Research Projects

Projektbeginn: 01.09.2023

Projektende: 31.08.2026

Förderkennzeichen: 031B1397B

Beschreibung

Vegane Eiprodukte weisen momentan bezüglich ihrer sensorischen Eigenschaften wie Farbe, Textur und Flavor (= Aroma, Geschmack, Mundgefühl) deutliche Nachteile gegenüber den mit tierischen Eiern hergestellten Produkten auf. Für eine erfolgreiche Markteinführung und Verbraucherakzeptanz ist es daher erforderlich, die organoleptischen Eigenschaften veganer Eiprodukte zu verbessern. Das Ziel dieses Innovationsprojektes ist es, ein veganes Eiprodukt zu entwickeln, dass ein charakteristisches Ei-Flavor durch die thermische Bildung von Aroma und Geschmack während des Bratvorganges bekommt und auf die Verwendung von Flavorzusätzen (Zusatzstoffe) verzichtet. Das sensorische Profil von Produkten, die thermisch mit flüssigem Vollei hergestellt werden, dient hierfür als Referenz. Ausgangspunkt ist die partielle, enzymatische Hydrolyse von pflanzlichen Proteinen. Dabei werden Hydrolysate mit unterschiedlichen Hydrolysegraden erhalten. Die auf diese Weise erzeugten Gemische von Aminosäuren, Peptiden und Proteinfragmenten dienen als Geschmacksstoffe und wichtige Aroma-Vorläufer (Präkursoren). Diese Zwischenprodukte werden mit weiteren pflanzlichen Zutaten ergänzt und auf die jeweilige Anwendung angepasst. Es folgt ein haushaltstypischer, thermischer Behandlungsschritt (z.B. Braten von Rührei), bei dem auf natürliche Art und Weise das angestrebte Ei-Flavorprofil entsteht. Zur Kontrolle und weiteren Optimierung des Geschmacks werden die Schlüsselgeschmacksstoffe von Ei sowie den veganen Eiprodukten vor und nach der thermischen Behandlung analytisch untersucht. Gegebenenfalls werden entstandene Fehlgeschmäcker, die bereits bei der Herstellung der Proteinhydrolysate entstanden sein können, durch Rezeptur- und Prozessanpassungen reduziert. Bei allen Entwicklungsstufen zur Herstellung des neuartigen Ei-Flavorsystems wird darauf geachtet, dass sich andere Qualitätskriterien, wie z.B. Farbe, Nährwert und Textur, nicht verschlechtern.

Beteiligte Personen

Prof. Dr. rer. nat. Lutz Fischer

Beteiligte Einrichtungen

Fg. Biotechnologie und Enzymwissenschaft

Projektbeginn: 01.08.2022

Projektende: 31.07.2025

Förderkennzeichen: DFG FI 655/5-1

Beschreibung

Das Ziel unseres Projekts ist die Entdeckung und molekulare Modifikation von neuartigen kälte-adaptierten Cellobiose 2-Epimerasen (EC 5.1.3.11, CE), welche eine effizientere Umwandlung von Lactose in die Präbiotika Epilactose und Lactulose bei niedrigen Temperaturen katalysieren. Wir wollen die Korrelation zwischen der Thermostabilität und Aktivität verstehen, welche der Kälteanpassung dieser Enzyme zugrunde liegt. Um diese Ziele zu erreichen, werden Metagenombibliotheken von kälte-assoziierten Umweltproben hergestellt. Durch die Verwendung von verschiedenen Metagenom-Screeningansätzen können dann neuartige, kälte-aktive CEs entdeckt werden. Die Sequenz-basierte (in silico) Auswahl von putativen Cellobiose 2-Epimerasen aus der Datenbank über das "Basic Local Alignment Search Tool" (BLAST) basiert auf deren phylogenetischer Hierarchie und dem Vergleich zu bereits beschriebenen CEs. Für das Funktions-basierte Screening muss zunächst eine sensitive Hochdurchsatz-Screeningmethode auf Agar-Platten etabliert werden. Die identifizierten CE-Kandidaten aus der Metagenombibliothek sowie aus dem in silico-Screening werden rekombinant produziert und hinsichtlich ihrer Aktivität bei niedrigen Temperaturen untersucht. Darüber hinaus ist das "Protein-Engineering" durch molekulare Modifikationen unter Verwendung gerichteter Evolutionsmethoden sowie semi-rationales und rationales Design ein vielversprechendes Werkzeug zur Erzeugung von CEs mit besseren kinetischen Eigenschaften. Die Identifizierung von Aminosäuren, die die Zugänglichkeit des katalytischen Zentrums erhöhen oder die Stabilität des aktiven Zentrums verringern wird hoffentlich die kinetischen Eigenschaften der Wildtyp-CEs bei niedriger Temperatur (8 °C) verbessern. Die neuartigen CEs, die die Biokonversion von Lactose in Epilactose und Lactulose bei niedrigen Temperaturen katalysieren, stellen einen Vorteil für deren Nutzung in der Milchindustrie dar, um z. B. ein präbiotisches Produkt aus einem Bei-Produkt wie Molke zu produzieren.

Beteiligte Personen

Prof. Dr. rer. nat. Lutz Fischer
M. Sc. Nicole Roth

Beteiligte Einrichtungen

Fg. Biotechnologie und Enzymwissenschaft

Beteiligte Personen

• Prof. Dr. rer. nat. Lutz Fischer

Beteiligte Einrichtungen

• Fg. Biotechnologie und Enzymwissenschaft

Beteiligte Personen

• Prof. Dr. rer. nat. Lutz Fischer

Beteiligte Einrichtungen

• Fg. Biotechnologie und Enzymwissenschaft

Beteiligte Personen

• Prof. Dr. rer. nat. Lutz Fischer
• Dr. rer. nat. Sabine Lutz-Wahl
• Dr. rer. nat. Lucas Kettner

