Forschung der Professur für Analytik & Technologie pflanzl. Lebensmittel - Schwerpunkt Getränke

Projektanfang: 01.10.2019
Projektende: 31.12.2024
Förderer: Deutsche Forschungsgemeinschaft

Im Rahmen eines Förderprogramms der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG), dem Programm "Forschungsgroßgeräte nach Art. 91b GG" wurde ein Ultrahochleistungs-Flüssigkeitschromatograph mit hochauflösendem Ionenmobilitäts-Massenspektrometer (UHPLC/IMS-QTOF-MS) beschafft. Dieses wird die umfassende Charakterisierung von technologisch, ernährungsphysiologisch und regulatorisch relevanten Pflanzenstoffen, Rückständen und Kontaminanten aus pflanzlichen Rohwaren, Lebensmitteln und Verarbeitungsnebenprodukten ermöglichen. Das Gerät wird von der Arbeitsgruppe "Analytik und Technologie pflanzlicher Lebensmittel" (Prof. Schweiggert) betrieben. Bei Interesse an einer Kooperation bzw. (Mit-)Nutzung des Geräts wenden Sie sich für weitere Details bitte per E-Mail an Prof. Schweiggert (ralf.schweiggert@hs-gm.de) oder Herrn Dr. Steingaß (christof.steingass@hs-gm.de).

Projektanfang: 17.06.2019
Projektende: 31.05.2024
Förderer: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft

Die Bekämpfung des Falschen Mehltaus der Rebe, hervorgerufen durch Plasmopara viticola, ist eine der großen Herausforderungen im Weinbau, insbesondere im ökologischen Weinbau. Aufgrund des drohenden Verbots kupferhaltiger Pflanzenschutzmittel und wegen massiver Auswirkungen des Klimawandels gerät der ökologische Weinbau zunehmend in eine wirtschaftliche Krise. Daher ist das Ziel des beantragten Verbundvorhabens "VITIFIT", einen Maßnahmenkatalog mit praxistauglichen Strategien zur Gesunderhaltung der Rebe zu erarbeiten. So sollen Anbaubedingungen verbessert, die Produktionssicherheit konsolidiert und damit betriebswirtschaftliche Tragfähigkeit gewährleistet werden. Die Bekämpfungsstrategien im Bereich der Pflanzengesundheit werden im Wesentlichen auf Kupferminimierung (mikroverkapselte Kupfersalze) und Kupferersatz (Pflanzenextrakte; UVC-Technologie) sowie deren Kombination basieren. Flankierende anbau- und kulturtechnische Maßnahmen sollen das Inokulumpotential von P. viticola senken. Molekularbiologische Analysen werden sich dem pilzlichen Mikrobiom des Blattes unter den o.g. Bedingungen widmen. Besonderes Augenmerk soll auf den Pflanzenschutzmittelwirkstoff Kaliumphosphonat gelegt werden. Bereits existierende und neu gezüchtete pilzwiderstandsfähige Rebsorten (PIWIs) spielen in den erarbeiteten Handlungskonzepten eine zentrale Rolle. Hierbei stehen die Verbesserung der oenologischen Weinstilistik, die Marktakzeptanz von PIWIs sowie deren betriebliche Einführung im Fokus. Die Züchtung von PIWIs soll durch die Identifikation neuer Resistenzen gegen P. viticola und Einkreuzung in aktuelle Zuchtstämme vorangetrieben werden. Ein weiterer Schwerpunkt sieht die Adaption des Prognosemodells "VitiMeteo Rebenperonospora" an PIWIs vor. Im Sektor Wissens- und Technologietransfer sollen Kommunikation, Vernetzung und Informationsfluss zwischen Forschung und Praxis optimiert werden. Das Projekt VITIFIT soll einen wesentlichen Beitrag zur Erreichung des "20%-Zieles" leisten.

Projektanfang: 01.07.2021
Projektende: 31.12.2023
Förderer: Alexander v. Humboldt Stiftung

Dieses Projekt wird im Rahmen eines von der Alexander-von-Humbodt-Stiftung finanzierten Georg Forster-Fellowships durchgeführt. Das Ziel des Forschungsprojektes ist die Anwendung der quantitativen 1H-NMR-Spektroskopie zur Analyse tropischer Früchte und daraus hergestellter Produkte. Dabei stehen Früchte mit kommerzieller Bedeutung für Costa Rica im Vordergrund, wie z. B. Ananas und Papaya. Ein Ziel ist die Überprüfung der Unverfälschtheit sowie der Authentizität geographischer Herkunftsangaben. Weiterhin werden bislang wenig genutzt Früchte wie z. B. die rotfleischige Drachenfrucht, Guanabana, Mangostane und Sternfrucht untersucht. Insbesondere der Einfluss verschiedener Prozessierungsbedingungen auf wertgebende Inhaltsstoffe soll analysiert werden.

