Pflanzliche Fleischalternativen schmackhafter machen

Neue kolloidale Technik könnte ein saftiges Gefühl vermitteln, ohne Fett hinzuzufügen

15.08.2023 - Großbritannien
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Eines der größten Hindernisse für die Akzeptanz von pflanzlichen Fleischalternativen ist ihr sehr trockenes und adstringierendes Gefühl beim Verzehr.

Ben Kew, University of Leeds

Pflanzliche Proteine sind zu Beginn klumpig und wenig hydratisiert. Sie werden mit Wasser versetzt und erhitzt. Die Proteine verändern ihre Form und schließen Wasser um sich herum ein, wodurch ein Gel entsteht. Dieses Gel wird in ein Pflanzenprotein-Mikrogel aufgebrochen, in dem die Pflanzenproteinpartikel von Wasser umgeben sind.

Wissenschaftler unter der Leitung von Professor Anwesha Sarkar von der Universität Leeds revolutionieren das Empfinden von Pflanzenproteinen, indem sie sie von einer Substanz, die als glibberig und trocken empfunden wird, in eine saftige und fettähnliche verwandeln.

Und die einzige Substanz, die sie den Pflanzenproteinen hinzufügen, ist Wasser.

Mikrogele aus Pflanzenproteinen

Um diese Veränderung herbeizuführen, schufen die Wissenschaftler Pflanzenprotein-Mikrogele durch einen Prozess, der Mikrogeletion genannt wird.

Pflanzenproteine, die zunächst trocken sind und eine raue Textur haben, werden in Wasser eingelegt und erhitzt. Dadurch verändert sich die Struktur der Proteinmoleküle, die sich zu einem zusammenhängenden Netzwerk oder Gel verbinden, das Wasser um die Pflanzenproteine herum einschließt.

Das Gel wird dann homogenisiert, wodurch das Proteinnetzwerk in ein Mikrogel zerfällt, das aus winzigen Partikeln besteht, die mit dem bloßen Auge nicht zu erkennen sind. Unter Druck, wie er beim Verzehr entstehen würde, saugen die Mikrogele Wasser ab und erzeugen eine Gleitfähigkeit, die der einer Creme ähnelt.

Professor Sarkar sagte: "Wir haben das trockene Pflanzenprotein in ein hydratisiertes umgewandelt, indem wir das Pflanzenprotein verwendet haben, um ein spinnenartiges Netz zu bilden, das das Wasser um das Pflanzenprotein herum hält."

"Das gibt die dringend benötigte Feuchtigkeit und ein saftiges Gefühl im Mund.

"Die pflanzlichen Protein-Mikrogele können ohne zusätzliche Chemikalien oder Wirkstoffe mit einer Technik hergestellt werden, die in der Lebensmittelindustrie weit verbreitet ist und dort bereits eingesetzt wird. Die wichtigste Zutat ist Wasser".

Wiederbelebung des Verbraucherinteresses

Das Forscherteam, das seine Ergebnisse in der Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlicht hat, stellt fest, dass die Trockenheit pflanzlicher Proteine ein "... zentrales Hindernis für die Akzeptanz durch die Verbraucher" darstellt.

Das Forscherteam hofft, dass der Durchbruch das Interesse der Verbraucher an pflanzlichen Proteinen neu beleben und die Menschen dazu ermutigen wird, ihre Abhängigkeit von tierischen Produkten bei der Proteinzufuhr zu verringern - ein notwendiger Schritt, wenn die globalen Klimaziele erreicht werden sollen.

Mehr als die Hälfte der 18 Milliarden Tonnen Kohlendioxidäquivalente, die jedes Jahr bei der Lebensmittelproduktion entstehen, stammen aus der Aufzucht und Verarbeitung tierischer Produkte.

Den Forschern zufolge bieten die Protein-Mikrogele "...eine einzigartige Plattform für die Entwicklung der nächsten Generation gesunder, schmackhafter und nachhaltiger Lebensmittel".

Heureka-Moment

Während der gesamten Untersuchung hatte das Team das Verhalten von Pflanzenprotein-Mikrogelen mathematisch modelliert und war zuversichtlich, dass ihr Ansatz funktionieren würde.

Den Beweis lieferten jedoch die Visualisierungen, die mit dem Rasterkraftmikroskop in der Fakultät für Ingenieur- und Naturwissenschaften in Leeds erstellt wurden. Bei der Rasterkraftmikroskopie tastet eine winzige Sonde die Oberfläche eines Moleküls ab, um ein Bild von dessen Form zu erhalten.

Was diese Bilder enthüllten, war ein Beweis für das Konzept.

Professor Sarkar fügte hinzu: "Die Bilder des Rasterkraftmikroskops zu sehen, war ein so aufregender Moment für uns. Die Visualisierungen zeigten, dass die Protein-Mikrogele ziemlich kugelförmig waren und nicht aggregierten oder zusammenklumpten. Wir konnten einzeln angeordnete Pflanzenprotein-Mikrogele sehen.

"Unsere theoretischen Studien hatten gesagt, dass dies passieren würde, aber es gibt nichts Besseres, als dies in der Realität zu sehen.

Dr. Mel Holmes, außerordentlicher Professor an der School of Food Science and Nutrition in Leeds und einer der Autoren der Studie, sagte: "Diese Studie zeigt den Einfallsreichtum und die Tiefe der Wissenschaft in der modernen Lebensmitteltechnologie, von der Chemie der Proteine über die Art und Weise, wie Lebensmittel im Mund wahrgenommen werden, bis hin zum Verständnis der Tribologie - der Reibung zwischen Materialien und Sinneszellen im Mund."

"Um die großen Fragen der Lebensmittelwissenschaft anzugehen, ist eine interdisziplinäre Wissenschaft erforderlich."

Weitreichende Auswirkungen von Pflanzenprotein-Mikrogelen

Die Gleitfähigkeit der Mikrogele, die der einer einfachen Creme ähnelt, bedeutet, dass sie auch für andere Zwecke in der Lebensmittelindustrie eingesetzt werden könnten, z. B. als Ersatz für Fett, das aus einem Lebensmittel entfernt wurde, um gesündere Optionen zu entwickeln.

Ben Kew, Doktorand an der School of Food Science and Nutrition in Leeds und leitender Forscher des Projekts, sagte: "Das ist ein bemerkenswertes Ergebnis. Es ist bemerkenswert, dass die Mikrogele ohne Zugabe eines Tropfens Fett der Gleitfähigkeit einer Emulsion mit 20 % Fett ähneln, was wir als Erste berichten."

"Unsere experimentellen Daten, die durch theoretische Analysen gestützt werden, bedeuten auch, dass wir beginnen könnten, diese Pflanzenprotein-Mikrogele in Lebensmitteln zu verwenden, bei denen das Fett entfernt werden muss, um sie zu gesünderen Pflanzenprotein-Lebensmitteln der nächsten Generation umzuformulieren."

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