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Enginomics in food quality design: the case of shelf-stable fruit-, vegetable- and legume-based foods

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Konzeption der qualitativ hochwertigen Lebensmittel der Zukunft

Die heutige Nahrungskette steht vor einer Reihe von ernsten Herausforderungen. Für eine nachhaltige Zukunft der Ernährung ist entscheidend, wie die Superkräfte von nährstoffreichen pflanzlichen Lebensmitteln genutzt werden können.

Lebensmittel und natürliche Ressourcen icon Lebensmittel und natürliche Ressourcen

Die derzeitige Realität im Ernährungssektor ist gekennzeichnet durch eine wachsende Nachfrage nach Lebensmitteln aufgrund der zunehmenden Weltbevölkerung, durch eine begrenzte Verfügbarkeit natürlicher Ressourcen sowie durch ein hohes Maß an Lebensmittelverlusten und -verschwendung, was durch den Klimawandel beeinflusst ist und selbst zu diesem beiträgt. Das vom Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmenprogramm finanzierte Projekt FOODENGINE konzentrierte sich auf die Weiterverarbeitung von Rohstoffen aus Obst, Gemüse und Hülsenfrüchten zu hochwertigen, gesunden Lebensmitteln oder Lebensmittelzutaten unter Verwendung eines Enginomics-Ansatzes. „Diese Rohstoffe bieten einen hohen Nährwert und senken gleichzeitig den CO2-Fußabdruck unserer Ernährung“, erklärt Ann Van Loey, Projektkoordinatorin und Professorin an der KU Leuven, Belgien. Durch die Verknüpfung von Omik-Methoden mit Chemometrie ist es FOODENGINE gelungen, qualitative Veränderungen in FVL-Lebensmittelsystemen instrumentell zu quantifizieren und – über einen kinetischen Multi-Response-Ansatz – Veränderungen während der Verarbeitung und Lagerung zu modellieren. Außerdem wurden die analytischen Eigenschaften mit den sensorischen Eigenschaften, der Verbraucherakzeptanz und den Faktoren, die die Verbraucherpräferenz bestimmen, verknüpft, um neue pflanzliche Produkte oder Zutaten zu entwickeln, die den Anforderungen der Verbraucherinnen und Verbraucher Rechnung tragen.

Ernährungsphysiologische Schätze

Neun der 13 Forschungsprojekte, die von den FOODENGINE-Stipendiaten durchgeführt wurden, konzentrierten sich auf Hülsenfrüchte oder auf Hülsenfrüchten basierende Zutaten, einschließlich der Verarbeitung ganzer Hülsenfrüchte und der Entwicklung von auf Hülsenfrüchten basierenden Zutaten zur Verwendung in Lebensmitteln. Dabei wurden Aspekte wie Geschmack, Aroma und Textur sowie strukturelle und gesundheitsrelevante Eigenschaften berücksichtigt. Unter anderen pflanzlichen Produkten zeichnen sich Hülsenfrüchte als nährstoff- und proteinreiche Lebensmittel aus. Sie liefern eine umfangreiche Palette an Nährstoffen, darunter langsam verdauliche Stärke und Ballaststoffe, Proteine, Mineralstoffe, Vitamine und bioaktive Verbindungen. Außerdem können sie mit einer effizienten Nutzung von Land und Wasser angebaut werden und unter nachhaltigen und umweltfreundlichen Bedingungen Stickstoff binden. „Wir haben gezeigt, dass es ein großes Potenzial für Produktinnovationen auf der Grundlage von Hülsenfrüchten gibt, da durch gezielte Verarbeitung und/oder Produktformulierung interessante Strukturen, Aromen, Geschmacksprofile, Aussehen und Verdaulichkeitsmuster erzielt werden können“, erklärt Van Loey. FOODENGINE ergründete auch die für den Verzehr von Produkten auf der Basis von Hülsenfrüchten ausschlaggebenden Wahrnehmungsfaktoren der Endverbraucherinnen und Endverbraucher und führte dazu eine groß angelegte, kultur- und länderübergreifende Umfrage durch. Die Umfrage lieferte wertvolle Einblicke in die Hürden und Triebkräfte des Konsums von Hülsenfrüchten sowie in die Bereitschaft, Produkte auf tierischer Basis durch Hülsenfrüchte zu ersetzen. Diese Erkenntnisse können genutzt werden, um Strategien zur Förderung der Aufnahme von Hülsenfrüchten in die Ernährung zu entwickeln.

Verbreitung von Fachwissen

Anfang 2020 führte der Ausbruch der COVID-19-Pandemie zu starken Einschränkungen der Mobilität und einem begrenzten Zugang zu industriellen und akademischen Forschungseinrichtungen. Durch die Umplanung von Entsendungen und die Umstellung aller netzwerkweiten Schulungsaktivitäten auf ein Online-Format gelang es dem Konsortium jedoch, das Projekt auf Kurs zu halten. „Auf der Abschlusskonferenz gaben die Stipendiatinnen und Stipendiaten an, dass es eine sehr herausfordernde, aber lohnende und bereichernde Erfahrung war, die auch zu ihrer persönlichen Entwicklung beigetragen und sie belastbarer und selbstbewusster gemacht hat“, fasst Van Loey zusammen. Die Stipendiatinnen und Stipendiaten von FOODENGINE erhielten Einblick in verschiedene Möglichkeiten sowohl zur Qualitätssteigerung während der Lagerzeit auf der Grundlage wissenschaftlicher Erkenntnisse als auch zur Entwicklung künftiger Lebensmittelsysteme mit minimalen Auswirkungen auf das Klima und maximalem Nutzen für die menschliche Gesundheit. Mehrere Stipendiatinnen und Stipendiaten arbeiten derzeit in einem europäischen Unternehmen für Lebensmittel(-zutaten) in der Forschung und Entwicklung. Darüber hinaus trugen sie zu verschiedenen Aufklärungs- und Verbreitungsmaßnahmen bei, darunter Presseveröffentlichungen, ein lokaler Workshop, eine Veranstaltung zum Thema „Science is wonderful“, ein ΥouTube-Video und Aktivitäten in den sozialen Medien, um Wissen und Fachkenntnisse an die breite Öffentlichkeit weiterzugeben.

Schlüsselbegriffe

FOODENGINE, Lebensmittel, Enginomics, pflanzliche Produkte, pflanzenbasierte Produkte, Hülsenfrüchte, Zutaten, gesunde Lebensmittel, nachhaltige Lebensmittel

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