Im Rahmen des Förderprogramms „Europa für Niedersachsen“, kofinanziert durch den Europäischen Sozialfonds Plus und den Europäischen Fonds für regionale Entwicklung, arbeitet SEGLER gemeinsam mit dem Deutschen Institut für Lebensmitteltechnik (DIL) in Quakenbrück an einem Forschungsvorhaben zur Proteingewinnung aus Grasland.
Grasprotein als ungenutzte Ressource
Gegenstand des Projekts ist die Entwicklung eines innovativen Verfahrens zur Gewinnung von RuBisCO-Protein aus Gras für den menschlichen Verzehr, unter Einsatz von Presstechnik und PEF-Technologie. Die wissenschaftliche Grundlage und das Projektziel beschreibt das DIL wie folgt:
Es leben über acht Milliarden Menschen auf der Erde, Tendenz stark steigend. Ein Mensch benötigt ca. 25,55 kg Protein pro Jahr. Es stellt sich seit Jahren die Frage, wie eine ausreichende Grundversorgung mit nachhaltigem, emissionsarmem Protein bewerkstelligt werden kann. Dazu wird stetig nach neuen pflanzlichen Proteinquellen gesucht, die in großer Menge verfügbar sind und eine Alternative zu tierischem Protein darstellen. Eine bisher nahezu unbeachtete Quelle ist Protein aus Grasland. Rein rechnerisch könnten 44% der Weltbevölkerung ihren Proteinbedarf durch in der EU gemähtes Gras decken.
Das Verfahren zur Gewinnung von Proteinen aus Gras lässt sich grundsätzlich in drei Hauptschritte einteilen:
- Trennung des Safts von den Feststoffen (z. B. durch Pressen)
- Fällung der Proteine aus dem Saft
- Finale Proteingewinnung und Stabilisierung (z. B. durch Trocknung)
Um die Ausbeute und die Wirtschaftlichkeit des Pressens, aber auch den nachfolgenden Schritten zu erhöhen, ist eine Vorbehandlung in Form von Zerkleinerung und Zellaufschluss nötig. Eine Elektroporation der Grasgewebe bzw. Zellen mittels gepulster elektrischer Felder (PEF) stellt eine energieeffiziente Möglichkeit dar. Allerdings stellen das Gras in faseriger Form und die groben Pflanzenteile eine besondere Herausforderung für die Zuführung in einer PEF-Anlage dar. Dadurch ergibt sich das Ziel des Projekts: Entwicklung eines Verfahrens zur Förderung und zum Zellaufschluss für die Gewinnung von Grasprotein – insbesondere Ribulose-1,5-bisphosphat-carboxylase-oxygenase, kurz: RuBisCO – aus Gräsern für den menschlichen Verzehr.
PEF-Technologie als Schlüssel zur Grasprotein-Gewinnung
Die PEF-Technologie ist ein nicht-thermisches Verfahren, bei dem kurze Hochspannungsimpulse Zellmembranen durch Elektroporation durchlässig machen. Sie wird vor allem in der Lebensmittelverarbeitung eingesetzt, um Mikroorganismen abzutöten oder die Extraktion bioaktiver Substanzen zu erleichtern. Um das elektrische Feld um das Produkt herum erzeugen zu können, wird eine luftfreie Umgebung benötigt. Das abgemähte Gras wird zunächst mit einer Pressschnecke vorverdichtet und anschließend durch eine PEF-Zelle geleitet. Die luftfreie Komprimierung und der Wassergehalt der Grasfasern sollen die Leitfähigkeit gewährleisten. Nach der PEF-Behandlung erfolgt eine zweite Pressung der Fasern zur Trennung in flüssige und feste Bestandteile. Aus dem so gewonnenen proteinhaltigen Fluid kann essbares Protein extrahiert werden.
Wir freuen uns auf die Zusammenarbeit mit dem DIL Quakenbrück und danken der Technologieberatung Struve für die Begleitung des Projekts.
