Innovative Lebensmittelverarbeitungstechnologien: ein Weg zu mehr Ernährungseffizienz bei Grundnahrungsmitteln
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In einer Welt, in der die Nachfrage nach gesünderer Ernährung steigt, untersucht eine neue, in der Zeitschrift Engineering veröffentlichte Studie, wie innovative Lebensmittelverarbeitungstechnologien die Nutzung von Nährstoffen in Grundnahrungsmitteln verbessern können. Die Studie mit dem Titel Innovative Food Processing Technologies Promoting Efficient Utilization of Nutrients in Staple Food Crops" (Innovative Lebensmittelverarbeitungstechnologien zur Förderung der effizienten Nutzung von Nährstoffen in Grundnahrungsmitteln) befasst sich mit den Herausforderungen traditioneller Lebensmittelverarbeitungsmethoden und zeigt das Potenzial moderner Techniken zur Verbesserung des Nährstoffprofils und zur Verringerung der Verschwendung auf.
Erstellt mit BioRender. v: Spannung; E: elektrisches Feld; VB: Vitamin B.
Yi Yuan, Xinyao Wei, Yuhong Mao, Yuxue Zheng, Ni He, Yuan Guo, Ming Wu, Joseph Dumpler, Bing Li, Xu Chen, Xixi Cai, Jianping Wu, Yongqi Tian, Sihan Xie, Jeyamkondan Subbiah, Shaoyun Wang
Die von Forschern der Universität Fuzhou, der South China University of Technology, der National University of Singapore, der ETH Zürich, der University of Alberta und der University of Arkansas geleitete Untersuchung befasst sich mit den üblichen ernährungswissenschaftlichen Herausforderungen bei der Verarbeitung von Getreide, Hülsenfrüchten und Knollen. Herkömmliche Methoden führen oft zu Nährstoffverlusten, einer geringeren Verwertungseffizienz und der Bildung potenziell schädlicher Substanzen. Um diese Probleme anzugehen, untersuchen die Autoren eine Reihe innovativer Verarbeitungstechnologien, darunter Mikrowellen (MW), gepulste elektrische Felder (PEF), Ultraschall, moderne Fermentierung und Enzymtechnologie.
Eine der wichtigsten Erkenntnisse ist, dass diese innovativen Technologien die Effizienz der Nährstoffverwertung erheblich steigern können. So hat sich beispielsweise gezeigt, dass die Behandlung mit Mikrowellen die Lebensmittelqualität verbessert, da mehr Nährstoffe wie Vitamine und bioaktive Verbindungen erhalten bleiben als bei herkömmlichen Verfahren. Außerdem werden nährstofffeindliche Faktoren wie Phytinsäure und Trypsininhibitoren im Getreide reduziert, was die Lebensmittelsicherheit und -qualität erhöht. In ähnlicher Weise kann die Technologie der gepulsten elektrischen Felder Stärke modifizieren, wodurch sie besser verdaulich wird und der Nährwert von Lebensmitteln insgesamt verbessert wird.
Die Studie hebt auch das Potenzial moderner Fermentations- und Enzymtechnologien hervor. Die Fermentierung, ein Prozess, bei dem Mikroorganismen Kohlenhydrate in Säuren, Gase oder Alkohol umwandeln, kann den Nährwert und die Verdaulichkeit von Lebensmitteln verbessern. Fortschritte in der synthetischen Biologie und der Genbearbeitung haben die Fermentationsprozesse weiter optimiert und sie effizienter und spezifischer gemacht. Die Enzymtechnologie kann komplexe Moleküle aufspalten, die Teigeigenschaften verbessern und die Allergenität in Lebensmitteln verringern.
In der Übersicht wird betont, wie wichtig die Integration dieser Technologien ist, um optimale Ergebnisse zu erzielen. So kann beispielsweise die Kombination von Mikrowellen- und Ultraschalltechnologien die Effizienz von Frittierprozessen verbessern und die Ölaufnahme und den Energieverbrauch verringern. In ähnlicher Weise kann die Kombination von Fermentierung und Enzymbehandlung die Extraktion bioaktiver Verbindungen und das Nährwertprofil von Lebensmitteln verbessern.
Die Autoren erörtern auch die Herausforderungen, die mit diesen innovativen Technologien verbunden sind, wie z. B. der hohe Energieverbrauch und die Kosten für die Ausrüstung. Sie argumentieren jedoch, dass Fortschritte in den Bereichen künstliche Intelligenz, Big Data und das Internet der Dinge dazu beitragen könnten, diese Einschränkungen zu überwinden, indem die Verarbeitungsprozesse optimiert und die Ressourcennutzung verbessert werden.
Der Bericht unterstreicht das Potenzial innovativer Lebensmittelverarbeitungstechnologien zur Bewältigung der globalen Nahrungsmittelkrise durch die Verbesserung der Nährstoffqualität und Nachhaltigkeit von Grundnahrungsmitteln. Im Zuge der weiteren Entwicklung der Lebensmittelindustrie könnte die Integration dieser fortschrittlichen Technologien eine entscheidende Rolle dabei spielen, die wachsende Nachfrage nach gesünderer Ernährung zu befriedigen und die Lebensmittelverschwendung zu reduzieren.
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Originalveröffentlichung
Yi Yuan, Xinyao Wei, Yuhong Mao, Yuxue Zheng, Ni He, Yuan Guo, Ming Wu, Joseph Dumpler, Bing Li, Xu Chen, Xixi Cai, Jianping Wu, Yongqi Tian, Sihan Xie, Jeyamkondan Subbiah, Shaoyun Wang; "Innovative Food Processing Technologies Promoting Efficient Utilization of Nutrients in Staple Food Crops"; Engineering, Volume 50
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