Mikrokapseln schützen probiotische Keime

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Meist werden Gele aus pflanzlichen Hydrokolloiden wie z.B. Alginat oder kappa-Carrageen als Matrixmaterialien für die Mikroverkapselung probiotischer Keime verwendet. Die dabei eingesetzten Technologien sowie die daraus resultierenden Kapseln weisen jedoch eine Reihe von Nachteilen auf. Die Mikrokapseln sind häufig prozessbedingt sehr groß, sodass sie z.B. bei einem Einsatz in Joghurt eine unerwünschte sandige Struktur hervorrufen. Darüber hinaus ist eine geringe Verbraucherakzeptanz milchfremder Hydrokolloide in Milchprodukten anzunehmen.

Milchproteine als Hüllmaterialien zur Mikroverkapselung

Als sinnvolle Alternative erscheint daher der Einsatz von Milchproteingelen als Matrixmaterial. Eine neue Technologie zur schonenden Mikroverkapselung probiotischer Keime, bei der Milchproteine als Matrixmaterialien eingesetzt werden, umfasst die Verfestigung der Kapseln durch eine enzymatische Gelbildung mittels des Enzyms Transglutaminase (TGase). Beim Einsatz von Caseinat als Substratprotein können aufgrund der hohen Reaktivität bei Proteinkonzentrationen ab etwa acht Prozent rein TGase-induzierte Gele ausgebildet werden, ohne dass die darin eingeschlossenen Keime geschädigt werden. Darüber hinaus besitzt Casein gute Emulgiereigenschaften und ist auch geschmacklich für den Einsatz in Milchprodukten geeignet.

Im Rahmen eines aus den Mitteln der industriellen Gemeinschaftsforschung (Bundesministerium für Wirtschaft/AiF) über den Forschungskreis der Ernährungsindustrie e.V. (FEI) geförderten Projekts wurde basierend auf dem enzymatischen Zwischenschritt eine Wasser-in-Öl-Emulsionsmethode zur Mikroverkapselung probiotischer Keime entwickelt. Hierbei wird die Proteinlösung mit dem darin suspendierten probiotischen Keimkonzentrat zu einer größeren Menge Öl hinzugegeben und emulgiert. Nach der Ausbildung einer Wasser-in-Öl-Emulsion wird das wasserlösliche Protein mittels enzymatisch induzierter Gelbildung in einen unlöslichen Zustand überführt. Die auf diese Weise innerhalb der Ölphase gebildeten, kleinen Gelkügelchen können durch Zentrifugation aus der kontinuierlichen Phase abgetrennt werden. Eine schematische Darstellung der einzelnen Prozessschritte zeigt Abbildung 2.

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