Forscher des Max-Planck-Institut für Polymerforschung haben die molekularen Eigenschaften pflanzlicher Proteine genauer untersucht.
Fleischersatzprodukte auf pflanzlicher Basis sind seit einiger Zeit in aller Munde. Die neuen Ersatzprodukte sind mittlerweile voll und ganz im Mainstream angekommen, von vegetarischen Burgern in Fast-Food-Ketten bis hin zu fleischlosen Alternativen in den Gängen von Lebensmittelgeschäften. In der Tat lassen sich mit modernen Methoden der Biotechnologie, Lebensmitteltechnologie und Verfahrenstechnik hohe optische Ähnlichkeiten und gezielte molekularsensorische Methoden erzielen, die Aussehen, Geschmack und Geruch weitgehend angleichen.
Auf molekularer Ebene sieht pflanzliches Fleisch jedoch völlig anders aus als die Lebensmittel, die es zu imitieren versucht, was sich auf verschiedene Weise bemerkbar macht.
In Physics of Fluids von AIP Publishing untersuchten Wissenschaftler aus Deutschland – einem Land, in dem mehr als 1.200 Wurstsorten hergestellt werden – nun die molekularen Funktionen und Wirkungen von pflanzlichen Proteinen unterschiedlicher Herkunft, um sensorische Schwachstellen in pflanzlichen Fleischersatzprodukten zu identifizieren.
„Wir zeigen im direkten Vergleich von fleischbasierten, vegetarischen mit Eiklar und rein veganen Varianten die Unterschiede im Biss, im Kauen, im Mundgefühl, in der Bolusbildung und den damit verbundenen Genusseigenschaften der Würste“, sagt Mitautor Thomas A. Vilgis vom Max-Planck-Institut für Polymerforschung.
Den Forschern zufolge emulgieren tierische Muskelproteine Fette und Öle auf ganz andere Weise als pflanzliche Proteine und sorgen für ein anderes Bissverhalten im Mund. „Der ‚Crunch‘ oder ‚Crack‘ von Fleischwürsten ist zwangsläufig anders als der von veganen Würsten, einfach weil die molekularen Eigenschaften der Proteine deutlich unterschiedlich sind“, so Vilgis.
Zusätzlich zu den Zugversuchen setzten Vilgis und seine Kollegen die Rheologie und Tribologie in molekularen Modellen ein, um Fleischwürste und ihre pflanzlichen Ersatzprodukte genauer zu untersuchen als durch reine sensorische Analysen.
„Wir gehen viel tiefer als in der Lebensmitteltechnologie üblich, indem wir die molekularen Eigenschaften der Zutaten so weit wie möglich berücksichtigen“, sagt Vilgis. „Wir schauen uns die Proteine sowie die Sequenz der Aminosäuren genauer an, die wir als ‚Code‘ verstehen, aus dem wir bestimmte Eigenschaften ablesen können, um das Verhalten der Würste im Mund beim Verzehr besser zu verstehen. So werden grundlegende Unterschiede in der molekularen Struktur und im Mundgefühl sofort deutlich.“
Aufbauend auf den bisherigen Forschungen der Autoren zur Theorie der weichen Materie und der theoretischen Polymerphysik stellt die Studie einen völlig neuen Ansatz in der experimentellen Lebensmittelwissenschaft dar.
„Wir arbeiten direkt an der Schnittstelle zwischen Grundlagenwissenschaft und technologischer Anwendung“, so Vilgis. „Mit diesen Methoden ist es möglich, Vorhersagen darüber zu treffen, wie die physikalischen Eigenschaften einer alternativen Wurst verbessert werden können – und gezielt Entwicklungen vorzunehmen.“
Weitere Informationen finden Sie in der Studie auf AIP unter www.aip.scitation.org.
