Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Einbringen von Gasblasen in fettreduzierte fermentierte Milchprodukte zum Generieren einer cremigen Textur mit forciertem Freisetzen von Aromastoffen beim Verzehr

Die Lebensmittelindustrie strebt aufgrund sozioökonomischer Veränderungen eine Reformulierung ihrer Rezepturen an, um den Salz-, Zucker- und Fettgehalt ihrer Produkte zu reduzieren. Wird allerdings in einer Milchproduktformulierung auf Fett verzichtet, kommt es neben dem gewünschten Effekt der Energiereduktion auch zu negativen sensorischen Eindrücken, insbesondere der Cremigkeit.

Im Rahmen mehrerer IGF-Projekte konnte gezeigt werden, dass die orthonasale Geruchswahrnehmung durch Aufschäumen einer Matrix verstärkt wird. Durch Einbringen von Gas (Stickstoff) könnten die Nachteile einer Fettreduktion reduziert und gleichzeitig der retronasale Aromaeindruck intensiviert werden.

Ziel des Vorhabens ist es daher, die Interaktion von Aromastoffen, Produktzusammensetzung und Matrixstruktur in Bezug auf das analytisch sowie sensorisch erfassbare Freisetzen von Aromastoffen und die texturelle Wahrnehmung zu untersuchen, um Fett in fermentierten Milchprodukten zu kompensieren.

Fermentierte Milchprodukte auf Basis von Joghurt und Frischkäse sind ein Markt von zunehmender wirtschaftlicher Bedeutung (Produktionsvolumen 1,7 Mio. t resp. 0,8 Mio. t p. a.) Auf Basis der Ergebnisse könnten KMU neue energiearme Produkte entwickeln. Zudem könnten Spezialprodukte für Menschen hergestellt werden, die aufgrund von Alter und Krankheit veränderte Ansprüche an die Struktur und den Geschmack von Lebensmitteln, wie z. B. leichte Schluckbarkeit oder intensiverer Geschmack, stellen.

Ergebniszusammenfassung:

• Durch den gezielten Einsatz von Hydrokolloiden und der optimierten Schäumungsparameter ist es möglich, geschäumte Modellmatrices mit vergleichbaren rheologischen Eigenschaften, analog einer fetthaltigen Modellmatrix, herzustellen. Um eine vergleichbare Festigkeit, Fließgrenze und Viskosität zu erhalten, muss für die geschäumte Modellmatrix eine Kombination aus 0.5 % Gelatine und 0.3 % Guarkernmehl gewählt werden und der Gasvolumenanteil unter 5 % betragen. Neben einem niedrigen Gasvolumenanteil verstärken Gasblasen im Mikrometerbereich (analog der Größe der Fettpartikel in der fetthaltigen Modellmatrix) das Cremigkeitsempfinden. Durch den Einsatz des Emulgators E472b in Kombination mit den oben genannten Hydrokolloiden, konnten Gasblasen mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 20 µm erzeugt werden.

• Es konnte gezeigt werden, dass sich das Fett der fetthaltigen Matrix und das Gas der geschäumten Matrix ähnlich verhalten. Mit steigendem Fettgehalt konnte für den Großteil der ausgewählten Aromastoffe eine niedrigere Konzentration im Kopfraum nachgewiesen werden. Die Abnahme der Konzentration lipophiler Aromastoffe konnte in den geschäumten Modellmatrices ebenfalls nachgewiesen werden. Daraus lässt sich schlussfolgern, dass sich die lipophilen Aromastoffe sowohl im Fett der fetthaltigen Matrices also auch in Gasblasen der geschäumten Matrix anreichern.

• Die Ergebnisse der Kinetikstudie zeigten, dass die Gasblasen zu einem veränderten Binden der Aromastoffe an die Matrix führen. Dabei ist die Polarität der Aromastoffe entscheidend. Hydrophobe Aromastoffe wurden aus der geschäumten Modellmatrix stärker freigesetzt als aus der ungeschäumten. Bei Aromastoffen mittlerer Polarität zeigte sich das umgekehrte Verhalten, d.h. die Schäumung führte zu einem schlechteren Freisetzen. Die Geschwindigkeit das Freisetzen hing von der Affinität der Aromastoffe zur Matrix ab: je stärker die Bindung der Aromastoffe an die Matrices, desto langsamer die Freisetzung.