Ein natürliches Antioxidans, das in Getreidekleie gefunden wird, könnte Lebensmittel länger konservieren und synthetische Antioxidationsmittel ersetzen, die derzeit verwendet werden, so neue Forschungsergebnisse.

"Derzeit gibt es in der Lebensmittelbranche einen großen Impuls, synthetische Inhaltsstoffe durch natürliche Alternativen zu ersetzen, und dies wird von den Konsumenten vorangetrieben", sagt Andrew S. Elder, Doktor der Lebensmittelwissenschaft am Penn State.

„Die Verbraucher wünschen sich saubere Etiketten - sie möchten, dass synthetisch klingende Inhaltsstoffe entfernt werden, weil sie nicht erkannt werden und einige (die Inhaltsstoffe) angeblich toxisch sind“, sagt Elder.

Natürliches Konservierungsmittel

Die Forscher untersuchten eine Klasse von Verbindungen, die als Alkylresorcine (AR) bezeichnet werden. Pflanzen wie Weizen, Roggen und Gerste produzieren auf natürliche Weise ARs, um zu verhindern, dass Schimmel, Bakterien und andere Organismen auf den Körnern wachsen. Die Forscher fragten sich, ob AR auch aus chemischer Sicht Nahrungsmittel auf dieselbe Weise konservieren könnten.

Neben dem Einsatz natürlicherer Inhaltsstoffe ergänzt die Lebensmittelindustrie mehr Lebensmittel mit gesunden Omega-3-Fettsäuren. Das Hinzufügen dieser gesunden Öle zu Lebensmitteln, die sie normalerweise nicht hätten, könnte ihren gesundheitlichen Nutzen steigern. Omega-3-reiche Öle haben jedoch eine kürzere Haltbarkeit, wodurch die Lebensmittel schneller verderben können.

"Wir nehmen etwas mit, das normalerweise in einem Abfallstrom verworfen wird, und macht daraus etwas Nützliches."

"Die meisten Menschen konsumieren Omega-3 aus marinen Quellen", sagt Elder. „Wenn sie zusammenbrechen, können sie das Produkt fischig riechen und schmecken lassen. Die Verbraucher werfen diese Produkte dann aus und kaufen sie nicht wieder, was zu einem wirtschaftlichen Verlust führt. “

Antioxidantien sind Verbindungen, die die Geschwindigkeit, mit der Omega-3-Fettsäuren abgebaut werden, verlangsamen, ihre gesundheitlichen Vorteile bewahren und verhindern, dass Lebensmittel so schnell verderben. Während die Verbraucher mehr natürliche Inhaltsstoffe verlangen, hat die Lebensmittelindustrie Schwierigkeiten gehabt, natürliche Antioxidantien zu finden, die ebenso wirksam sind wie synthetische.

"Es gibt nicht viele natürliche Alternativen für synthetische Antioxidantien", sagt Elder. "Unsere Arbeit konzentriert sich auf die Identifizierung neuer natürlicher Antioxidantien, um die Haltbarkeit von Lebensmitteln zu verlängern und die Anforderungen der Verbraucher zu erfüllen."

Müll zu schätzen

ARs haben auch gesundheitliche Vorteile für den Menschen und können, laut einer Übersicht in, zum Schutz vor Krebs beitragen Europäische Lebensmittelforschung und -technologieDadurch sind sie ideale natürliche Zusatzstoffe. ARs stammen auch aus der Kleieschicht von Getreidepflanzen, die von der Lebensmittelindustrie üblicherweise für Tierfutter verworfen oder verwendet wird.

"Bran ist oft ein Abfallstrom", sagt Elder. "Wir nehmen etwas mit, das normalerweise in einem Abfallstrom verworfen wird, und macht daraus etwas Nützliches."

Das Team entwickelte eine Technik zum Extrahieren und Reinigen von ARs aus Roggenkleie. Anschließend untersuchten sie, wie gut es möglich ist, Omega-3-reiche Öle in Emulsionen zu konservieren, in denen sich zwei Flüssigkeiten nicht vollständig mischen, z. Die Forscher entschieden sich für die AR-Wirkung in Emulsionen, da die meisten Menschen Öle als Emulsionen wie Salatdressings verbrauchen.

Die Forscher stellten fest, dass ARs in einer Emulsion als Antioxidationsmittel fungierten, wodurch Omega-3-Öle genauso schnell verderben wie in Emulsionen ohne Zusatz von Antioxidationsmitteln. Dann verglichen sie AR mit zwei Antioxidantien, die in der Lebensmittelindustrie häufig verwendet werden - Alpha-Tocopherol oder Vitamin E, ein natürliches Antioxidans; und butyliertes Hydroxytoluol, ein synthetisches Antioxidans. ARs waren jedoch nicht so wirksam wie das natürliche oder das synthetische Antioxidans.

Die verschiedenen Verarbeitungsstufen von Roggen, von Beeren bis zu Alkylresorcinen (oben links nach rechts unten), sind Roggenbeeren, Roggenkoteletts (grob gemahlene Roggenbeeren), Roggenkleie und Alkylresorcine (aus Roggenkleie gewonnen und gereinigt). (Bildnachweis: Ben Chrisfield / Penn State)

Obwohl die ARs in dieser Versuchsrunde nicht so gut funktionierten wie andere Antioxidantien, stellen die Forscher fest, dass ihre AR-Extrakte nicht vollständig rein waren, was ihre Wirksamkeit beeinträchtigen könnte. Die Forscher verwendeten auch eine Mischung verschiedener ARs mit unterschiedlichen molekularen Strukturen. Zukünftige Arbeiten, die sich mit verschiedenen AR-Typen befassen, werden zeigen, ob ein einzelner AR-Typ mehr oder weniger wirksam ist als herkömmlich verwendete Antioxidantien.

„Wir versuchen natürliche Antioxidantien zu identifizieren, die verbraucherfreundlich, sicher und effektiv sind“, sagt Elder. "Wir hoffen, dass diese Arbeit eines Tages dazu führen wird, dass ARs auf dem Markt verfügbar sind und mehr Möglichkeiten für die Lebensmittelindustrie bieten."

Die Forschung erscheint in Lebensmittelchemie. Das US-Landwirtschaftsministerium, Nationales Institut für Ernährung und Landwirtschaft, finanzierte die Bundesmittel für diese Arbeit.

Quelle: Penn State

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