Enable 2.0: Healthy food choice in all stages of life | FA4 - Modul 1: Eine individuelle multimodale Interventionsstudie zur Bekämpfung von Mangelernährung und Dehydrierung bei älteren Menschen in Pflegeeinrichtungen

Hintergrund: Enable-Verbundprojekt "Förderung einer gesunden Ernährung in allen Lebensphasen"

Der interdisziplinäre enable Cluster ist ein vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderter Cluster der Ernährungsforschung und -kommunikation in der Region München–Freising–Nürnberg. Auf der Basis von drei Arbeitspaketen untersuchte der Cluster in 23 Teilprojekten mit unterschiedlichen Disziplinen der Ernährungs- und Lebensmittelforschung zwischen 2015 und 2018 die Möglichkeiten und Wirkungen der Entwicklung schmackhafter und gesunder Fertiggerichte für Menschen in unterschiedlichen Lebensphasen sowie die Förderung einer gesunden Ernährung in diesen Phasen durch Einsatz verschiedener Instrumente der Informations- und Kommunikationstechnologie (IKT).

Die Hochschule Weihenstephan-Triesdorf (HSWT) war in dieser ersten Förderphase mit zwei Teilprojekten am enable Cluster beteiligt:

  • Konsumenten-Involvment bei neu-entwickelten Lebensmitteln (Arbeitspaket 2-8) und
  • Virtuelle Feedback Systeme für eine gesündere Lebensmittelauswahl bei Jugendlichen (Arbeitspaket 3-3).
In der zweiten Förderphase forscht die HSWT erneut an zwei Modulen innerhalb des Gesamtverbundes, wobei das folgende Modul vom Institut für Lebensmitteltechnologie unter der Leitung von Prof. Dr. Thomas Lötzbeyer bearbeitet wird.

Entwicklung und Herstellung von texturmodifizierten, angereicherten und umgeformten Lebensmitteln mit einem verbesserten Gesundheitswert

Aufgrund von Kau- und Schluckbeschwerden werden die oftmals hochbetagten Menschen in Pflegeheimen häufig mit pürierter Kost versorgt. Daher war das Ziel des ersten Teilprojekts der HSWT in der zweiten Förderphase unter der Leitung von Prof. Dr. Thomas Lötzbeyer die Entwicklung und Herstellung von texturmodifizierten, angereicherten und umgeformten Lebensmitteln mit einem verbesserten Gesundheitswert (v. a. in Form eines höheren Proteingehaltes) und einer Verbraucherakzeptanz für ältere Menschen. Diese tragen damit zur Verringerung der Unterernährung bei, dem Hauptproblem der Ernährung bei hochbetagten Menschen.

In enger interdisziplinärer Zusammenarbeit zwischen Lebensmitteltechnologen (HSWT), Ernährungswissenschaftlern (FAU Nürnberg) und dem Küchen- und Pflegepersonal in einem Pflegeheim konnte das wichtigste Ziel des Projekts mit der Entwicklung 3D-druckbarer Mahlzeiten erfolgreich abgeschlossen werden. Hier gelang erstmals die Entwicklung druckbarer Fruchtgele  (Mandarine, Heidelbeere, Erdbeere, Orange; Abb. 1) sowie der erfolgreiche Druck von verschiedenen gelierten Brotscheiben. Weiterhin gelang nach der Erstellung der benötigten CAD Formen für die verschiedenen Lebensmittelgeometrien die erfolgreiche Entwicklung der 3D gedruckten gelierten Mahlzeiten in hoher Präzision und Auflösung für Menschen mit Kau- und Schluckbeeinträchtigungen. Dabei zeigte sich, dass das Konzept dauerhaft umsetzbar war und die neue Kostform vom beteiligten Pflegeheim auch ein halbes Jahr nach Ende der Studie noch aus eigenem Antrieb und ohne zusätzliche externe Finanzierung anboten wurde und damit die praktische Tragfähigkeit gegeben war.

