{"id":74661,"date":"2024-04-29T18:33:51","date_gmt":"2024-04-29T16:33:51","guid":{"rendered":"https:\/\/www.die-stadtzeitung.de\/?p=74661"},"modified":"2024-04-29T20:31:02","modified_gmt":"2024-04-29T18:31:02","slug":"apfel-projekt-es-geht-um-die-verarbeitung-von-apfeltrester","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.die-stadtzeitung.de\/index.php\/2024\/04\/29\/apfel-projekt-es-geht-um-die-verarbeitung-von-apfeltrester\/","title":{"rendered":"Apfel-Projekt: Es geht um die Verarbeitung von Apfeltrester"},"content":{"rendered":"
\"\"Die Arbeitsgruppe Apfeltrester: (v.o.n.u.) Prof. Dr. Stefan F. Kirsch (Organische Chemie), Prof. Dr. Nils Helge Schebb (Lebensmittelchemie), Prof. Dr. Claudia Bohrmann-Linde (Didaktik der Chemie), Prof. Dr. Guillaume Delaittre (Organische Funktionsmolek\u00fcle), Michelle Wiebel (Lebensmittelchemie), Kathrin Bensberg (Organische Chemie), Dr. Rebecca Grandrath (Didaktik der Chemie) und Till Jessewitsch (Organische Funktionsmolek\u00fcle) – \u00a9 UniService Transfer<\/span><\/div>\n

Das Projekt mit dem Namen „Chemistry of and with Food Loss from Apples“ (Chemie von und mit Lebensmittelverlusten aus \u00c4pfeln) ist ein inneruniversit\u00e4res Kooperationsprojekt, an dem neben der Didaktik der Chemie, die Lebensmittelchemie und die Organische (Polymer) Chemie beteiligt sind.<\/p>\n

Das gemeinsame Ziel ist, Food Loss (Lebensmittelverluste) zu reduzieren, indem aus Apfeltrester oder selektiven Bestandteilen Werk- oder Wirkstoffe synthetisiert werden, was auch die Entwicklung von Analysestandards und die Untersuchung der Biokompatibilit\u00e4t mit sich bringt.<\/p>\n

Der Apfel ist mit Abstand des Deutschen liebstes Obst. Kann man das auch in Zahlen benennen?<\/strong><\/p>\n

Claudia Bohrmann-Linde (Didaktik der Chemie): „Laut Statista haben die Deutschen im Jahreszeitraum 2021\/2022 pro Kopf 22,4 kg \u00c4pfel konsumiert. Das ist fast doppelt so viel wie der Verbrauch an Bananen, die das zweitliebste Obst der Deutschen darstellen. Au\u00dferdem wurden 2022 in Deutschland 630 Millionen Liter Apfelsaft hergestellt. Mit Blick auf die Apfelsorten kann man sagen, dass die Sorte Elstar mit einem Anteil von knapp 19 Prozent die beliebteste Apfelsorte in Deutschland ist. Sie ist \u00fcbrigens aus dem Golden Delicious hervorgegangen und wird inzwischen in Deutschland am h\u00e4ufigsten angebaut.“<\/p>\n

\"\"\u00a9 Bergische Universit\u00e4t<\/span><\/div>\n

Im Apfel stecken jede Menge Mineralstoffe und Vitamine. <\/strong>Man sagt: \u201eAn apple a day keeps the doctor away\u201c. <\/strong>Welche Rolle spielt der Apfel in Ihrem Speiseplan?<\/strong><\/p>\n

Nils Helge Schebb (Lebensmittelchemie): „Tats\u00e4chlich zeigen etliche epidemiologische Studien, dass Obst und Gem\u00fcse wirklich gesund sind. Die Deutsche Gesellschaft f\u00fcr Ern\u00e4hrung empfiehlt deshalb, 5 Portionen am Tag zu sich zu nehmen. In meiner Familie steht daher t\u00e4glich viel Obst und Gem\u00fcse auf dem Speiseplan und wir sind froh, hier in Wuppertal so gute \u00c4pfel auch aus regionalem Anbau kaufen zu k\u00f6nnen.\u00a0 Allerdings sollte man es mit den sch\u00f6nen Sprichw\u00f6rtern zum Thema Ern\u00e4hrung nicht \u00fcbertreiben. Mit einer \u201eguten\u201c Ern\u00e4hrung k\u00f6nnen wir uns statistisch vielleicht 3-4 Lebensjahre mehr in guter Gesundheit erm\u00f6glichen, Krankheit und Tod aber nicht verhindern. Deshalb sollte man vor allem am Leben –\u00a0 und so auch an leckeren Lebensmitteln und Gerichten – Freude haben.“<\/p>\n

