Forschungsprojekt: Extraktion und Bestimmung von Roggenpentosanen

Dieses Vorlaufprojekt verfolgte zwei wesentliche Zielstellungen:

  • Erarbeitung und Etablierung einer Methode zur Pentosanbestimmung mittels HPLC
  • Erarbeitung von grundlegenden Erkenntnissen einer enzymkatalysierten Extraktion löslicher Pentosane/ Ballaststoffe

Der Lösungsweg berücksichtigt die zweiteilige Anlage der Zielstellung und wurde arbeitsteilig von zwei Arbeitsgruppen der FE-Stelle vorgabengerecht nach den Arbeitspaketen realisiert.

Technische Ergebnisse

Im Projekt wurde ein neues analytisches Verfahren, zur Bestimmung der Pentosane in Getreidemahlerzeugnissen mittels HPLC entwickelt. Die Innovation des Projektes beruhte auf der Entwicklung einer Analysenmethode, die wesentlich schneller als die bisherige photometrische Bestimmungsmethode ist. Der Entwurf für ein Prüfverfahren zur Bestimmung der Pentosane mittels HPLC mit elektrochemischem Detektor kann in der Routine der Analyse von Getreidemahlerzeugnissen eingesetzt werden. Zusätzlich wurde nachgewiesen, dass die Pentosane zu fast 100% bei der im Allgemeinen angewandten Ballaststoffbestimmung (AOAC 993.19) miterfasst werden.

Durch die autolytische und enzymgestützte Hydrolyse von Roggenteigen bzw. -suspensionen konnten milieuabhängig Stoffumsätze und die Gewinnung löslicher Pentosane/Ballaststoffe durch Extraktion nachgewiesen werden. Das Potenzial der Hydrolyse, die zur Überführung von unlöslichen Pentosanen und Hemicellulosen in wasserlösliche führt, ist für eine technische Gewinnung begrenzt. Die Gewinnung ballaststoffreicher Extrakte aus Roggen ist möglich, wird aber bei technischer Umsetzung zu hochpreisigen Ingredients führen.

Für die Strukturbildung des Roggenteiges bedeutet das folgerichtig, dass endogene Pentosanasen/Xylanasen nicht zu einer weitgehenden Hydrolyse ihrer Substrate in wasserlösliche Komponenten führen. In diesem Zusammenhang müssen daher die derzeitigen allgemeinen Auffassungen über Pentosanasen/Xylanasen als qualitätsverbessernde Agentien in Backmitteln kritisch hinterfragt werden.

Ansprechpartner: Dr. Heinz Kaiser

Gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft,  Programm Industrielle Vorlaufforschung
Laufzeit: 01.05.2008 - 30.04.2010