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Projekt

BioGOS - Biosynthese von Galactooligosacchariden in Sauermolke und Molkenpermeat

Projekt

  • 2. Call
  • Dialoggruppe: Fein- und Spezialchemikalien
  • Fördervolumen: 515.539€
  • Gesamtvolumen: 855.000€
  • Juli 2023 - Juni 2026
  • Status: in Umsetzung

Die bisher nicht weiterverarbeiteten Nebenprodukt der Milchverarbeitung, Sauermolke und Molkenpermeat, werden durch ein neu entwickeltes Biosynthese-Verfahren im Projekt BioGOS zunächst zu Galactooligosacchariden (GOS) verarbeitet. Anschließend können daraus neue Produkte wie GOS-haltige Milchgetränke und -pulver sowie fermentierte Milchprodukte dem Endkunden bereit gestellt werden.

Forschungsziele

Im Rahmen des F&E-Projektes „Bio-GOS“ soll erstmalig ein Verfahren entwickelt werden, um Sauermolke und Molkenpermeat als Nebenprodukte der Milchverarbeitung zu Galactooligosaccharide (GOS) zu synthetisieren. Das Ziel ist eine direkte Verwertung der GOS-haltigen Molkeprodukte als funktionelle Getränke, die Applikation in fermentierten Milchprodukten und die Herstellung von Pulvern für den Ingredientsbereich. Obwohl Sauermolke in großen Mengen in der Milchindustrie anfällt, wird es aktuell keiner Wertschöpfung unterzogen als für die Schweinemast verwendet oder gar entsorgt zu werden. Bio-GOS strebt daher eine Wertsteigerung dieses Nebenproduktes an.

Wertschöpfung in der Region

Das Vorhaben des Projekts BioGOS ist stark regional geprägt. Die Nebenströme fallen an den Standorten der Verbundpartner in der Region an und sollen dort auch zukünftig weiterverarbeitet werden. Die Milch als Rohstoff wird von regionalen Landwirten geliefert und auch die beteiligte Forschungseinrichtung liegt in der Region. Die entstehenden Wertschöpfungsnetze kommen wiederum der gesamten Region zu Gute, sichern und schaffen eine Vielzahl von industriellen und landwirtschaftlichen Arbeitsplätze und steigern die Attraktivität der Wirtschaftsregion. Bei einer erfolgreichen Umsetzung des Projektes entstünde ein Vorbild für die Schaffung geschlossener Stoffkreisläufe im Bereich der Lebensmittelindustrie. Die zu erwartenden Gewinnsteigerungen ermöglichen zudem langfristig einen fairen Milchpreis an die Landwirte zu zahlen. Die hohen Preise für GOS in Bioqualität machen zudem eine nachhaltigere (Bio-) Milchproduktion attraktiver. In Summe würde dies die Region nach Außen positiv aufwerten und gleichzeitig einen Beitrag zum Strukturwandel leisten.

Beteiligte Institutionen

Die Bayerische Milchindustrie e.G. ist eine genossenschaftliche Molkerei mit über 65 Jahren Tradition und internationaler Erfahrung. Der Standort in Jessen, Sachsen-Anhalt, stellt die für das Projektvorhaben benötigte Molke bereit.

Die Frischli Milchwerke GmbH gehört zu den modernsten und leistungsstärksten Molkereien Deutschlands. Seit über 120 Jahren stellt das inhabergeführte Unternehmen Milchprodukte her, die höchste Anforderungen an Qualität, NachhaltigkeitNachhaltigkeit Nachhaltigkeit (sustainability) ist seit vielen Jahren ein Leitbild für politisches, wirtschaftliches und ökologisches Handeln. Von Anfang an wurden zahlreiche Definitionsversuche vorgenommen, die im Kern jedoch oft sehr ähnlich sind. Eine der meist gebrauchten Definitionen des Nachhaltigkeitsbegriffes ist die Definition des Brundtland-Berichtes der Vereinten Nationen von 1987 (Aachener Stiftung Kathy Beys 2015). In diesem heißt es: „Sustainable development is development that meets the needs of the present without compromising the ability of future generations to meet their own needs.” (UN 1987). Frei übersetzt bedeutet dies: „Nachhaltige Entwicklung ist eine Entwicklung, die gewährleistet, dass zukünftige Generationen nicht schlechter gestellt sind, ihre Bedürfnisse zu befriedigen als gegenwärtig lebende.“ (Aachener Stiftung Kathy Beys 2015). Für die Zwecke des Zertifuchs ist die folgende Definition von Nachhaltigkeit praktikabel: Betriebspraktiken, die die Bedürfnisse der heutigen Nutzer erfüllen, ohne die Fähigkeit künftiger Generationen zu gefährden, ihre eigenen Bedürfnisse zu erfüllen. Nachhaltige Praktiken unterstützen die ökologische, menschliche und wirtschaftliche Gesundheit und Vitalität (ITC Standards Map 2023). und Geschmack erfüllen.

Die Arbeitsgruppe Lebensmittelverfahrenstechnik & Milchtechnologie der Hochschule Anhalt betreibt seit über 25 Jahren angewandte und praxisorientierte Forschung. Das Ziel war und ist es innovative Produkte zu entwickeln, bestehende Verfahren zu optimieren, neue Technologien in die Praxis zu überführen sowie Neben- und Abfallströme nutzbar zu machen. Die Antragsteller können auf eine etablierte GOS-Analytik (UHPLC/MS), eine Methode zur Bestimmung der β-Galactosidase- Aktivität und auf Erfahrung im Umgang mit der Gewinnung von Enzymen verweisen.

Die Wertschöpfungskette

Ausgangsstoff

Sauermolke und Molkenpermeat

Technologie

Biosynthese

Zwischenprodukt

Galactooligosaccharide (GOS)

Endprodukt

Milchgetränke, -pulver und fermentierte Milchprodukte

Meilensteine & Highlights

  • Ausstehend • 12. Monat

    MO Kultivierung verläuft erfolgreich, Enzyme sind weitgehend charakterisiert, GOS-Synthese kann begonnen werden, Wirtschaftlichkeit des Vorhabens ist potentiell gegeben

  • Highlight • 12. Monat

    Präsentation des Projekts auf der Internationalen Grünen Woche Berlin 2023

  • Ausstehend • 24. Monat

    Enzyme wurden ausgewählt, Prozessbedingungen für GOS-Synthese sind optimiert 

  • Highlight • 24. Monat

    Beitrag zum Projekt bei MDR

  • Ausstehend • 36. Monat

    Modellierung ist verifiziert, Applikationen sind erprobt, finales Business Case ist erstellt 

  • Highlight • 36. Monat

    Demonstrationsanlage fertiggestellt

Innovationsraum

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Zuletzt aktualisiert am: 13. Mai 2024, 12:00

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