Projektanfang: 01.12.2020
Projektende: 31.05.2023
Förderer: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie

Gerührter Fruchtjoghurt ist das in Deutschland meist konsumierte Milchmischerzeugnis und enthält bis zu 17 % Zucker, davon sind 4−6 % der Zucker Lactoseaus der Milch. Bisherige Forschungsansätze verfolgten die Möglichkeit zur Reduktion von Zucker durch Steigerung der Lactosesüßkraft mit Hilfe bi-enzymatischer Verfahren. So wurden beispielsweise aus dem vergleichsweise wenig süßen Disaccharid Lactose die süßeren Monosaccharide Glucose und Galactose gebildet, sodass gemäß der Rezeptur weniger Zucker eingesetzt werden musste, um die gleiche Süßkraft zu erzielen. Unser neue Forschungsansatz sieht dabei nun eine Reduktion des zugesetzten Zuckers(Fruchtzubereitung, Priorität 1) sowie der natürlicherweise vorhandenen Lactose (Joghurt, Priorität 2) und Fructose (Fruchtpüree, Priorität 3) vor. Ziel des Projektes ist die Erarbeitung von praxisrelevanten, lebensmitteltechnologischen Grundlagen zur Herstellung von ausreichend süßen Fruchtjoghurts mit hoher sensorischer Qualität und Akzeptanz sowie einem reduziertem Gesamtzuckergehalt von durchschnittlich 15 g/100 g auf 6–9 g/100 g (entspricht einer Reduktion um 40–60 %).

Projektanfang: 01.01.2020
Projektende: 31.12.2022
Förderer: Association of the Industry of Juices and Nectars from Fruits and Vegetables of the European Union

Projektanfang: 06.01.2020
Projektende: 30.06.2022
Förderer: Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen "Otto von Guericke" e.V.

Ziele des Forschungsvorhabens sind die Struktur nachtrübungsrelevanter Weinpro-teine aufzuklären und enzymatische Verfahren zur Vermeidung von Eiweißtrübun-gen zu entwickeln. Die spezifische Entfernung trübungsverursachender Proteine mittels Peptidasen (Proteasen) soll als mögliche Alternative zu Bentonit untersucht werden. Hierzu erfolgt ein umfassendes Screening von Peptidasen aus Insekten. Der Schwerpunkt der Untersuchungen wird dabei auf solche Insekten fokussiert, welche an Trauben saugen. Gegebenenfalls soll die Einsparung von Bentonit durch eine kombinierte Enzym- und Bentonitanwendung geprüft werden. Die durch enzymatische Hydrolyse entstehenden Spaltprodukte (Peptide, Aminosäuren) sol-len analytisch charakterisiert und ihre sensorischen Eigenschaften im Wein er-forscht werden. Die Eiweißstabilität der enzymatisch behandelten Moste bzw. aus-gebauten Weine muss durch Lagerversuche ermittelt werden.

Projektanfang: 01.01.2020
Projektende: 30.06.2022
Förderer: Forschungskreis der Ernährungsindustrie e.V.

Das Ziel des Projektes ist es, unter Verwendung von verschiedenen polyphenolreichen Früchten mit unterschiedlichem Polyphenolprofil (Apfel, Quitte, Speierling (Sorbus. domestica)) eine Saftmischung herzustellen, die sowohl optimale karies-hemmende Wirkungen als auch gute sensorische Eigenschaften hat. Der Zielsetzung liegen die Arbeitshypothesen zugrunde, dass es möglich ist a) durch Polyphenole aus Fruchtsäften kariesprotektive Wirkungen zu erzielen und in einer Humanstudie unter Verwendung von Rinderzahnschmelzproben (in situ) nachzuweisen, b) durch Mischen von Fruchtsäften eine Erhöhung des Poly-phenolgehaltes ohne Erhöhung des Säuregehaltes – verglichen mit einem her-kömmlichen Apfelsaft - zu erreichen und c) durch Mischen von Fruchtsäften eine Optimierung der sensorischen Eigenschaften (in Bezug auf adstringierend und bitter) bei hohem Polyphenolgehalt zu erreichen.

