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Verbessertes Nährwertprofil

Schwerpunktthema der Forschungsgruppe Lebensmitteltechnologie

Der Konsum verarbeiteter Lebensmittel steigt laufend. Umso wichtiger ist es, die hohen Anforderungen an die ernährungsphysiologische und sensorische Qualität der Produkte mit Lebensmittelsicherheit und Nachhaltigkeit in Einklang zu bringen.

Weltweit leidet gut jeder dritte Erwachsene an Übergewicht, während jeder siebte Mensch hungrig zu Bett geht. Diesen Zustand unseres Ernährungssystems gilt es zu verbessern und allen Konsumenten ein genussvolles und abwechslungsreiches Angebot an gesunden Lebensmittelprodukten zu bieten.

Lebensmittel sollen minimal verarbeitet und weitgehend in ihrer natürlichen Struktur und Zusammensetzung erhalten bleiben, während Kontaminationen minimiert und die Lebensmittelsicherheit garantiert werden. Dazu entwickeln wir Herstellungsprozesse für verarbeitete Lebensmittel mit verbesserten ernährungsphysiologischen Eigenschaften, die es ermöglichen, den Faseranteil der Lebensmittel zu erhöhen sowie den Zucker- und Fettgehalt zu reduzieren, jedoch die sensorische Qualität und die Produktsicherheit zu erhalten.

Da die Ausser-Haus-Verpflegung einen immer höheren Stellenwert einnimmt, ist auch hier eine Optimierung der Qualität des Speiseangebots notwendig und sinnvoll. Um dies zu erreichen, wurden in den letzten Jahren Bewertungstools entwickelt und Expertise sowie Schulungskonzepte aufgebaut.

Projektbeispiele Verbessertes Nährwertprofil

Essen für die Zukunft / MNI

Unser Ernährungsverhalten hat einen direkten Einfluss auf die Gesundheit. Übergewicht, Diabetes-Typ-2 oder kardiovaskuläre Erkrankungen sind häufige Folgen einer ungesunden Ernährung und verursachen Gesundheitskosten in Milliardenhöhe. Daneben ist die Ernährung in der Schweiz für 28 % der gesamten Umweltbelastungen von Haushalten verantwortlich. Eine zunehmende Bedeutung kommt dabei der Ausser-Haus-Verpflegung, z.B. in Personalrestaurants hinzu. Dabei ist es vielfach nicht möglich, eine umweltschonende und ausgewogene Menüwahl zu treffen, da kein entsprechendes Angebot zur Verfügung steht oder die notwendigen Informationen zur Zusammensetzung der Speisen fehlen.

Im Projekt „Essen für die Zukunft“ untersuchten Forscherinnen und Forscher der ZHAW, wie Konsumentinnen und Konsumenten in der Ausser-Haus-Verpflegung über das Thema Nachhaltigkeit informiert und in ihren Ernährungsentscheidungen unterstützt werden können. Zu diesem Zweck wurde mit dem Menü-Nachhaltigkeits-Index (MNI) ein Instrument weiterentwickelt, das es ermöglicht, Menüs in den Bereichen Umwelt und Gesundheit zu bewerten. Richtig kommuniziert, kann diese wissenschaftlich fundierte Orientierungshilfe nicht nur Konsumentinnen und Konsumenten bei der Wahl der Menüs unterstützen, sondern auch den Küchenverantwortlichen beim Zusammenstellen eines ausgewogenen und umweltschonenden Speiseangebotes einen Mehrwert bieten. Im Projekt ist es gelungen, den MNI mit dem Warenwirtschaftssystem des Umsetzungspartners ZFV Unternehmungen über eine „Cloud-basierte“ Lösung zu verknüpfen. Das im April 2018 abgeschlossene Projekt wurde durch die Stiftung Mercator Schweiz gefördert.

In einem Folgeprojekt wurde der MNI an die Bedürfnisse von Senioren, lebend in Alterszentren, angepasst und zukünftig soll auch eine Version zur Beurteilung von Mittagsmahlzeiten für Kinder und Jugendliche zur Verfügung stehen.

Weitere Informationen sind der Website www.zhaw.ch/lsfm/mni zu entnehmen.

