Insekten als alternative Rohstoffquelle

Foto: Manuel Gutjahr

Insekten als alternative Rohstoffquelle

Mehr als nur ein Futtermittel

Die Proteinversorgung von Mensch und Tier ist durch das erwartete Wachstum der Weltbevölkerung auf etwa 9 Milliarden Menschen bis zum Jahr 2050 und durch Veränderung der globalen Ernährungsgewohnheiten äußerst kritisch und erfordert die Nutzung alternativer Proteinquellen.

Essbare Insekten sind seit etwa 2010 erstmals als wertvolle Proteinquelle für die Futter- und Lebensmittelproduktion anerkannt - seitdem sind sie und aus ihnen gewonnene Produkte auf den europäischen Markt gelangt. Uns von Insekten zu ernähren könnte einige Vorteile mit sich bringen, denn sie enthalten prozentual zu ihrer gesamten Körpermasse mehr Protein als Schweine, Rinder oder Hühner und ein viel größerer Anteil ihrer Körpermasse ist essbar (etwa 80 %, gegenüber nur etwa 40 % beim Rind). Sie sind in der Lage aus der Nahrung aufgenommenes Protein sehr effizient in körpereigenes Protein umzuwandeln, vermehren sich sehr schnell und sind dabei in ihrer Haltung viel weniger anspruchsvoll als andere Nutztiere.

Lückenschluss in der kreisförmigen bioökonomischen Produktion von Lebens- und Futtermitteln

Die biologischen Vorteile essbarer Insekten und deren Fähigkeit minderwertige Nebenströme der Lebensmittelproduktion auf sehr effiziente Weise zu hochwertigen Proteinen, Aminosäuren und Vitaminen aufzuwerten, können zu einer effizienteren Proteinproduktion beitragen und wiederum die Nachhaltigkeit unseres Ernährungssystems steigern. Essbare Insekten können somit zur Schließung der Lücke im Ernährungssystem einer kreisförmigen und nachhaltigen Wirtschaft beitragen. Vor diesem Hintergrund widmen wir uns der nachhaltigen Produktion von Insekten, die nach der Aufzucht auf Lebensmittelnebenströmen zu hochwertigen Lebens- und Futtermitteln verarbeitet werden können. Die Entwicklung innovativer Produktionskonzepte und modularer Zuchtsysteme werden zukünftig auch urbane Bioräume für die Insektenproduktion nutzbar machen. Unsere Forschung zielt darauf ab, Spitzentechnologien (Robotik und automatische Datenerfassung) in die Insektenproduktion zu integrieren und nutzt Werkzeuge der Präzisionslandwirtschaft, indem wir eigene In-Line-Sensortechnologien anwenden um Online-Daten über unsere Insekten vom Schlupf bis zur Ernte zu erfassen. Das kontinuierliche Monitoring und die zielgerichtete Optimierung von Qualitäts- und Sicherheitsaspekten trägt zur Produktion sicherer und qulitativ hochwertiger Insekten als Basis für Lebens- und Futtermittel bei.

Öko-innovative technologische Konzepte für die nachhaltige Nutzung von Insektenfraktionen

Die Herstellung von proteinreichem Mehl aus Insekten für die Verwendung in Lebensmitteln bietet die mittel- bis langfristige Möglichkeit der verbreiteten Nutzung von Insektenproteinen direkt in der menschlichen Ernährung. Einerseits wenden wir Nassextraktionstechniken an, die sich an den herkömmlichen Verfahren zur Extraktion von Pflanzenproteinen orientieren, um die wichtigsten Insektenbestandteile - Chitin, Fett und Protein - zu isolieren und zu reinigen, einschließlich der üblichen Grundoperationen wie Zellaufschluss, Entfettung, wässrige Proteinextraktion, mechanische Abtrennung unlöslicher Fraktionen, Proteinfällung und Trocknung. Darüber hinaus zielt unsere Forschung darauf ab, einzelne und kombinierte Effekte ausgewählter neuer Vorbehandlungstechnologien (gepulste elektrische Felder, Ultraschall, isostatischer Hochdruck, Mikrowelle, kaltes Plasma) und innovative Verfahrenskombinationen (Plasmatrocknung) zur Verbesserung der Gewinnung von Schlüsselmakromolekülen aus Insektenmatrices zu nutzen. Wir wenden eine Vielzahl von High-Tech-Analysemethoden an zur Charakterisierung der gewonnenen Fraktionen und zur Bewertung der Effekte und der Effektivität der innovativen Vorbehandlungsverfahren.

 

Internationale INSECTA Konferenz

Seit 2016 laden der Pilot Pflanzenöltechnologie Magdeburg e.V. (PPM) und das Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie (ATB) Wissenschaftler, Forscher, Unternehmer und Politiker zur Teilnahme an der Internationalen INSECTA-Konferenz ein. Das PPM hatte 2015 die erste nationale Konferenz über die Nutzung von Insekten als Lebens- und Futtermittel initiiert und in Zusammenarbeit mit dem ATB zu einer internationalen Konferenz erweitert. Seither bietet die INSECTA jährlich einen Überblick zum Stand der Technik bei der Nutzung von Insekten als Lebens- und Futtermittel sowie im Non-Food-Bereich und behandelt dabei Themen, die die gesamte Wertschöpfungskette von der Forschung über die Züchtung und Verarbeitung bis hin zur Sicherheit und zum Abfallmanagement abdecken. Mit mehr als 270 Teilnehmern aus 38 Ländern stellte die INSECTA2019 einen neuen Rekord auf und wurde mit dem PKP*2019 ausgezeichnet.

 

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Themen-Expert*in

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Dr.-Ing. habil. Schlüter, Oliver

Koordinator FP2 Qualität und Sicherheit von Lebens- und Futtermitteln


Abteilung: Technik im Gartenbau

E-Mail: oschlueter@spam.atb-potsdam.de

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