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Übergewicht und die Folgekrankheiten sind national wie international ein bedeutendes Public-Health-Problem. Neben mangelnder Bewegung ist der übermäßige Verzehr von energie- und fettreichen Lebensmitteln eine bekannte Ursache von Übergewicht und Adipositas und ein Risikofaktor für ernährungsbedingte Erkrankungen. Fettreiche Lebensmittel sind so beliebt, da Fett für einen guten Geschmack und ein volles Aroma sorgt; zudem spielt es auch eine entscheidende Rolle bei der Strukturierung von Lebensmitteln. Bisherige Ansätze zur Herstellung fettreduzierter Lebensmittel sind unzureichend: Die komplexen Eigenschaften von Fett erschweren deren Herstellung diätetischer Lebensmittel mit reduziertem Fettgehalt, die sensorisch genauso überzeugen. Einen neuartigen Lösungsansatz bietet nun ein erfolgreich abgeschlossenes IGF-Projekt des FEI! 
Angesichts des dringenden Bedarfs zur Einsparung von Energie stehen seit einigen Jahren Projekte im Fokus der IGF-Förderung, deren Ergebnisse einen Beitrag zur Energiewende leisten. In der Lebensmittelproduktion ist der Energieverbrauch weiterhin immens hoch, so auch bei der Saftkonzentrierung. Ressourceneffiziente und zugleich produktschonende Alternativen sind daher gefragt!
Noch vor einigen Jahren fristeten Tofu-Wiener, Erbsen-Patties oder Soja-Schnitzel ein Nischendasein. Inzwischen sind sie im Kühlschrank vieler Menschen angekommen: Im ersten Quartal 2020 stieg der Absatz auf rund 20.000 Tonnen, das entspricht einem Anstieg um 37 Prozent gegenüber dem Vorjahresquartal. Eine dynamische Entwicklung wie nie zuvor wird für die kommenden Jahre erwartet – globale Kampagnen wie der Veganuary (ein “veganer Januar”) tragen auch hierzulande dazu bei: Ethische, gesundheitliche und ökologische Gründe sprechen für viele Verbraucherinnen und Verbraucher für den Konsum der pflanzenbasierten Alternativen zum Fleisch.
Noroviren sind wahre Überlebenskünstler: Sie überstehen Tiefkühltemperaturen von bis zu -150 °C und auch längere Backprozesse bei 200 °C. Auch außerhalb ihres Wirtes – auf Türklinken, Küchen-Arbeitsflächen oder Lebensmitteln – können sie länger als eine Woche überdauern. Die weltweit vorkommenden Erreger können beim Menschen akute Magen-Darm-Erkrankungen und aufgrund ihrer hohen Infektiosität und Stabilität gegenüber Umwelteinflüssen größere Ausbrüche auslösen.
Nicht nur Brot und Brötchen, sondern auch Müsli, Pasta, Kuchen oder Bier – alle diese Lebensmittel enthalten in ihren üblichen Rezepturen Gluten, ein Klebereiweiß, das in häufig verwendeten Getreidearten wie Weizen, Roggen, Hafer und Gerste enthalten ist. Bei einer glutenfreien Ernährung müssen diese Lebensmittel durch Alternativen ersetzt werden. Für viele Menschen ist der strenge Verzicht auf glutenhaltige Produkte zwingend: Etwa eine halbe Million Deutsche und weltweit etwa ein Prozent der Bevölkerung ist Schätzungen zufolge an Zöliakie erkrankt, eine Autoimmunerkrankung, bei der der Verzehr von glutenhaltigen Lebensmitteln zu entzündlichen Veränderungen der Dünndarmschleimhaut führt. 
Ob bei Babynahrung, Feinkostprodukten oder Bier: Die Sicherheit von Lebensmitteln steht bei deren Produktion an erster Stelle. Um Verunreinigungen von Lebensmitteln auf jeden Fall zu vermeiden, wird die Reinigung von Rührkesseln, Tanks, Dosier- und Mischanlagen und sonstigen Verarbeitungsmaschinen bislang nach einem Worst-Case-Szenario ausgelegt: Beim Cleaning-in-Place (CIP) – einem Reinigungsverfahren, das ohne Demontage der Anlagen durchgeführt wird – wird deutlich intensiver und länger gereinigt als erforderlich. Wasser, Reinigungsmittel, Energie und Zeit werden im Übermaß eingesetzt – dies ist weder ökologisch noch ökonomisch sinnvoll. Die reinigungsbedingten Ausfallzeiten in der Lebensmittelindustrie liegen im Durchschnitt bei 15-20 % der gesamten Produktionszeit. Dies bindet natürlich auch Produktionskapazitäten und Personal. 