In der Industrie entstehen bei der Verarbeitung von \u00c4pfeln enorme Abfallmengen. Diese Apfelreste werden als Abfall entsorgt. Das ist im Zuge der Nachhaltigkeitsdebatte ziemlich unverantwortlich, denn diese Reste k\u00f6nnten recycelt werden. An der Bergischen Universit\u00e4t hat sich eine Arbeitsgruppe gebildet, die sich mit der sinnvollen Verwertung von Apfelresten, dem sogenannten Apfeltrester, besch\u00e4ftigt. Welche Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus welchen F\u00e4chern sind denn daran beteiligt und wie kam es zu diesem Zusammenschluss?<\/strong><\/p>\n

\"\"Apfel-Trester – \u00a9 gemeinfrei<\/span><\/div>\n

Stefan F. Kirsch (Organische Chemie): „Vor dem Hintergrund, dass weltweit Millionen an Menschen unter Hunger leiden, ist jede Art der Verschwendung von Lebensmitteln problematisch. Es gehen aber nicht nur die Lebensmittel selbst verloren, sondern auch die zahlreichen Ressourcen, die f\u00fcr ihre Herstellung verwendet wurden, sind letztlich f\u00fcr Nichts investiert worden. Auch f\u00fcr die Produktion von Lebensmittelabf\u00e4llen wurden zun\u00e4chst einmal ja landwirtschaftliche Fl\u00e4chen belegt; Wasser, D\u00fcngemittel und weitere Technologien, die Umwelt und Klima belasten, wurden eingesetzt. Vor diesem Hintergrund ist die sinnvolle Verwertung aller Lebensmittelabf\u00e4lle Teil einer weltweiten Strategie f\u00fcr mehr Nachhaltigkeit, in der der angesprochene Apfeltrester nur ein kleines R\u00e4dchen ausmacht, aber eines das deutschlandweit und regional im Bergischen Land durchaus bedeutsam sein kann.<\/p>\n

Wir betrachten die Abf\u00e4lle der Apfelwirtschaft zun\u00e4chst mit der Brille der Chemie. Welche chemischen Verbindungen, die die Natur uns in den Apfelabf\u00e4llen hinterlassen hat, liegen eigentlich vor? K\u00f6nnen wir uns diese Verbindungen nutzbar machen? Vielleicht als Feinchemikalien jenseits der klassischen Petrolchemie? Oder als Bausteine f\u00fcr Wirkstoffe oder neue Materialien? Und k\u00f6nnen wir die junge Generation durch geschickte Experimente dazu bringen, schon fr\u00fch in der Schule ein Gesp\u00fcr f\u00fcr den Wert von Lebensmittelabf\u00e4llen zu entwickeln?<\/p>\n

Bei all diesen Fragestellungen braucht es ein breites Team aus Chemiedidaktikern, Lebensmittelchemikern, Organischen Chemikern und Polymerchemikern. Ich bin sehr froh, dass wir ein so tolles Team aus derzeit acht Personen gefunden haben, das vertrauensvoll und voller Begeisterung diese wichtige Forschungsfrage gemeinsam angeht. Claudia, Guillaume, Nils und ich sind uns jedenfalls einig, dass wir an der Bergischen Universit\u00e4t genau das richtige Forschungsumfeld haben, um in Zukunft noch viel bewegen zu k\u00f6nnen. Und vielleicht entwickelt sich hieraus ja auch ein Thema, das auch jenseits der Chemie Interesse erzeugt.“<\/p>\n

\"\"Ein Obstgarten mit Apfelb\u00e4umen – \u00a9 Pixabay<\/span><\/div>\n

Jedes Jahr werden 70 Millionen Tonnen \u00c4pfel weltweit geerntet und 250.000 Tonnen Apfeltrester werden allein in Deutschland erzeugt. Apfeltrester enth\u00e4lt eine Vielzahl an wertvollen Komponenten. <\/strong>Welche sind das denn z. B.?<\/strong><\/p>\n

