Innovative Proteine. Elisabeth Klippel M.Sc. (FH) Ernährungs- und Lebensmittelwissenschaften

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1 Innovative Proteine Elisabeth Klippel M.Sc. (FH) Ernährungs- und Lebensmittelwissenschaften Qualitätssicherung, F&E / Quality Assurance, R&D All Organic Trading GmbH BIOFACH

2 1. Entwicklung der Proteine am Markt 2. Allgemeines zu den Proteinen 3. Bedarf und Wertigkeit von Proteinen 4. Sonnenblumenprotein Heliaflor als Beispiel 1. Eigenschaften 2. Herstellung 3. Aminosäurezusammensetzung und Wertigkeit 4. Anwendungsmöglichkeiten 5. Weitere pflanzliche Proteine 1. Eigenschaften 2. EU-Projekt 6. Ausblick in die Zukunft 2

3 Entwicklung der Proteine am Markt USA: Protein fever 3

4 Entwicklung der Proteine am Markt - USA als weltweit führender Markt für pflanzliche Proteine in der Lebensmittelbranche : 19 % aller weltweit neueingeführten Produkte mit Protein Claims - Proteinreiche Lebensmittel: 20 % Snacks, 17 % Mahlzeitenersatz/angereicherte Drinks, 15 % Joghurts bis 2012: Markt veganer proteinreicher Lebensmittel wächst um 54 %, proteinreiche Sportprodukte um 37 % - aktuelle Food-Trends: Ernährung als Lifestyle und Clean-Eating, erhöhtes Gesundheitsbewusstsein - Suche nach hochwertigen, möglichst unverarbeiteten Proteinen anstelle von Konzentraten, Isolaten oder Hydrolysaten Proteine als Nährstoffpaket ( whole protein and whole foods ) 4

5 Proteine - wichtige Baustoffe des Körpers - vielfältige Funktionen im Stoffwechsel - Nahrungsprotein sollte 10 bis 15 % des täglichen Energiebedarfs decken Hauptquellen: pflanzlich v.a. Getreide und Hülsenfrüchte, tierisch v.a. Milch, -produkte und Fleisch - Bausteine sind Aminosäuren (20 verschiedene) Verbindung über Peptidbindungen essentielle Aminosäuren (unentbehrlich), semiessentielle Aminosäuren und nicht essentielle Aminosäuren (entbehrlich). 5

6 Funktion von Proteinen Strukturproteine (Form und Festigkeit, z.b. Kollagen) Kontraktile Proteine (Bewegung, z.b. Aktin und Myosin) Speicherproteine (z.b. Ferritin als Eisenspeicher) Transportproteine (z.b. Sauerstofftransport durch Hämoglobin) Schutzproteine (z.b. Antikörper) Hormone (z.b. Insulin) Enzyme (Steuerung von Stoffwechselfunktionen) 6

7 Bedarf und Wertigkeit von Proteinen - täglicher Proteinbedarf: 0,8-2 g/kg Körpergewicht (je nach Lebenssituation) - Biologische Wertigkeit (BW): wie gut lässt sich ein Nahrungsprotein in körpereigenes Protein umwandeln - BW durch limitierende Aminosäure bestimmt: essentielle Aminosäure, die in geringster Menge in einem Nahrungsprotein enthalten ist - Empfehlung: Mischkost verschiedener Proteinquellen, in denen sich limitierende Aminosäuren ergänzen - weitere Wertigkeitsbegriffe: Amino Acid Score (AAS), Protein Digestibility Corrected Amino Acid Score (PDCAAS) Hühnerei: 100 Kuhmilch: 85 Rindfleisch: 87 Kartoffel: 96 Reis: 82 Weizen: 59 Ei + Kartoffeln 136 Milch + Weizen 123 Hühnerei + Soja 122 Bohnen und Mais 101 Rindfleisch + Kartoffeln 114 Hühnerei + Weizen 118 7