Schon Hippokrates wusste: Krankheiten beginnen im Darm. Vielfach wird erforscht, ob und wie diverse Volksleiden auf eine aus der Balance geratenen Darmflora zurückzuführen sind. Viele Fragen sind hierbei noch offen, doch eines steht fest: Der Darm hat einen großen Einfluss auf das Wohlbefinden von Menschen. Vor diesem Hintergrund sind in den letzten beiden Jahrzehnten Produkte in den Fokus des Interesses gerückt, die die Darmflora günstig beeinflussen – sogenannte Präbiotika. 
Nach dem Sommer 2018 ist es offensichtlich: Die globale Erwärmung ist auch in Deutschland angekommen. Eine der Folgen im deutschen Weinbau ist, dass die Lese noch nie so früh begonnen hat wie 2018 – ein Indikator für den Klimawandel. Eine weitere Folge ist, dass langfristig, besonders bei Weißweinen, die charakteristischen Merkmale einer kühleren Anbauregion verloren gehen könnten: Die Weine drohen säureärmer, alkoholreicher und weniger fruchtig zu werden. Gerade im Riesling bildete sich während der heißen Sommer 2009 und 2011 vermehrt eine Fehlnote, die an den Geruch von Petroleum oder Kerosin erinnert. 
Unter den nachwachsenden Rohstoffen ruhen auf Mikroalgen große Hoffnungen. Zu Recht, denn bis zu 70 % der Algentrockenmasse bestehen aus wertvollen Proteinen. Darüber hinaus enthalten Mikroalgen mehrfach ungesättigte Fettsäuren, natürliche Farbstoffe, Vitamine und zahlreiche weitere bioaktive Verbindungen, die sowohl für Lebensmittel als auch für Futtermittel genutzt werden können. Und nicht nur das: Mikroalgen wandeln Kohlenstoffdioxid in Biomasse um, die als alternative Energiequelle zur Herstellung von Biogas genutzt werden kann. 
Enorme Potentiale zur Einsparung von Energie stecken bei der Produktion von Brot- und Backwaren vor allem im Kern des Gesamtprozesses: im Backen. So zeigen Energieanalysen des gesamten Produktionsprozesses, dass mehr als die Hälfte des Energieeinsatzes allein in die Backöfen fließt – und von dieser für den Backprozess benötigten Energie wiederum nur ein Drittel auf die eigentliche Erwärmung der Backware entfällt. Die übrige Energie zerstreut in die Umgebung. Dieser Energiemehreinsatz kostet eine Bäckerei mit einem Mehlverbrauch von ca. 150 t/a jährlich je nach Backofentyp zwischen 5.000 und 12.000 Euro. 
Bei der Käseproduktion entsteht als Nebenprodukt Molke: So fallen bei der Herstellung von 1 kg Schnittkäse beispielsweise rund 9 kg Molke an. Betrachtet man, dass allein 2015 knapp 2,5 Millionen Tonnen Käse in Deutschland hergestellt wurden, sind die jährlich anfallenden Mengen an Molke immens. Vor diesem Hintergrund ist eine möglichst vollständige Nutzung dieses wertvollen Substrates ökonomisch wie ökologisch geboten. 
Das Phänomen ist so alt wie das Backen selbst: Bei der Produktion von Backwaren haften Teige oftmals fest an Oberflächen, mit denen sie während ihrer Verarbeitung in Berührung gekommen sind. Die Folge: Es verbleiben nicht unerhebliche Mengen von Teigresten an Werkstoffoberflächen wie Knetelementen, Teigteilern, Transportbändern und Gärtüchern. Das hat nicht nur einen höheren Rohstoffbedarf zur Folge, sondern führt auch zu unnötigen Ruhezeiten der Maschinen und zu Produktionsausfällen durch aufwendige Reinigungs- und Wartungsaufgaben. Die Produktivität bei der Herstellung von Backwaren ist dadurch erheblich eingeschränkt – in großen Industriebetrieben wie in kleinen Bäckereien. 
