Entwicklung von Inhaltsstoffprofilen für die produktspezifische Extrusion alternativer Proteine

Die nachhaltige Umgestaltung des Proteinkonsums ist unerlässlich, um die globalen Ziele in den Bereichen Ernährungssicherheit und Umweltschutz zu erreichen. Zwar ist die Extrusion eine etablierte Technologie für pflanzliche Fleischalternativen (PBMA), doch behindern Herausforderungen bei der Rohstoffverwertung, der Skalierung und der Produktqualität eine breitere Anwendung. Dieses Projekt zielt darauf ab, diese Engpässe zu überwinden, indem es sich auf die Integration von bisher unzureichend genutzten, lokal bezogenen Rohstoffen – darunter Ölsaatenpresskuchen, Hülsenfrüchte und ballaststoffreiche Nebenströme – mit herkömmlichen Proteinisolaten (z. B. Soja, Erbsen) konzentriert, um neue PBMA-Prototypen zu entwickeln und so den CO₂-Fußabdruck der Produktion zu verringern sowie kreislauforientierte Lebensmittelsysteme zu fördern. Das Hauptziel besteht darin, das physikalisch-chemische und techno-funktionelle Potenzial dieser neuartigen Rohstoffe zu bewerten, wobei Faktoren wie Proteinheterogenität, antinutritive Verbindungen und die Vorverarbeitungsgeschichte berücksichtigt werden und untersucht wird, wie diese das Extrusionsverhalten und die Qualität des Endprodukts beeinflussen. Unter Verwendung von Extrudern im Pilotmaßstab werden Versuche im labor- und industrierelevanten Maßstab durchgeführt, um die Skalierbarkeit und die Übertragbarkeit von Parametern zu bewerten – eine bislang ungelöste Herausforderung in der Extrusionsforschung. Zudem wird Reverse Engineering eingesetzt, um die angestrebten Produkteigenschaften zu definieren. In der anschließenden Phase werden kulinarisch-technologische Optimierungen sowie Analysen zur Haltbarkeit durchgeführt. Es sollen mikrobiologische Untersuchungen durchgeführt werden, um die Auswirkungen von PBMAs auf das menschliche Darmmikrobiom zu untersuchen – ein neuartiger Aspekt der Forschung im Bereich funktioneller Lebensmittel. Dieses integrierte, transdisziplinäre Projekt soll skalierbare, nachhaltige und ernährungsphysiologisch wertvolle PBMAs hervorbringen und gleichzeitig zu wissenschaftlicher Innovation, dem Fortschritt der Industrie sowie den „Farm-to-Fork“- und Nachhaltigkeitszielen der EU beitragen.