Funktionelle Milchproteine könnten noch häufiger wertvoller Bestandteil vieler Lebensmittel sein, doch sie liegen in zu niedrigen Konzentrationen und lediglich als Gemisch vor. Hier setzt das Projekt Whey2Food an. Wissenschaftler der Universität Hohenheim entwickeln mit ihren Kooperationspartnern ein Verfahren, um kleine Proteine oder deren Spaltprodukte, die Peptide, zu fraktionieren und anzureichern. Das eröffnet neue Anwendungsbereiche: Einzelne Milchprotein-Fraktionen und funktionelle Peptide können in Sportgetränken, Babynahrung und bilanzierten Diäten eingesetzt werden oder als natürliche Emulgatoren fungieren.

Milchproteine zählen zu den hochwertigsten Proteinen in der Ernährung. Darin verborgen sind zudem zahlreiche biofunktionelle Peptide. Doch die Lebensmittelhersteller konnten diese Peptide bisher kaum nutzen. „Dazu müssen die Bestandteile in einzelne Fraktionen getrennt und angereichert werden, was bisher nur in Kleinstmengen im Labormaßstab möglich war“, erklärt Prof. Dr. Jörg Hinrichs vom Fachgebiet Milchwissenschaft und -technologie an der Universität Hohenheim.

Das wollen die Wissenschaftler im Projekt Whey2Food nun ändern. Ein neues Verfahren soll das ernährungsphysiologische und funktionelle Potenzial der Milchproteine nun verstärkt erschließen. Die Universität Hohenheim entwickelt die Methode gemeinsam mit dem Fraunhofer IGB, dem belgischen Forschungsinstitut VITO und Firmenpartnern aus fünf europäischen Ländern.

„Reine Filtration trennt die Partikel nur aufgrund ihrer Größe“, erläutert Prof. Dr. Hinrichs. „Kleine Proteine und Peptide sind jedoch alle fast gleich groß. Die konventionelle Filtration führt deshalb zu einem Gemisch verschiedener Peptide.“ Kleine Proteine und Peptide unterscheiden sich jedoch in ihren Aminosäuren und damit je nach pH-Wert in ihrer Ladung. Das nutzen die Forscher als zusätzliches Selektionskriterium. Sie haben die Filteranlage mit einem elektrischen Feld überlagert – und diese Cross-Flow-Elektromembranfiltration ermöglicht eine Fraktionierung und Anreicherung von Peptiden.

Durch die Auftrennung erschließen sich neue Einsatzmöglichkeiten: „Es entstehen zum Beispiel zwei Fraktionen von Peptiden, die beide für die Lebensmittelindustrie interessant sind: Kurzkettige bioaktive Peptide und langkettige Peptide“, sagt Prof. Dr. Hinrichs.
Wissenschaftliche Studien berichten, dass bestimmte bioaktive Peptide einen positiven Effekt auf die Gesundheit haben sollen, etwa indem sie das Herz-Kreislaufsystem unterstützen, die Mineralabsorption verbessern oder die Muskelregeneration fördern. Sie sind daher für funktionelle Lebensmittel wie Sportgetränke geeignet.