Kein Abfall, sondern Ressource

15.03.2024 In der Lebensmittelherstellung wird oft nicht alles vollständig verwertet. Was, wenn dieser vermeintliche Abfall eine wertvolle Ressource ist? Christoph Denkel, Professor für Lebensmitteltechnologie an der BFH-HAFL, kennt das Spannungsfeld.

Bei der Käseherstellung fällt Molke als Nebenprodukt an.
Bei der Käseherstellung fällt Molke als Nebenprodukt an.

 

Auf dem Weg vom Feld bis auf unseren Teller geht ein erheblicher Anteil der Lebensmittel verloren. Fast ein Drittel davon fallen als so genannte Nebenströme in der Verarbeitung an – nämlich rund 963'000 Tonnen jährlich. Ein Lösungsansatz dafür ist die Kreislaufwirtschaft. Statt Nebenströme aus der Lebensmittelindustrie als Tierfutter einzusetzen oder daraus Biogas herzustellen, könnte ein beträchtlicher Anteil für die menschliche Ernährung weiter genutzt werden. Dafür braucht es aber nicht nur die Akzeptanz der Konsumentinnen und Konsumenten, sondern auch neue technologische Ansätze und innovative Konzepte.

Verwerten statt wegwerfen

«Das Thema Upcycling in der Lebensmittelindustrie ist ein wichtiger Puzzlestein auf dem Weg zu einem nachhaltigen Ernährungssystem», erklärt Prof. Dr. Christoph Denkel, Dozent für Lebensmitteltechnologie an der BFH-HAFL. Können Nebenströme nicht vermieden werden, braucht es oft neue, massgeschneiderte Verwertungskonzepte. Erklärt an einem konkreten Beispiel: «Das Produkt Okara ist ein Nebenprodukt, das bei der Herstellung von Sojamilch oder Tofu anfällt. In einer ersten Verwertungsstrategie wird Okara aufbereitet und mittels Feststofffermentation strukturiert. Das Ergebnis ist ein Fleischersatz, der besonders gut Flüssigkeit binden kann und damit sehr saftig schmeckt.» So entstand Luya, das erste Spin-off der BFH-HAFL. Die Produkte sind heute in Restaurants und im Schweizer Einzelhandel erhältlich. 

Das Team rund um Christoph Denkel – die Forschungsgruppe «Lebensmittelprozesstechnologie und nachhaltige Innovation» – möchte aber mehr: Nämlich Okara und weitere Nebenprodukte aus der Lebensmittelherstellung so aufbereiten, dass sie auch anderen Lebensmitteln einen Mehrwert bringen. Also etwa, indem aufbereitetes Okara als wasserbindende Zutat in anderen Produkten eingesetzt wird. Was es dafür braucht: «Ein geeigneter Prozess für die Aufarbeitung, der vor allem skalierbar ist.» Die technologische Entwicklung – so wird klar – ist in der Lebensmittelindustrie elementar, um Nebenströmen zu reduzieren. Welche Faktoren spielen noch eine Rolle?
 

Christoph Denkel, Professor der Lebensmitteltechnologie
«Upcycling ist ein wichtiger Puzzlestein für ein nachhaltiges Ernährungssystem», erklärt Prof. Dr. Christoph Denkel.

Gute Ressourcen

Der Lebensmittelingenieur hält fest, dass bis auf wenige tierische Nebenprodukte – etwa aus der Schlachterei – viele Nebenströme verzehrbar sind. Aber: «Das sagt noch nichts darüber aus, ob sie auch verwertbar sind», schränkt Christoph Denkel ein. Denn dies ist von weiteren Aspekten abhängig. «Mitentscheidend ist, was damit ersetzt werden soll: Können hochwertige Rohstoffe wie etwa Proteine ersetzt werden, bestehen gute Chancen, eine Verwendung zu finden.» 

