Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Substitution von tierischen durch pflanzliche Proteine

- MeatHybrid -

Hybrid Products from Animal and Plant Sources

Der Einsatz von Pflanzenprotein in Fleischprodukten ist seit 1988 aufgrund einer EU-Richtlinie zulässig. Bis heute sind jedoch nur wenige derartiger Hybridprodukte auf dem Markt verfügbar. Insbesondere KMU fehlt das Wissen über die ideale Konzentration und die korrekte Verarbeitung von pflanzlichen Proteinen zu “Hybridbrät“, um dies für die Herstellung schnittfester oder streichfähiger Produkte verwenden zu können, die den Verbrauchererwartungen genügen. Bisher sind Versuche, pflanzliche Proteine zu Fleischprodukten zuzugeben, weitestgehend gescheitert, da (a) inkompatible Proteine verwendet wurden, (b) Proteine unstrukturiert (als Pulver) hinzugefügt wurden und (c) die Produkte sensorisch nicht akzeptabel waren.

Ziel des Vorhabens ist es deshalb, die Grundlage zu schaffen, für die Produktion von am Markt erfolgreichen Hybridprodukten zu ermöglichen, die den Bedürfnissen und Wünschen der Verbraucher in Bezug auf Nachhaltigkeit, Geschmack und Ernährungsphysiologie erfüllen. Hierfür soll ausgehend von Verbraucherstudien das Verhalten und die Eignung von Pflanzenproteinmischungen (Raps, Sonnenblumen, Reis, Kartoffel und Lupine) und von Fleischproteinmischungen (Schwein) untersucht werden.

Die Fleischwarenindustrie ist mit einem Umsatzanteil von 23 % (41 Mrd. €) die größte und wichtigste Teilbranche der deutschen Lebensmittelindustrie. Die meisten Hersteller sind kleine mittelständische Unternehmen und nur selten sind in der Lage, auf dem Weltmarkt zu konkurrieren. Die Ergebnisse würden insbesondere KMU die Möglichkeit eröffnen, mit einer neuen Produktgeneration neue Märkte zu besetzen.

Ergebniszusammenfassung:

Die Entwicklung hybrider Fleischwaren (Roh-, Brüh- und TK-Produkte) wurde ganzheitlich unter Berücksichtigung der Verbraucher-orientierten, technofunktionellen, technologischen sowie ernährungsphysiologischen und chemischen Grenzen betrachtet.

Als Zielgruppe hybrider Produkte wurden reguläre Fleischesser identifiziert sowie unterschiedliche Protein- und Produktpräferenzen in Belgien und Deutschland aufgezeigt. Zudem wurde aufgedeckt, dass Hybridprodukte in direkter Konkurrenz zu reinen Fleischprodukten stehen. Die Hybridproduktstruktur wurde vor allem durch die Löslichkeit, Emulgier- und Gelbildungsfähigkeit sowie die Schaumbildungsfähigkeit beeinflusst. Antagonistische Proteinwechselwirkungen resultierten in einer Verringerung der Bindung und der sensorischen Eigenschaften. Durch den Zusatz inerter, texturierter Pflanzenproteine konnten jedoch die Struktur und das Mundgefühl verbessert werden (bis zu einem gewissen Punkt). Die Herstellung hybrider Produkte kann mit den branchenüblichen Geräten erfolgen, erfordert jedoch zusätzliche Produktions- und eventuell Anpassungsschritte. Die technologischen Grenzen waren Produkt- und Proteinabhängig, wurden jedoch bei ca. 40% Fleischproteinsubstitution für alle Produkte deutlich. Ein Problem der Hybridprodukte stellten vor allem die sensorischen Veränderungen dar, häufig hervorgerufen durch Produkte der Fettsäurenoxidation. Im Großen und Ganzen konnten akzeptable Hybridprodukte mit einem Fleischproteinsubstitutionsgrad von ca. 20% (Wurstwaren) bis max. 40% (TK-Waren) hergestellt werden. Hybrid-Frikadellen zeigten die höchste Akzeptanz in einer Verbraucherverkostung und eine Reduzierung der negativen Umwelteinflüsse (LCA). Vorteile von Hybridprodukten müssen jedoch deutlich kommuniziert werden, um Konsumenten zu gewinnen.

Die Produktion hybrider Produkte kann in Unternehmen etabliert werden, sofern die untersuchten Proteine verwendet werden. Die Ergebnisse sind nicht auf andere Proteine übertragbar.