Trans-Fettsäuren (
Das Aroma eines Weines oder Sektes
In vielen Lebensmitteln werden getrocknete pflanzliche Rohstoffe als Zutat genutzt: Sie sind kalorienarm und reich an Vitaminen, Mineral- und Ballaststoffen sowie sekundären Pflanzeninhaltsstoffen wie Carotinoiden oder Polyphenolen. So findet man getrocknetes Obst oder Gemüse in Cerealienmischungen oder als Bestandteil von Convenience-Produkten wie Kartoffelbrei oder Suppen. Auch pur erfreuen sie sich zunehmender Beliebtheit – als fertiger Snack in Form von Trockenobst oder zur Nahrungsergänzung als Obst- oder Gemüsepulver. 
Für einen cremigen Schmelz, ein angenehmes Mundgefühl und ein ausgewogenes Aroma von Schokolade bedarf es in dem technisch anspruchsvollen Prozess der Schokoladenherstellung guter Rohstoffe – und eines Emulgators. Der sorgt dafür, dass sich die Zutaten – bei klassischer Milchschokolade sind es Kakaomasse, Kakaobutter, Zucker und Milchpulver – besser vermischen, zu einer flüssigen, fließfähigen Schokoladenmasse werden und dann zu einem hochwertigen Produkt weiterverarbeitet werden können: Tafeln, Riegel, Pralinen oder Figuren wie der Schoko-Osterhase. 
Lactoseintoleranz betrifft viele erwachsene Menschen: Sie vertragen den Milchzucker, die Lactose, nicht, die in vielen Milchprodukten in unterschiedlichen Konzentrationen enthalten ist. Eine der Ursachen ist, dass Menschen mit zunehmendem Alter immer weniger Lactase bilden – jenes Enzym, das die Lactose durch Hydrolyse in die verdaulichen Einfachzucker Glucose und Galactose aufspaltet und bei Neugeborenen für die Verdauung von Muttermilch hochaktiv und essentiell ist. 
Gern sagen Bäcker, dass mancher Teig so launisch und unberechenbar sei „wie eine Diva“. Das bezieht sich auch auf die innere Struktur eines Teiges: Die durch Kneten und Gären im Teig entstehenden Gasbläschen verteilen sich häufig nicht gleichmäßig im Teig – oder es bilden sich zu viele oder zu wenige, zu große oder zu kleine Gasbläschen aus. Eben unberechenbar. 
Wenn Lebensmittel nicht frisch verzehrt werden, müssen sie haltbar gemacht werden, da sie sonst verderben – und bei Verzehr zu ernsten Erkrankungen führen können. Diese simple, aber überlebenswichtige Erkenntnis haben unsere Vorfahren schon früh erkannt und Lebensmittel in Salz eingelegt, geräuchert, getrocknet, tiefgekühlt oder erhitzt. Jedes Verfahren hat seine Vor- und Nachteile. Auf der Suche nach einem Konservierungsverfahren mit möglichst vielen Vorteilen stieß man schließlich auf die Hochdruckbehandlung. 
Milch ist eine natürliche Öl-in-Wasser-Emulsion, in der das Fett in Form von Fettkügelchen vorliegt, die von einer Membran umgeben sind. Und die hat es in sich: Die darin enthaltenen Phospholipide können nicht nur als natürliche Emulgatoren genutzt werden, sondern sollen auch positive Effekte auf die Gesundheit haben. Insbesondere dem Phospholipid Sphingomyelin werden die folgenden bioaktiven Eigenschaften zugeschrieben: tumorhemmend und cholesterinsenkend soll es wirken, ebenso antibakteriell und antiviral... 
Ob aus ökologischer oder konventioneller Produktion: Um einen klaren und haltbaren Wein herzustellen, wird er geschönt, und das schon seit Jahrhunderten. Das Schönen dient dazu, den Wein optisch, geruchlich oder geschmacklich zu verbessern. Dazu werden dem Wein tonhaltige oder eiweißhaltige Substanzen hinzugefügt, so dass natürlich vorhandene, jedoch unerwünschte Substanzen wie Polyphenole, Polypeptide und Polysaccharide durch Oberflächenanziehung oder Flockenbildung... 
In Brauereien und Brennereien darf sie als Rohstoff nicht fehlen, auch als Tierfutter wird sie gern genutzt: die Gerste. Ihr großes Plus: Sie ist das Getreide mit dem höchsten Beta-Glucan-Gehalt. Die löslichen Ballaststoffe machen das frühere Grundnahrungsmittel, das vor allem in Suppen und Breien eingesetzt wurde, ernährungsphysiologisch so wertvoll. Dennoch war Gerste als Getreidemehl im heutigen Grundnahrungsmittel Brot bislang uninteressant: Sie galt als nicht backfähig... 
