pflanze und eine praktische Untersuchung, in der Alfalfa-Pulver unter verschiedenen pH-Werten, Temperaturen und Salzkonzentrationen geprüft wurde.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren diese Arbeit?
Wichtige Begriffe sind Alfalfa, Casein-Ersatz, Feinkostprodukte, Wasserbindevermögen, Emulgierfähigkeit, Lebensmitteltechnologie und Proteinkonzentrat.
Welchen Einfluss hat die Temperatur auf das Wasserbindevermögen von Alfalfa?
Die Untersuchung zeigt, dass bei 50 °C und 85 °C eine Abnahme der Wasserbindeeigenschaft zu verzeichnen ist, was auf die komplexen Inhaltsstoffe des verwendeten Pulvers zurückgeführt wird.
Wie wirkt sich der pH-Wert auf die Emulgierfähigkeit aus?
Bei einem pH-Wert von 3,5 zeigte sich, dass Alfalfa in bestimmten Mischverhältnissen (20/80) eine höhere Bindefähigkeit aufweist, während Casein bei einem Verhältnis von 50/50 deutlich besser emulgiert.
- Arbeit zitieren
- Dominique Weiß (Autor:in), Florian Seer (Autor:in), Philipp Gmelch (Autor:in), Matthias Veser (Autor:in), 2010, Alfalfa als Protein-Aminosäureprodukt zum Einsatz in Feinkostprodukten, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/156558
