Nanotechnologie in der Lebensmittelkonservierung
Um das Gesundheitspotenzial vieler bioaktiver Bestandteile von Lebensmitteln ausnutzen zu können, sind spezielle Verarbeitungs- und Lagerungsvorgänge erforderlich. Unter Einsatz geeigneter Polysaccharide ist es möglich, die bioaktiven Verbindungen während der Verarbeitung und Lagerung zu schützen und sie nur im unteren Darmtrakt freizusetzen. Mit Nanokapseln wollte man nun Stabilitätsprobleme überwinden. Auf dieser Basis verfolgte das EU-finanzierte Projekt "Development of foods containing nanoencapsulated ingredient" (NANOFOODS) die Idee der Anwendung einer maßgeschneiderten Nanokapseltechnologie zur Konservierung bioaktiver Verbindungen in Lebensmitteln während der Verarbeitung und Lagerung. Wie auf der Internetseite des Projekts deutlich wird, interessierten sich die Partner insbesondere für die bioaktiven Verbindungen mit potenzieller entzündungshemmender Wirkung wie etwa Omega-3-Fettsäuren, Butyrat und den Silymarinkomplex. Man entwickelte eine Reihe von Prototypen von mikroverkapselten Verbindungen unter Einsatz verschiedener Kombinationen der Kern- und Kapselmaterialien. Omega-3, verkapselt Stärkekomplexen und in ein Lebensmittelprodukt integriert, sollte dann die Lagerung bis zum Zeitpunkt des Verbrauchs überstehen. Um die Prototyptechnologie für die Industrieproduktion anzupassen, erforschten die Partner Verfahren zur Nanokapselgefriertrocknung und -sprühtrocknung. Verschiedene Stärke-Omega-3-Komplexe wurden in Hinsicht auf die thermische und oxidative Stabilität physikalisch charakterisiert. Man beurteilte außerdem deren Funktionalität unter simulierten Magen-Darm-Trakt-Bedingungen, indem die Komplexe extremen pH-Werten und enzymatischer Verdauung ausgesetzt wurden. Der nächste Schritt war das Einbringen dieser bioaktiven nanoverkapselten Omega-3-Fettsäuren und Silymarine in neuartige Lebensmittel wie Teigwaren oder Brotteig. Versuche mit diesen Nahrungsmittel an Patienten mit Reizdarmsyndrom (irritable bowel syndrome, IBD) oder Colitis ulcerosa ergaben eine Verbesserung im Entzündungsstatus, was eine vorteilhafte Wirkung anzeigt. Insgesamt lieferte das NANOFOODS-Projekt eine erfolgreiche Veranschaulichung der Verbesserung der Verarbeitungsstabilität bioaktiver Inhaltsstoffe, etwa bei Silymarinen und mehrfach ungesättigten Fettsäuren (PUFA), durch Nanoverkapselung. Der NANOFOODS-Ansatz könnte den Anforderungen an Lebensmittelprodukte hinsichtlich eines verbesserten Nährwerts, der Qualität und der Sicherheit standhalten.
