Die Forschung geht neue Wege in der pflanzenbasierten Lebensmittelwissenschaft

Pflanzliche Fleischersatzprodukte sind seit einiger Zeit der letzte Schrei. „Unmöglich“ ist zu einem Schlagwort geworden, das von vegetarischen Burgern in Fast-Food-Ketten bis hin zu fleischlosen Alternativen in den Gängen von Lebensmittelgeschäften alles ankündigt. Tatsächlich können moderne Methoden der Biotechnologie, Lebensmitteltechnologie und Verfahrenstechnik zu hohen optischen Ähnlichkeiten und gezielten molekularsensorischen Methoden führen, die Aussehen, Geschmack und Geruch weitgehend annähern können.

Auf molekularer Ebene erscheint pflanzliches Fleisch jedoch völlig anders als die Lebensmittel, die es nachzuahmen versucht, was sich auf verschiedene Weise bemerkbar macht.

In Physik der Flüssigkeitenuntersuchen Wissenschaftler aus Deutschland – einem Land, in dem mehr als 1.200 Wurstsorten produziert werden – die molekulare Funktion und Wirkung von pflanzlichen Proteinen unterschiedlicher Herkunft, um sensorische Schwachstellen in pflanzlichen Fleischersatzprodukten zu identifizieren.

„Wir verwenden direkte Vergleiche von fleischbasierten, vegetarischen mit Eiweiß und rein veganen Versionen, um die Unterschiede in Biss, Kauen, Mundgefühl, Bolusbildung und den damit verbundenen Genusseigenschaften der Würste aufzuzeigen“, sagt Co-Autor Thomas A. Vilgis , vom Max-Planck-Institut für Polymerforschung.

Die Forscher sagten, dass Muskelproteine ​​Fette und Öle auf eine ganz andere Weise emulgieren als Pflanzenproteine, während sie gleichzeitig zu einem anderen Beißverhalten im Mund führen.

„Das ‚Crunch‘ oder ‚Crack‘ von Fleischwürsten ist zwangsläufig anders als das von veganen Würsten, einfach weil die molekularen Eigenschaften der Proteine ​​deutlich anders sind“, sagt Vilgis.

Neben Zugexperimenten setzten Vilgis und seine Kollegen Rheologie und Tribologie in molekularen Modellen ein und brachten mehr Erkenntnisse als reine sensorische Analysen, um Fleischwürste und ihre vegetarischen Ersatzstoffe zu untersuchen.

„Wir schauen viel tiefer als in der Lebensmitteltechnologie üblich, indem wir die molekularen Eigenschaften von Inhaltsstoffen so weit wie möglich berücksichtigen“, sagte Vilgis.

„Wir schauen uns die Proteine ​​sowie die Abfolge der Aminosäuren genauer an, die wir als ‚Code‘ verstehen, aus der wir bestimmte Eigenschaften ablesen können, um das Verhalten der Würste im Mund beim Verzehr besser zu verstehen. Dadurch werden grundlegende Unterschiede in der Molekularstruktur und im Mundgefühl sofort deutlich.“

Aufbauend auf der bisherigen Forschung der Autoren zur Theorie der weichen Materie und der theoretischen Polymerphysik stellt die Studie einen völlig neuen Ansatz für die experimentelle Lebensmittelwissenschaft dar.

„Wir arbeiten direkt an der Schnittstelle zwischen Grundlagenforschung und technologischer Anwendung“, sagte Vilgis. „Mit diesen Methoden ist es möglich, Vorhersagen darüber zu treffen, wie die physikalischen Eigenschaften einer alternativen Wurst verbessert werden können – und gezielte Entwicklungen vorzunehmen.“