Pflanzliche Fleischalternativen

FORSCHUNGSPROJEKT

Herausforderung


 

  • Große Nachfrage nach veganen und vegetarischen Lebensmitteln als Fleischalternativen

  • Pflanzliche Fleischalternativen mit faseriger Textur

  • Einfache Weiterverarbeitung

Forschungsergebnis



  • Fleischähnliche Textur durch spezielle Extrusionstechnologie

  • Hoher Proteingehalt ohne chemische Zusatzstoffe

  • Rohstoffe Erbse, Lupine, Weizen, Bohne geeignet für Fleischalternativen

Nutzen


 

  • Firmengründung
    Amidori Food Company GmbH & Co.KG

  • Produktvielfalt an Fleischalternativen: z. B. vegetarische Schnitzel, Nuggets, Burger-Patties, Gyros

  • Produkteinführungen: Skandinavien 2016, Deutschland 2017

Warum forschen wir zu pflanzlichen Fleischalternativen?

Durch das wachsende Gesundheits- und Umweltbewusstsein in der Bevölkerung ist in den vergangenen Jahren die Nachfrage nach vegetarischen Alternativen zu Fleisch in den europäischen Ländern erheblich angestiegen. In Asien werden bereits seit Jahrhunderten Tofu, Tempeh oder Saitan zur Proteinversorgung verzehrt. Neben diesen traditionellen asiatischen Produkten sind seit einigen Jahren auch auf dem europäischen Markt Produkte mit texturierten Proteinen, die der typischen Fleischstruktur deutlich besser ähneln, auf dem Markt. Die Herstellung dieser Produkte findet meist durch Kochextrusion von entöltem Sojamehl, Sojaproteinkonzentraten oder Weizengluten statt. Bei diesem Prozess werden die Proteine in eine gerichtete, faserige Struktur geformt.

Um eine hohe Verbraucherakzeptanz zu erzielen, forschen wir daran, die sensorische Qualität, wie Geschmack, Saftigkeit und Bissfestigkeit der pflanzlichen Fleischalternativen zu optimieren. Gleichzeitig streben wir mit unserer Forschung einen möglichst hohen Nährwert der Produkte an.

Was beeinflusst den Geschmack und die Textur von pflanzlichen Fleischalternativen?

Mittlerweile werden zur Herstellung von Fleischalternativprodukten neben Soja und Gluten auch andere Proteinquellen genutzt. Besonders die Kombination verschiedener pflanzlicher Rohstoffe verspricht eine Strukturverbesserung, mit der sich die faserige und saftige Textur von Muskelfleisch besser imitieren lässt. Dafür ist es wichtig, das Verhalten der verschiedenen Proteinfraktionen beim Herstellungsprozess und die Wechselwirkung der Rezepturbestandteile zu analysieren. Die Rezepturen können so auf die jeweiligen Verbrauchervorlieben, -akzeptanz und -bedürfnisse hin optimiert werden.

Vegane Burger-Patties sind eine besondere Herausforderung

Während nassextrudierte Proteintexturate eher eine muskelfaserähnliche Struktur aufweisen, zeichnen sich Trockentextrudate durch eine porösere und härtere Struktur aus. Werden sie rehydriert, werden sie Hackfleisch-ähnlich und eignen sich damit gut für die Herstellung fleischloser Burger-Patties, also als Fleischalternative. Die Qualität eines veganen Burgers wird in der Regel danach beurteilt inwieweit das Geschmacksprofil einem Hackfleischburger entspricht. Obwohl ein veganer Burger natürlich kein Fleisch enthalten darf, fordert der Konsument dennoch, dass er im Aussehen und Geschmack einem Fleisch-Burger ähneln muss. Beim Anbraten muss der Pattie strukturstabil bleiben und darf nicht zerfallen und die Farbe sollte sich beim Erhitzungsvorgang von rot nach braun ändern. Der fertige vegane Burger-Pattie muss saftig und bissfest sein.

Durch langjährige wissenschaftliche Untersuchungen konnten wir die Eigenschaften verschiedener Proteinpflanzen kennenlernen. Eine gezielte Kombination der Rohstoffe verbunden mit einer spezifischen Prozesssteuerung beim Extrusionsvorgang macht es uns möglich, Geschmack, Textur und die biologische Wertigkeit des Endprodukts maßgeschneidert zu beeinflussen. Als Prozessparameter spielen bei der Extrusion z. B. die Schneckenkonfiguration, die Düsengeometrie, die Drehzahl und der Durchsatz sowie das Temperaturprofil eine Rolle.

Herstellungsverfahren für pflanzliche Fleischalternativen

Kochextrusionsverfahren ermöglichen es, Zutaten simultan zu mischen, zu kneten und unter Druck innerhalb kurzer Zeit zu erhitzen. Zur Herstellung von Extrudaten mit fleischähnlicher Textur werden Rezepturen mit hohem Proteingehalt verarbeitet. Im klassischen Extrusionsverfahren werden Rohmassen bei geringem Feuchtegehalt verarbeitet. Dabei entstehen Granulate, die nach dem Rehydrieren zu hackfleisch- ähnlichen Lebensmitteln verarbeitet werden können. Werden jedoch Rohmassen mit sehr hohem Wassergehalt im Extrusionsprozess gekocht und anschließend vor dem Austritt aus der Düse in einem laminaren Fluss abgekühlt, bilden sich gerichtete, faserartige Proteinstrukturen aus. Mit diesem Verfahren stellen Mitarbeiter am Fraunhofer IVV Extrudate mit fleischähnlicher, elastischer Textur her. Diese werden mit abgestimmten Aromen und Gewürzmischungen verfeinert und in angepassten Prozessen zu fertigen Lebensmitteln weiterverarbeitet.

Geschmackvolle Fleischalternativen werden mit unserer Forschung marktreif

Wissenschaftler am Fraunhofer IVV haben langjährige Erfahrung in der Herstellung von Proteinzutaten und der Charakterisierung ihrer technologischen Eigenschaften. Dies ermöglicht die zielgerichtete Auswahl der Proteine zur Herstellung fleischähnlicher Produkte. Unsere Mitarbeiter können die Produktideen in einem bestens ausgestatteten Lebensmitteltechnikum direkt verwirklichen und anschließend im Labor analytisch untersuchen. Abteilungsübergreifend unterstützt sie bei der Produktentwicklung ein hoch spezialisiertes Sensorik-Panel. Feuchte Nahrungsmittel wie diese vegetarischen Produkte stellen, ebenso wie Fleischprodukte, besondere Anforderungen an eine hygienische Verpackung und Lagerung. Um dies sicher zu stellen, bringen Kollegen im Haus ihre Expertise zur Verpackung und Produktsicherheit ein.

Unser Forschungswissen fließt mit der Gründung der Firma Amidori Food Company GmbH & Co.KG in die Produktion marktreifer geschmackvoller Fleischersatzprodukte ein. In Deutschland und Skandinavien sind die Produkte bereits erfolgreich unter dem Produktnamen M¡dori® auf dem Markt eingeführt.

Produktbeispiele zu pflanzlichen Fleischalternativen

Vegane Burger-Patties

  • verarbeitbar wie rohes Hackfleisch
  • saftig durch Verwendung trockentexturierter Proteine
  • ernährungsphysiologisch hochwertig durch die Kombination verschiedener Proteinquellen
  • nachhaltige regionale Rohstoffe

Vegetarische Schnitzel

  • muskelfleischähnliche Fasertextur durch Nassextrusionsprozess
  • fleischtypischer Biss durch gezielte Temperaturführung bei der Extrusion
  • sensorisch optimiert von unserem Sensorikpanel

Veganes Gyros

  • flexible Rezepturgestaltung und Variation des Geschmacksprofils durch gezielte Rohstoffauswahl
  • Variation der Faserstruktur durch Anpassung der Düsengeometrie bei der Extrusion