Projekte in den Förderprogrammen des BMLEH, betreut durch den Projektträger BLE (PT BLE)
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| Titel: | Erschließung des Potentials der schmalblättrigen Bitterlupine (Lupinus angustifolius L.) für die Humanernährung |
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| Titel (englisch): | Unlocking the potential of narrow-leaved bitter lupin (Lupinus angustifolius L.) as a new protein source for human nutrition |
| Akronym: | LUPROME |
| Beschreibung (dt.): | Die stetig steigende Weltbevölkerungszahl verbunden mit dem erhöhten Bedarf an nachhaltigen Proteinquellen stellt eine große Herausforderung für die Lebensmittelindustrie dar. Lupine spielen dabei eine immer stärker tragende Rolle. Bisher wurden vor allem Süßlupine kultiviert, welche einen geringeren Gehalt an giftigen Alkaloiden besitzen. Bittere Lupinensorten weisen im Gegensatz dazu einen hohen Gehalt an Alkaloiden auf, sind jedoch gleichzeitig resistenter gegenüber dem Befall von Bakterien oder Pilzen, benötigen weniger Pestizide und sind einfacher zu kultivieren. Um diese Bitterlupine als Proteinquelle für die Lebensmittelindustrie nutzen zu können, müssen die Alkaloide vor Verwendung entfernt werden. Bisherige Verfahren basieren auf thermische Prozessen verbunden mit langwierigen Waschschritten, die zu nicht unerheblichen Verlusten an Nährstoffen führen. Das Ziel dieses Forschungsprojektes ist es, Protein aus alkaloidreichen Lupinenvarietäten von Lupinus angustifolius in hoher Ausbeute, Qualität und Funktionalität zu gewinnen. Die dafür vorgesehene verfahrenstechnische Entbitterung soll durch eine intelligente Verknüpfung verschiedener Membrantechnologien und Membrananlagen realisiert werden, die eine schonende Abtrennung der Alkaloide ermöglicht. Die erhaltenen Proteine und weitere Komponenten der Lupinensamen werden bezüglich Qualität und Funktionalität charakterisiert, bevor ihr Einsatz in geeigneten Lebensmittelapplikationen identifiziert und getestet wird. Gleichzeitig werden Bitterlupinenakzessionen kultiviert und identifiziert, die optimale Eigenschaften für die Anwendung im Lebensmittelbereich aufweisen. |
| Beschreibung (engl.): | The increasing world population together with the rising demand for new and sustainable protein sources for food applications put a lot of pressure on today’s society and researchers. Lupin play a key role in this scenario as their use as an alternative protein increased in the last few years. As of today, only sweet lupin, which have a low content of poisonous alkaloids, find usage of this purpose. On the other hand, bitter lupins are rich in alkaloids but show much higher resistance to environmental factors, need less pesticides and are easier to cultivate. The removal of alkaloids requires thermal treatment and numerous wash steps of the lupin seeds, whereby many resources are invested, and nutrients are lost. So far, these processing steps were necessary to use lupin proteins for human nutrition. The objective of this research project is to develop a process based on sophisticated membrane technology to remove water-soluble alkaloids and produce protein of Lupinus angustifolius of highest quality, quantity and on a sustainable basis. The produced proteins will further be analyzed on their quality and functionality characteristics and future food applications will be evaluated. Additionally, bitter lupin accessions are cultivated and identified, which have optimal properties for use in the food industry. The goals and sustainable aspirations of the approach 'From farm to fork' will be met by the expertise of industry partners covering the whole value chain ranging from agronomists cultivating lupin over engineers manufacturing proteins up to food experts analyzing and evaluating new food applications. |
