ISBN 9783843919876

978-3-8439-1987-6, Reihe Verfahrenstechnik

Mario Hirth
Untersuchungen zum Potential des Kochextrusionsprozesses zur Formulierung von bioaktiven Molekülen in stärkebasierten Produkten

175 Seiten, Dissertation Karlsruher Institut für Technologie (2014), Softcover, A5

Zusammenfassung / Abstract

Kochextrudierte Produkte wie Snacks, Frühstückscerealien und Müsliriegel sind aufgrund ihrer Textur, Geschmack und Farbe bei Konsumenten sehr beliebt und haben einen großen Stellenwert in der Ernährung eingenommen. Jedoch werden sie aufgrund ihrer Zusammensetzung, die hauptsächlich aus Kohlenhydraten und Fetten besteht, als unausgewogene und ernährungsphysiologisch wenig sinnvolle Produkte für die Ernährung eingestuft. Um den Nährwert dieser Produkte zu erhöhen, können sekundäre Pflanzenstoffe in Form von Extrakten aus Früchten und Gemüse oder inhaltsstoffreiche Pressrückstände der Fruchtsaftherstellung, kochextrudierten Produkten hinzugefügt werden. Vor allem Beerenfrüchte, so auch die Heidelbeere (Vaccinium myrtillus) oder die Aroniabeere (Aronia melanocarpa), sind reich an bioaktiven Inhaltsstoffen wie Anthocyanen. Da die biologische Wirkung von sekundären Pflanzeninhaltsstoffen sowie ihre Toxizität kritisch und kontrovers diskutiert wird, gewinnt es an Bedeutung zu verstehen, wie diese Moleküle durch den Extrusionsprozess erhalten oder abgebaut werden können. Aufgrund ihrer intensiven Farbe haben vor allem Anthocyane zudem großes Potential synthetische Farbstoffe, vor allem die in der Kritik stehenden Azofarbstoffe, in gefärbten Lebensmitteln zu ersetzen. Jedoch sind vor allem Anthocyane außerhalb ihres natürlichen Milieus, im isolierten Zustand, äußerst anfällig gegenüber destabilisierenden Faktoren. Daher ist es bisher äußerst schwierig, diese Moleküle ohne Qualitäts- und Funktionsverlust in Lebensmittelmatrizes einzubringen. Die Erzeugung der konsumentengerechten Struktur von kochextrudierten Produkten erfordert jedoch das Einbringen von thermischer und mechanischer Energie um die gewünschte Textur einzustellen. Um bioaktive Moleküle verlustfrei in kochextrudierte Produkte einbringen zu können, ist es wichtig, deren Reaktionskinetik in Abhängigkeit von prozessinduzierten Beanspruchungen zu bestimmen. In dieser Arbeit wird das Potential der Kochextrusion zur Formulierung von bioaktiven Molekülen im Kochextrusionsprozess aufgezeigt. Hierfür wird mit einem Doppelschneckenextruder der Schnellläufergeneration experimentell ein Zusammenhang von Prozessparametern auf die Stabilität von ausgewählten bioaktiven Inhaltsstoffen untersucht. Es werden Grundlagen geschaffen, die es ermöglichen, gezielt den Erhalt bzw. den Abbau bioaktiver Inhaltsstoffe basierend auf Prozessparametern einstellen zu können.