Für viele Lebensmittelhersteller könnte sich ein Wunsch erfüllen: die technologischen Eigenschaften alternativer Proteine objektiv messen und miteinander vergleichen zu können. Dazu entwickeln Forschende der Universität Hohenheim und der Technischen Universität Berlin derzeit einen sogenannten „technofunktionellen Fingerprint“. Er beschreibt, wie sich Proteine beim Schäumen, Gelieren oder Emulgieren verhalten. Lebensmittelhersteller können mit seiner Hilfe künftig gezielter geeignete Proteinquellen auswählen und die Produktqualität besser sicherstellen.
Proteine sind ein zentraler Bestandteil der menschlichen Ernährung – sie liefern nicht nur lebenswichtige Nährstoffe, sondern bestimmen auch, wie Lebensmittel schmecken, sich anfühlen und verarbeitet werden können. Mit dem weltweiten Trend zu nachhaltigeren Ernährungsweisen gewinnen Proteine aus Pflanzen, Insekten oder Mikroorganismen zunehmend an Bedeutung. Doch noch stellen Präparate aus alternativen Quellen eine Herausforderung für Lebensmitteltechnologen dar. Denn es fehlt an standardisierten Verfahren, um die technologischen Eigenschaften der Proteine objektiv zu bewerten und zu vergleichen.
Bisher beruhen die Qualitätsangaben vieler Proteinpräparate vor allem auf chemischen und physikalischen Parametern. Angaben darüber, wie sich ein Protein in der Lebensmittelproduktion tatsächlich verhält, fehlen jedoch weitgehend. Für Hersteller bedeutet dies: Schwankungen in der Produktqualität lassen sich oft nicht eindeutig auf Unterschiede zwischen einzelnen Proteinchargen zurückführen. Zudem erschwert dies die Auswahl geeigneter Proteine unterschiedlicher Herkunft oder Lieferanten.
In Zusammenarbeit mit der TU Berlin möchten jetzt Forschende der Universität Hohenheim diese Lücke schließen. Prof. Jörg Hinrichs vom Fachgebiet Milchwissenschaft und -technologie sowie Prof. Mario Jekle vom Fachgebiet Pflanzliche Lebensmittel wollen neue Methoden entwickeln, mit denen das sogenannte technofunktionelle Potenzial von Proteinpräparaten – also ihre Fähigkeit zu schäumen, zu emulgieren oder zu gelieren – reproduzierbar gemessen und beschrieben werden kann. Über standardisierte Verfahren erfassen sie die funktionellen Eigenschaften von Proteinpräparaten, wobei sie auch verschiedene weitere Faktoren wie pH-Wert, Salzgehalt und Temperatur berücksichtigen. So soll ein „technofunktioneller Fingerprint“ entstehen, mit dem sich Proteinpräparate verschiedener Herkunft objektiv vergleichen und gezielt für bestimmte Anwendungen auswählen lassen.
Langfristig könnten die gewonnenen Daten in eine zentrale Datenbank integriert werden, aus der Vorhersagemodelle für die Lebensmittelverarbeitung entstehen. So könnten Unternehmen das Verhalten neuer Proteinquellen bereits im Vorfeld abschätzen, ohne aufwändige Versuchsreihen durchführen zu müssen. Neben Start-ups und innovativen Lebensmittelherstellern profitieren vor allem kleine und mittelständische Unternehmen von den Ergebnissen: Sie können ihre Lieferanten besser auswählen, Entwicklungszeiten verkürzen und die Produktqualität sichern.
Begleitet und unterstützt wird das Forschungsprojekt durch einen Projektausschuss bestehend aus 27 nationalen und internationalen Unternehmen sowie Startups.