| Ergebnis (dt.): | Übergeordnetes Ziel des Projektes „Selektion geeigneter Sortentypen von Linsen (Lens culinaris) für nachhaltige Anbausysteme“ (LinSel) war es, Landwirten an mitteleuropäische Verhältnisse gut angepasste Linsengenotypen (Lens culinaris Medik.) zur Verfügung zu stellen und damit Ertrag, Ertragssicherheit und Qualität zu steigern und den Anbau der Leguminose Linse auszudehnen, da im Zuge des Klimawandels und veränderter Ernährungsgewohnheiten die Integration von neuen Leguminosenarten in die Fruchtfolgen weiter an Bedeutung gewinnt. Aus den 106 zu Beginn des Projektes eingesetzten Akzessionen konnten bis zum Projektende neun für den Anbau in Deutschland geeignete Genotypen selektiert werden. Die Selektionskriterien Ertrag, Standfestigkeit und Platzfestigkeit werden auch von der landwirtschaftlichen Praxis als ausschlaggebend für eine den hiesigen Anbaubedingungen angepasste Linsensorte angesehen, entsprechend flossen hauptsächlich diese Kriterien in die Auswahl der Genotypen für den Praxisanbau ein. Es zeigte sich beim Screening der Genotypen, dass die Sorten Späths Alblinse I und Späths Alblinse II, die sich aktuell im Anbau auf der Schwäbischen Alb befinden, deutlich geringere Erträge, eine geringere Standfestigkeit und eine geringere Platzfestigkeit aufwiesen als die von uns selektierten Genotypen. Vor allem die Genotypen „LENS 322“, die „Gestreifte Linse“, die „Dunkelgrün marmorierte Alblinse“ und die „Marmorierte Linse“ wiesen besonders gute Eigenschaften hinsichtlich Ertrag, Standfestigkeit und Platzfestigkeit auf. Zum Projektende stehen neun Linsengenotypen zur Verfügung, die von Landwirten zur Hochvermehrung auf den Betrieben genutzt werden können. |
| Ergebnis (engl.): | The overall objective of the project "Identification of lentil genotypes for sustainable cropping systems in temperate climate" (LinSel) was to provide farmers with lentil (Lens culinaris Medik.) genotypes well adapted to Central European conditions to increase yield, yield stability and quality. Moreover, the cultivation of the legume lentil should be expanded, as the integration of new legume species into crop rotations is becoming more and more important in the context of climate change and changing nutritional habits. From the 106 accessions tested at the beginning of the project, nine genotypes suitable for cultivation in Germany were selected by the end of the project. The selection criteria of yield, stability and pod shattering are also considered by farmers to be decisive for a lentil variety adapted to local cultivation conditions, and these criteria were included accordingly in the selection of genotypes for lentil production. The screening of the genotypes showed that the varieties “Späths Alblinse I” and “Späths Alblinse II”, which are currently grown at the Swabian Alb, had significantly lower yields, lower yield stability and higher pod shattering than the genotypes selectedin LinS. Especially the genotypes "LENS 322", "Gestreifte Linse", the "Dunkelgrün marmorierte Alblinse“ and “Marmorierte Linse" demonstrated excellent characteristics in terms of yield, stability and pod shattering. At the end of the project, nine lentil genotypes are available for farmers to use for large-scale propagation on farms. |
| Laufzeit: | Beginn: 15.04.2020 / Ende: 31.05.2023 |
| Ausf. Einrichtung: | ESKUSA GmbH, Parkstetten |
| Themenfelder: | Lebensmittelverarbeitung, food processing |
| Förderprogramme: | Eiweißpflanzenstrategie |
| Schlagworte: | Humanernährung, human nutrition, Lebensmitteltechnologie, food technology, food engineering, Ernährung, nutrition, Genetische Ressourcen, genetic resources, Ackerbau, crop production, Lupine, lupin, Pflanzengenetische Ressourcen, plant genetic resources, Schadstoffe / Toxine, poison / toxins, Klimaschutz, climate protection |
| Stichpunkte: | 12/18/31 - Ernährungssysteme |
| Internetadresse: | https://orgprints.org/id/eprint/55997/ |
| Förderkennzeichen: | 2819EPS005 |
| Dokument zum Download: | Abschlussbericht.pdf (2 MB) |
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