Die Forschungsprojekte vom INRAE zur Verdaulichkeit von Sorghumkörnern

Hamza Mameri ist beim Institut INRAE (Abteilung Transform) Forscher der gemischten Forschungseinheit IATE (Agropolymertechnik und neu entstehende Technologien) im Team „Ingenieurwissenschaften der weichen Materie (I2M)“. Seine Einstellung im UMR vor 5 Jahren waren Anlass für ein multidisziplinäres Forschungsprojekt über die Verbesserung der Verdauungsqualität der Proteine des Sorghumkorns für eine bessere Verwertung in Lebensmitteln oder Tierfutter.

Sorghum ID – Was ist das Thema Ihrer Forschungen über Sorghum?
Hamza Mameri – „Dank der finanziellen Unterstützung des Metaprogramms GloFoods der Abteilung Transform vom INRAE und der Eigenmittel des Teams konnten wir mehrere von Doktoranden getragene Projekte rund um Sorghum in Gang bringen. Diese Projekte beschäftigen sich mit der Beziehung zwischen der Zusammensetzung, der Struktur und der Funktion der Proteine, mit dem Ziel, gesunde und nachhaltige Lebensmittel zu entwickeln. Eine Aspekt, der uns ganz besonders beim Protein von Sorghum interessiert, ist die Verdaulichkeit.

Wir erforschen z. B. die Auswirkung der Erstverarbeitungsprozessen (Fraktionierung, Keimung usw.) auf die ernährungsphysiologischen Eigenschaften von Sorghumproteinen.
Anschließend interessieren wir uns für die Zweitverarbeitung, d. h. die Verarbeitung der Getreidemehle zu Lebensmitteln des täglichen Bedarfs (Nudeln, Brot, Couscous usw.). Wir haben z. B. ein Projekt zur  Auswirkung der Extrusion¹ auf phenolische Verbindungen und die physikalisch-chemischen Eigenschaften von Proteinen durchgeführt.“

Sorghum ID – Und wie sieht das konkret in der Praxis aus?
H.M. – „Wir benutzen das reife Korn. Wir schälen, mahlen und fraktionieren es, um Mehl, Grieß oder Nebenprodukte zu produzieren² . In dieser Phase beobachten, wir dieses Korn enthülst wird: Wir charakterisieren die Pulver und ihre Zusammensetzung (Proteine, Phenolverbindungen, Stärke, Fasern…), um die Verfahren und das Ergebnis zu verbessern. Dank der Versuchsplattform PLANET  verfügen wir über sämtliche für die Analyse der Verfahren für die Formgebung und Strukturierung der Produkte notwendigen Instrumente und Anlagen (z. B. für das Kneten, die Hydratation, Extrusion oder das Trocknen bei der Teigherstellung³).

Wir folgen dem Verfahren mit all seinen Phasen mit modernsten Analyseinstrumenten, die im Labor entwickelt wurden und dort verfügbar sind. Wir untersuchen zudem die Auswirkung von Kochverfahren auf die Verdaulichkeit, wobei wir auf zentrale Parameter wie die Temperatur Einfluss nehmen.

Bei Produkten aus der ersten und zweiten Verarbeitungsstufe führen wir mithilfe der Spektroskopie (z. Infrarot), NMR⁴, der Chromatografie und der Lichtstreuung strukturelle und physikalisch-chemische Charakterisierungen durch. Anschließend führen wir Tests zur Hydrolysefähigkeit durch, bei denen wir Enzyme aus dem Verdauungstrakt von Monogastiden einsetzen.“

Sorghum ID – Wie ist das gemischte Forschungslabor (UMR) IATE strukturiert?

H.M. – „Die drei zentralen Themenbereiche unseres UMR sind die Lebensmittelwissenschaften und -technologien, die Biotechnologien und -raffinerie sowie die Modellierung und Simulation.

Zu diesen verschiedenen Themenbereiche forschen im UMR acht Teams, darunter das Team „Ingenieurwissenschaften der weichen Materie“ (I2M), unterstützt von der PLANET (Platform for Processing of PLANt Products with Emergent Technologies) genannten Versuchsplattform, die der Verarbeitung und Aufwertung von Pflanzen gewidmet ist. Sie stellt den Forschern des UMR Anlagen und Personal für die Durchführung der Forschungsprojekte zur Verfügung.

Mein I2M-Team erforscht insbesondere pflanzliche Proteine, und hier die Reserveproteine von Getreide (Weizen und Sorghum), um die Auswirkung der Verarbeitungsprozessen auf ihre Funktionalität, darunter ihre Verdaulichkeit, zu untersuchten.

Wir kooperieren intern mit dem IATE und INRAE sowie extern mit öffentlichen und/oder privaten Partnern in Frankreich und dem Ausland, z. B. dem CIRAD. Aktuell arbeiten wir mit Universitätslaboren in Brasilien und Kanada gemeinsam an den Auswirkungen der Verarbeitungsverfahren von Körnern auf die phenolische Verbindungen und die Verdaulichkeit der Proteine.“

Sorghum ID – Wie veröffentlichen Sie Ihre Ergebnisse? 

H.M. – „Wir haben inzwischen ausreichend solide Ergebnisse, um diese mit der Gemeinschaft teilen zu können. Dies geschieht in wissenschaftlichen Veröffentlichungen. Wir werden 2023 aber auch bei einigen wichtigen Veranstaltungen präsent sein, insbesondere während des Sorghum-Weltkongresses im Juni in Montpellier. “

Verpassen Sie nicht die kommenden Veranstaltungen 2023 rund um die Absatzmärkte für Lebensmittel!

• 14. europäische Sustainable Foods Summit – 15. und 16. Juni 2023 – Amsterdam, Niederlande
• Sorghum-Weltkongress – 5. bis 9. Juni 2023 – Montpellier.
  
  

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1. Die Extrusion von Lebensmitteln ist ein Prozess, bei dem eine Reihe von miteinander vermischten Zutaten durch eine Öffnung in einem Teller oder einer perforierten Matrix mit einem speziellen Design für Lebensmittel gepresst und dann von Klingen auf eine bestimmte Größe geschnitten werden.
2. Ein Nebenprodukt ist ein Material, das während desselben Herstellungsprozesses und zur gleichen Zeit wie das Hauptprodukt entsteht.
3. Die Teigverarbeitung wird Hartweizengrieß in Nudeln mit nur einem Knet- und Extrusionsvorgang durch geeignete Formgebungswerkzeuge verarbeitet.
4. NMR: Nuclear Magnetic Resonance (Kernspinresonanz).
5. Mahlen ist ein Vorgang in der Müllerei, bei dem Getreidekörner zu Mehl gemahlen werden.