Entwicklung eines natürlichen pflanzlichen Konservierungsstoffes für Feinkostprodukte
Masterarbeit an der Berliner Hochschule für Technik, Fachbereich V - Life Sciences and Technology
Verbraucher erwarten zunehmend Lebensmittel ohne Zusatzstoffe und E-Nummern, die gut schmecken, lange haltbar und sicher sind. Die Industrie antwortet darauf mit innovativen neuen Prozessen, Technologien und Zutaten. Ziel des Projektes war es, einen natürlichen pflanzlichen Konservierungsstoff aus Pak Choi (Brassica rapa subsp. Chinensis) für Feinkostprodukte zu entwickeln. Die verwendete Sorte „Arax“ zeichnet sich durch eine intensive Rotfärbung der Blätter aus. Sie enthält neben antimikrobiell wirksamen sekundären Pflanzenstoffen auch gesundheitlich wirksame polyphenolische Verbindungen.
Pak Choi bietet Grundlage
Die Pak Choi Pflanzen wurden im Gewächshaus in Kulturschalen unter Ausschluss von Tageslicht gezüchtet. Unter LED-Beleuchtung wurden verschiedene Strahlungsspektren eingestellt, um die Auswirkungen auf das Pflanzenwachstum zu untersuchen. Die Variante „Globalstrahlung“ stand zeitgleich im Freiland.
Bereits während des Anbaus waren optische Unterschiede zwischen den verschiedenen Bestrahlungsvarianten sichtbar. Beim Strahlungsspektrum mit ausschließlich blauem und rotem LED-Licht war die Rotfärbung der Blätter am intensivsten, die energiereiche Strahlung löste eine erhöhte Bildung von Schutzpigmenten in der Pflanze aus.
Nach der Ernte am 28. Tag nach der Aussaat wurde die Frischmasse bestimmt und die Proben anschließend getrocknet und pulverisiert. Aus den Pulvern wurden mit verschiedenen Lösungsmitteln Extrakte gewonnen.
Analytische Untersuchungen bei der Anbau-Variante mit Blau-Rot-Spektrum zeigten die höchsten Konzentrationen der drei Leitsubstanzen: Gesamtpolyphenole, -flavonoide und –anthocyane.
Durch einen Dunkelrotanteil in der Strahlung konnte die Frischmasse gesteigert werden und der Gesamtpolyphenolgehalt pro Kulturschale lag um 13 % höher als bei der Blau-Rot-Strahlung.
Für die mikrobiologischen Untersuchungen wurde eine Lebensmittelmatrix hergestellt, in die entweder Pak Choi-Extrakt oder –Pulver eingebracht wurde. Je nach Konzentration wurde eine zum Teil starke optische Veränderung der Matrix durch die violette Eigenfärbung des Pak Choi beobachtet.
Zur Beurteilung der Hemmwirkung wurden verschiedene Tests durchgeführt. Bei Oberflächentests wurde gegen ausgewählte Bakterien eine gewisse Hemmwirkung festgestellt. In der Feinkostmatrix selbst konnte die Hemmwirkung nicht nachgewiesen werden, da dort ein Großteil der Mikroorganismen nicht nachgewiesen werden konnte. Versuchsergebnisse weisen jedoch darauf hin, dass Pak Choi-Extrakt in der Feinkostmatrix das Wachstum des Schimmelpilzes Aspergillus niger hemmt.
Berliner Hochschule für Technik (vormals: Beuth Hochschule für Technik Berlin), Fachbereich V - Life Sciences and Technology
Masterarbeit Franziska Schulz 2019
Lebensmitteltechnologie (LT), Labor für Lebensmitteltechnologie - Produktentwicklung,
Projektleiterin: Prof. Dr. Simone Peschke
Gartenbauliche Phytotechnologie (GPT), Labor Gewächshaus: Prof. Dr. Claus Bull