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HORTINLEA - Besser fermentieren für mehr Haltbarkeit

Verbundprojekt mit Ostafrika im Bereich der globalen Ernährungssicherung

Ziel des Verbundprojektes HORTINLEA war die Verbesserung des Lebensunterhaltes und der Ernährungssituation von Menschen in ländlichen, peri-urbanen und urbanen Räumen in Kenia und den angrenzenden Gebieten in Tansania und Äthiopien. Konkret ging es darum, Produktion und Angebot von einheimischem, afrikanischem Gemüse zu erhöhen und die Effizienz in der betreffenden Wertschöpfungskette zu verbessern. In 14 Teilprojekten darum wurde Wissen zur Steigerung der Produktivität, Produktqualität, Haltbarkeit und Verarbeitung sowie der Logistik und Vermarktung der einheimischen Gemüse erarbeitet.

Die Forschungsaktivitäten des Instituts für Sicherheit und Qualität bei Obst und Gemüse des Max Rubner-Instituts waren in den Teilprojekten 4 und 5 angesiedelt. Das Auftreten von Qualitätsverlusten in der Versorgungskette und die geringe Haltbarkeit von afrikanischem Blattgemüse sind große Probleme in Afrika. Daher wurden in Teilprojekt 4 zunächst mögliche Qualitätsverluste identifiziert, um im nächsten Schritt gezielt die Qualität und Sicherheit von afrikanischem Blattgemüse zu verbessern, und die Haltbarkeit zu verlängern.

Untersucht wurden die Einflüsse der Lagerung in modifizierter Atmosphäre und von Nacherntebehandlungen wie Fermentation und Sonnentrocknung auf die Qualität (Inhaltsstoffe und mikrobiologische Qualität) und Sicherheit (Pathogene bzw. Mykotoxine) des Gemüses. Das benötigte Pflanzenmaterial wurde im institutseigenen Phytotron und Gewächshaus kultiviert.

Es wurde gezeigt, dass eine Qualitätserhaltung von afrikanischem Blattgemüse möglich ist, wenn die Lagerung unter kontrollierter Atmosphäre mit erhöhtem Kohlendioxidgehalt und reduziertem Sauerstoffgehalt stattfindet. Die Kontrolllagerung erfolgte unter normaler Atmosphäre bei 20°C (Simulation limitierter Kühlmöglichkeiten in Kenia). Als Alternative zur kontrollierten Atmosphäre der Lagerräume wurden zudem Lagerversuche in verschiedenen Verpackungen mit modifizierter Atmosphäre durchgeführt. Auch dadurch wurde die Produktqualität besser erhalten als bei Lagerung unter Luft. Allerdings wurde bei den verpackten Gemüseblättern ein etwas schlechterer mikrobiologischer Status festgestellt.

Die Nacherntetechnologie Starterkultur-Fermentation wirkte sich positiv auf den Erhalt von Vitamin E des untersuchten afrikanischen Blattgemüses aus, wohingegen deutliche Vitamin C-, B1- und B2-Verluste festgestellt wurden. Dagegen zeigte die Sonnentrockung einen positiven Effekt auf die Erhaltung der Vitamine E, B1 und B2, jedoch nicht auf die Erhaltung von Vitamin C. Durch die kontrollierte Fermentation mit Starterkulturen konnte die Sicherheit des fermentierten Produktes durch eine schnelle Absenkung des pH-Wertes und Hemmung pathogener Bakterien wie Listeria monocytogenes und Salmonella Enteritidis erzielt werden. Die Grundnährstoffe haben sich während der Fermentation nicht wesentlich verändert. Geringfügige Veränderungen wurden lediglich für Proteine, Ballaststoffe und Saccharose beobachtet.  Die Fermentation von afrikanischem Blattgemüse mit ausgewählten Milchsäurebakterien-Starterkulturen erwies sich somit als sehr gute Methode, um ein sicheres, fermentiertes Lebensmittel herstellen, und um Nachernte-Verluste zu vermeiden.

HORTINLEA (Horticultural Innovations and Learning for Improved Nutrition and Livelihood in East Africa) war eines von insgesamt sechs vom BMBF geförderten Projekten im Rahmen der Fördermaßnahme „GlobE: Globale Ernährungssicherung“ der „Nationalen Forschungsstrategie BioÖkonomie 2030“. Das Verbundprojekt mit einer Laufzeit von 2013 bis 2018 wurde aus über 50 Vorschlägen ausgewählt und mit jeweils 1,5 Millionen Euro pro Jahr gefördert. Es wurde von der Humboldt Universität zu Berlin, Prof. Dr. Bokelmann, koordiniert.

Finanziert durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung.
Ko-finanziert durch das Bundesministerium für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung.

 

Wissenschaftliche Publikation(en)

  • Stoll DA, Wafula, E.N., Mathara, J.M., Trierweiler, B., Kulling, S.E., Huch, M.: Fermentation of African nightshade leaves with lactic acid bacterial starter cultures. International Journal of Food Microbiology 342, 2021, doi: 10.1016/j.ijfoodmicro.2021.109056
    https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0168160521000155

  • Gogo EO, Trierweiler B, Opiyo AM, Frommherz L, Frechen M, Ulrichs C, Huyskens-Keil S: Reducing postharvest losses using modified atmosphere packaging bags for African nightshade (Solanum scabrum Mill.) leaves. Acta Horticulturae (1205), 97-108, 2018, doi: 10.17660/ActaHortic.2018.1205.11
    https://www.actahort.org/books/1205/1205_11.htm

  • Eliud Nalianya Wafula, Doctorate Thesis entitled ‘Effects of Postharvest-Processing Technologies on the Safety and Quality of African Indigenous Leafy Vegetables’. Faculty of Mathematics, Informatics and Natural Sciences, in the Department of Chemistry, University of Hamburg, 2017.
    https://ediss.sub.uni-hamburg.de/handle/ediss/7392