Claudia Bohrmann-Linde: „Da es sich beim Apfeltrester um die Pressr\u00fcckst\u00e4nde aus der Saftproduktion handelt, findet man auch viele Inhaltsstoffe aus der Schale und den Kernen im Trester. Vor allem sind zu nennen verschiedene Kohlenhydrate wie Cellulose und Hemicellulose, aber auch Lignine, St\u00e4rke und Pektine, wobei letztere Geliereigenschaften haben. Dann gibt es weitere Stoffe wie die antioxidative wirksamen Flavonoide und verschiedene Triterpenoide wie Betulins\u00e4ure, \u00d6leanols\u00e4ure und Ursols\u00e4ure, die f\u00fcr weitere Synthesen interessant sind.“<\/p>\n

Im Unterschied zu Lebensmittelresten im Haushalt k\u00f6nnen Lebensmittelreste aus der Industrie besser recycelt werden. Warum ist das so?<\/strong><\/p>\n

Guillaume Delaittre (Organische Funktionsmolek\u00fcle):<\/strong> „Zun\u00e4chst einmal ist es interessant festzustellen, dass die Ern\u00e4hrungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen zwischen Lebensmittelverlusten und Lebensmittelverschwendung unterscheidet, je nachdem, in welchem Stadium die Lebensmittel vom klassischen Weg, d. h. vom Produktionsort (z. B. Bauernhof) bis zum Verdauungstrakt des Verbrauchers, entfernt werden. Geschieht dies, bevor sie den Lebensmittelhandel oder das Restaurant erreichen, spricht man von Lebensmittelverlusten (food loss). Geschieht dies danach, spricht man von Lebensmittelverschwendung (food waste). Um die Wiederverwertung zu erleichtern, sollte die nicht verzehrte Lebensmittelmasse reproduzierbar sein, nicht unkontrolliert abgebaut werden und m\u00f6glichst bereits aussortiert sein. Vor-Verbraucher-Quellen, wie z. B. aus der verarbeitenden Lebensmittelindustrie, erf\u00fcllen diese Anforderungen gut und liefern generell gro\u00dfe Mengen. Apfeltrester beispielsweise ist ein R\u00fcckstand aus dem Pressvorgang bei der Herstellung von Saft, Cidre, Wein, Spirituosen, Essig und Gelee und macht etwa ein Drittel des Gewichts der Apfelfrucht aus. F\u00fcr einige Verwendungszwecke sind Lebensmittelverluste v\u00f6llig in Ordnung, z. B. bei Verfahren, bei denen sie karbonisiert werden. Betrachtet man jedoch feinere Anwendungen, bei denen es vor allem darum geht, bestimmte Molek\u00fcle zu extrahieren, um sie chemisch zu analysieren, strukturell zu modifizieren oder neue Materialien zu schaffen, ist das food loss viel besser geeignet.“<\/p>\n

\"\"\u00c4pfel nach der Ernte – \u00a9 gemeinfrei<\/span><\/div>\n

Wo und wie kann man denn die Reste des Apfels sinnvoll nutzen?<\/strong><\/p>\n

Stefan F. Kirsch:<\/strong> „Derzeit wird Apfeltrester in der Hauptsache als ballaststoffreiches Futter f\u00fcr Nutztiere wie K\u00fche eingesetzt. Alle weiteren Anwendungen \u2013 sei es in der Imkerei oder bei der Jagd \u2013 sind eher unbedeutend. Es ist also absolut sinnvoll, die Inhaltsstoffe des anfallenden Apfeltresters nutzbar zu machen. Pektin als Geliermittel liegt da auf der Hand und wird aus dem Apfeltrester \u00fcber verschiedene Verfahren auch schon erfolgsversprechend gewonnen. Wir fokussieren uns allerdings auf die Nutzbarmachung von kleineren, hochspezifischen Komponenten wie Triterpenoiden, deren Potenzial noch gar nicht abzusehen ist.“<\/p>\n

