Nutzung von Johannisbrotabfällen und Kreislaufwirtschaft
Bei der Verarbeitung von Johannisbrot wird Gummi aus dem Kern gewonnen, Mehl, Melasse oder Zuckersirup aus dem Obstfleisch; jeder dieser Prozesse hinterlässt Nebenprodukte wie Brei, Samenschale und Keim. Der Ansatz der Kreislaufwirtschaft zielt darauf ab, diese Ströme als Rohstoffe für neue Produkte zu bewerten, anstatt als Abfall zu gelten.
In diesem Artikel erläutern wir, welche Nebenprodukte bei der Johannisbrotverarbeitung entstehen, wie sie in den Bereichen Lebensmittel, Futtermittel, Fermentation und Materialien untersucht werden und welche praktischen Herausforderungen bei der Anwendung im Lichte wissenschaftlicher Studien auftreten.
Woher entstehen Nebenprodukte bei der Johannisbrotverarbeitung?
Karobkapseln werden wirtschaftlich in zwei Hauptteile unterteilt: den Kern und das Fruchtfleisch. Die Zusammenstellung von Rodríguez-Solana et al. (2021) besagt, dass der Kern der wertvolle Teil ist, aus dem das Karbonatumsspektrum gewonnen wird, während das Fruchtfleisch als Nebenprodukt der Obstverarbeitungsindustrie betrachtet wird. Die gleiche Übersicht betont, dass das Fruchtfleisch eine wertvolle Mischung ist, die Kohlenhydrate, Vitamine, Mineralstoffe und funktionelle Sekundärmetabolite enthält, und in den letzten Jahren wurden viele Studien durchgeführt, um seine kommerzielle Nutzung zu erhöhen.
Die wichtigsten Nebenprodukte, die an verschiedenen Stellen der Verarbeitungskette auftreten, sind:
| Nebenprodukt | Der Prozess, durch den sie entstand | Erforschte Bewertungswege |
|---|---|---|
| Kernhülle | Entwürfen vor der Zahnfleischproduktion | Quelle der antioxidativen Bestandteile, Lebensmittelzusatz |
| Keim (Kernembryo) | Trennung der Endospermen | Eiweißreiches Mehl, Futterrohmaterial |
| Melasse und Sirupfrucht | Zuckerextraktion aus Fruchtbrei mit Wasser | Faserige Lebensmittelzutat, Fermentationssubstrat |
| Entzuckertes Fruchtfleisch | Industrielle Zuckergewinnung | Biokraftstoff, Biokohle, Futter |
| Untersieb und minderwertige Teile | Zerkleinern, Sieben und Klassifizierung | Fütterung, Fermentation |
Die Zusammensetzung jedes dieser Nebenprodukte ist unterschiedlich. Zum Beispiel ist die Kernschale in Bezug auf Polyphenole von Interesse, während Melassepulp ein Material ist, das den Großteil seiner Zucker entfernt hat, aber seine Faser- und phenolischen Bestandteile behält. Daher ist "Karobabfall" kein einzelnes Material, sondern eine Gruppe von Strömen, die unterschiedliche Methoden der Bewertung erfordern.
Nebenprodukte der Kernverarbeitung: Shell und Keim
Der Reichweite der Heuschreckenbohne wird vom Endosperm in der Mitte des Zellkerns abgeleitet. Dafür muss der Kern zunächst von seiner harten Schale befreit werden, und dann muss das Endosperm vom Keim getrennt werden. Dieser Prozess hinterlässt zwei wichtige Nebenprodukte: die Schale und den Keim.
Kernschale: Medronho et al. (2025) versuchten, eine moderatere und nachhaltigere Methode zu entwickeln, und stellten fest, dass der für die Gummiextraktion erforderliche Entschällungsprozess traditionell unter harten Bedingungen erfolgte. In der Studie wurde berichtet, dass die mit dem optimierten sauren, wasserbasierten System verarbeiteten Körner morphologisch ganz blieben und ihre Farbeigenschaften mit denen kommerzieller Proben vergleichbar waren. Die Änderung der Schälmethode beeinflusst auch direkt, wie der resultierende Rindfluss bewertet werden kann. Martin-Diana et al. (2017) untersuchten die Verwendung von Johannisbrotkeimen und Kernrinde als natürliche antioxidative Bestandteile in glutenfreien Crackern.