Fruchtgele abb1

Abb. 1: Gedruckte Fruchtgele

Haehnchen abb2

Abb. 2: Gedruckte Hauptmahlzeit

Ziele dieses Teilprojekts

Ziel dieses Teilprojekts ist die Entwicklung und Optimierung personalisierter Anreicherungstechnologien und deren effektive Anwendung in den Pflegeeinrichtungen in enger Zusammenarbeit mit dem IBA. Zusätzlich sollen vom Projektpartner IVV entwickelte Proteinformulierungen mit hoher Löslichkeit und Thermostabilität und deren Anwendung in der Nährstoffanreicherung von Mahlzeiten untersucht werden, um mit diesen Innovationen die Ernährungssituation älterer Menschen zu verbessern und somit das Risiko für eine Mangelernährung zu senken.

Weiterentwicklung der Strategien und Produkte aus enable 1

Im Rahmen von enable 1.0 zeigte sich, dass die verwendeten Proteine für die Nährstoffanreicherung zum einen zu teuer waren und zum anderen auch keine ausreichende Löslichkeit und Thermostabilität aufwiesen. Die Fraunhofer IVV wird Proteinformulierungen entwickeln, die diese Probleme lösen sollen. Die HSWT wird den Entwicklungsprozess kontinuierlich durch Anwendungsversuche mit den in den Pflegeeinrichtungen eingesetzten Lebensmitteln begleiten. Neben diesen innovativen Proteinen wird die HSWT alternative Pflanzenproteinformulierungen in die Untersuchungen hinsichtlich der Lebensmitteltextur und des Geschmacks der hergestellten Produkte mit einbeziehen. Ziel ist es, Proteinformulierungen zu identifizieren, die geschmacklich möglichst neutral sind und die Texturen (Gel, Emulsion, Schaum) eher noch stabilisieren statt negativ beeinflussen.

Entwicklung neuer Nährstoffanreicherungstechniken

Ein wichtiger Erfolgsfaktor für die erfolgreiche Durchführung der Interventionsstudie bildet die Verfügbarkeit von personalisierten Anreicherungstechniken, die einfach in die Küchenlogistik implementiert werden können. Im Gegensatz zu enable 1 wird sich die Anreicherung nicht nur auf Bewohner mit Kau- und Schluckstörungen beschränken, sondern zusätzlich auf alle Bewohner mit Mangelernährung oder einem Risiko für eine Mangelernährung ausgeweitet. Dies bedingt die Verfügbarkeit von personalsierten Anreicherungstechniken und –konzepten für die normale Kost in den Pflegeeinrichtungen.

Hierfür soll ein Baukastenkonzept entwickelt werden, das durch Anreicherung von Teilkomponenten des Speiseplans (z.B. Saucen, Sättigungsbeilagen wie Kartoffelpüree, Desserts oder Suppen) eine ausreichende Nährstoffanreicherung zur Vermeidung von Mangelernährung ermöglicht. Dazu sollen die maximal möglichen Anreicherungsmengen an Proteinen, Lipiden oder Kohlenhydraten für die verschiedenen Teilkomponenten in Bezug auf Textur und Geschmack ermittelt werden und auf Basis von Anreicherungsalgorithmen dann automatisiert die Anreicherung für die Mahlzeiten jedes Tages erstellt werden.

Pre-Post-Studie

Für eine erfolgreiche Realisierung der klinischen Studie durch die FAU ist es notwendig, neben der Herstellung der verschiedenen personalisiert angereicherten Mahlzeiten auch die Logistik der Mahlzeitenverteilung, Warmhaltung sowie Zuordnung der verschiedenen Mahlzeiten durch die Pflege in den verschiedenen Einrichtungen zu etablieren. Dazu wird die HSWT Schulungen für Küche, Hauswirtschaft sowie Pflege erarbeiten und auf die Bedürfnisse der verschiedenen Einrichtungen anpassen. Zusätzlich wird die HSWT ein Tool entwickeln, um die Rezepterstellung sowie die Logistik in den Einrichtungen automatisiert zu vereinfachen. Die HSWT wird in den ersten Wochen die Umsetzung kontinuierlich begleiten und Konzepte zur Vereinfachung der Abläufe und deren Kontrolle entwickeln. Das Hauptziel dieser Forschungsarbeiten ist die Umsetzung der personalisierten Mahlzeiten für alle Bewohner ohne zusätzlichen Aufwand für Küche und Pflege.