Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Eiweiße aus Reis – Rohstoff statt Abfall

01.10.2015

Extrahiert man Reisstärke aus dem Reis, bleiben Eiweiße zurück. Ein wertvoller Rohstoff, der bislang von Reisstärkeproduzenten teuer entsorgt wird. Ein neues Verfahren spaltet das Eiweiß nun in kleinere Stücke, in Peptide, und reinigt sie. Die Peptide wiederum könnten in Kosmetika und Nahrungsergänzungsmitteln wertvolle Dienste leisten.

Reis enthält viele wertvolle Bestandteile und dient weiten Teilen der Erdbevölkerung als Grundnahrungsmittel. Zum überwiegenden Teil besteht das Getreide aus Stärke. Diese wird von vielen Betrieben extrahiert und verkauft, etwa als gluten- und allergenfreie Babynahrung.


Mit spezieller Filtrationstechnik werden die Peptide aus dem Reis-Eiweiß der Größe nach getrennt.

© Fraunhofer UMSICHT

Die Eiweiße, die dabei übrig bleiben, entsorgen die Hersteller vielfach – und das zu hohen Preisen. Dabei könnten die Eiweiße aufgrund ihrer physiologischen Aktivität von großem Nutzen sein: etwa für Nahrungsergänzungsmittel oder für Kosmetika. Sie sind ein reines Naturprodukt, und der Körper kann sie gut aufnehmen.

Im EU-Projekt BIORICE haben Forscherinnen und Forscher des Fraunhofer-Instituts für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT in Oberhausen gemeinsam mit europäischen Partnern nun ein Verfahren entwickelt, um diesen Rohstoff zu nutzen.

»Wir haben aus einem Nebenprodukt, das eigentlich Kosten verursacht, ein hochwertiges Produkt generiert, das in Nahrungsmitteln und Kosmetika genutzt werden kann«, sagt Dr.-Ing. Jürgen Grän-Heedfeld, Wissenschaftler am UMSICHT. »Das ist für diesen Rohstoff bislang einzigartig.«

Peptide – nach Größe sortiert

Doch wie werden die Eiweiße verarbeitet? Zunächst spalten die italienischen Projektpartner von der Universität Bologna die Eiweiße in Bruchstücke auf, die Peptide. »Wir trennen diese Peptide der Größe nach, wir sortieren sie quasi«, erläutert Grän-Heedfeld. Dazu nutzen die Forscher verschiedene Membranen, die wie Filter wirken.

Zunächst filtern sie die Peptide, die in einer wässrigen Suspension vorliegen, über eine Membran mit 0,2 Mikrometer großen Poren. Die größeren unverdauten Proteine, die man also selbst mit bloßem Auge erkennen kann, bleiben vor der Membran hängen. Die Lösung, die die Membran passiert hat, ist nun klar: Die darin enthaltenen Peptide sind zu klein, um sie mit dem Auge erkennen zu können.

Diese Lösung schleusen die Wissenschaftler nun durch drei weitere Membranen. Das Ergebnis: Peptide in vier verschiedenen Größenordnungen. Der Vorteil dieser Methode: Die Forscher setzen ausschließlich auf physikalische Trennmethoden, es kommt keinerlei Chemie zum Einsatz. Das Endprodukt ist naturrein. Mittlerweile haben die Wissenschaftler das Verfahren erfolgreich auf größere Maßstäbe übertragen: Statt der anfänglichen 15 bis 200 Milliliter arbeiten sie nun mit Lösungsmengen von bis zu 20 Litern.

Schonende Trocknung

In einem weiteren Schritt trocknen die Wissenschaftler die einzelnen Fraktionen – also die vier Lösungen, die nach der Filtration zurückbleiben. Dazu nutzen sie das etablierte und schonende Verfahren der Gefriertrocknung, wie es auch für Himbeeren im Müsli angewandt wird, sowie die Sprühtrockung. Bei der Gefriertrocknung zieht ein Vakuum das Wasser aus dem Produkt heraus, der Wasserdampf wird an einem Kondensator gefroren. Dieses Verfahren ist extrem schonend, allerdings auch energieaufwändig. Die Sprühtrocknung belastet die Eiweiße zwar etwas mehr, ist jedoch schneller: Eine Düse sprüht die Lösung in einen Heißluftstrom.

Dieser trocknet die Eiweißstücke in Sekundenbruchteilen – zurück bleibt das reine Peptid, das ein wenig an Milchpulver erinnert. »Auf diese Weise können wir im Labor Peptid-Mengen von 100 bis 200 Gramm leicht herstellen«, erklärt Grän-Heedfeld. Die Herausforderung lag vor allem darin, thermische Schädigungen zu vermeiden und die Peptide stabil zu halten. Denn sie sind ein Naturprodukt, das sich leicht verfärben oder gar schimmeln könnte. »Das Herstellungsverfahren umfasst viele Parameter. Um diese richtig einzustellen, braucht man viel Erfahrung und Expertise«, sagt Grän-Heedfeld.