Beteiligte Einrichtungen

• Fg. Biotechnologie und Enzymwissenschaft

Projektbeginn: 15.06.2024

Projektende: 14.06.2027

Förderkennzeichen: 281A812B21

Beschreibung

Es soll ein tiefgreifendes Verständnis über die enzymatischen Prozesse verschiedener Starter- und Reifungskulturen auf bovines und rekombinantes Milchprotein und verschiedene Fette gewonnen werden, um im weiteren Verlauf gereifte Käsealternativen im Labormaßstab (Labormuster) herzustellen. Dazu sollen zunächst geeignete Starterkulturen zur Ansäuerung identifiziert werden. Zur Bewertung der Starterkulturen in den Modellsystemen werden verschiedene Kennzahlen wie zum Beispiel Ansäuerungsrate und die Strukturbildung genutzt. Gleichzeitig sollen geeignete Fette und Kohlenhydrate sowie minore Komponenten identifiziert werden, die sich positiv auf die Geschmacks- und Texturbildung in den Modellen auswirken. Dazu wird der Hydrolysegrad durch enzymatische Aktivität bestimmt (Proteolyse und Lipolyse) und die Modellsysteme werden auf Aroma(vorstufen) untersucht. Nach Identifikation der Starterkulturen soll die Reifung in Modellsystemen mit verschiedenen Reifungskulturen untersucht werden. Dazu werden erneut die enzymatischen Aktivitäten der Kombinationen aus Starter- und Reifungskulturen bestimmt und eine umfangreiche Bewertung des Aromas erfolgen (instrumentell und sensorisch).

Beteiligte Personen

Prof. Dr. rer. nat. Lutz Fischer

Beteiligte Einrichtungen

Fg. Biotechnologie und Enzymwissenschaft

Fg. Aromachemie

Beteiligte Personen

• Prof. Dr. rer. nat. Lutz Fischer
• Dr. rer. nat. Sabine Lutz-Wahl

Beteiligte Einrichtungen

• Fg. Biotechnologie und Enzymwissenschaft

Projektbeginn:  01.07.2001
Projektende:   01.10.2001

Beteiligte Personen

• Prof. Dr. rer. nat. Lutz Fischer

Beteiligte Einrichtungen

• Fg. Biotechnologie und Enzymwissenschaft
• Agrano GmbH & Co. KG

Projektbeginn: 01.01.2004
Projektende:  01.03.2004

Förderkennzeichen:  2004021

Beteiligte Personen

• Prof. Dr. rer. nat. Lutz Fischer

Beteiligte Einrichtungen

• Fg. Biotechnologie und Enzymwissenschaft
• Pall Seitz Schenk Filtersysteme GmbH

Projektbeginn:  01.02.2002
Projektende:  01.01.2005

Förderkennzeichen: 0312737 C

Beteiligte Personen

• Prof. Dr. rer. nat. Lutz Fischer
• Dr. rer. nat. Sabine Lutz-Wahl

Beteiligte Einrichtungen

• Fg. Biotechnologie und Enzymwissenschaft
• DIREVO Biotech AG, Köln, Institut für Organische Katalyseforschung, Rostock, Solvent Innovation GmbH, Technische Universität München, Universität Greifswald, Universität Rostock, Universität des Saarlandes

Projektbeginn:  01.01.2002
Projektende:  01.02.2004

Förderkennzeichen: AZ 13066

Beschreibung

In der Lebensmittel- und Pharmaindustrie sind definierte Zuckermoleküle (Oligosaccharide und Glycoside, insbesondere auf Fructosebasis) aufgrund ihrer Einsatzmöglichkeiten als Süßungsmittel, Präbiotika, Functional Food, Inhibitoren, Blutplasmaersatz u.a.m. von großer wirtschaftlicher Bedeutung. Die zielgerichtete chemische Synthese von maßgeschneiderten Oligo- oder Polysacchariden ist aufgrund der Polyfunktionalität extrem aufwendig, da sie über komplexe Schutzgruppenchemie durchgeführt werden muß. Im Zentrum dieses Forschungsprojektes steht die Bereitstellung und der Einsatz von neuen Nicht-Leloir-Glycosyltransferasen, die in enzymatischen Prozessen neuartige Zucker/-derivate für den Lebensmittelsektor (s. o.) verfügbar machen sollen. Diese Enyzme sind bisher noch sehr begrenzt verfügbar, da nur relativ wenige mikrobielle Glycosyltransferaseproduzenten bekannt sind.

Beteiligte Personen

• Prof. Dr. rer. nat. Lutz Fischer
• Dr. rer. nat. Sabine Lutz-Wahl

Beteiligte Einrichtungen

• Fg. Biotechnologie und Enzymwissenschaft
• DBU - Deutsche Bundesstiftung Umwelt

Projektbeginn: 01.06.2006
Projektende:  30.11.2008

Förderkennzeichen:  14787 N

Beschreibung

Problemstellung: Lactulose ist ein Disaccharid, welches in der Humanmedizin seit langem Anwendung als Prebiotikum findet. Da die bisher angewandte chemische Synthese von Lactulose aufwändig und teuer ist, soll die enzymatische Umwandlung von Lactose in Lactulose in Milchsystemen untersucht werden. Nach Voruntersuchungen (Fg. Biotechnologie, Prof. L Fischer) erscheinen Enzyme, die zur Klasse der ß-Galactosidasen gehören, geeignet, da Lactulose durch Transglycosylierung in nennenswerten Mengen gebildet wird. Bei genauer Kenntnis der Kinetik der Lactulosebildung und dem Einfluß des Umgebungsmilieus könnte die in Milch oder Milchprodukten enthaltene Lactose auf natürlichem Wege in prebiotische Lactulose umgesetzt werden. Zielsetzung: Um lactulosehaltige Milchprodukte herstellen zu können, ist eine genaue Kenntnis des Verlaufs der enzymatischen Lactulosebildung notwendig. Die dazu notwendige Kinetiken (Bildung, Inaktivierung) werden experimentell erarbeitet. Darauf aufbauend könnten Pilotprozesse für verschiedene Milchprodukte geplant und im eigenem Technikum realisiert werden.