Löslicher Kaffee ist weltweit gefragt. Die zeitsparende Zubereitung eines Kaffeegetränks aus getrocknetem Kaffeeextrakt ist praktisch, der Bedarf wächst stetig. Doch die Herstellung von Instantprodukten – auch von Kakao- und Teegetränken oder Suppen – ist generell energieintensiv. Vor dem Hintergrund knapper werdender Ressourcen und steigender Energiepreise ist daher Forschung gefragt, die Energieeinsparungen bei der Produkten von löslichen Produkten ermöglicht – und im Idealfall verbesserte, gezielt steuerbare Produkteigenschaften gestattet. 
Der Lotoseffekt stand Pate bei dem Wunsch, vergleichbare Effekte für Oberflächen in der industriellen Produktion zu erzielen. Doch die bei der Lotospflanze entdeckte Selbstreinigungsfähigkeit flüssigkeitsabweisender nanostrukturierter Oberflächen ist in die Lebensmittelproduktion nicht übertragbar, da viele Produkte bei der Herstellung nicht nur über ein Material "laufen", sondern auch in Behältnissen "stehen" und dabei beispielsweise Biofilme bilden. 
Als robust, anspruchslos und krankheitsresident beschreiben ihn die Getreidebauern, als bekömmlich und wohlschmeckend die Verbraucher: Dinkel erlebt seit den neunziger Jahren eine Renaissance. Anfang des vorigen Jahrhunderts war Dinkel von Weizen als Hauptbrotgetreide abgelöst worden. Doch die beiden Getreidesorten sind enge Verwandte, es gibt auch Mischformen und Kreuzungen. Wie – neben diesen Mischformen und Kreuzungen – Weizen in den Dinkel kommt, kann viele Ursachen haben: ... 
In der Lebensmittelwirtschaft wird es vor allem als natürlicher Emulgator eingesetzt: Hühnereigelb. Dessen Anwendungspotenzial ist jedoch noch lange nicht ausgeschöpft, weder in wirtschaftlicher noch in funktioneller Hinsicht. Die komplexe Zusammensetzung aus Lipiden, Proteinen und Lipoproteinen und die hohe Trockenmasse des Eigelbs von bis zu 52 % machen eine gezielte Behandlung zur vollständigen Nutzung der technologisch-funktionellen Eigenschaften anspruchsvoll. 
Wenn biologische Zellen mit extrem kurzen elektrischen Hochspannungs-Impulsen versetzt werden, verändern sich ihre Zellmembranen: Ihre Poren werden "aufgeschlossen". Bei Mikroorganismen resultiert dies in einem Verlust der Vitalität – ein gewünschter Effekt bei Verderbnis- oder Krankheitserregern; bei pflanzlichen oder tierischen Zellen hingegen führt der elektrische Aufschluss zu einer leichteren Gewinnung der Inhaltsstoffe sowie einer Strukturveränderung, die vielseitig genutzt werden kann. 
Als Mutterkorn wird die kornähnliche Überdauerungsform des parasitären Pilzes 
Biogene Amine kommen als natürliche Bestandteile in verschiedenen Lebensmitteln, vor allem in fermentierten Lebensmitteln wie Bier, Käse, Wurst oder Wein, vor. Eine zu hohe Aufnahme von biogenen Aminen kann jedoch bei entsprechender Sensibilität unerwünschte gesundheitliche Symptome verursachen. Für biogene Amine in Weinen werden seit einiger Zeit Grenzwerte diskutiert. 
Beim Frittieren werden Lebensmittel in heißem Fett schwimmend gebacken. Für optimale Frittierergebnisse muss ein gutes Frittierfett hohe Temperaturen aushalten, sollte nicht spritzen und über einen längeren Zeitraum nutzbar sein. Über diese Eigenschaften verfügen vor allem feste bzw. gehärtete Fette aufgrund der darin vermehrt vorkommenden gesättigten Fettsäuren. Stärkehaltige Produkte wie Gebäck oder Kartoffeln sind zum Frittieren besonders geeignet – und besonders beliebt sind Pommes frites! 
