Dekanter im Technikum an der Universität Hohenheim zur Gewinnung von nativen Pflanzenproteinfraktionen (Foto: Universität Hohenheim / FEI)
Vom Hafer- oder Erbsendrink bis zur Käse-Alternative aus Cashewnüssen: Pflanzliche Alternativen zu Milchprodukten erfreuen sich bei vielen Verbraucherinnen und Verbrauchern zunehmender Beliebtheit – das Angebot ist vielfältiger geworden, die Nachfrage wächst kontinuierlich. Im Jahr 2022 lag der Umsatz mit dieser Produktgruppe in Deutschland bei 700 Millionen Euro.
Bei der Auswahl der pflanzlichen Rohstoffe spielen neben der Zusammensetzung auch Nachhaltigkeitsaspekte eine immer größere Rolle: So wird ein regionaler Anbau von heimischen Rohstoffen wie Hafer oder Erbse gegenüber importiertem Rohmaterial bevorzugt. In der Produktion werden die trockenen Samen nach der Vorbehandlung aufgeschlossen und mit Wasser extrahiert, um im Anschluss die Feststoffe abzutrennen: Ziel ist es, eine pflanzliche Dispersion mit einer möglichst hohen Konzentration an Proteinen zu erhalten. Die Ausbeute hängt maßgeblich von der Zusammensetzung der Proteine ab, die wiederum Schwankungen unterliegt, die von Sorte, Region, Anbaubedingungen, Boden und Klima.
Pflanzliche Proteine lassen sich in vier Hauptfraktionen unterteilen: wasserlösliche Albumine und Globuline, ethanollösliche Prolamine und nicht-extrahierbare Gluteline. Gelänge es, die dominierenden Globuline und auch Albumine in der Rohware zu quantifizieren, könnte der gesamte Prozess gezielt auf die Zusammensetzung der Rohstoffe abgestimmt werden. Doch bislang stehen keine geeigneten Analysenmethoden und Referenzmaterialien für den industriellen Einsatz zur Verfügung. Ein Fall für die Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF)!
Im Rahmen eines aktuellen IGF-Vorhabens arbeiten das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und die Universität Hohenheim gemeinsam an der Charakterisierung der Proteinfraktionen, wobei die Entwicklung entsprechender Analysenmethoden essentiell ist. Diese dienen dazu, die Proteinfraktionen der pflanzlichen Rohstoffe für die Herstellung von Milchprodukte-Alternativen qualitativ und quantitativ zu bewerten. Mit den Erkenntnissen können im Anschluss die Prozessparameter gezielt auf die Rohmaterialzusammensetzung angepasst werden, um eine optimale Qualität des Endproduktes zu erzielen.
Mit den im Rahmen des Vorhabens entwickelten Methoden zur Bewertung der Proteinfraktionen von Erbse und Hafer wird insbesondere die Rohstoffauswahl deutlich vereinfacht. Dadurch werden Fehlproduktionen vermieden, so dass der gesamte Prozess nachhaltiger wird – davon profitieren Hersteller wie Zulieferer jeder Größe. Für kleine und mittelständische Unternehmen (KMU) ist dieses Vorhaben von besonderer Bedeutung, da diese im rasant wachsenden Markt von proteinreichen, pflanzenbasierten Produkten mit Innovationen in den verschiedenen Produktkategorien rasch ihr Portfolio erweitern können – mit dem entscheidenden Know-how aus der IGF.
Informationen zum IGF-Projekt 22684 N “Charakterisierung von Erbsen- und Haferproteinfraktionen zum Auslegen und Optimieren von Prozessen für die Herstellung von Alternativen zu Milchprodukten”