Die sensorische Seite ist ein weiterer Faktor, der nicht unterschätzt werden darf: «Ein intensiver Eigengeschmack, der im Endprodukt noch wahrnehmbar ist, schränkt die Möglichkeit fürs Weiternutzen eines Nebenstroms stark ein», so Denkel weiter. «Entsprechend forschen wir an Strategien zur Reduktion unerwünschter Aromen.» Etwa zusammen mit der Forschungsgruppe Biokonversion und Schutzkulturen sowie der Abteilung Studiengangsübergreifende Disziplinen (SüD). Ein gutes Beispiel für eine gelungene Sensorik ist die pflanzliche Ei-Alternative der Firma EggField: Das Start-Up, mit dem die BFH-HAFL eng zusammenarbeitet, stellt ein Produkt auf Basis eines Kichererbsenextrakts her, das schäumt, bindet, emulgiert und geliert. Im Endprodukt eingesetzt ist es sensorisch kaum wahrnehmbar. 
 

Potenzial ausschöpfen

«Der Wert eines Nebenstroms hängt auch stark von ökonomischen Faktoren ab», ergänzt Christoph Denkel. Genau dies ist die Herausforderung bei einem Beispiel aus der Milchindustrie: der Molke. Diese eignet sich zwar gut für unsere Ernährung, sie ist aber aufgrund wirtschaftlicher Faktoren ein eher schwierig zu verwertender Nebenstrom. Das grösste Problem: Molke fällt bei der Herstellung von Käse an, der in der Schweiz dezentral in vielen verschiedenen Käsereien hergestellt wird. Eine zentrale Verwertung wird durch Logistikkosten limitiert, eine dezentrale Verwertung hingegen würde höhere Investitionen in Anlagen erforderlich machen, die nur wenig ausgelastet wären. 

Und wie profitieren eigentlich Konsumentinnen und Konsumenten? Denkel: «Potenziell auf mehreren Ebenen: Gelingt die Substitution teurer Produktbestandteile, sinkt der Produktpreis. Können Nahrungsfasern integriert werden, ist dies ernährungsphysiologisch wertvoll und natürlich steigt insgesamt die Nachhaltigkeit.»
 

Okara wird zum Fleischersatz aufbereitet
Beim Herstellen von Sojamilch entsteht als Nebenprodukt Okara, das zum Fleischersatz wird. (Bild: Luya Foods)

Umdenken anstossen

Der Bundesrat hat mit dem Aktionsplan gegen Lebensmittelverschwendung hohe Ziele: Er sieht vor, die vermeidbaren Lebensmittelverluste bis im Jahr 2030 gegenüber 2017 zu halbieren. Dabei ein wichtiger Bereich: die Lebensmittelindustrie und die bessere Verwertung von Nebenströmen. Um diesen Wandel zu bewerkstelligen, sind Expertinnen und Experten gefragt, die interdisziplinär und innovativ denken. Christoph Denkel: «Die Studierenden Food Science & Management an der BFH-HAFL verfügen dank ihrer fundierten Ausbildung das nötige Rüstzeug, um Verantwortung bei der Transformation des Ernährungssystems zu übernehmen.» Das Thema Nachhaltigkeit ist in vielen Module integriert und ein besonderer Fokus wird zudem auf die Nutzung nicht-tierischer Rohstoffe gelegt.

Auch für Start-ups ist die BFH-HAFL ein Magnet: Die Lebensmittel-Forschenden arbeiten mit vielen Start-ups zusammen und aktuell sind zwei auf dem Campus angesiedelt. Die Jungunternehmerinnen und -unternehmer nutzen die vorhandene Infrastruktur und die Forschungskompetenzen der BFH-HAFL, um ihre Projekte (weiter) zu entwickeln. «Ihre Forschungsziele sind zwar sehr unterschiedlich, aber eines haben die Unternehmen gemeinsam, natürlich auch mit uns: Sie streben danach, die Lebensmittelindustrie nachhaltiger zu machen», so Christoph Denkel. 


Der Artikel stammt aus: focusHAFL 2/23

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Fachgebiet: Life Sciences + Lebensmittelwissenschaften