Analytik und Extraktion von wertgebenden Inhaltsstoffen
Schwerpunktthema der Forschungsgruppe Lebensmittelchemie
Der Erhalt wertgebender Inhaltsstoffe bei der technischen Verarbeitung von Lebensmitteln ist ein Hauptziel unseres Instituts.
Die Analytik ausgewählter Inhaltsstoffe dient dazu, Prozesse besser zu verstehen und sie steuern und optimieren zu können. Ein Forschungsschwerpunkt liegt dabei in der Analytik und Charakterisierung von Polyphenolen.
Mögliche Analyseverfahren
2D LC/Q-TOF
Zwei-dimensionale Flüssigchromatographie mit gekoppelter Flugzeitmassenspektrometrie
Zwei-dimensionale Analysensysteme können komplexen Naturstoffgemische nahezu ganzheitlich charakterisieren. Hierbei werden unterschiedlicher Selektivitäten beider Analysensysteme genutzt, um coeluierende Spezies komplett aufzutrennen. Durch die Nutzung des Q-TOFs können darüber hinaus Fragmentierungsexperimente durchgeführt werden, um eine Strukturcharakterisierung von Molekülen mit einem Molekulargewicht von bis zu 20.000 Dalton tätigen zu können.
Messung der antioxidativen Kapazität mittels NP-HPLC-online-DPPH
Normalphasen HPLC mit Nachsäulenderivatisierung
Wir verwenden ein von uns entwickeltes Analyseverfahren, um komplexe oligomere und polymere Polyphenole mittels HPLC zu trennen und gleichzeitig hinsichtlich ihrer anti-oxidativen Fähigkeiten zu bestimmen. Die Analytik dient uns dabei als Grundlage, um prozessbedingte Veränderungen bei der industriellen Verarbeitung von Lebensmitteln zu verstehen.
LC/MS
Flüssigchromatographie mit Massenspektrometrie-Kopplung
Die Weiterentwicklung moderner LC/MS-Methoden ermöglicht uns, Einzelkomponenten aus Analytgemischen qualitativ und quantitativ zu erfassen. Hierbei begleiten wir analytisch laufende Forschungsprojekte aus angrenzenden Bereichen der Lebensmitteltechnologie.
HPTLC/MS
Hochleistungsdünnschichtchromatographie mit Massenspektrometrie-Kopplung
Wir haben moderne Kopplungstechniken der HPTLC etabliert, um uns einen schnellen Überblick über die Zusammensetzung des Polyphenolspektrums von Lebensmitteln, aber auch von anderen ausgewählten sekundären Inhaltsstoffen zu erhalten. Für die Identifizierung benutzen wir neuste Bilderfassungs- und Auswertesystem für die HPTLC.
FT-IR Mikroskopie
Fourier-Transformations-Infrarotspektrometrie
Mittels mikroskopischer FT-IR Spektroskopie erfassen wir ausgewählte Inhaltsstoffe im Rohprodukt oder im verarbeiteten Lebensmittel. Die Studien erlauben uns Aussagen darüber, wo sich bestimmte Inhaltsstoffe innerhalb einer Zelle aufhalten.
Rheologie
Wir zeichnen die physikalischen Eigenschaften von pflanzlichen Proteinisolaten und anderer Pflanzenextrakte rheologisch auf. So können wir charakteristische Aussagen über ihre Gelier-, Schaumbildungs-, Emulgier- (Mischfähigkeit) sowie über Viskositäts- (Zähigkeit) und Fliesseigenschaften machen.
SCPC
Sequentielle Gegenstromverteilungschromatographie
Eine Möglichkeit der präparativen Fraktionierung und Isolierung besteht mittels sequentieller Gegenstromverteilungschromatographie. Diese Trenntechnik wird vor allem zur Aufreinigung, Fraktionierung und Isolierung von labilen Naturstoffextrakten eingesetzt.
Ausgewählte Arbeiten
Die Suche nach «alternativen» Proteinquellen für die menschliche Ernährung und die Bereitstellung von Proteinextrakten für den Einsatz in Lebensmitteln ist ein neueres Forschungsfeld, mit dem sich unsere Forschungsgruppe befasst.
Gemeinsam mit Industriepartnern haben wir erste Machbarkeitsstudien durchgeführt, um Proteine aus Hanfsamen, Dinkelgras, Weizenkeimen, Moringa oleifera (dt. Meerrettichbaum) und Mehlwürmern zu gewinnen.
Untersuchung zur Extraktion von pflanzlichen Proteinen aus Substraten wie Weizenkeimen und Moringablättern (Studentische Arbeit von Melanie Jörg, Seite 32)