Projektanfang: 11.11.2019
Projektende: 06.05.2022
Förderer: Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung

Im Rahmen dieses Projektes werden neue Formulierungen Stilbenoid-reicher Extrakte aus Rebholz, welches derzeit als ungenutztes Nebenprodukt der Weinwirtschaft anfällt, produziert, analysiert und als Biopestizid appliziert. Zu den wissenschaftlichen Zielen zählt die Aufklärung der biologischen (z.B. Rebsorte, Jahrgang, Standort, Witterung) und technologischen (z.B. Lagerung, Extraktionsmethoden) Einflüsse auf die Gehalte an Stilbenoiden und weiteren darin enthaltenen phenolischen Verbindungen in aus Rebholz hergestellten Extrakten. Zum Schutz dieser zum Teil UV-sensiblen Substanzen wird ferner ein Fokus auf die Optimierung der Extrakt-Formulierung gelegt. In einem letzten Schritt werden diese Formulierungen in Labor-, Gewächshaus- und Freilandversuchen auf ihre fungizide Wirksamkeit gegen den Falschen Mehltau (Erreger: Plasmopara viticola) getestet.

Projektanfang: 01.03.2020
Projektende: 01.03.2022
Förderer: Europäische Kommission, Bundesministerium für Bildung und Forschung

OPTIBERRY targets innovative processing and biorefinery/extraction concepts to food prototypes and (non)-food ingredients for sustainable use of berry biomass available, especially the non-premium fruit. The project will result high added value (non)-food applications to process or market the non-premium class fruit of raspberry, strawberry and blackberry (Figure 1). This valorisation will result in a more resilient berry supply chain, creating a secure and long-lasting sustainable relationship between the berry grower and its potential customers. Berries were chosen for their economic importance and local clustered availability. In Europe almost 2 million tons of berries are grown.However, more than 15% of these berries do not enter the fresh market because of quality reasons. Part of these non-premium fruit finds a destination in the industry but are sold at dumping prices. Economically relevant functionalities and bio-activities have been assigned to berry biomass. Most of the berry species are rich in broad set of functional molecules such as polyphenols. This provides multiple opportunities for the envisaged bio-based product development.

Projektanfang: 01.06.2019
Projektende: 31.08.2021
Förderer: Forschungskreis der Ernährungsindustrie e.V., Bundesministerium für Wirtschaft und Energie

Das Forschungsprojekt thematisierte die Herstellung von Fruchtsäften und Pürees unter verbessertem Oxidationsschutz mittels der Spiralfilter-Technologie (syn. Wendelfilterpressen-Technologie) und die Anwendung schonender Haltbarmachungsverfahren mit dem Ziel gesundheitsfördernde als auch farbaktive und aromagebende Inhaltsstoffe während der Verarbeitung zu erhalten und folglich neuartige Produkte zu entwickeln. Ein Kurzbericht zum Projekt ist über das Forschungsinformationsystem (FIS) der Hochschule und den dort aufgeführten Link (https://hs-gm.hessenfis.de/converis/getfile?id=13167534&portal=true&v=1) zugänglich.

Projektanfang: 01.03.2017
Projektende: 31.08.2020
Förderer: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie

Die Diskussionen über Schwermetallgehalte in Getränken sind nicht neu, sondern begleiten die Getränkewirtschaft seit vielen Jahrzehnten. Vor allem der toxische Aspekt vieler Schwermetalle ist Grundlage für die Einführung von Grenzwerten, die aufgrund neuer Befunde eine ständige Anpassung erfahren. Nicht zuletzt wegen dieser zunehmenden Diskussion über den Einfluss verschiedener Schwermetalle auf die Gesundheit ist es für die Hersteller wichtig, die Herkunftsquellen für Schwermetalle in Fruchtsäften einzugrenzen und Vermeidungsstrategien für den Eintrag zu entwickeln. In einigen Ländern hat man begonnen, für Apfelsäfte die gleichen Grenzwerte wie für Trinkwasser zu fordern. Teilweise werden in einzelnen Ländern nur noch 10 % der bisherigen Grenzwerte akzeptiert, wobei auch der Einfluss von NGOs in der Öffentlichkeit eine Rolle spielt. Viele Apfelsäfte, als wichtigstes Produkt der deutschen Fruchtsaftindustrie, sowie weitere Fruchtsäfte des Handels würden dann bestimmte, neu festgelegte Grenzwerte überschreiten.

Projektanfang: 01.07.2017
Projektende: 30.06.2020
Förderer: Hessisches Ministerium für Wissenschaft und Kunst

Projektanfang: 01.03.2016
Projektende: 29.02.2020
Förderer: Europäische Kommission