Keim: Die Feedipedia-Datenbank, die tierische Futterquellen zusammenstellt, definiert Johannisbrotkeimmehl als Nebenprodukt der Gummiextraktion und zeigt es als eiweißreiche Futterzutat mit etwa 50 Prozent rohem Protein in der Trockensubstanz (Feedipedia). Die Verwendung von Keimmehl in Lebensmitteln ist ein separates Thema und wird in glutenfreien Produkten aufgrund der glutenähnlichen Eigenschaften von Keimproteinen untersucht.
Ein ähnlicher Ansatz gibt es auf der gesamten Samenebene. Santonocito et al. (2020) untersuchten Extrakte von Johannisbrotsamen, die seit Jahrhunderten weitgehend als Abfall angesehen werden; sie berichteten, dass besonders reife Samenextrakte aufgrund ihres Procyanidingehalts eine interessante antioxidative Wirkung zeigen und dass diese Extrakte im Bereich von Nahrungsergänzungsmitteln und Nutraceuticals bewertet werden können.
Melasse und Siruppulp: Zurück zum Essen
Bei der Herstellung von Johannisbrotmelasse werden Fruchtstücke mit Wasser verarbeitet und Zucker in die flüssige Phase aufgenommen. Der verbleibende feste Bestand, nämlich Melassepulp, ist einer der am häufigsten untersuchten Strömungen unter den Johannisbrot-Nebenprodukten in der Türkei. Stadien der Melasseproduktion Was ist Johannisbrotmelasse und wie wird sie hergestellt? Wir haben es in unserem Artikel erklärt.
Zwei aktuelle Studien, die in der Türkei durchgeführt wurden, liefern konkrete Beispiele dafür, wie diese Faser zu Lebensmitteln recycelt werden kann:
Studie zum streichbaren Käse: Özbek und Özdemir (2024) fügten der Formel 5, 10 und 15 Prozent Karobmelassefrucht hinzu und verwandelten Tortkäse, den traditionellen Käse der Mittelmeerregion, in ein streichbares Produkt. Die Zugabe von Fruchtfleisch erhöhte die Trockensubstanz, Asche, Kohlenhydrate, antioxidative Wirkung und den gesamten phenolischen Gehalt der Käse, während der Fett- und Proteingehalt reduziert wurde. Das am meisten geschätzte Beispiel in der sensorischen Bewertung war Käse mit 5 Prozent Fruchtfleisch. Diese Studie ist auch ein gutes Beispiel für die Kreislaufwirtschaft in Bezug auf die Bewertung zweier verschiedener Nebenprodukte (Molke und Melassebrei) im selben Produkt.
Funktionaler Brotbetrieb: Tusat et al. (2025) entwickelten Weißbrot, angereichert mit Johannisbrotmelasse, Fruchtfleischmehl und Weizenkeim. Das Testbrot, das zu 20 Prozent aus Fruchtmehl und zu 20 Prozent Weizenkeim bestand, enthielt signifikant mehr Ballaststoffe, Polyphenole, Antioxidantien und resistente Stärke als das Kontrollbrot. In der kurzfristigen Intervention mit gesunden Freiwilligen wurde kein signifikanter Unterschied bei den Indikatoren für Blutzucker und oxidativen Status festgestellt; das Testbrot erhöhte jedoch das Sättigungsgefühl.
Diese beiden Studien zeigen, dass Fruchtfleisch nicht nur ein "Füllmaterial" sein kann, sondern auch eine Komponente, die zum Nährstoffprofil des Produkts beiträgt. Die Ergebnisse sollten jedoch mit Maßen interpretiert werden: Wie in der Brotstudie führt die Verbesserung der Zusammensetzung nicht immer zu einem messbaren Gesundheitseffekt.
Fermentationsbewertung: Bioethanol und Biopolymer
Der hohe Zuckergehalt von Johannisbrot macht es zu einer geeigneten Nahrungsquelle für Mikroorganismen. Aus diesem Grund werden sowohl die Frucht selbst als auch der feste Abfall, der von der Sirupproduktion übrig bleibt, häufig in der Fermentationsforschung verwendet.
In einer Studie mit türkischen Forschern untersuchten Turhan et al. (2010) die Umwandlung von Extrakt aus Johannisbrotfrucht in Ethanol mit der Hefe Saccharomyces cerevisiae; die Studie wurde im Kontext der Verwendung landwirtschaftlicher Produkte diskutiert, die nicht in der Produktion erneuerbarer Energien verwendet werden. In einer im Libanon durchgeführten Studie beschrieben Bahry et al. (2017) einen Prozess zur Herstellung von Bioethanol der zweiten Generation aus festen Abfällen, die von der Kafredsiruppräparation übrig geblieben sind. Es wurde berichtet, dass die Feststofffermentation einfacher zu bedienen ist, weniger Wasser benötigt und eine Ethanolproduktion von bis zu 155 Gramm pro Kilogramm Abfall erreichen kann.
Die Fermentation beschränkt sich nicht nur auf die Brennstoffproduktion. Djerrab et al. (2022) demonstrierten die Herstellung von Polyhydroxybutyrat (PHB), einem biologisch abbaubaren Biopolymer, mit einem Bazillenstamm im Labormaßstab, wobei Melasse aus übrig gebliebenen Johannisbrotfrüchten als Kohlenstoffquelle verwendet wird. Solche Studien zeigen, dass Johannisbrot-Nebenprodukte auch eine Quelle von hochwertigen Produkten wie Kunststoffalternativen sein können.
Materialien und Energie: Der Fall von Biokohle
Eine weitere Möglichkeit für entzuckerte Karbonrückstände, die nicht für Lebensmittel oder Fermentation verwendet werden können, ist die Erzeugung von Energie und Materialien durch Wärmebehandlung. Infurna et al. (2022) Pyrolyse des Karobabfalls, der nach der Glukoseextraktion in einer lokalen Fabrik für Johannisbrotarbsüßigkeiten zurückbleibt. Dabei wurde zunächst Biokraftstoff gewonnen, und der verbleibende feste Anteil (Biokohle) wurde als Füllmaterial zu einem biologisch abbaubaren Kunststoff (PBAT) hinzugefügt. Es wurde berichtet, dass Biokohlpartikel in beschleunigten Reifungstests eine verzögernde Wirkung auf die Oxidation der Kunststoffmatrix durch Licht haben können.
Dieses Beispiel entspricht den Prinzipien der Kreislaufwirtschaft, da es eine "schrittweise" Nutzung zeigt, bei der zuerst Energie gewonnen und dann Materialien aus demselben Abfallstrom gewonnen werden.
Bewertung im Tierfutter
Eine der ältesten und gebräuchlichsten Methoden zur Bewertung von Johannisbrot und seinen Nebenprodukten ist das Tierfutter. Laut Feedipedia können ganze gemahlene Schoten sowohl bei Wiederkäuern als auch bei Nicht-Wiederkäuern verwendet werden; Kernhaltige, zuckerreiche Trockenfrüchte (Trockenfutter) und Keimmehl, das ein Nebenprodukt der Gummiproduktion ist, gehören ebenfalls zu den Futterrohstoffen. Die gleiche Quelle betont, dass Johannisbrotkapseln und Nebenprodukte erhebliche Mengen an Tanninen enthalten und dass der Gerbstoffgehalt die Verwendungsrate in Tierrationen einschränken kann (Feedipedia).
Die Verwendung von Futter bietet eine praktische Möglichkeit für Bäche, die nicht in Nahrung umgewandelt werden können, aber einen Nährwert besitzen. Allerdings sind auch Feuchtigkeit, Schimmel und Mykotoxinbekämpfung hier wichtig; besonders nasses Fruchtfleisch sollte ohne Wartezeit getrocknet oder in kurzer Zeit verwendet werden.
Schrittweise Bewertung im Hinblick auf die Kreislaufwirtschaft
Die Grundidee der Kreislaufwirtschaft ist es, den Wert einer Ressource so längst wie möglich und auf höchstem Niveau zu erhalten. Bei Carob-Nebenprodukten kann dieser Ansatz im Allgemeinen in folgender Prioritätsreihenfolge betrachtet werden:
| Nahrungskomponente | Faser- und Polyphenol-konservierte Pulpa- und Schalenextrakte |
| Nutraceutische und kosmetische Rohstoffe | Antioxidative Extrakte aus Samen und Schalen |
| Tierfutter | Keimmehl, Trockenfutter und Siebteile |
| Fermentationsprodukte | Bioethanol, organische Säuren, Biopolymere |
| Materialien und Energie | Pyrolyse, Biokohle und Biokraftstoff |
Diese Reihenfolge ist keine strenge Regel; welcher Weg gewählt wird, hängt von der Zusammensetzung und Menge des Nebenprodukts, den Märkten in der Nähe der Anlage und den wirtschaftlichen Bedingungen ab. Das allgemeine Prinzip besteht jedoch darin, zuerst zu prüfen, ob ein Strom als menschliche Nahrung oder als hochwertiges Produkt betrachtet werden kann, und falls dies nicht möglich ist, die Futter-, Fermentations- und Energieoptionen.
Herausforderungen bei der Umsetzung
Die meisten Laborstudien zeigen, dass Karob-Nebenprodukte technisch bewertet werden können. Um sie in kommerziellen Maßstab zu bringen, muss man einige praktische Probleme lösen:
| Saisonalität | Der Fluss der Nebenprodukte ist das ganze Jahr über nicht regelmäßig, da Ernte und Verarbeitung in bestimmten Perioden konzentriert sind. |
| Feuchtigkeit und Abbau | Nasses Pulpa ist anfällig für mikrobielle Verderbnis in kurzer Zeit; das Trocknen erfordert zusätzliche Energie und zusätzliche Kosten. |
| Kompositionsvariabilität | Die Sorte, das Erntejahr und die Verarbeitungsbedingungen verändern die Eigenschaften des Nebenprodukts. |
| Lebensmittelsicherheit und Gesetzgebung | Nebenprodukte, die in die Lebensmittel zurückkehren, müssen gemäß den Lebensmittelhygienevorschriften gesammelt und nachverfolgbar sein. |
| Skaleneffekte | Anwendungen wie Bioethanol und Biopolymere können nur mit einem ausreichenden und kontinuierlichen Rohstofffluss wirtschaftlich werden. |
Diese Herausforderungen zeigen, dass die Bewertung von Karob-Nebenprodukten nicht nur eine Frage der Technologie ist; sie erfordert Logistik, Qualitätsmanagement und branchenübergreifende Zusammenarbeit.
Häufig gestellte Fragen
Was macht Carob-Melasse-Pulp? Studien in der Türkei haben gezeigt, dass Melassebrei als Quelle für Ballaststoffe und phenolische Substanzen in Produkten wie Brot und streichbarem Käse verwendet werden kann. Fruchtfleisch kann auch als Futter- und Fermentationsrohmaterial verwendet werden.
Ist die Schale von Johannisbrotsamen-Abfall? Obwohl dies traditionell als Nebenprodukt angesehen wird, zeigen Forschungen, dass Rinde- und Kernextrakte eine Quelle antioxidativer Komponenten sein können.
Kann Kraftstoff aus Johannisbrotød gewonnen werden? In Labor- und Pilotstudien wurde gezeigt, dass Bioethanol aus Johannisbrotextrakt und Sirupabfällen hergestellt werden kann. Die kommerzielle Rentabilität hängt von der Kontinuität und Kosten des Rohstoffs ab.
Können Nebenprodukte sicher in Tierfutter verwendet werden? Johannisbrot und seine Nebenprodukte werden im Futter verwendet; allerdings kann der Tanningehalt die Verbrauchsrate einschränken und Feuchtigkeits- sowie Schimmelkontrolle ist wichtig. Ein Tierernährungsberater sollte zur Rationierungsplanung konsultiert werden.
Nachhaltige Karobbeschaffung mit Carob Türkiye
Carob ist ein Produkt, das bei richtiger Planung in fast allen Bereichen bewertet werden kann. Der Samen kann zu Gummi und Stretching verarbeitet werden, das Fruchtfleisch zu Mehl, Melasse und Trockenfutter, und die Verarbeitungsreste zu Futtermittel-, Fermentations- und Materialanwendungen. Diese ganzheitliche Sichtweise erhöht sowohl den wirtschaftlichen Wert als auch verringert die Umweltbelastung der Produktion.
Bei Carob Türkiye liefern wir Johannisbrotfrüchte, Krümel, Mehl/Pulver, Samen und Extrakte. Für Informationen zu unseren Produkten Johannisbrotschrot (körnig), Johannisbrotsamen und Unsere Produkte Sie können die Seiten für Ihre Großhandels- und Exportanfragen überprüfen. Sie können uns kontaktieren.
Inländische Ressourcen
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