8 Innovative Proteine SONNENBLUMENPROTEIN HELIAFLOR 8

9 Sonnenblumenprotein Heliaflor - Rohware: 100 % geschälte Sonnenblumenkerne aus kontrolliert biologischem Anbau (EU-Landwirtschaft) - Herstellung in zum Patent angemeldeten Verfahren - Lieferant wertvoller pflanzlicher Proteine mit nativer Proteinstruktur - leicht nussiger Geschmack - vielfältige Anwendungsmöglichkeiten 9

10 Sonnenblumenprotein Heliaflor 100 % Bio und Vollwert Zertifizierung: DE-ÖKO-005 (EG 834/2007) / EcoVeg / Kosher Proteinanreicherung aus 100 % Sonnenblumenkernen Enthält alle essentiellen Aminosäuren Nährstoffpaket: Hoher Protein- und Ballaststoffgehalt, hochwertige Polyphenole, hoher Gehalt an B-Vitaminen und insbesondere Folsäure Bindemittel, Konsistenzgeber und Stabilisator Vegan Nahrungsergänzung Low Carb und Low Fat Keine Allergene gemäß EU-Vital-Konzept GVO-frei gemäß VO EG Nr. 834/

11 Sonnenblumenprotein Heliaflor Herstellung zwei verschiedener Produktvarianten unterscheiden sich im Protein- und Fettgehalt Heliaflor 45: beige-braun, stärkerer Eigengeschmack, geeignet für Produkte, die fremde Farb- und Geschmacksgebung vertragen Heliaflor 55: helles Beige, neutral im Geschmack, geeignet für Produkte, die wenig oder keine fremde Farb- und Geschmacksgebung vertragen 11

12 Sonnenblumenprotein Heliaflor Heliaflor 55 Brennwert kcal/kj 305/1300 Protein g 55 in dry mass Kohlenhydrate g ca. 9 davon Zucker g ca. 5 Fett g max. ca. 2 g EUFS* g ca. 0,5 MUFS** g ca. 0,8 GFS*** g ca. 0,3 Ballaststoffe g ca. 20 Heliaflor 45 Brennwert kcal/kj 350/1466 Protein g > 45 in dry mass Kohlenhydrate g ca. 7 davon Zucker g ca. 4 Fett g ca. 10 EUFS* g ca. 3 MUFS** g ca. 6 GFS*** g ca. 1 Ballaststoffe g ca. 18 *EUFS = einfach ungesättigte Fettsäuren **MUFS = mehrfach ungesättigte Fettsäuren ***GFS = gesättigte Fettsäuren 12

13 Sonnenblumenprotein Heliaflor Weitere Eigenschaften und USPs: Folsäuregehalt von mind. 280 µg/100 g Deklaration eines hohen Folsäuregehaltes bzw. als Folsäurequelle möglich (Tagesbedarf: 300 µg pro Tag) Ebenfalls hoher Gehalt an Vitamin B1 und B6 Starkes Wasser- und Fettbindungsvermögen Erhalt wertvoller Inhaltsstoffe durch das schonende Herstellungsverfahren: natives Protein, Polyphenole, B-Vitamine, Mineralstoffe Nährstoffpaket Natives Protein mit funktionellen Eigenschaften 13

14 Herstellungsverfahren Heliaflor - Herstellung in Deutschland gemäß HACCP - Verarbeiter: Kramerbräu Saaten und Öle GmbH, NATECO2 GmbH & Co KG sowie Verarbeiter zur Feinvermahlung 1. Geschälte Sonnenblumenkerne werden durch ein zum Patent angemeldetes Verfahren verarbeitet 2. Zwischenschritt Heliaflor 55, kba: CO2-Extraktion des Rohproduktes Sonnenblumenprotein ( erhöhter Protein- und verringerter Fettgehalt) 3. Heliaflor 45 und 55, kba: Rohprodukt Sonnenblumenprotein wird unter Ausschluss von Sauerstoff in speziellen temperaturgesteuerten und produktschonenden Verfahren feinvermahlen Natürlichkeit und schonender Umgang stehen im Vordergrund! 14

