Proteinprodukte aus Soja, Erbsen, Algen oder Pilzen haben sich als vegane Alternative zu Fleisch, Fisch und Milch im Markt etabliert. Die Gründe der Verbraucher für die gestiegene Nachfrage sind vielfältig und reichen von Tierschutz, Klima- und Ressourcenschutz bis zu einer gesünderen Ernährungsweise.

Auch Rapssaat enthält relevante Mengen an Proteinen. Neben dem Öl, das rund 40 Prozent der Inhaltsstoffe ausmacht, fallen etwa 20 Prozent der Inhaltsstoffe von Rapskernen auf die gefragten Eiweiße. Rapsproteine ähneln in ihrer Zusammensetzung den Milchproteinen und eignen sich daher prinzipiell gut als pflanzliche Proteinquelle – für Lebensmittel ebenso wie für Futtermittel. Allerdings werden sie in Lebensmittelprodukten bisher nicht genutzt. Der Grund: Bei der herkömmlichen Heißpressung der Rapssamen wird die Struktur der Proteine verändert – die Proteine denaturieren. Die hierbei anfallenden Rapsextraktionsschrote enthalten zudem auch Fasern und Bitterstoffe aus den Rapsschalen. Dies beeinträchtigt ihre Verträglichkeit als Futtermittel, sodass den Futtermischungen in der Regel Sojaextraktionsschrote beigemischt werden. Das Futtersoja stammt allerdings vor allem aus Südamerika, wo immer noch Regen- und Savannenwälder abgeholzt werden, um Ackerflächen für seinen Anbau zu gewinnen. 

Milde Extraktion geschälter Rapssaat ermöglicht Nutzung der Rapsproteine

Seit gut zwei Jahren ist am Fraunhofer-Zentrum für Chemisch-Biotechnologische Prozesse CBP in Leuna eine Pilotanlage in Betrieb, die geschälte Rapskerne schonend aufschließt und mit Ethanol als nachhaltiges Lösemittel fraktioniert. Aufgrund der milden Prozessbedingungen in der – nach dem Verfahren der ethanolischen nativen Extraktion – EthaNa^® genannten Anlage, einer maximalen Temperatur von 70 °C und normalem Umgebungsdruck, wird die Struktur der Rapsproteine bei der Verarbeitung kaum verändert, sodass sich diese vielseitig verwerten lassen.

Dies wird möglich durch das zugrundeliegende Verfahrensprinzip. »Aufgrund der schlechten Löslichkeit von Rapsöl in Ethanol wird das Öl aus den Samen verdrängt, sodass es direkt als freies Öl vorliegt und nicht mit hohen Temperaturen aus dem Lösungsmittel extrahiert werden muss«, erläutert Dr. Robert Hartmann, Leiter der Gruppe Biomasse-Fraktionierung am Fraunhofer CBP. Weiterer Vorteil des Verfahrens: Fettsäuren und phosphorhaltige Moleküle, welche die Qualität des Öls beeinträchtigen würden, lösen sich gut in Ethanol. Das gewonnene Öl erreicht daher ohne weitere Aufarbeitungsschritte Vorraffinat-Qualität.

Der Extraktion ist zudem eine separate Schälanlage vorgeschaltet, um die öl- und proteinreichen Kerne von den Schalen zu trennen. Fasern und einige der Bitterstoffe, die die Qualität herkömmlicher Rapsmehle mindern, gelangen so erst gar nicht in die EthaNa^®-Anlage und damit auch nicht in das proteinreiche Konzentrat.

Seit der Inbetriebnahme wurde das EthaNa-Verfahren kontinuierlich weiter optimiert. Das Resultat: Neben der Schalenfraktion, dem Öl und dem ethanolischen Extrakt verbleibt ein proteinreiches Rapskernkonzentrat, das sich durch einen hohen Proteingehalt von über 50 Prozent und einen niedrigen Restölgehalt von weniger als 5 Prozent auszeichnet.