Die Peptide, die die Forscher mit ihrem Verfahren produzieren, sind gänzlich neu: Sie stammen aus einem anderen Rohstoff als alle, die bereits auf dem Markt sind. Dennoch ist der Körper bereits mit ihnen vertraut: Essen wir Reis, zerlegt der Magen diesen schließlich auch – und zwar in die noch kleineren Aminosäuren, also in die einzelnen Bausteine der Peptide und Eiweiße.

Am Ende der Peptid-Herstellungskette steht derzeit ein klein- und mittelständiges Unternehmen mit Sitz in der Schweiz und in Italien: Es wird die Peptide vermarkten. Bevor diese als Bestandteile von Cremes und Nahrungsergänzungsmitteln in die Supermarktregale wandern, stehen allerdings noch viele Untersuchungen und Analysen an – vor allem, was ihre Verträglichkeit und Wirkungsweise angeht.

Weitere Informationen: http://www.biorice.eu/

Iris Kumpmann | Fraunhofer Forschung Kompakt
Weitere Informationen:
http://www.fraunhofer.de/de/presse/presseinformationen/2015/Oktober/eiweisse-aus-reis-rohstoff-statt-abfall.html

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Schnell, günstig, tragbar: Testgerät PIDcheck prüft Solarmodule im Feld auf PID
18.06.2018 | Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS

nachricht Faszination Weltall - Erlanger Forscher züchten Kristalle in der Schwerelosigkeit
15.06.2018 | Fraunhofer IISB

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Überdosis Calcium

Nanokristalle beeinflussen die Differenzierung von Stammzellen während der Knochenbildung

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Universitäten Freiburg und Basel haben einen Hauptschalter für die Regeneration von Knochengewebe identifiziert....

Im Focus: Overdosing on Calcium

Nano crystals impact stem cell fate during bone formation

Scientists from the University of Freiburg and the University of Basel identified a master regulator for bone regeneration. Prasad Shastri, Professor of...

Im Focus: AchemAsia 2019 in Shanghai

Die AchemAsia geht in ihr viertes Jahrzehnt und bricht auf zu neuen Ufern: Das International Expo and Innovation Forum for Sustainable Chemical Production findet vom 21. bis 23. Mai 2019 in Shanghai, China statt. Gleichzeitig erhält die Veranstaltung ein aktuelles Profil: Die elfte Ausgabe fokussiert auf Themen, die für Chinas Prozessindustrie besonders relevant sind, und legt den Schwerpunkt auf Nachhaltigkeit und Innovation.

1989 wurde die AchemAsia als Spin-Off der ACHEMA ins Leben gerufen, um die Bedürfnisse der sich damals noch entwickelnden Iindustrie in China zu erfüllen. Seit...

Im Focus: AchemAsia 2019 will take place in Shanghai

Moving into its fourth decade, AchemAsia is setting out for new horizons: The International Expo and Innovation Forum for Sustainable Chemical Production will take place from 21-23 May 2019 in Shanghai, China. With an updated event profile, the eleventh edition focusses on topics that are especially relevant for the Chinese process industry, putting a strong emphasis on sustainability and innovation.

Founded in 1989 as a spin-off of ACHEMA to cater to the needs of China’s then developing industry, AchemAsia has since grown into a platform where the latest...

Im Focus: Li-Fi erstmals für das industrielle Internet der Dinge getestet

Mit einer Abschlusspräsentation im BMW Werk München wurde das BMBF-geförderte Projekt OWICELLS erfolgreich abgeschlossen. Dabei wurde eine Li-Fi Kommunikation zu einem mobilen Roboter in einer 5x5m² Fertigungszelle demonstriert, der produktionsübliche Vorgänge durchführt (Teile schweißen, umlegen und prüfen). Die robuste, optische Drahtlosübertragung beruht auf räumlicher Diversität, d.h. Daten werden von mehreren LEDs und mehreren Photodioden gleichzeitig gesendet und empfangen. Das System kann Daten mit mehr als 100 Mbit/s und fünf Millisekunden Latenz übertragen.

Moderne Produktionstechniken in der Automobilindustrie müssen flexibler werden, um sich an individuelle Kundenwünsche anpassen zu können. Forscher untersuchen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Hengstberger-Symposium zur Sternentstehung

19.06.2018 | Veranstaltungen

LymphomKompetenz KOMPAKT: Neues vom EHA2018

19.06.2018 | Veranstaltungen

Simulierter Eingriff am virtuellen Herzen

18.06.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Rätselhaftes IceCube-Ereignis könnte von Tau-Neutrino stammen

19.06.2018 | Physik Astronomie

Automatisierung und Produktionstechnik – Wandlungsfähig – Präzise – Digital

19.06.2018 | Messenachrichten

Überdosis Calcium

19.06.2018 | Medizin Gesundheit

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics