Proteine, Präbiotika und Antioxidantien aus Brauresten

Wissenschaftler/innen der TU Bergakademie Freiberg untersuchen in einem laufenden Forschungsprojekt, wie Proteine, Präbiotika, Lipide und Antioxidantien aus Treberpresswasser filtriert und extrahiert werden können. Gelingt es, die Nährstoffe in reiner Form zu gewinnen, ergeben sich ganz neue Verwertungspfade für den Biertreber, das mengenmäßig größte Nebenprodukt im Brauprozess.

Die Rückstände von Hopfen und Malz in der Bierproduktion, der sogenannte Treber, bestehen zu 80 Prozent aus Wasser. Doch die flüssigen Anteile werden bisher kaum genutzt. Laut dem „Handbook of brewing“ landet der Treber aus den Brauereien heute zum größten Teil als Tierfutter in der Landwirtschaft. Dabei enthält das Wasser, das beim Pressen des Biertrebers abläuft, zahlreiche Nährstoffe, wie Proteine und verschiedene Zucker sowie gesundheitsfördernde Substanzen, wie Polyphenole und Antioxidantien. Wie die Inhaltsstoffe aus dem Treberpresswasser gewonnen und als Nahrungsergänzungsmittel weiterverwendet werden können, erforscht nun ein Team um Dr. Roland Haseneder und Dr. Volker Herdegen am Institut für Thermische Verfahrenstechnik, Umwelt- u. Naturstoffverfahrenstechnik der TU Bergakademie Freiberg.

Membran filtert Nährstoffe aus Treberpresswasser – vollständige Extraktion mit CO2

„Zuerst leiten wir das Treberpresswasser unter leichtem Druck durch verschiedene Membran-Typen aus Kunststoff oder Keramik mit unterschiedlichen Porengrößen und trennen die Bestandteile damit nach ihrer Masse auf“, erklärt Dr. Roland Haseneder. Die verschiedenen Membranen hat das Team im Labor umfassend getestet und dabei festgestellt, dass sich die gewünschten Nährstoffe durch Filtration noch nicht in reiner Form gewinnen lassen. „Meist adsorbieren die herausgefilterten Moleküle, zum Beispiel die Polyphenole, an den Proteinen; das heißt sie haften auf deren Oberfläche“, verdeutlicht der Verfahrensingenieur.

Darum entwickelt Dr. Roland Haseneder zusammen mit seinem Team nun in einem weiteren Schritt eine Methode, die herausgefilterten Nährstoff-Komplexe zu verfeinern. Als besonders erfolgversprechend hat sich dabei die CO2-Extraktion herausgestellt, die zum Beispiel bei der Herstellung von entkoffeiniertem Kaffee eingesetzt wird. „Die mithilfe der Membranfiltration gewonnenen Inhaltsstoffe im Treberpresswasser können wir mit flüssigem CO2 so behandeln, dass sich die Molekülgruppen voneinander trennen lassen“, sagt Dr. Roland Haseneder. Durch die Kombination von Filtrierung und CO2-Extraktion, so die These der Forscher/innen, könnten sich die Proteine, Präbiotika und Antioxidantien künftig in reiner Form aus dem Treberpresswasser gewinnen lassen. Bis zu 15 Gramm des „weißen Pulvers“ mit den gewünschten Nährstoffen könnten in Zukunft im Prozess der Bierproduktion pro Liter Presswasser an die Lebensmittelindustrie zur Weiterverwendung abgegeben werden.

Neuer Prozess bietet Potenzial für Brauereien und Lebensmittelindustrie

Im Brauprozess fallen durchschnittlich 20 Kilogramm Treber pro Hektoliter Bier an. Auf die Bierproduktion in Deutschland hochgerechnet ergibt das eine Masse von 2 Millionen Tonnen Treber und ungefähr 1 Million Tonnen Treberpresswasser pro Jahr. Findet der neue Verwertungsprozess der Freiberger Forscher/innen in der Bierproduktion Einzug, hätte dies noch weitere Vorteile: Durch den Entzug von Feuchtigkeit kann der Treber länger haltbar gemacht werden. Gleichzeitig ließen sich die enthaltenen Wertstoffe mit dem neu entwickelten Verfahren aus dem aufgefangenen Treberpresswasser mit geringerem Aufwand und geringeren Kosten extrahieren als aus den festen Bestandteilen.

Hintergrund: Forschung zu Treberpresswasser an der TU Freiberg

Das Forschungsprojekt „Optimierung der Fraktionierung von Treberpresswasserinhaltsstoffen durch den Einsatz hybrider Trennverfahren“ wird vom Sächsischen Staatsministerium für Wissenschaft, Kultur und Tourismus über die Sächsische Aufbaubank mit 261.000 Euro für die Dauer von 2,5 Jahren gefördert. Dabei bauen die Forscher/innen auf die Erkenntnisse des Vorgängerprojektes zum Einsatz der Membrantrenntechnik auf und optimieren das entwickelte Verfahren weiter.

Quelle: TU Freiberg, Pressemitteilung, 29.07.2020

Kontakt: Dr. Roland Haseneder, Tel.: 03731 39-3488, Roland.Haseneder@tun.tu-freiberg.de

Symbolfoto: Extraktion von Wertstoffen aus einer Flüssigkeit. Foto: TU Bergakademie Freiberg / C.I. Mokry