15 Herstellungsverfahren Heliaflor Sonnenblumenkerne, kba Qualitätskontrolle, Reinigung, Schälung Geschälte Sonnenblumenkerne, kba Proteinanreicherung Rohprodukt Sonnenblumenprotein, kba Heliaflor 55, kba: CO2-Extraktion Heliaflor 45, kba Feinvermahlung und Qualitätskontrolle Heliaflor 45 und 55, kba All Organic Trading GmbH 15

16 Heliaflor -Aminosäurezusammensetzung Aminosäuren Ideales ASmuster WHO/FAO a mg/g mg/g mg/g mg/g mg/g Tryptophan 7 9,6 2,3 3,5 6,2 Threonin 27 19,9 7, Isoleucin 25 25,2 9,3 21,2 24 Leucin 55 36,2 12,6 29,7 40 Lysin 51 19,5 8,9 15,4 28,7 Methionin +Cystin 25 18,2 6,3 14,1 16,4 Phenylalanin +Tyrosin 47 40,9 13, ,1 Valin 32 30,7 11,2 25,1 24,6 Histidin 18 14,6 3,3 11,7 11,8 a Institute of Medicine's Food and Nutrition Board Sonnenblumenprotein Heliaflor 55 b Vollei c b Analysen All Organic Trading GmbH: Durchschnittsw erte Januar 2016 c Bundeslebensmittelschlüssel Version 3.02 (abgerufen am ) Sonnenblumenprotein Heliaflor 45 b Sojaprotein c 16

17 Heliaflor -Wertigkeit Protein Digestibility Corrected Amino Acid Score (PDCAAS) Bei der Berechnung des PDCAAS wird die unterschiedliche Verdaulichkeit von Aminosäuren und Nahrungsprotein berücksichtigt. PDCAAS = AAS * wahre Proteinverdaulichkeit AAS = Amino Acid Score, Verhältnis zwischen idealem AS- Bedarfsmuster der WHO/FAO und dem Gehalt an AS im betrachteten Nahrungsprotein Forschungsfrage! 17

18 Anwendungsmöglichkeiten von Heliaflor Technologie Bindemittel, Konsistenzgeber, Stabilisator Verbesserte Frischhaltung in Back- und Fleischwaren Ernährung Spezifische Ernährung, z.b. bei Allergien (eifrei) Nahrungsergänzung, z.b. Sport, ältere Menschen Fettreduzierte Diätprodukte (Low fat) und Low Carb Verbesserte Textur und Stabilität Vegetarische und vegane Ernährung Proteinanreicherung Kosmetik: Emulgator und Texturgeber 18

19 Anwendungsmöglichkeiten von Heliaflor Veröffentlichungen von Informationen Backwareninfo (Juli 2015), Fleischwareninfo (November 2015) und Rohkostanwender (Januar 2016) Download möglich auf 19

20 Innovative Proteine WEITERE PFLANZLICHE PROTEINE 20

21 Pflanzliche Proteine bei AOT Mandelprotein Kürbisprotein Cranberryprotein Bunte Produktpalette Chiaprotein Granatapfelprotein Kokosprotein Leinprotein 21

22 Eigenschaften - Wertvolle Proteine mit essentiellen Aminosäuren - Herausragende Eigenschaften (USPs): Kürbisprotein: reich an Magnesium, Eisen, Mangan und Zink Chiaprotein: hoher Gehalt an Calcium und Magnesium Mandelprotein: Vitamin B2 und Niacin (B3) Hoher Ballaststoffgehalt: Granatapfelprotein, Kokosprotein, Leinprotein und Cranberryprotein - Qualitäten: Bio, Kosher, EcoVeg - Wichtiges Kriterium: GVO-frei Neuer Internetauftritt auf 22

