Mittermaier, Stephanie (2021) Erhöhung der ernährungsphysiologischen Qualität von Ackerbohnenmehlen und -konzentraten durch Reduktion antinutritiver Inhaltsstoffe. [Increase of the nutritional quality in fava bean flour and concentrate by reduction of antinutritives.] Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung (IVV), D-Freising , Verfahrensentwicklung Lebensmittel.
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Summary
Ziel von QualiFabaBean ist es, hochwertige Ackerbohnenmehle und -konzentrate mit verringerten Gehalten an antinutritiven Inhaltsstoffen und verbesserten sensorischen Eigenschaften zu entwickeln. Dies kann durch eine gezielte Verarbeitung der Ackerbohnen unter Berücksichtigung der genannten Kriterien hin zu Mehlen und Proteinkonzentraten erreicht werden. QualiFabaBean leistet hierzu einen entscheidenden Beitrag, da im Rahmen des Vorhabens eine entsprechende Vorbehandlung der Ackerbohnen zur Inaktivierung endogener Enzyme bzw. Enzyminhibitoren als auch gezielte Fraktionierungsstrategien zur Abtrennung wertmindernder Inhaltsstoffe entwickelt werden sollen. Das Projekt ist in 5 Arbeitspakete unterteilt. Zunächst sollen bis zu 6 Ackerbohnensorten hinsichtlich ihrer Zusammensetzung und ihres Gehalts an antinutritiven Inhaltsstoffen charakterisiert werden (AP 1). Auf Basis dieser Erkenntnisse und der Einbeziehung agronomischer Daten (Ertrag, Standfestigkeit) werden bis zu 3 Sorten für die weiteren Untersuchungen ausgewählt. Anschließend werden die Aktivitäten endogener Enzyme ermittelt und ein Verfahren zur hydrothermischen Inaktivierung dieser etabliert (AP 2). In AP 3 sollen Verfahren zur herstellung von Ackerbohnenmehlen und -konzentraten aus den ausgewählten Ackerbohnensorten entwickelt werden. Die Analyse der Zusammensetzung, die Gehalte an antinutritiven Inhaltsstoffen sowie der funktionellen und sensorischen Eigenschaften erfolgt prozessbegleitend (AP 4). Abschließend sollen die Anwendungseigenschaften der neu entwickelten Ackerbohnenpräparate in Modelllebensmitteln beurteilt werden (AP 5).
Summary translation
In fava beans, reduction of antinutritives could be achieved to a high extend by the selected strategies (peeling, hydrothermal treatment, aqueous extraction and concentration by means of isoelectric precipitation or ultrafiltration). Tannins were reduced by peeling, endogenous enzymes (LOX, POD) were inactivated by hydrothermal treatment, either using heat-steam or steam-pressure conditions, in the fava bean flour. Reduction of trypsin inhibitor activity was
more efficient by using steam-pressure procedure (85 %) than using heat-steam treatment (up to 53 %). In addition, hydrothermal treatment impaired functional properties of fava bean flour, resulting in decreased protein solubility and emulsifying capacity. Regarding the sensory
characteristics, the beany and grassy odor decreased by heat-steam treatment, which caused a nutty flavor of the heat treated flour. Mechanisms and key substances that are responsible for these aroma profiles could not be identified within the project QualiFabaBean. Therefore, a
following research project would be needed to identify and to clarify the formation of these molecular volatile and non-volatile compounds in order to develop targeted strategies for their reduction. Independent of the concentration procedure (IEP, UF), protein concentrates obtained by means of aqueous extraction, showed elevated phytic acid contents (2.7 % db) in comparison to fava bean flour (1.2 % db). The vicin content of the concentrate was decreased by 52 % rel.
in comparison the initial flour (0.5 mg/ g sample). By means of acidic pre-extraction at pH 5.5, reduction in phytic acid content up to 43 % rel. after IEP and up to 48 % after UF could be realized. Residual activity of trypsin inhibitor remained 35 % after solvent extraction; however, LOX and POD were completely inactivated. Independent of the concentration procedure (IEP; UF), concentrates showed slightly decreased protein solubility and improved emulsifying capacity in comparison to their native flours. Depending on the selection of fava bean flour for
aqueous extraction, sensory evaluation of concentrates revealed a beany, grassy odor and a slight bitter taste. Up-scaling of the extraction process was successful. Model recipes for baking products, vegan burger patties or vegan desserts were developed and the processing of final products and determination of quality characteristics was performed. Despite of the nutty odor, especially, heat-steam treated flour performed well in pound cake and was rated with high acceptability by panelists.
| EPrint Type: | Report |
|---|---|
| Keywords: | EPS, BÖL, BÖLN, BOEL, BOELN, FKZ 15EPS011, Humanernährung, human nutrition, Lebensmittelverarbeitung, food processing, Sekundäre Pflanzeninhaltsstoffe, secondary crop ingredients |
| Agrovoc keywords: | Language Value URI German - Deutsch UNSPECIFIED UNSPECIFIED |
| Subjects: | Food systems > Food security, food quality and human health |
| Research affiliation: | Germany > Federal Agency for Agriculture and Food - BLE Germany > Federal Agency for Agriculture and Food - BLE - Protein Strategy Germany > Other organizations |
| Related Links: | https://www.bundesprogramm.de |
| Deposited By: | Geschäftsstelle Bundesprogramm Ökologischer Landbau, Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE) |
| ID Code: | 40039 |
| Deposited On: | 10 Jun 2021 06:15 |
| Last Modified: | 07 Nov 2022 12:14 |
| Document Language: | German/Deutsch |
| Status: | Unpublished |
| Refereed: | Not peer-reviewed |
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