Die Ingenieurin

Ausrangierte Jackfruchtsamen werden von der Mülldeponie gerettet und in einem von Wissenschaftlern der Nanyang Technological University, Singapur, entwickelten Verfahren zur Herstellung von Milchsäure verwendet.

Im Jahr 2022 wurden weltweit etwa 1,5 Millionen Tonnen Milchsäure hergestellt. Es wird Milchprodukten für einen würzigen Geschmack zugesetzt, kontrolliert den Säuregehalt in Marmeladen und Obstkonserven und verlängert die Haltbarkeit von verpacktem Fleisch. Beim Backen sorgt Milchsäure für eine bessere Textur und ein besseres Volumen des Teigs. Darüber hinaus hilft Milchsäure bei der Emulgierung von Dressings und Soßen und erhält die lebendigen Farben von Obst und Gemüse. NTU sagte, dass seine Methode weniger Chemikalien und Prozesse erfordert, vernachlässigbare Mengen an Nebenprodukten produziert und Lebensmittelverschwendung durch die Verwendung unerwünschter Jackfruchtkerne reduziert. Aktuelle industrielle Methoden zur Herstellung von Milchsäure umfassen typischerweise die Fermentierung von Rohstoffen wie Zuckerrohr, Maisstärke und Rote-Bete-Zucker, die aufgrund der zunehmenden Verknappung von Ackerland, Naturkatastrophen und steigender Inflation teurer geworden sind.

Bei industriellen Verfahren fallen außerdem große Mengen an Nebenprodukten wie Gips an, die bei unsachgemäßer Entsorgung Treibhausgase freisetzen.

Jackfrüchte erfreuen sich in der Ernährung weltweit immer größerer Beliebtheit, da ihr Fruchtfleisch, das in Geschmack und Konsistenz Fleisch ähnelt, zu Fleischersatz verarbeitet wird. Allerdings werden die Samen, die fast ein Fünftel des Gesamtgewichts der Frucht ausmachen, auf Mülldeponien entsorgt.

Professor William Chen, Direktor des NTU-Programms für Lebensmittelwissenschaft und -technologie (FST), der das Projekt leitete, sagte: „Das Upcycling dieser Produkte zur Kultivierung von Milchsäure, einem unverzichtbaren Bestandteil für fast alle Lebensmittel, die wir essen, ist eine Chance zur Verbesserung der Verarbeitungseffizienz.“ in der Lebensmittelversorgungskette, während gleichzeitig zwei Hauptdruckpunkte für die Lebensmittelindustrie angegangen werden – steigende Produktionskosten und Abfallmanagement.“

Um Milchsäure aus Jackfruchtsamen herzustellen, wuschen die NTU-Wissenschaftler zunächst die Samen, bevor sie bei Raumtemperatur Natriumhydroxid hinzufügten. Dabei handelt es sich um ein gängiges Verfahren, bei dem die Schale von Obst und Gemüse zum Einmachen entfernt wird, bevor die Samen gefriergetrocknet und zu einem Pulver verarbeitet werden. Anschließend fügten sie dem Jackfruchtsamenpulver Lactiplantibacillus plantarum hinzu, ein Bakterium, das häufig in Probiotika vorkommt. Es dauert etwa zwei Tage, es in Zucker und Milchsäure aufzuspalten, wobei letztere später durch einen Filtrationsprozess extrahiert wird.

Prof. Chen sagte: „Wir sind zuversichtlich, dass unsere Technik ein leistungsstarkes Werkzeug für produzierende Unternehmen zur Herstellung von Milchsäure werden könnte.“ Einerseits nutzt es bereits mehrere gängige Produktionstechniken, die bereits in Lebensmittelverarbeitungsbetrieben eingesetzt werden, wie etwa Gefriertrocknung, Stärkefiltration und die Extraktion von Milchsäure. Andererseits ist der Ausgangsstoff unserer Milchsäure ein allgegenwärtiges unerwünschtes Produkt – Jackfruchtsamen. Es ist viel kostengünstiger als aktuelle Rohstoffe wie Mais- und Rote-Bete-Stärke, und die Verwendung eines Abfallprodukts würde sich positiv auf Unternehmen auswirken, die Nachhaltigkeitsziele anstreben. Eine notwendige Schwierigkeit wäre jedoch, die Jackfruchtsamen zu den Milchsäureproduzenten zu bringen, aber das könnte durch einige Anpassungen in der Lebensmittelversorgungskette leicht gelöst werden.“

Das NTU-Team wird an der Optimierung seiner Milchsäureproduktionsmethode arbeiten, um deren Ertrag und Qualität weiter zu verbessern. Die Forscher planen außerdem, ihren Produktionsprozess durch Kooperationen mit Lebensmittel- und Getränkepartnern zu erweitern. Die Ergebnisse des Teams wurden im Journal of Functional Foods veröffentlicht.