Promotionsstipendium: Laurids Pernice

Verbesserte Texturierung von Fleischersatzprodukten: Erzeugung von komplexen Strukturen mit proteinreichen und fettreichen Phasen durch den Einsatz einer innovativen Zweistofflochblende

Die Folgen des Klimawandels zeigen sich weltweit immer deutlicher. Zeitgleich steigt die Weltbevölkerung stetig. Dabei muss das Ziel einer Begrenzung der global gemittelten Temperatur seit der Industrialisierung auf 1,5 °C  als gefährdet angesehen werden. Bis 2100 könnte allein durch Lebensmittelproduktion eine Erhöhung um 1,1 °C stattfinden, wobei den weit größten Anteil die Fleischindustrie ausmacht. Der Reduktion des weltweiten Fleischkonsums kommt somit eine bedeutende Rolle bei der Bekämpfung des Klimawandels zu. In weiten Teilen der Bevölkerung zeigt sich jedoch immer noch eine mangelnde Akzeptanz für vegane Fleischersatzprodukte. Dies kann auf die mangelnde sensorische Qualität der Fleischanaloge in Bezug auf Textur, Saftigkeit und Geschmack zurückgeführt werden. 

Im Zuge dessen soll eine speziell konstruierte Zweistofflochblende erarbeitet werden, welche dem Schneckenbereich des Extruders nachgeschaltet ist.  Diese ermöglicht die makroskopische Imitation von Muskelfaserbündeln über die Aufteilung des primären Stroms der Proteinschmelze in einzelne Proteinströme. Gleichzeitig werden die Muskelfasern über die für extrudierte Fleischanaloge übliche Mikrostrukturierung der einzelnen Proteinströme imitiert. In tierischem Fleisch sorgen größere Anlagerungen intramuskulären Fetts im Perimysium für eine ansprechende Marmorierung, Zartheit und Saftigkeit des Fleisches. Zur Imitation dieses Perimysiums wird über eine separate Kanalführung ein Sekundärstrom zugeführt und über multiple Kanäle so angeordnet, dass sie die Proteinströme partiell umschließen. Nach ersten Erprobungen der Zweistofflochblende mit einfachen Modellsystemen sollen im nächsten Schritt unterschiedliche Gelspezies mit Anteilen an emulgierten Pflanzenöl verwendet werden. Die so gebildeten komplexen Strukturen aus proteinreichen und ölhaltigen Phasen werden in der nachgeschalteten Kühldüse solidifiziert. Um eine beschleunigte Umsetzung des entwickelten Konzepts in der Industrie zu ermöglichen, ist die Durchführung von einer Skale-Up Studie im Anschluss von wesentlicher Bedeutung.

AZ: 20024/015

Zeitraum

01.08.2024 - 31.01.2027

Institut

Karlsruher Institut für Technologie (KIT) Institut für Bio- und Lebensmitteltechnik Lebensmittelverfahrenstechnik - Lebensmittelverfahrenstechnik

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Betreuer

Prof. Dr. Heike P. Karbstein