Kaum vorstellbar, aber Apfelreste kann man sogar f\u00fcr die Modeindustrie nutzen. Kaktus-, Ananas-, Pilz- und auch Apfellederprodukte r\u00fccken in Zeiten von Nachhaltigkeit immer mehr in den Fokus. Ein italienisches Unternehmen in Bozen macht es bereits vor.<\/strong> Es verwendet bei der Apfellederherstellung einen biologisch abbaubaren Kunststoffersatz auf Basis von Milcheiwei\u00df, der voll recycelbar ist. Kann so ein Beispiel Schule machen?<\/strong><\/p>\n

Claudia Bohrmann-Linde: „Man kann ein ganz einfaches, allerdings nicht l\u00e4nger stabiles Apfelleder sogar im Chemieunterricht in der<\/em> Schule machen! Dazu gibt es ganz viele Rezepte, denn hier geht es eher um einen Snack. F\u00fcr Anwendungsprodukte kann man aus Apfeltrester robustes Apfelleder herstellen, das mechanisch belastbar und flexibel ist. Es z\u00e4hlt zu den veganen Ledervarianten und wird u.a. f\u00fcr manche Schuhe oder Taschen verwendet. Bei der Herstellung wird die Biomasse allerdings in der Regel mit einem Kunststoff, z.B. Polyurethan, als Bindemittel vermengt und das Ganze wird dann auf eine Unterfl\u00e4che aus Baumwolle aufgetragen. Polyurethan kennt man von Schaumstoffmatratzen oder Bauschaum. Es ist nicht biologisch abbaubar und reichert den Berg an Plastikm\u00fcll weiter an. Die in der Frage angesprochene Variante mit Milcheiweis wird mit der Intention entwickelt, tats\u00e4chlich ein biologisch abbaubares veganes Leder zu erhalten. Diese Art von Apfelleder befindet sich allerdings noch im Entwicklungsstadium. Bei den biologisch abbaubaren Kunststoffen muss man n\u00e4mlich schauen, dass sie w\u00e4hrend der Nutzung langzeitstabil bleiben und nicht vorzeitig durch \u00e4u\u00dfere Einfl\u00fcsse abgebaut werden.“<\/p>\n

\"\"\u00c4pfelverkauf auf dem Bauernmarkt – \u00a9 Pixabay<\/span><\/div>\n

Selbst als Kraftstoff taugt der Trester. <\/strong>Ein Team von der TU Bergakademie Freiberg hat ein optimiertes Verfahren vorgestellt mit dem Ethanol mit einem Alkoholgehalt von bis zu sechs Prozent hergestellt werden kann. Ist das vielleicht auch eine zuk\u00fcnftige Bio-Kraftstoff-Quelle?<\/strong><\/p>\n

Nils Helge Schebb: „Nebenstr\u00f6me der (Lebensmittel-) Industrie zum einen \u2013 wie in unserem Projekt \u2013 f\u00fcr die Herstellung wertvoller Synthesevorstufen zu nutzen, aber auch als Quelle von Kraftstoffen zu verwenden ist vielversprechend. Die derzeitige Praxis, \u201enachhaltige\u201c Kraftstoffe bzw. das biologische Material f\u00fcr Biogasanlagen aus Pflanzen zu erzeugen, welche in Konkurrenz zu Lebensmittel liefernden Pflanzen angebaut werden, erscheint mir im Hinblick auf die Lebensmittelversorgung der steigenden Weltbev\u00f6lkerung problematisch.“<\/p>\n

Sie sagen, Sie wollen in dieser Arbeitsgruppe ihre komplement\u00e4ren Expertisen nutzen. Welche sind diese?<\/strong><\/p>\n

Guillaume Delaittre: „Als Hochschullehrerin oder Hochschullehrer ist es eine unserer Hauptaufgaben, durch Bildung zu den Zielen der staatlichen Organisationen beizutragen, wobei eines der wichtigsten aktuellen Ziele die Errichtung einer nachhaltigen Gesellschaft ist. Wir haben das Gl\u00fcck, dass wir in Wuppertal eine starke Abteilung f\u00fcr Chemieausbildung haben, die von Claudia geleitet wird. In diesem Fall verwendet sie Apfeltrester als biologische Modellquelle, um Schulprogramme auszuarbeiten, die dazu beitragen, das Bewusstsein der j\u00fcngeren Generationen f\u00fcr die Problematik der Lebensmittelverluste und -verschwendung zu sch\u00e4rfen und gleichzeitig die Denkweise \u00fcber die chemische Produktionsweise zu ver\u00e4ndern. Gleichzeitig sind wir Forscher und werden durch neue Entdeckungen motiviert.<\/p>\n

