Vegane Lebensmittel werden wegen ihrer gummiartigen Konsistenz oft ignoriert. Lebensmitteltechnologieforscher der Universität Lund in Schweden haben nun eine Möglichkeit entwickelt, vegane Lebensmittel durch den Einsatz neuer Rohstoffkombinationen appetitlicher zu machen. Bisher ist das Forschungsfeld für pflanzliche Fleischimitationen, sogenannte Fleischanaloga, sehr klein – nun soll es „explodieren“. Das Team in Lund gehört zu denen, die weltweit die meisten Forschungsergebnisse zu diesem Thema veröffentlicht haben.
Die Forschung ähnelt der Forschung zu kultiviertem Fleisch. Doch anstatt Fleisch mithilfe von Stammzellen zu kultivieren, arbeiten Forscher mit pflanzlichem Protein, um die grundsätzlich unterschiedlichen Muskelfasern nachzuahmen.
Kürzlich wurde eine Bewertung mehrerer knuspriger „fleischiger“ pflanzlicher Produkte durchgeführt. Einige erhielten eine hohe Bewertung, aber einer ging als Sieger hervor. Textur und Temperatur sind ebenso wichtig wie der Geschmack für die Wahrnehmung von Lebensmitteln im Mund.
„Dies wird im Allgemeinen als die drei ‚Ts‘ bezeichnet: Textur, Temperatur und Geschmack. Textur oder Konsistenz beeinflusst, wie sehr wir das Essen mögen, genauso wie der Geschmack, obwohl wir uns dessen nicht immer bewusst sind. Beides muss.“ Arbeit“, sagt Jeanette Purhagen.
Sie ist Forscherin im Bereich Lebensmitteltechnologie an der Universität Lund und entwickelt neue Wege, um aus verschiedenen Arten von Restströmen der Lebensmittelindustrie appetitliche Lebensmittel herzustellen – mit Vorteilen für Umwelt, Klima, Gesundheit und Tiere. Die Textur von Lebensmitteln ist ihr Fachgebiet.
Nachahmung von Muskelfasern
Den derzeit in Supermärkten erhältlichen veganen Lebensmitteln – die häufig importiertes Sojaprotein als Hauptzutat oder andere Arten von Bohnen- und Gemüseburgern enthalten – fehlt die Faserstruktur, die erforderlich ist, um die von den Menschen geschätzte Zähigkeit zu gewährleisten.
„Wenn man zum Beispiel Kartoffelpüree nimmt und es frittiert, gehen die Zähne durch, es ist einfach weich und fluffig. Wenn man Fleisch kaut, ist das ein ganz anderes Gefühl. Mit Hilfe der Technologie wollen wir Kaubarkeit einführen.“ in pflanzliche Lebensmittel umzuwandeln, indem es Muskelfasern nachahmt“, sagt Kollegin Karolina Östbring.
„Knifflig, aber wunderbar, wenn es funktioniert“
Für die Herstellung der begehrten Fleischanaloga ist ein komplexes Gerät namens Extruder erforderlich. Es ist die einzige Anlage, die Fleischanaloga mit guten, langen Fasern herstellen kann. Kurz gesagt kann man ihn als kombinierten Schnellkochtopf und Fleischwolf bezeichnen.
Karolina Östbring und Jeanette Purhagen haben fünf Jahre lang intensiv mit der Ausrüstung gearbeitet. Laut Östbring ist es „unglaublich kompliziert“.
„Meine Güte, es ist die fortschrittlichste Ausrüstung, die wir in unserer Maschinenhalle haben. Das liegt daran, dass es eine immense Anzahl von Parametern gibt, die auf einer immensen Anzahl von Ebenen eingestellt werden können. Das bedeutet, dass es schwierig ist, aber wunderbar, wenn es funktioniert.“ “ Sie sagt.
Jetzt haben die Forscher den Dreh raus. Es wurde bereits viel veröffentlicht und weitere Studien sind in Vorbereitung.
Discovery spart 75 % des Energieverbrauchs
Außerdem haben sie eine Entdeckung gemacht, die viel Energie spart und dadurch klimafreundlichere Produkte ermöglicht. Anstelle des üblichen Prozesses, den Extruder mit einem trockenen Pulver zu beschicken, führen sie eine Proteinlösung über einen Eingang ein, der eigentlich für sauberes Wasser gedacht ist. Bei dieser Methode wird eine energieintensive Trocknungsphase übersprungen, während der Extruder weniger Energie verbraucht. Insgesamt wird der Energieverbrauch um etwa 75 % reduziert.