Das von der Universität Málaga koordinierte EU-Projekt GoodBerry (Grant Agreement No 679303) beschäftigt sich mit Erdbeeren, Himbeeren und Schwarzen Johannisbeeren als Modellpflanzen und soll u.a. neue Erkenntnisse hinsichtlich der Anpassung von Sorten an unterschiedliche klimatische Bedingungen sowie deren Einfluss auf die Fruchtqualität der Beeren liefern. So hat die Klimaerwärmung einen Einfluss auf die Blütenanlage und die Kontrolle der Dormanz (Winterruhe) der Pflanzen. Erste Beeinträchtigungen sind im letzten Jahrzehnt auch unter deutschen Anbaubedingungen bei Erdbeeren oder Johannisbeeren zu beobachten gewesen. So führt mangelnde Winterkälte bei Erdbeeren zu kurzen Blüten/Frucht- und Blattstielen und verringerter Blattfläche. Warmes Herbstwetter einhergehend mit spätem Eintritt in die Winterruhe führt bei Erdbeeren außerdem zu einem übermäßigen Blütenansatz, was kleine Früchte von minderwertiger Qualität zur Folge hat. Durch den Anbau gleicher Sorten bzw. Kreuzungsnachkommen an verschiedenen Standorten vom Nord- nach Süd-Europa soll der Einfluss unterschiedlicher Klimazonen auf die Pflanzen untersucht werden, um so den Klimawandel zu simulieren. Neben der Phänotypisierung (Blüteninitiation, Wachstumsparameter) sollen mittels molekulargenetischer Analysen im Hochdurchsatzverfahren Blütenbildung, Kontrolle der Dormanz und Ausprägung der Fruchtqualität untersucht werden.

Projektanfang: 01.11.2012
Projektende: 31.03.2016
Förderer: Bundesministerium für Bildung und Forschung

In diesem Projekt sollen die sich auf dem Markt befindlichen innovativen Hefepräparate chemisch und physikalisch charakterisiert und spezifiziert werden. Die von den Herstellern beschriebenen Anwendungsbereiche und Wirkungen sollen überprüft werden. Es soll eine Datenbank in Verbindung mit einer spektroskopischen Schnellmethode (FT-MIR) zur schnellen Einordnung bekannter und unbekannter Proben erstellt werden. Zur Abgrenzung und Unterscheidung der Hefepräparate werden konventionelle und innovative analytische Methoden eingebunden. Eine Überprüfung der Zusammensetzung unter Berücksichtigung der "International Food Standards" und der beschriebenen Wirkung der Produkte wird durchgeführt. Die Ergebnisse und die Kooperationspartner des Forschungsvorhabens sollen die Verbundfähigkeit im Sinne der Lebensmittelsicherheit und des Verbraucherschutzes stärken.

Projektanfang: 01.05.2011
Projektende: 31.10.2014
Förderer: Europäische Kommission

Himbeeren werden heute, neben dem traditionellen Anbau im Freiland, zunehmend im geschützten Anbau, d.h. unter Regenkappen aus Plastik, im Tunnel oder Gewächshaus kultiviert. Ziel ist es, die empfindlichen Früchte vor Witterungseinflüssen zu schützen bzw. den Angebotszeitraum für Himbeerfrüchte aus zu dehnen. Für die Eindeckung von Regenkappen und Tunneln stehen mittlerweile verschiedene Materialien zur Verfügung. Himbeeren sind reich an Vitamin C und enthalten zudem eine Vielzahl an sekundären Pflanzeninhaltsstoffen. Den Pflanzen dienen hierbei die Polyphenole als Farb-, Duft- oder Lockstoffe (Anthocyane, Flavonoide), sowie als Abwehrstoffe (Ellagtannine) gegen Pathogene. Diese Polyphenole werden aber auch bei abiotischen Stress gebildet und schützen durch ihre antioxidative Wirkung die Pflanzen vor freien Radikalen und deren oxidative Schäden. Neben der Schutzfunktion für die Pflanzen besitzen Polyphenole aber auch eine gesundheitsfördernde Wirkung für Menschen. So soll u.a. das Risiko von Krebs, Arteriosklerose, Herz-Kreislaufbeschwerden und neurodegenerativen Erkrankungen bei Obst und Gemüse reicher Ernährung und damit polyphenolreicher Nahrung reduziert sein. Bisher liegen nur wenige Erfahrungen vor, welchen Einfluss die erhöhten Temperaturen sowie die verringerte Luftbewegung im geschützten Anbau und verschiedene Tunnelfolien (mit und ohne UVB-Durchlässigkeit bzw. schattierend) auf die Photosyntheseleistung der Himbeerpflanzen und damit auf ihren Kohlenhydrathaushalt haben. Die veränderten Stoffwechselaktivitäten könnten auch die Synthese der sekundären Pflanzeninhaltsstoffe beeinflussen Daher soll in einem Vergleich von Freiland- und Tunnelanbau der Einfluss veränderter Umweltbedingungen wie Lichtintensität und –qualität, Temperatur und rel. Luftfeuchte auf Photosynthese und Kohlenhydrathaushalt von Himbeerpflanzen sowie die Bildung von sekundären Inhaltsstoffen in Blättern und Früchten erarbeitet werden.