23 EU Projekt - Projekttitel: Phytamin AB 63 - Kooperationspartner: Metzler Käse Molke GmbH in Egg (Bregenzer Wald) - Laufzeit: 3 Jahre (September 2015 bis August 2018) - Forschung im Bereich pflanzlicher Proteine - Ziel: innovative Produkte - Durchführung: Kooperation mit Hochschulen, Tests zur Anwendungstauglichkeit, Marktanalyse und Sicherstellung der Marktfähigkeit - Anwendungsbereich: Lebensmittel und Kosmetik 23

24 Ausblick in die Zukunft - weitere Forschungsbereiche: Aminosäuren, Wertigkeiten, PDCAAS Vielfalt Wertvolle Inhaltsstoffe, z.b. Polyphenole Produktspezifische USPs Breite Anwendungsbereiche Weitere Produkte wie Isolat, Konzentrat oder Extrudat Ernährungsphysiologie weitere vielfältige Möglichkeiten! Im Vordergrund stehen immer Natürlichkeit und der schonende Umgang mit den Proteinen! 24

25 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! 25

26 Quellen El Damaty, M. (2014). Charakterisierung von Sonnenblumen Presskuchen und ihre Anwendung in Backwaren. Bachelorarbeit, HochschuleAlbstadt-Sigmaringen, Fakultät Life Sciences. Food and Agriculture Organization Statistical (FAOSTAT). Abgerufen am von Franke, W. (1981). Nutzpflanzenkunde. Stuttgart: Georg Thieme Verlag. González-Pérez, S., & Vereijken, J. M. (2007). Sunflower proteins: overview of their physicochemical, structural and functional properties. Journal of Science of Food and Agriculture, 87, Hahn, V. (2007). Die Sonnenblume-eine Eiweißpflanze für den Ökologischen Landbau. Abgerufenam von Heiser, C. B. (1951). The Sunflower among the North American Indians. Proceedings of the American Philosophical Society, 95, Koerber, K., Männle, T., Leitzmann, C. (2012). Vollwert-Ernährung. Stuttgart: Karl F. Haug Verlag. Krist, S., Buchbauer, G., & Klausberger, C. (2008). Lexikon der pflanzlichen Fette und Öle. Wien, New York: Springer-Verlag. Leitzmann, C. & Keller, M. (2013). Vegetarische Ernährung. Stuttgart: Verlag Eugen Ulmer. Lückerath, E., Müller-Nothmann, S.-D. (2008). Diätetik und Ernährungsberatung. Das Praxisbuch. Stuttgart: Hippokrates Verlag. Schneele, J. (2013). Technologische Charakterisierung von proteinreichen Sonnenblumen-Presskuchen als Emulgator in der Lebensmittelindustrie. Bachelorarbeit, Hochschule Albstadt-Sigmaringen, Fakultät Life Sciences Mintel Group Ltd (2015). Mintel serves up 5 key food and drink trends for < Mintel Group Ltd (2014). Proteinfever-High proteinisprovingtobemorethanjustafad-butwillitchangethewayweeat?. Mintel Group Ltd (2013). US consumers have a healthy appetite for high protein food. The US leads the way in global launches of high protein products. < Pirman et al. (2007). Verdaulichkeit und Wertigkeit Kürbiskernpresskuchen. Krmiva : San Juan and Villamide (2001). Nutritional Evaluation of Sunflower Products for Poultry as Affected by the Oil Extraction Process. Poult Sci Apr; 80(4): Steiner, G. & Matissek, R. (2006). Lebensmittelanalytik.(3 Auflage). Berlin, Heidelberg: Springer-Verlag Westphal, G., Gerber, G., & Lipke, B. (2003). Proteine- nutritive und funktionelle Eigenschaften. Berlin Heidelberg New York: Springer-Verlag. 26