Beteiligte Personen

• Prof. Dr. rer. nat. Lutz Fischer
• Prof. Dr.-Ing. habil. Jörg Hinrichs
• Dr. rer. nat. Sabine Lutz-Wahl

Beteiligte Einrichtungen

• Fg. Biotechnologie und Enzymwissenschaft
• Fg. Milchwissenschaft und -technologie

Förderer

• AiF über Forschungskreis der Ernährungsindustrie e.V.

Publikationen im Rahmen des Projekts

• Milchverarbeitung, eine komplizierte Sache!?
  2018: Hinrichs, J.
• Enzymatic Synthesis of Lactulose - a new way to generate prebiotic milk products -
  2009: Schuster-Wolff-Bühring, R.; Lutz-Wahl, S.; Fischer, L.; Hinrichs, J.
• Hydrolysis of Lactose - Application and Technology
  2009: Schuster-Wolff-Bühring, R.; Hinrichs, J.
• A new way to refine lactose: enzymatic synthesis of prebiotic lactulose
  2009: Schuster-Wolff-Bühring, R.; Jaindl, K.; Fischer, L.; Hinrichs, J.
• Enzymatische Bildung und Analytik von Lactulose in Milchprodukten
  2008: Schuster-Wolff-Bühring, R.
• Enzymatische Lactulosebildung - Potenzial für eine neue Gruppe prebiotischer Milchprodukte
  2008: Schuster-Wolff-Bühring, R.; Fischer, L.; Hinrichs, J.
• Lactulose: Wege zu einer neuen Generation prebiotischer Lebensmittel
  2008: Hinrichs, J.; Fischer, L.
• Kontinuierliche enzymatische Herstellung von Lactulose aus Lactose mit immobilisiertem CelB
  2008: Jaindl, K., Schuster-Wolff-Bühring, R., Kranz, B., Lutz-Wahl, S., Hinrichs, J., Fischer, L.
• Anwendung und Herstellung von Lactulose - ein Überblick
  2007: Schuster-Wolff-Bühring, R.
• Enzymatic process for transformation of lactose to lactulose in whey and milk (Abstract)
  2007: Schuster-Wolff-Bühring, R.; Mayer, J.; Fischer, L.; Hinrichs, J.
• Untersuchung zur enzymatischen Bildung von Lactulose in Milchprodukten
  2007: Schuster-Wolff-Bühring, R.; Hinrichs, J.
• Produktion prebiotischer Lactulose als Nebenreaktion der enzymatischen Lactosehydrolyse
  2007: Schuster-Wolff-Bühring, R.; Fischer, L.; Hinrichs, J.
• Enzymatic process for transformation of lactose to lactulose in whey and milk
  2007: Schuster-Wolff-Bühring, R.; Mayer, J.; Fischer, L.; Hinrichs, J.
• Biokatalytische Herstellung prebiotischer Lactulose in lactosehaltigen Medien
  2009: Schuster-Wolff-Bühring, R.; Jaindl, K.; Lutz-Wahl, S.; Hinrichs, J.; Fischer, L.
• Enzymatische Synthese von Lactulose in Milch- und Molkeprodukten
  2009: Jaindl, K.; Schuster-Wolff-Bühring, R.; Fischer, L., Hinrichs, J.
• Technologische Herausforderungen in der Produktion fermentierter Milchprodukte
  2014: Hinrichs, J.
• Antworten aus der Forschung für Molkereiprodukte von morgen
  2012: Hinrichs, J.
• Demographische Entwicklung und technologische Potenziale für altersadaptierte Milchprodukte
  2012: Hinrichs, J.
• A new enzymatically produced 1-lactulose. A pilot study to test the bifidogenic effects
  2011: Förster-Fromme, K.; Schuster-Wolff-Bühring, R.; Hartwig, A.; Holder, A.; Schwiertz, A.; Bischoff, S.; Hinrichs, J.
• The enzymatic synthesis of prebiotic lactulose in dairy matrices: set-up, analysis, process implementation and health effects
  2011: Schuster-Wolff-Bühring, R.
• Verwendung von Enzymen in Milcherzeugnissen
  2010: Hinrichs, J.
• A process for the continuous production of lactulose by immobilized ß-glycosidase
  2010: Lutz-Wahl, S.; Jaindl, K.; Hinrichs, J.; Fischer, L.
• Production and physiological action of the disaccharide lactulose
  2010: Schuster-Wolff-Bühring, R.; Fischer, L.; Hinrichs, J.
• A new liquid chromatography method for the simultaneous and sensitive quantification of lactulose and lactulose in milk
  2010: Schuster-Wolff-Bühring, R.; Michel, R.; Hinrichs, J.
• Kontinuierliche enzymatische Herstellung von Lactulose
  2009: Jaindl, K.; Lutz-Wahl, S.; Hinrichs, J., Fischer, L.
• Technologische Herausforderungen in der Produktion fermentierter Milchprodukte
  2009: Hinrichs, J.
• Enzymatische Bildung strukturisomerer Lactulose
  2009: Schuster-Wolff-Bühring, R.; Conrad, J.; Lutz-Wahl, S.; Fischer, L.; Hinrichs, J.
• Untersuchung zur enzymatischen Bildung von Lactulose in Milchprodukten
  2006: Schuster-Wolff-Bühring, R.; Hinrichs, J.

Beteiligte Einrichtungen

• Fg. Biotechnologie und Enzymwissenschaft

Projektbeginn: 01.07.2006
Projektende: 01.12.2007

Beschreibung

Das Projekt hat zum Ziel, Kichererbsen zu einem geeigneten Rohstoff zur Herstellung von Säuglingsnahrung umzuwandeln. Hierzu soll ein Verfahren entwickelt werden, das es erlaubt Ballaststoffe (Cellulose, Hemicellulose, Pektin, Stärke und Oligosaccharide) zur Erhöhung der Nährstoffverfügbarkeit und Abbau der Flatulenzfaktoren mit Hilfe technischer Enzyme zu hydrolysieren. Hierzu soll die Eignung von technischen Enzympräparaten zur Hydrolyse von Polysacchariden der Kichererbse untersucht werden. Hierzu ist ein Assay notwendig, der eine schnelle quantitative Beurteilung der Hydrolyse erlaubt und sowohl mit Standardsubstraten als auch mit Kichererbsen als Substrat durchgeführt ist. Aufgrund der Ergebnisse der Hydrolysen mit den Standardsubstraten sollen Hydrolyseversuche mit Kichererbsen durchgeführt und daraus die besten Präparate oder Kombinationen von Präparaten ermittelt werden. Die Bedingungen der Verfahren sollen an einen zukünftigen industriellen Einsatz angelehnt sein.

Beteiligte Personen

• Prof. Dr. rer. nat. Lutz Fischer
• Dr. rer. nat. Sabine Lutz-Wahl

Beteiligte Einrichtungen

• Fg. Biotechnologie und Enzymwissenschaft
• Hebrew University of Jerusalem

Publikationen im Rahmen des Projekts

• Novel chickpea seed enzyme reactor (SER)
  2007: Saguy, S., Fischer, L., Lutz-Wahl, S., Kliger, E.
• Enzymatic hydrolysis of chickpea polysaccharides
  2007: Birster, C., Schopp, S., Kliger, E., Lutz-Wahl, S., Saguy, S., Fischer, L.

Projektbeginn: 01.10.2000
Projektende: 01.12.2000

Beteiligte Personen

• Prof. Dr. rer. nat. Lutz Fischer

Beteiligte Einrichtungen

• Fg. Biotechnologie und Enzymwissenschaft
• Biolac GmbH

Projektbeginn: 01.08.2011
Projektende: 31.07.2014

Förderkennzeichen: 16588 N/2

Beschreibung

Ziel des Projektes ist es, eine Lücke im Qualitätssicherungssystem der Milchindustrie zu schließen, die für die Beurteilung der mikrobiell generierten enzymatischen Aktivitäten in Rohmilch und konzentrierten Halbfabrikaten notwendig ist. Milchwirtschaftliche Unternehmen sollen in die Lage versetzt werden, anhand entwickelter Qualitätskriterien und eines Nachweissystems die Qualität von Rohmilch und Halbfabrikaten zu kontrollieren und nach ihrer Eignung für bestimmte Verarbeitungsprozesse auszuwählen bzw. adäquat technologisch (vor) zu behandeln.

Beteiligte Personen

• Prof. Dr. rer. nat. Lutz Fischer
• Prof. Dr.-Ing. habil. Jörg Hinrichs
• Prof. Siegfried Scherer
• Dr. Mareike Wenning

Beteiligte Einrichtungen

• Fg. Biotechnologie und Enzymwissenschaft
• Fg. Milchwissenschaft und -technologie
• Institut für Lebensmittelwissenschaft und Biotechnologie
• TU München, ZIEL

Förderer

• BMWI über AiF über FEI

Publikationen im Rahmen des Projekts

• Modeling Milk Heating Processes for the Production of Milk Shelf-stable without Refrigeration
  2017: Stoeckel, M.; Lidolt, M.; Hinrichs, J.
• Identification and characterization of a novel heat-resistant peptidase from Pseudomonas panacis
  2014: Baur, C.; Krewinkel, M.; Freiherr von Neubeck, M.; Wenning, M.; Stoeckel, M.; Kranz, B.; Fischer, L.
• Analysis of milk affecting enzymes to reduce economic risks in dairy industries
  2014: Baur, C.; Krewinkel, M.; von Neubeck, M.; Wenning, M.; Stoeckel, M.; Kranz, B.; Fischer, L.
• Hitzestabile mikrobielle Enzyme in Rohstoffen zur Milchverarbeitung
  2014: Stoeckel, M.; von Neubeck, M.; Baur, C.; Krewinkel, M.; Lidolt, M.; Atamer, Z.; Kranz, B.; Stressler, T.; Wenning, M.; Fischer, L.; Scherer, S.; Hinrichs, J.
• Sahne und Mikroorganismen - Wechselwirkungen und Einfluss auf die Inaktivierung
  2013: Stoeckel, M.; Hinrichs, J.
• Influence of N-acyl homoserine lactones on growth and enzyme formation of Pseudomonas lurida in milk
  2013: Stoeckel, M.; Kistenmacher, J.; Atamer, Z.; Hinrichs, J.
• Veränderungen in Milchprodukten aufgrund hoher Gehalte an Lipasen und Peptidasen psychrotoleranter Mikroorganismen
  2013: Stoeckel, M.; Lidolt, M.; Atamer, Z.; Hinrichs, J.
• Novel quality assurance concept for milk products: Characterization of heat resistant lipases
  2013: Krewinkel, M.; Baur, C.; von Neubeck, M.; Wenning, M.; Kranz, B.; Fischer, L.
• Novel quality assurance concept for milk products: Characterization of heat resistant peptidases
  2013: Baur, C.; Krewinkel, M.; von Neubeck, M.; Wenning, M.; Kranz, B.; Fischer, L.
• Einfluss der mikrobiellen und enzymatischen Beschaffenheit der Rohmilch auf die Haltbarkeit von ESL- und UHT-Milch
  2012: Stoeckel, M.; Lidolt, M.; Friedl, N.; Samtlebe, M.; Hinrichs, J.
• Deterioration of ESL and UHT milk caused by heat-stable enzymes from psychrotrophic microorganisms
  2012: Stoeckel, M.; Friedl, N.; Lidolt, M.; Atamer, Z.; Hinrichs, J.
• Beeinflussung der Lagerstabilität von ESL- und UHT-Milch durch hitzestabile Enzyme psychrotoleranter Mikroorganismen
  2012: Stoeckel, M.; Lidolt, M.; Atamer, Z.; Hinrichs, J.
• Heat treatment of milk and milk products
  2012: Atamer, Z.; Hinrichs, J.
• Redcuced storage stability of UHT milk caused by heat-stable enzymes of Pseudomonas spp.: limits for maximally tolerable peptidolytic activity
  2014: Stoeckel, M.; Lidolt, M.; Kranz, B.; Wenning, M.; Samtlebe, M.; Hinrichs, J.
• Enzymatisch induzierte Veränderungen in Milchprodukten
  2014: Stoeckel, M.; Lidolt, M.; Atamer, Z.; Hinrichs, J.
• Lagerstabilität verbessern? Potenziale zur Prozessoptimierung bei Milchprodukten
  2014: Hinrichs, J.
• Shelf-stable milk products: Impact of bacterial spores, peptidases from Pseudomonas, and plasmin
  2017: Stoeckel, M.
• A Sensitive and Robust Method for Direct Determination of Lipolytic Activity in Natural Milk Environment
  2016: Krewinkel, M.; Baur, B.; Kranz, B.; von Neubeck, M.; Wenning, M.; Scherer, S.; Stoeckel, M.; Hinrichs, J.; Fischer
• Growth of Pseudomonas weihenstephanensis, Pseudomonas proteolytica and Pseudomonas sp. in raw milk: Impact of residual heat-stable enzyme activity on stability of UHT milk during shelf-life
  2016: Stoeckel, M.; Lidolt, M.; Achberger, V.; Glück, C.; Krewinkel, M.; Stressler, T.; von Neubeck, M.; Wenning, M.; Scherer, S.; Fischer, L.; Hinrichs, J.
• Thermostability of peptidases secreted by microorganisms associated with raw milk2016: Glück, C.; Rentschler, E.; Krewinkel, M.; Merz, M.; von Neubeck, M.; Wenning, M.; Scherer, S.; Stoeckel, M.; Hinrichs, J.; Stressler, T.; Fischer, L.
• Wachstum von Pseudomonas spp. in Rohmilch: Ursache einer verringerten Haltbarkeit von UHT-Milch?
  2016: Stoeckel, M.; Lidolt, M.; Stressler, T.; Wenning, M.; Hinrichs, J.
• Das Plasminsystem der Milch. Teil 2: Modellierung der thermischen Inaktivierung
  2016: Gotthardt, S.; Ganssauge, J.; Stoeckel, M.; Atamer, Z.; Hinrichs, J.
• Heat stability of indigenous milk plasmin and proteases from Pseudomonas: A challenge in the production of UHT milk products
  2016: Stoeckel, M.; Lidolt, M.; Stressler, T.; Fischer, L.; Wenning, M.; Hinrichs, J.
• Isolation and characterisation of a heat-resistant peptidase from Pseudomonas panacis withstanding general UHT processes
  2015: Baur, C.; Krewinkel, M.; Kutzli, I.; Kranz, B.; von Neubeck, M.; Huptas, C.; Wenning, M.; Scherer, S.; Stoeckel, M.; Hinrichs, J.; Stressler, T.; Fischer, L.
• Quantification of the proteolytic and lipolytic activity of microorganisms isolated from raw milk
  2015: Baur, C.; Krewinkel, M.; Kranz, B.; von Neubeck, M.; Wenning, M.; Scherer, S.; Stoeckel, M.; Hinrichs, J.; Stressler, T.; Fischer, L.
• Plasmin in Milch - ein unterschätzter Faktor für UHT-Milch
  2015: Hinrichs, J.
• Plasmin in Milch - ein unterschätzter Faktor für UHT-Milch
  2015: Hinrichs, J.
• Produktfehler induziert durch hitzeresistente bakterielle Peptidasen in haltbarer Milch, Joghurt und Käse
  2015: Stoeckel, M.; Lidolt, M.; Wenning, M.; Hinrichs, J.
• Peptidasen und Lipasen als begrenzende Faktoren für die Haltbarkeit von Milchprodukten
  2011: Witthuhn, M.; Atamer, Z.; Hinrichs, J.

Projektbeginn: 01.09.2014
Projektende: 28.02.2018

Förderkennzeichen: AIF 18192 N

Beschreibung

Ziel des Projekts ist es:

• durch die Entwicklung eines neuen, kontinuierlichen, 2-stufigen EMR-Verfahrens die Enzymkosten für die Milch-/Molkenproteinhydrolyse zu senken
• die Exopeptidaseaktivitäten durch räumliche Trennung zu den Endopeptidaseaktivitäten zu stabilisieren und damit bisher nicht erreichte operationale Prozesszeiten im EMR zu ermöglichen
• standardisierte Milch-/Molkenproteinhydrolysate mit gleichbleibendem Produktsprektrum (Peptid-/Aminosäurezusammensetzung) herzustellen
• die wichtigen technofunktionellen Eigenschaften der Hydrolysate wie deren Emulgierfähigkeit und Schaumstabilität zu gewährleisten
• sensorisch neutrale, technofunktionelle Hydrolysate zu erzeugen
• durch Variation der Prozessparameter (Ausgangsproteinfraktion, Vorbehandlung, Auswahl geeigneter Endo- und Exopeptidasepräparate, geeignete Prozessbedingungen) sollen die Möglichkeiten zur Erweiterung des Produktportfolios von kmU an Milch-/Molkenproteinhydrolysaten beispielhaft aufgezeigt werden.

Beteiligte Personen

• Prof. Dr. rer. nat. Lutz Fischer
• Priv. Doz. Dr. rer. nat. Timo Stressler
• Dipl.-Ing. (FH) Wolfgang Claaßen

Beteiligte Einrichtungen

• Fg. Biotechnologie und Enzymwissenschaft

Förderer

• BMWI über AiF über FEI

Publikationen im Rahmen des Projekts

• Produktion technofunktioneller Milchproteinhydrolysate mittels Endopeptidasen im Batch-Verfahren
  2018: Ewert, J.; Todt, K.; Stressler, T.; Fischer, L.
• Einsatz der Enzym-Membran-Reaktor-Technologie für die Hydrolyse von Lebensmittelproteinen
  2014: Baur, C.; Ewert, J.; Merz, M.; Stressler, T.; Fischer, L.
• Einsatz von Peptidasen zur Hydrolyse von Lebensmittelproteinen
  2014: Baur, C.; Ewert, J.; Merz, M.; Stressler, T.; Fischer, L.
• Schaumeigenschaften von Milchproteinen und deren Hydrolysaten
  2015: Ewert, J.; Glück, C.; Merz, M.; Stressler, T.; Fischer, L.
• Auswahl von industriellen Peptidasepräparaten für einen stabilen EMR-Prozess
  2015: Ewert, J.; Glück, C.; Merz, M.; Stressler, T.; Fischer, L.
• Enzymatische Hydrolyse von Pflanzenproteinen mittels industriellen Peptidasepräparaten
  2015: Merz, M.
• Einfluss von Aminopeptidasen (Exopeptidasen) auf die Technofunktionalität von Na-Caseinat-Hydrolysaten
  2016: Ewert, J.; Nesensohn, L.; Glück, C.; Stressler, T.; Fischer, L.
• Technofunktionelle Eigenschaften von Milchproteinhydrolysaten: Micellares Casein (MCC) und Molkenprotein (WPI)
  2016: Ewert, J.; Nesensohn, L.; Luz, A.; Glück, C.; Stressler, T.; Fischer, L.
• Filtration und kontinuierliche Produktion von Na-Caseinat-Hydrolysaten
  2016: Ewert, J.; Claaßen, W.; Glück, C.; Stressler, T.; Fischer, L.
• A non-invasive method for the characterisation of milk protein foams by image analysis
  2016: Ewert, J.; Claaßen, W.; Glück, C.; Zeeb, B.; Weiss, J.; Hinrichs, J.; Stressler, T.; Fischer, L.
• Development and application of a biocatalyst-filter reactor for the continuous production of caseinate hydrolysate surfactants
  2018: Ewert, J.; Horstmann, G.; Glück, C.; Claaßen, W.; Stressler, T.; Fischer, L.
• Kontinuierliche Produktion technofunktioneller Na-Caseinat-Hydrolysate
  2018: Ewert, J.; Horstmann, G.; Stressler, T.; Fischer, L.
• Anwendung und Entbitterung technofunktioneller Hydrolysate
  2018: Ewert, J.; Schlierenkamp, F.; Stressler, T.; Fischer, L.
• Projektaufbau: Strategie zur Herstellung technofunktioneller Peptide mittels EMR-Technologie
  2014: Baur, C.; Ewert, J.; Merz, M.; Stressler, T.; Fischer, L.

Projektbeginn: 01.01.1999
Projektende: 01.03.2002

Förderkennzeichen: AZ13028/05

Beteiligte Personen

• Dipl.-Ing. (FH) Wolfgang Claaßen
• Prof. Dr. rer. nat. Lutz Fischer

Beteiligte Einrichtungen

• Fg. Biotechnologie und Enzymwissenschaft
• Amino GmbH, Deutsche Bundesstiftung Umwelt, Scinet Bioproducts GmbH

Projektbeginn: 01.03.2001
Projektende: 01.02.2003

Förderkennzeichen: BA 150210

Beschreibung

Unter "Linkern" versteht man bifunktionelle Moleküle mit zwei reaktiven Gruppen, die mit einem Molekülende an die anorganische Trägeroberfläche (z.B. an ein Polymer) und mit dem anderen Ende an Biomoleküle binden und diese so auf dem Träger immobilisieren. Enzymatisch spaltbare Linkerstrukturen mit breitem Anwendungsbereich, welche die selektive Freisetzung eines Zielproduktes von einem Polymer erlauben, sind in der organischen Synthese und der kombinatorischen (Bio-)Chemie von großem Interesse. Im Rahmen des EU-Projektes soll ein System zur Wirkstoff-Suche im Hochdurchsatz-Verfahren entwickelt werden, das auf enzymatisch hydrolysierbaren Linkern beruht.

Beteiligte Personen

• Prof. Dr. rer. nat. Lutz Fischer

Beteiligte Einrichtungen

• Fg. Biotechnologie und Enzymwissenschaft
• Chalmers University of Technology, Institut für Pflanzenbiochemie, Halle (Saale), Morphochem AG für kombinatorische Chemie, München, Polymer Laboratories Ltd., Church Stetton UK, Universita degli Studi di Trieste, University of Edinburgh, Universität Rost

Projektbeginn: 01.08.1999 '
Projektende: 01.12.2001

Beteiligte Personen

• Prof. Dr. rer. nat. Lutz Fischer

Beteiligte Einrichtungen

• Fg. Biotechnologie und Enzymwissenschaft
• Biochemie Kundl, TU Braunschweig

Förderkennzeichen: AIF-FV 15801 N

Beteiligte Einrichtungen

• Fg. Biotechnologie und Enzymwissenschaft

Projektbeginn: 01.06.2010
Projektende: 31.05.2013

Förderkennzeichen: AiF 16541 N/2

Beschreibung

Es sollen beispielhaft die Grundlagen für die technische Umsetzung der Produktion von Peptidfraktionen mit nur wenigen Peptiden (<10) oder Einzelpeptiden aus enzymatisch hydroly­siertem Milchprotein erarbeitet werden. Unter Berücksichtigung des Wissenstands, unter anderem bezüglich der Aminosäurezusammensetzung der Milchproteine liegt der Fokus der Arbeiten auf: 1. der Beeinflussung der Zugänglichkeit der Schnittstellen durch Modifikation des Substrats, 2. der Erforschung des Potenzials der Endopeptidase Lys-C aus L. enzymogenes zur Spaltung von Milchproteinen im Vergleich zu Trypsin und Plasmin, 3. der Erforschung neuer Fraktionier­techniken, die Potenzial für die technische Gewinnung von Peptidfraktionen bieten.

Beteiligte Personen

• Priv. Doz. Dr. rer. nat. Timo Stressler
• Prof. Dr. rer. nat. Lutz Fischer
• Prof. Dr.-Ing. habil. Jörg Hinrichs
• Prof. Dr. U. Kulozik, Dr. S. Cheison, Dipl.-Ing. E. Leeb

Beteiligte Einrichtungen

• Fg. Biotechnologie und Enzymwissenschaft
• Fg. Milchwissenschaft und -technologie
• Institut für Lebensmittelwissenschaft und Biotechnologie
• TU München, Zentralinstitut für Ernährungs- und Lebensmittelforschung (ZIEL)

Förderer

• FEI über AiF über BMWI

Publikationen im Rahmen des Projekts

• Technologische Potenziale zur Fraktionierung von Milchproteinhydrolysaten: Projektaufbau und Arbeitsbereiche
  2010: Holder, A.; Post. A.; Hinrichs, J.
• Separation of functional peptides from micellar casein hydrolysate by means of electro membrane filtration
  2012: Holder, A.; Scholz, S.; Post, A.; Hinrichs, J.
• Separation of functional peptides from micellar casein hydrolysate by means of electro membrane filtration
  2012: Holder, A., Scholz, S.; Post, A.; Hinrichs, J.
• Application of electro membrane cross-flow filtration for peptide fractionation
  2012: Holder, A.; Hinrichs, J.
• Anreicherung funktioneller Peptide aus Caseinhydrolysaten mittels Elektromembranfiltration (EMF)
  2012: Holder, A.; Hinrichs, J.
• Demographische Entwicklung und technologische Potenziale für altersadaptierte Milchprodukte
  2012: Hinrichs, J.
• Effect of temperature and pH on the solubility of caseins: I. Structural characteristics of micellar casein and caseinate
  2012: Post, A.; Weiss, J.; Hinrichs, J.
• Effect of temperature and pH on the solubility of caseins: Environmental influences on the dissociation of aS- and ß-casein
  2012: Post, A.; Arnold, B.; Weiss, J.; Hinrichs, J.
• Technologische Potenziale zur Fraktionierung von Milchproteinhydrolysaten
  2013: Holder, A.; Leeb, E.; Stressler, T.; Fischer, L.; Hinrichs, J.; Kulozik, U.
• The role of an electrical field for the fractionation of milk peptides
  2013: Holder, A.; Hinrichs, J.
• Dairy based Functional Peptides: A comparison of innovative Fractionation Techniques
  2013: Holder, A.; Leeb, E.; Kulozik, U.; Hinrichs, J.
• Application of electro membrane cross-flow filtration for peptide fractionation
  2012: Holder, A.; Hinrichs, J.
• A comparison of micellar casein and ß-casein as sources of basic peptides through tryptic hydrolysis and their enrichment using two-stage ultrafiltration
  2012: Post, A.; Sampels, H.; Holder, A.; Hinrichs, J.
• Fractionation of bovine casein and enrichment of functional casein peptides
  2012: Post, A.
• Technologische Potenziale zur Fraktionierung von Milchproteinhydrolysaten: Gewinnung des Modellsubstrats ß-Casein
  2010: Post, A.; Holder, A.; Hinrichs, J.
• Selektive Fraktionierung von Caseinhydrolysaten mittels Ultrafiltration
  2011: Holder, A.; Hinrichs, J.
• Separation of Functional Peptides from Micellar Casein Hydrolysate by Means of Ultrafiltration
  2011: Holder, A.; Birke, A.; Hinrichs, J.
• Large-scale isolation of food-grade ß-casein
  2011: Post, A.; Hinrichs, J.
• Functional Peptides from Micellar Casein and ß-Casein Hydrolysates by Means of Ultrafiltration
  2011: Holder, A.; Birke, A.; Hinrichs, J.
• Funktionalität eingesetzter Caseine, Hydrolysate und gewonnener Peptidfraktionen
  2012: Holder, A.; Hinrichs, J.
• Selektive Fraktionierung von Caseinhydrolysaten mittels Elektromembranfiltration
  2012: Holder, A.; Hinrichs, J.
• Electro Membrane Cross-Flow Filtration: Processing for Peptide Separation
  2012: Holder, A.; Weik, J.; Hinrichs, J.
• Selective Isolation of Functional Peptides by Electro Membrane Cross-Flow Filtration
  2012: Holder, A.; Weik, J.; Hinrichs, J.
• Application of electro membrane cross-flow filtration for peptide fractionation
  2012: Holder, A.; Scholz, S.; Weiss, J.; Hinrichs, J.
• A study of fouling during long-term fractionation of functional peptides by means of cross-flow ultrafiltration and cross-flow electro membrane filtration
  2013: Holder, A.; Weik, J.; Hinrichs, J.
• Innovative Fractionation Techniques for Dairy based Functional Peptides
  2013: Holder, A.; Leeb, E.; Kulozik, U.; Hinrichs, J.
• Innovative Fractionation Techniques for Dairy based Functional Peptides
  2013: Holder, A.; Leeb, E.; Kulozik, U.; Hinrichs, J.
• Cross-Flow Electro Membrane Filtration for the Fractionation of Dairy-Based Functional Peptides
  2014: Holder, A.
• Fractionation of dairy based functional peptides using ion-exchange membrane adsorption chromatography and cross-flow electro membrane filtration
  2014: Leeb, E.; Holder, A.; Letzel, T.; Chelulei Cheison, S.; Kulozik, U.; Hinrichs, J.
• Electrochemical inactivation of bacteriophages: Generation of "electro-activated" solutions by means of cross-flow electro membrane filtration
  2014: Samtlebe, M.; Holder, A.; Merath, C.; Hinrichs, J.; Atamer, Z.
• Milk derived peptides with bio-functionality: from research to functional application
  2014: Holder, A.; Hinrichs, J.
• Selective fractionation of peptides from milk hydrolysates via MAC and CFEMF
  2014: Holder, A.; Leeb, E.; Kulozik, U.; Hinrichs, J.
• ß-casein separation from micellar casein
  2014: Holder, A.; Hinrichs, J.
• Functional Properties of Bioactive Peptides Derived from Milk Proteins
  2014: Holder, A.; Weik, J.; Hinrichs, J.
• Erzeugen von elektrolysiertem Wasser mit desinfizierender Wirkung in einer Cross-Flow Elektromembranfiltrationsanlage
  2014: Merath, C.; Holder, A.; Samtlebe, M.; Hinrichs, J.
• Technofunktionelle Peptide als Emulgatoren in der Lebensmittelindustrie
  2014: Grossmann, L.; Holder, A.; Hinrichs, J.
• Casein as a novel source of bioactive dairy ingredients
  2014: Holder, A.; Hinrichs, J.
• Impact of diffusion, transmembrane pressure and the electrical field on peptide fractionation using cross-flow electro membrane filtration
  2014: Holder, A.; Merath, C.; Kulozik, U.; Hinrichs, J.
• Electrochemical modification of dairy-based functional peptides by means of cross-flow electro membrane filtration
  2014: Holder, A.; Großmann, L.; Weiss, J.; Hinrichs, J.
• Quantification of bio- and techno-functional peptides in tryptic bovine micellar casein and ß-casein hydrolysates
  2014: Holder, A.; Thienel, K.; Klaiber, I.; Pfannstiel, J.; Weiss, J.; Hinrichs, J.
• Cross-Flow Electro Membrane Filtration: An Innovative Fractionation Technique for Dairy based Functional Peptides
  2013: Holder, A.; Hinrichs, J.
  Elektromembranfiltration - Trennung von Caseinhydrolysaten in funktionelle Peptidfraktionen
  2013: Holder, A.; Hinrichs, J.
• Elektromembranfiltration - Theorie und Anwendung in der Milchindustrie
  2013: Holder, A.; Hinrichs, J.
• Technologische Potenziale zur Fraktionierung von Milchproteinhydrolysaten mittels Cross-Flow Elektromembran-Filtration
  2013: Holder, A.; Hinrichs, J.
• Selective isolation of angiotensin-I-converting enzyme-inhibitory peptides from micellar casein and b-casein hydrolysates via ultrafiltration
  2013: Holder, A.; Birke, A.;Eisele, T.;Klaiber, I.;Fischer, L.; Hinrichs, J.
• Technologische Potenziale zur Fraktionierung von Milchproteinhydrolysaten
  2013: Holder, A.; Hinrichs, J.
• Bioactive Peptides: Separation by Cross-Flow Electro Membrane Filtration
  2013: Holder, A.; Thienel, K.; Hinrichs, J.
• Cross-Flow Electro Membrane Filtration: Theory and Application in the Dairy Industry
  2013: Holder, A.; Scholz, S.; Kulozik, U.; Hinrichs, J.
• The role of an electrical field for the fractionation of milk peptides
  2013: Holder, A.; Weik, J.; Hinrichs, J.
• alpha_s-Casein-PE6400 mixtures: a fluorescence study
  2013: Kessler, A.; Menéndez-Aguirre, O.; Hinrichs, J.; Stubenrauch, C.; Weiss, J.
• Elektromembranfiltration: Scale-up und Anwendungsperspektiven für funktionelle Peptide
  2016: Hinrichs, J.; Sonne, A.

Projektbeginn: 01.10.2006
Projektende: 01.09.2009

Förderkennzeichen: PtJ-BIO/0313737/WI

Beschreibung

Die Suche nach industriell relevanten Enzymen in Metagenom-Bibliotheken sowie kultivierbaren Mikroorganismen ist technisch limitiert und einige industriell relevante Proteinfamilien sind bisher nur unzureichend abgebildet. Um die Verfügbarkeit zu erhöhen, soll im Rahmen des Verbundvorhabens für die Durchmusterung von Metagenom- und Zufallsmutagenese- Bibliotheken eine universelle Ultrahochdurchsatz-Durchmusterungstechnologie entwickelt werden. Hierbei sollen Proteasen auf Eignung zum Einsatz in lebensmittelrelevanten Prozessen untersucht werden. Das aus Anwendungssicht beste Enzym aus dem Metagenom soll einer industriellen Verwertung zugeführt und durch evolutives Enzym-Design weiter optimiert werden.

Beteiligte Personen

• Prof. Dr. rer. nat. Lutz Fischer
• Dr. rer. nat. Sabine Lutz-Wahl

Beteiligte Einrichtungen

• Fg. Biotechnologie und Enzymwissenschaft
• BRAIN AG, Internationale Universität Bremen

Beteiligte Personen

• Prof. Dr. rer. nat. Lutz Fischer
• Dipl.-Ing. (FH) Wolfgang Claaßen
• Priv. Doz. Dr. rer. nat. Timo Stressler

Beteiligte Einrichtungen

• Fg. Biotechnologie und Enzymwissenschaft

Projektbeginn: 01.12.2001
Projektende: 01.06.2002

Beteiligte Personen

• Prof. Dr. rer. nat. Lutz Fischer

Beteiligte Einrichtungen

• Fg. Biotechnologie und Enzymwissenschaft
• Deutsche Gelatine-Fabriken Stoess AG

Projektbeginn: 01.02.2001
Projektende: 01.05.2001

Beteiligte Personen

• Prof. Dr. rer. nat. Lutz Fischer

Beteiligte Einrichtungen

• Fg. Biotechnologie und Enzymwissenschaft
• Agrano GmbH & Co. KG

Projektbeginn: 01.06.2003
Projektende: 01.06.2006

Förderkennzeichen: BA 150406

Beschreibung

Das Forschungsvorhaben soll die verfahrenstechnischen Möglichkeiten der nachhaltigen Verbesserung der Energie-, Stoff- und Emissionsbilanzen bei der Ethanolproduktion aus landwirtschaftlichen Rohstoffen untersuchen. Ein neuer und bisher kaum untersuchter Aspekt ist die Nutzung cellulosehaltiger Ausgangsstoffe. Falls solche Ausgangsstoffe in größerem Umfang in die Ethanolgewinnung einbezogen werden können, würde sich die landwirtschaftliche Produktionsgrundlage deutlich ausweiten lassen.

Beteiligte Personen

• Dipl.-Ing. (FH) Wolfgang Claaßen
• Prof. Dr. rer. nat. Lutz Fischer

Beteiligte Einrichtungen

• Fg. Biotechnologie und Enzymwissenschaft
• Fg. Hefegenetik und Gärungstechnologie
• MLR - Ministerium für ländl. Raum, Ernährung, Landwirtschaft u. Forsten Baden-Württemberg

Publikationen im Rahmen des Projekts

• Verbesserung der Energie-, Stoff- und Emissionsbilanzen bei der Bioethanolproduktion aus nachwachsenden Rohstoffen (Abschlussbericht)
  2007: Schober, C., Struve, K., Claaßen, W., Fischer, L.