⇒ Video «Bewertung für nachhaltige Menüs»

Video «Erklärvideo zum Menü-Nachhaltigkeits-Index (MNI)»

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PiFoBake: Hochstabile Schäume für glutenfreie Backwaren

Brot bildet einen wichtigen Teil unserer täglichen Ernährung. Das Ess-Erlebnis von Brot und Backwaren wird massgeblich von der Porung der Produkte beeinflusst, welche wiederum durch die Ausbildung und Stabilisierung eines Glutennetzwerkes während der Teigbereitung und des Backens bestimmt wird.

Glutenfreie Brote für Personen mit einer Weizenunverträglichkeit oder Zöliakiepatienten enthalten oftmals Zusatzstoffe wie Verdickungsmittel und Fette, um die Struktur und den sensorischen Eindruck an traditionelles Brot auf Weizenbasis anzunähern. Die komplexe Rezeptur wirkt sich massgeblich auf den Nährstoffgehalt der Brote aus. So haben glutenfreie Brote oft einen höheren Gesamtfettgehalt bei tieferem Nahrungsfasergehalt.

Im vorliegenden Projekt beschäftigt sich die Forschungsgruppe Lebensmitteltechnologie am ILGI damit, durch das Einbringen von scher- und temperaturunempfindlichen Schäumen eine verbesserte Strukturierung in glutenfreien Backwaren zu erreichen. Dafür sollen die Zutaten sowie die Art der Aufschäumung durch ein vertieftes mechanistisches Verständnis verbessert werden, so dass es möglich wird, auf Basis einer verschlankten Rezeptur sensorisch optimierte glutenfreie Brote herzustellen.

Wir danken Innosuisse für die Finanzierung.

⇒ Publikation «Effect of particle characteristics and foaming parameters on resulting foam quality and stability» (Rüegg et al., 2022)

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Eignung von Schweizer Rispenhirse für die Herstellung von Spaghetti

Weizen und andere in der Schweiz häufig angebaute Getreidesorten sind aufgrund der sich ändernden Bedingungen häufiger Trockenheit und / oder Hitze ausgesetzt. Mögliche Ernteausfälle könnten jedoch durch die hitzeresistentere Rispenhirse ausgeglichen werden. Damit Hirse als Ersatz von Weizen angebaut werden kann, muss ein Produkt mit hohem Hirseanteil entwickelt werden, dass von Konsumenten ohne Vorwissen in der Küche integriert werden kann.

In einem gemeinsamen Forschungsprojekt mit der Agroscope wurde die Eignung drei Hirsesorten Quartet, Alba und Plateau zur Herstellung von Spaghetti untersucht. Hirse ist glutenfrei und gleichzeitig fettreich, was in der Kombination Herausforderungen in der Verarbeitung mit sich bringt. Daher musste der Herstellungsprozess entsprechend optimiert werden. Abschliessend wurden die Spaghetti sensorisch und analytisch geprüft.

Eine vergleichbare Bissfestigkeit wie Hartweizenspaghetti wiesen die Spaghetti aus 100% Alba mit Partikelgrösse <250µm, 50% Alba mit 50% Mais-Reis und 15% Alba mit 85% Hartweizen auf. Durch ihr bräunliches Aussehen, die raue Oberfläche und den nussigen Geschmack waren die Hirsespaghetti vor allem bei Konsumenten mit einem ernährungsbewussten Lebensstil beliebt. Auch in der Nährstoffanalyse überzeugten die Hirsepasta mit einem hohen Anteil an Eisen, Zink und Nahrungsfasern.

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Fermentation von Nebenproduktströmen

Nebenströme aus der Lebensmittelverarbeitung fallen weltweit in grossen Mengen an. Diese können durch Fermentationen mit funktionellen Kulturen aufgewertet und so der menschlichen Ernährung wieder zugeführt werden.

In Kooperation mit der Forschungsgruppe Lebensmittelbiotechnologie, die einen Schwerpunkt in der Entwicklung funktioneller Kulturen für Sauerteige und weitere lebensmittelbasierte Fermentationen legt, unterstützen wir den Scale-up der Fermentation vom Labor- hin zum Pilotmassstab, untersuchen den Einfluss verschiedener Prozessparameter während der Fermentation sowie vor- und nachgelagerter Prozesse und evaluieren die Auswirkung verschiedener funktioneller Kulturen auf Endverarbeitungsprozesse wie beispielsweise den Backprozess, die Teigwaren- oder Extrudatherstellung. Im Fokus steht dabei die Minimierung der Prozesskosten durch die Prozessierung bei tiefen Wassergehalten und eine weitgehende Vermeidung von Trocknungsschritten. 

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