Durch die Kombination von Wärme aus Mikrowellen und Infrarotenergie haben Forscher der University of Saskatchewan (USask) eine neue, energieeffizientere Methode zur Verarbeitung von Linsen entdeckt, die sie nahrhafter und verdaulicher macht. Die Ergebnisse können zu einem Mehrwert für Verbraucher, Lebensmittelverarbeiter, Hersteller von Zutaten und Produzenten führen.
Durch die Verarbeitung von roten Linsen mit einem speziellen kombinierten Infrarot-Mikrowellensystem – einem Tischgerät, das gleichzeitiges Erhitzen durch Mikrowellen und Strahlungswärme ermöglicht – konnte das USask-Forschungsteam die Verdaulichkeit dieser Linsen erheblich verbessern.
„Der Prozess macht diese Makromoleküle – Stärke und Protein – für Enzyme in unserem Körper zugänglicher“, sagte Mehdi Foroushani, Doktorand in den USA und Erstautor der in der Zeitschrift veröffentlichten Studie Fortschritte in der Lebensmittelchemie.
Durch die Optimierung der Feuchtigkeitsmenge in den Linsen und der Mengen an Mikrowellen- und Infrarotenergie konnte das Forschungsteam mehr als 96 % der Stärke verdaulich und mehr als 85 % des Proteins verdaulich machen, gemessen daran, wie schnell die Produkt löst sich in vitro auf. In rohen Linsen sind weniger als 69 % der Stärke und weniger als 80 % des Proteins verdaulich.
Um besser zu verstehen, was auf molekularer Ebene passiert ist, und um es so detailliert wie möglich zu untersuchen, analysierte das Forschungsteam die Linsenproben mit dem Synchrotron Canadian Light Source von USask.
„Stärke hat eine glatte Oberfläche“, sagt USask-Doktorand Tahereh Najib, Co-Autor der Studie. „Wir machen es etwas rauer, damit es für Enzyme besser zugänglich ist und die Stärke besser abgebaut werden kann.“
In Kanada, dem größten Produzenten der Welt, werden jedes Jahr durchschnittlich mehr als zwei Millionen Tonnen Linsen produziert, wobei der Großteil in Saskatchewan produziert wird. Linsen werden geerntet, gereinigt und sortiert, bevor sie verpackt oder weiterverarbeitet werden. Die meisten werden als Vollkorn gekocht und verzehrt, aber eine wachsende Menge Linsen wird getrocknet und zu Pulver verarbeitet, um Proteine aus Stärke zu isolieren und als Lebensmittelzusatzstoff verwendet.
„Unser Verfahren benötigt 200 % weniger Trocknungszeit“, sagte Forscher Dr. Venkatesh Meda (Ph.D.) vom USask College of Engineering, Hauptforscher der Studie. „Die Einzigartigkeit dieser Energiemethode besteht darin, dass keine Chemikalien für die Trocknung eingesetzt werden und keine Treibhausgase freigesetzt werden.“
Beim Mikrowellenherd wird Wärme von der Mitte der Linse erzeugt und nach außen abgestrahlt – Feuchtigkeit und Wärme entweichen nach außen. Durch gleichzeitiges Rösten der Linsenoberfläche mit Infrarotwärme konnte das Forschungsteam die Gesamteffizienz steigern und die Mikrowellenwärme besser einschließen.
„Indem wir mehr pflanzliche alternative Lebensmittelzutaten in unserer Ernährung haben, können wir auch unseren ökologischen Fußabdruck verringern, indem wir unseren Bedarf an Proteinen aus pflanzlichen Quellen decken“, sagte Meda.
Die ideale Einstellung von Linsenfeuchtigkeit, Mikrowellenenergieintensität und Infrarotrösten hängt weitgehend davon ab, wie das Linsenmehl verwendet wird.
„Modifiziertes Linsenmehl kann eine großartige Quelle für pflanzliche Zutaten für unsere Ernährungs- und Ernährungsbedürfnisse sowie unsere Küchen- und Lebensmittelverarbeitungsbetriebe sein“, sagte Meda. „Linsenmehl dient als Zusatz oder Ersatz für unser Ernährungssystem, um das Essen nicht nur nahrhaft zu machen, sondern auch seine akzeptable Textur zu bewahren.“
Die in USask verarbeiteten Linsen wurden noch nicht für offizielle Versuche mit menschlichem oder tierischem Verzehr bewertet oder zugelassen, für die eine Großküche erforderlich ist. Während die Textur akzeptabel sein mag, wie schmeckt das gezappte Linsenmehl?
„Zu Hause haben wir es verwendet, und das Aroma hat sich auf ‚akzeptabel‘ verbessert und sich im Vergleich zu anderen kommerziellen Sorten nicht verschlechtert“, sagte Meda. „Wir freuen uns, Ihnen mitteilen zu können, dass bei keiner der sensorischen Qualitäten viel verloren gegangen ist: Farbe, Textur, Aroma.“
Derzeit wird das Linsenmehl in sehr kleinen Chargen verarbeitet – nur 50 Gramm. Die nächsten Schritte in der Forschung umfassen die Verbesserung des Geschmacks, die Skalierung zur Verarbeitung größerer Linsenmengen, die Anwendung des Verfahrens auf andere Hülsenfrüchte und Ölsaaten und die Untersuchung, ob die Technik auch die Samenqualität für die Keimung verbessern könnte.
Mehr Informationen:
Mohamad Mehdi Heydari et al, Untersuchung von Stärke- und Proteinstrukturänderungen der verarbeiteten Linse durch mikrowellenunterstützte Infrarot-Thermobehandlung und ihre Korrelation mit den modifizierten Eigenschaften, Fortschritte in der Lebensmittelchemie (2022). DOI: 10.1016/j.focha.2022.100091