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Klärung der Ursachen des bitter-adstringierenden Fehlgeschmacks von pflanzlichen Proteinisolaten und Erarbeitung technologischer Parameter für eine Qualitätsverbesserung
Projekt
Förderkennzeichen: AiF 18814 N
Laufzeit: 01.01.2015
- 31.12.2018
Fördersumme: 486.420 Euro
Forschungszweck: Angewandte Forschung
Weltweit werden Proteinisolate aufgrund ihrer technofunktionellen Eigenschaften als Emulgatoren, Schaumbildner oder Wasserbinder bei der Herstellung verschiedener Lebensmittel, wie z.B. Backwaren, Suppen, Soßen, Aufstrichen und Wurstwaren, eingesetzt. Obwohl pflanzliche Proteine eine nachhaltigere Rohstoffquelle darstellen, eine hervorragende Technofunktionalität aufweisen und wirtschaftlich attraktiver sind, werden bislang vor allem tierische Proteine, wie Casein/Caseinate, Molkenproteine und Eipulver, eingesetzt. So ist es nicht verwunderlich, dass 2012 der Anteil an pflanzlichen Proteinen auf dem Weltmarkt mit ca. 1,7 Mio. Tonnen noch deutlich unter dem Anteil tierischer Proteine (2,3 Mio. Tonnen) lag.
Obwohl der Bedarf an hochwertigen Pflanzenproteinen als Lebensmittelzutat in Europa stetig wächst, sind ihre Einsatzmöglichkeiten gegenwärtig noch durch eine unbefriedigende Sensorik beschränkt. Den pflanzlichen Proteinpräparaten werden neben bohnigen oder grasigen Aromaeindrücken vielfach auch eine starke Bitterkeit und Adstringenz sowie generell ein im Vergleich zu tierischen Proteinen flacher oder unharmonischer Geschmackseindruck zugeschrieben. In Abhängigkeit der Lebensmittelapplikation können diese Fehlgeschmacksattribute derart in den Vordergrund treten, dass die Verwendung von pflanzlichen Proteinpräparaten in Lebensmitteln nur eingeschränkt bzw. nicht ohne maskierende Zusatzstoffe möglich ist.
Während die Ursachen für die bohnig-grasigen Aromaeindrücke mittlerweile größtenteils aufgeklärt sind und erste Strategien zur Aromaverbesserung existieren, sind im Bereich der Geschmacksstoffforschung bislang kaum systematische Studien vorzufinden. Trotz fehlender molekular-sensorischer Betrachtungen wird die Bitterkeit bzw. die Adstringenz der pflanzlichen Proteine vielfach auf die Anwesenheit von nicht-kovalent bindenden, sekundären Pflanzeninhaltsstoffen, wie beispielsweise von Saponinen oder Polyphenolen, zurückgeführt. Auch fehlen bislang Untersuchungen, in denen der intrinsische
Geschmack von hochreinen Proteinen Forschungsgegenstand war. Sowohl für
Hersteller von Proteinzutaten als auch für die Anwender aus dem Bereich der Lebensmittelindustrie besteht deshalb ein großes Interesse, einerseits die störenden geschmacksaktiven Verbindungen zu identifizieren und andererseits v.a. technologische Wege zu finden, diese zu entfernen oder deren Konzentrationen im Zielprodukt zumindest soweit zu verringern, dass sie in
den entsprechenden Lebensmittelapplikationen unterhalb der Geschmacksschwelle liegen.
Ziel des Forschungsvorhabens ist es, Proteinkonzentrate und -isolate aus Erbsen,
Soja und Raps, die einen bitter/adstringierenden Fehlgeschmack aufweisen, hinsichtlich ihrer orosensorisch aktiven Verbindungen mittels fraktionierter Geschmacksverdünnungsanalysen zu untersuchen. Die so gewonnenen Erkenntnisse werden gezielt für eine Optimierung verfahrenstechnischer Prozesse (Entölung, Extraktion, Fällung/Filtration) zur Gewinnung der Proteinpräparate eingesetzt,
um sensorisch verbesserte Proteinzutaten mit verringerter Bitterkeit bzw.
Adstringenz zur Verfügung zu stellen.
Abschließende Applikationsstudien mit den neu entwickelten, organoleptisch verbesserten Proteinisolaten sollen darüber hinaus neue Einsatzgebiete in der Lebensmittelindustrie aufzeigen. Zudem werden vereinfachte Analysenmethoden entwickelt, die der mittelständischen Industrie anhand der Messung von bitteren bzw. adstringierenden Schlüsselgeschmacksstoffen eine schnelle und sichere
Qualitätsbewertung von kommerziell erhältlichen Proteinpräparaten ermöglichen soll.
Abschnittsübersicht
Fachgebiete
- Verfahrenstechnik Lebensmittel
- Lebensmittelmikrobiologie