„Es war nicht möglich, die Entdeckung zu patentieren, da das gesamte Patentsystem auf dem Hinzufügen eines Schritts und nicht auf dem Entfernen und Vereinfachen basiert. Deshalb haben wir die Entdeckung jetzt stattdessen veröffentlicht“, sagt Jeanette Purhagen.
Das bedeutet, dass das Lund-Team derzeit das einzige ist, das Fleischanaloga auf diese Weise herstellt.
Eine Kombination führt zu den besten Ergebnissen
Genauso wichtig wie die richtigen Einstellungen für den Extruder ist es, die optimale Kombination pflanzlicher Proteine für die Zufuhr in die Maschine zu finden.
Die Forscher haben unter anderem mit Raps, Hanfsamen, gelben Erbsen, Kichererbsen, Saubohnen, Hafer und Gluten (aus Weizen) experimentiert, oft in Form von protein- und ballaststoffreichen Rückständen aus der Landwirtschaft und der Lebensmittelindustrie, die weitere den Nutzen für die Umwelt erhöhen.
„Die Forschung hat begonnen zu erkennen, dass ein Rohstoff nicht die ganze Aufgabe erfüllen kann, sondern dass man zwei oder mehr Rohstoffe kombinieren muss, um ein wirklich gutes Mundgefühl zu erzielen. Oft braucht man einen Rohstoff, der Protein hinzufügt, und einen, der Ballaststoffe beisteuert.“ damit das Produkt nicht zu gummiartig wird“, sagt Karolina Östbring.
Auch der Geschmack ist eine Herausforderung, da viele Pflanzenbestandteile einen bitteren Geschmack verursachen, der sich nur schwer herausfiltern lässt.
Lieblingskombination
Welches wurde also am besten bewertet?
„Hanfsamen verhält sich wirklich enorm“, bemerkt Karolina Östbring und fügt hinzu, dass Industriehanf verwendet wird, genauer gesagt der Presskuchen, der bei der Hanfölproduktion übrig bleibt.
„Dieser Rückstand enthält viel hochwertiges Protein, hat fantastische Textureigenschaften und schmeckt gut“, sagt Karolina Östbring. „Die Pflanze kann in Schweden angebaut werden und der Rest kann für Textilien und Baumaterialien verwendet werden.“
In Verbindung mit Gluten erhielten die Hanfsamen einen abgerundeten Geschmack und eine gute, zähe Textur, die von der Jury geschätzt wurde. Diese Kombination wurde als Favorit ausgewählt.
Die am zweitbesten bewertete Kombination war Hanf und Rückstände aus der Hafermilchproduktion.
Während die Forscher selbst das Produkt nicht kommerzialisieren, gibt es Interesse von mehreren Unternehmen. Dieser Prozess kann zwischen zwei und fünf Jahren dauern.
Ihre entsprechende Forschungsarbeit wurde in der Zeitschrift veröffentlicht Lebensmittel, Zeitschrift für Lebensmitteltechnik Und LWT.
Mehr Informationen:
Izalin Zahari et al., Entwicklung von Fleischanaloga mit hohem Feuchtigkeitsgehalt mit Hanf- und Sojaprotein unter Verwendung von Extrusionskochen, Lebensmittel (2020). DOI: 10.3390/foods9060772
Ferawati Ferawati et al., High-Moisture Meat Analogues Produced from Yellow Pea and Faba Bean Protein Isolates/Concentrate: Effect of Raw Material Composition and Extrusion Parameters on Texture Properties, Lebensmittel (2021). DOI: 10.3390/foods10040843
Izalin Zahari et al., Entwicklung und Charakterisierung von Extrudaten auf Basis von Raps- und Erbsenproteinmischungen unter Verwendung von Extrusionskochen bei hoher Feuchtigkeit, Lebensmittel (2021). DOI: 10.3390/foods10102397
Izalin Zahari et al, Plant-Based Meat Analogues from Alternative Protein: A Systematic Literature Review, Lebensmittel (2022). DOI: 10.3390/foods11182870
Izalin Zahari et al., Extrusion von Fleischanaloga mit hohem Feuchtigkeitsgehalt aus Hanfproteinkonzentrat und Haferfaserrückständen, Zeitschrift für Lebensmitteltechnik (2023). DOI: 10.1016/j.jfoodeng.2023.111567
Izalin Zahari et al., Fleischanaloga aus Hanf mit hohem Feuchtigkeitsgehalt – Die Wirkung der Coextrusion mit Weizengluten und Kichererbsenproteinen auf die Textureigenschaften und sensorischen Eigenschaften, LWT (2023). DOI: 10.1016/j.lwt.2023.115494