Gefüllte Schokoladen und Schokoladenprodukte liegen voll im Trend: Nicht nur Pralinen überraschen durch ihr Inneres, sondern auch Tafeln, Riegel, Katzenzungen, Trüffel und zahlreiche Saisonartikel finden seit einigen Jahren bevorzugt mit Füllung ihren Platz im Einkaufswagen. Wie kommt die Füllung in das Produkt hinein? Traditionelle Verfahren wie die Formwende- oder Schleudertechnik und auch modernere Verfahren wie die Kaltformtechnologie verlaufen stets mehrstufig. 
Gewaschen, zerkleinert und verpackt kommt ein Salat heute bei vielen Kunden in den Einkaufswagen. Das ist praktisch und im "Ernährungsalltag" kaum noch weg zu denken: Die Produktionsmenge für den Einzelhandel und den Bereich der Gastronomie/Gemeinschaftsverpflegung hat sich hierzulande allein von 2003 bis 2007 verdoppelt – ein wachsender Markt, der besonders von kleineren Unternehmen bedient wird. 
Den Einweg-Getränkeverpackungen zum Trotz: Über 400 Mio. Getränke-Mehrwegkästen befinden sich deutschlandweit derzeit im Umlauf. Dies stellt besondere Anforderungen an die Logistik der Getränkeabfüller, da diese Gebinde beim Rücklauf entpackt, gereinigt und auf Schäden geprüft werden müssen. Um das gegenüber Einwegverpackungen umweltfreundlichere Mehrwegsystem effizienter und und kostengünstiger zu machen, wurde nach Wegen gesucht, den hohen Personalaufwand bei der noch üblichen manuellen Sortierung zu reduzieren und zugleich die Produktsicherheit für den Verbraucher zu erhöhen. 
Der Einsatz von Antibiotika bei Milchkühen ist unerwünscht, lässt sich jedoch nicht immer vermeiden – auch nicht in der ökologischen Landwirtschaft. Schnelltests sind zwar vorhanden, benötigen jedoch eine Reihe manueller Arbeitsschritte und erlauben nur den Nachweis einzelner Antibiotika-Gruppen. Ideal wäre eine vorgelagerte Erfassung möglichst vieler Arzneimittelrückstände bereits beim Erzeuger. Doch diese war bislang nicht möglich. 
Schon seit langem ist bekannt, dass beim Rösten, Backen und Braten von Lebensmitteln durch komplexe Reaktionen von Kohlenhydraten mit Aminosäuren, Peptiden oder Proteinen verschiedene hochmolekulare Bräunungsprodukte entstehen, die Melanoidine. Es gilt die Faustregel: Je länger die Erhitzungszeiten und je höher die Erhitzungstemperatur, desto mehr Melanoidine werden gebildet. Vermutet, aber weitestgehend unerforscht war, ob diese Bräunungsprodukte positive funktionelle Eigenschaften und gesundheitliche Wirkungen haben. 
Beim Backen, Braten und Frittieren – im Haushalt, im Handwerk und in der Industrie: Bei der sachgemäßen Herstellung und Zubereitung von Getreide- und Kartoffelerzeugnissen entsteht Acrylamid. Die Substanz gelangte im April 2002 zu einem zweifelhaften Medienruhm, nachdem ihre kanzerogene Wirkung in Tierversuchen nachgewiesen und nicht unerhebliche Konzentrationen von Acrylamid in verschiedenen Lebensmitteln festgestellt worden war. 
Die Qualität eines Lebensmittels wird maßgeblich von seinem Aroma geprägt. Bei den Aromen unterscheidet die Gesetzgebung zwischen natürlichen Aromen, die aus natürlichen Grundstoffen erzeugt werden, Aromen mit naturidentischen und künstlichen Aromastoffen sowie Aromaextrakten. Für die meisten natürlichen Aromastoffe gibt es ein naturidentisches Pendant. Diese "baugleichen" Pendants waren für die Aromenhersteller und deren Kunden bis vor wenigen Jahren die "Achillesferse": 
Viele Unternehmen der Lebensmittelindustrie operieren in zunehmendem Maße überregional und grenzüberschreitend. Sogar frische Produkte wie Trinkmilch, Joghurt oder Milchmischgetränke werden längst nicht mehr nur regional vertrieben. Durch die verlängerten Transport- und Vertriebszeiten steigen aber auch die Anforderungen an die Haltbarkeit der Produkte. Oftmals fordert der Handel noch zusätzlich verlängerte Haltbarkeitszeiten, um die Waren flexibler verteilen zu können. 
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