Pflanzliche Molkereiproduktalternativen auf Basis der Carioca-Bruchbohne

Der Markt für pflanzliche Molkereiproduktalternativen wächst überproportional. Aufgrund von Aspekten der Nachhaltigkeit, Allergenität und Intoleranzen ist die Industrie stetig auf der Suche nach potenziellen Rohstoffen, um qualitativ hochwertige pflanzliche Produktalternativen mit ansprechenden sensorischen Eigenschaften anbieten zu können.

In Brasilien sind Bohnen ein Grundnahrungsmittel und werden in großem Umfang angebaut. Aktuell liegt die jährliche Bohnenproduktion bei 3,1 Millionen Tonnen, wovon 70 % alleine auf die Cariocabohne entfallen. Während des Reinigungsprozesses fällt ein Anteil von 4 % gebrochener Cariocabohnen als nennenswerter Agrarreststoff an. Mit einer Proteinkonzentration von rund 22% und einer Stärkekonzentration von rund 42 % stellt die gebrochene Cariocabohne einen vielversprechenden Rohstoff für die Entwicklung von qualitativ hochwertigen Lebensmittelzutaten und Lebensmitteln dar. 

Nachhaltige Molkereiproduktalternativen aus Carioca-Bruchbohnen

Ziel von »ProBean« ist die Wertsteigerung der Carioca-Bruchbohne durch die Entwicklung von Verarbeitungs­techniken zur Herstellung hochwertiger Protein- und Stärkeisolate sowie daraus hergestellter Molkereiproduktalternativen. Die Produkte sollen durch optimale Protein-Stärke-Wechselwirkung verbesserte technologisch-funktionelle und ernährungsphysiologische Eigenschaften im Vergleich zu bestehenden Produktalternativen aufweisen und den Einsatz von Zusatzstoffen, wie Emulgatoren und Stabilisatoren, erübrigen. Durch ProBean sollen alle drei Säulen der Nachhaltigkeit bedient werden:

1. Ökologie: Erschließung regionaler Restströme für die Lebensmittelproduktion
2. Ethik/Soziales: Deckung des weltweit steigenden Nahrungsmittelbedarfs durch die Bereitstellung nährstoffreicher und ansprechender pflanzlicher Molkereialternativen, Schaffung von Arbeitsplätzen durch neue Absatzmärkte
3. Ökonomie: Stärkung der brasilianischen Wirtschaft durch Nutzung eines bisher ungenutzten Agrarreststoffs für die Produktion innovativer pflanzlicher Lebensmittelzutaten

Der Herstellungsprozess beeinflusst ausschlaggebend die Produktqualität

Durch Kombination von Trocken- und Nassfraktionierungstechniken werden Verfahren zur Schälung der Bruchbohnen entwickelt. Mit chemisch-physikalischen Trennverfahren werden optimale Bedingungen für die nasstechnische Gewinnung von Protein- und- Stärkeisolaten erarbeitet, wobei die funktionellen sowie ernährungsphysiologischen Eigenschaften beider Fraktionen umfassend analysiert werden.

In einem Iterationsverfahren werden Zutaten mit besonders geringem Gehalt antinutritiver Inhaltsstoffe und gesteigerter Bioverfügbarkeit der enthaltenen Nährstoffe gewonnen. Das funktionelle Potenzial der Cariocabohnenproteine wird durch Erarbeitung der Parameter für eine optimale Protein-Stärke-Wechselwirkung maximal ausgeschöpft. Mithilfe eines experimentellen Designs werden produkttypische rheologische und texturelle Eigenschaften von Molkereiersatzprodukten ohne fremde Zusätze erzielt. Dadurch wird es schließlich möglich, sensorisch ansprechende Cariocabohnen-basierte vegane Lebensmittel zu entwickeln: eine Milchalternative, eine durch Fermentation hergestellte Joghurtalternative sowie eine durch hitzeinduzierte Gelierung produzierte pflanzliche Pudding-Variante. Dabei stellen Rezepturzusammensetzung, Fermentationsführung sowie Verkleisterungsbedingungen die wichtigsten Variablen der Optimierung dar. 

Synergistische Kompetenz für zielgerichtete Produktlösungen

Die Bearbeitung des Projekts erfolgt in enger Zusammenarbeit mit der Universität von Campinas (Unicamp). Das Fraunhofer IVV und Unicamp verfügen über komplementäres Wissen zur Entwicklung von Molkereialternativen auf Basis der Bruchbohnen und zur Bewertung des ernährungsphysiologischen und sensorischen Profils.

Die beteiligten Klein- und Mittelständischen Unternehmen aus Deutschland und Brasilien vertreten die gesamte Wertschöpfungskette vom Rohstoff bis hin zum Endprodukt und unterstützen die Wissenschaft mit marktrelevanten Themenschwerpunkten und wirtschaftlichen Kennzahlen. Dadurch ist es möglich, auf Bedarf und Erwartungen der Konsumierenden einzugehen und zielgerichtete technologische und produktrelevante Lösungen zu entwickeln.