Hintergrund und Zielsetzung
Die Textur von Lebensmitteln wird durch die Integration von Mikroalgen beeinflusst, wobei die spezifische Wasserbindung und Löslichkeit der jeweiligen Mikroalgen als Suspension bzw. als Pulver entscheidend sind [1]. Darüber hinaus prägen Prozessschritte in der Lebensmittelproduktion, bei denen sehr hohe bzw. sehr niedrige Temperaturen und/oder starke Scherung auftreten, Wasserbindung und Löslichkeit der Mikroalgen. Ziel der Studie war es, am Beispiel der Mikroalgen Limnospira maxima und Chromochloris zofingiensis vergleichend aufzuzeigen, welche Auswirkungen diese Prozessschritte auf die Wasserbindung und Löslichkeit von Mikroalgensuspensionen haben.

Methodik
Die frischen Biomassen von L. maxima und C. zofingiensis wurden gewaschen, zentrifugiert, auf eine identische Trockenmasse eingestellt bzw. nachfolgend gefriergetrocknet. Für die Mikroalgensuspensionen und resuspendierten Pulver wurden Wasserbindung und Löslichkeit mittels Sedimentationsversuch sowie Zentrifugation ermittelt. Analog wurden diese Methoden nach Erhitzen, Gefrieren und starker Scherung der Mikroalgensuspensionen angewandt. Ergänzend erfolgten die Bestimmung der Zusammensetzung der Mikroalgenpulver sowie Farbmessungen und mikroskopische Analysen jeweils vor und nach den Behandlungen der Mikroalgensuspensionen zur Interpretation der Ergebnisse bzgl. Wasserbindung und Löslichkeit.

Ergebnisse
Morphologisch bedingt bindet frische, zentrifugierte Mikroalgensuspension von C. zofingiensis mehr Wasser als L. maxima. Eine Temperaturerhöhung, Gefrieren und Scherung senken die Wasserbindung und steigern die Löslichkeit, da hierbei Proteine denaturiert oder Zellstrukturen zerstört werden. Wasserbindung und Löslichkeit nach den Behandlungen der Mikroalgensuspensionen sind dabei spezifisch sowohl von der Mikroalgenart als auch von der Vorbehandlung durch Trocknen abhängig.

Schlussfolgerung
Die Kenntnis der Wasserbindefähigkeit und Löslichkeit von Mikroalgenzusätzen erleichtert bei der Produktentwicklung die Rezepturerstellung und die Beurteilung von Veränderungen der Wasserbindung während der Verarbeitung und letztlich der Textur des entwickelten Lebensmittels. Aufgrund der bereits umfangreichen wissenschaftlichen Studien zu L. maxima lassen sich aus den Ergebnissen dieser Studien Rückschlüsse auf die Auswirkungen der Integration von Zusätzen aus C. zofingiensis in Lebensmitteln ziehen.

Danksagung und Finanzierungsquellen
Die Studie wurde im Rahmen der Bekanntmachung des BMBF „Innovationsräume Bioökonomie“, Innovationsraum „NewFoodSystems – Neue Lebensmittelsysteme“ („ENABLE“, FKZ: 031B1522B) gefördert.

Erklärung zur Verwendung von KI
Zur Unterstützung bei der Erstellung der Textform wurde DeepL Write verwendet.

Literatur
[1] Bernaerts, T. M. M., Gheysen, L., Foubert, I., Hendrickx, M. E. & Van Loey, A. M. (2019) The potential of microalgae and their biopolymers as structuring ingredients in food: A review. Biotechnol. Adv. 37(8), 107419. DOI: 10.1016/j.biotechadv.2019.107419.