\"\"\u00c4pfel, das beliebteste Obst der Deutschen – \u00a9 Pixabay<\/span><\/div>\n

Hier, wie Stefan es betonnt hat, haben wir haupts\u00e4chlich Interesse f\u00fcr die Triterpenoide, die im Apfeltrester in gewissen Mengen vorkommen. Da einige von ihnen bereits f\u00fcr ihre therapeutischen Eigenschaften bekannt sind, befasst sich sein Team mit ihrer strukturellen Ver\u00e4nderung, um m\u00f6glicherweise noch aktivere Derivate zu entwickeln. In meiner eigenen Gruppe sind wir daran interessiert, diese Molek\u00fcle zur Herstellung neuartiger Polymere zu verwenden, die m\u00f6glicherweise einzigartige Eigenschaften haben. Dies ist auch eine M\u00f6glichkeit, die Abh\u00e4ngigkeit von erd\u00f6lbasierten Chemikalien zur Herstellung von Materialien teilweise zu verringern. Bevor wir all dies tun k\u00f6nnen, m\u00fcssen diese Triterpenoide jedoch effizient aus dem rohen Apfeltrester extrahiert und charakterisiert werden. Hier kommt das Fachwissen von Nils und seinem Team ins Spiel.“<\/p>\n

Nachhaltige Chemie f\u00fcr Mensch und Umwelt wird immer wichtiger. Kann der Apfel da eine entscheidende Rolle spielen?<\/strong><\/p>\n

Stefan F. Kirsch: „Diese Frage ist nicht leicht zu beantworten, da sie einem Blick in die Kristallkugel gleichk\u00e4me. Eine wirklich nachhaltige Chemie, die sich von den petrolchemischen Pfaden absetzt, l\u00e4sst sich nur durch eine Vielzahl kleiner Stellschrauben erreichen, die perfekt ineinandergreifen m\u00fcssen. Und hier kann der Apfel tats\u00e4chlich eine Rolle spielen: Nicht die entscheidende Rolle, aber doch eine, die hilft, unsere Zukunft besser zu gestalten.“<\/p>\n

Uwe Blass<\/strong><\/p>\n

\u00dcber die wissenschaftliche Kooperation:<\/h4>\n

Prof. Dr. Claudia Bohrmann-Linde – Didaktik der Chemie
\n<\/strong>Prof. Dr. Guillaume Delaittre – Organische Funktionsmolek\u00fcle
\nProf. Dr. Stefan F. Kirsch – Organische Chemie
\nProf. Dr. Nils Helge Schebb – Lebensmittelchemie<\/p>\n

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Der steht im Mittelpunkt! Eine interdisziplin\u00e4re Kooperation an der Bergischen Universit\u00e4t besch\u00e4ftigt sich mit der nachhaltigen Verarbeitung von Apfeltrester. Autor Uwe Blass hat sich in der beliebten Uni-Reihe „Transfergeschichten“ mit den Professoren
\nDr. Claudia Bohrmann-Linde, Prof. Dr. Guillaume Delaittre, Prof. Dr. Stefan F. Kirsch und Prof. Dr. Nils Helge Schebb \u00fcber das „Apfelprojekt“ unterhalten.<\/p>\n","protected":false},"author":7,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[27],"tags":[],"class_list":["post-74661","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-wissen"],"publishpress_future_action":{"enabled":false,"date":"2026-04-21 23:17:51","action":"change-status","newStatus":"draft","terms":[],"taxonomy":"category","extraData":[]},"publishpress_future_workflow_manual_trigger":{"enabledWorkflows":[]},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.die-stadtzeitung.de\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/74661","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.die-stadtzeitung.de\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.die-stadtzeitung.de\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.die-stadtzeitung.de\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/users\/7"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.die-stadtzeitung.de\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=74661"}],"version-history":[{"count":7,"href":"https:\/\/www.die-stadtzeitung.de\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/74661\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":74674,"href":"https:\/\/www.die-stadtzeitung.de\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/74661\/revisions\/74674"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.die-stadtzeitung.de\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=74661"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.die-stadtzeitung.de\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=74661"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.die-stadtzeitung.de\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=74661"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}