Ziel unserer Forschung war ein Verfahren zur Herstellung eines veganen Fischfilet-Ersatzprodukts auf der Basis von texturierten, pflanzlichen Proteinen. Der Schwerpunkt des Vorhabens lag auf der Erzeugung von „fischtypischen“ Charakteristika wie Geschmack, struktureller Aufbaus, Textur und maßgebliche ernährungsphysiologische Eigenschaften. Primär galt die Rekonstruktion der metamerischen Fischmuskelstruktur als technologische Herausforderung. Im Projekt wurden dann komplexe Extrudate aus pflanzlichen Leguminosen-Proteinen unter Verwendung weiterer Stoffe (Hydrokolloide, Mineralstoffe, Aromakomponenten, Speiseöle) hergestellt. Mittels Nassextrusion sollte eine fischähnliche Struktur aufgebaut werden. Dabei wurden mithilfe eines beheizbaren Doppelschnecken-Extruders in Kombination mit einer Kühldüse zahlreiche Funktionsmuster hergestellt. Es galt, die Auswirkungen der Kochtemperaturen und der Kühldüsentemperaturen zu untersuchen. Der Unterschied zwischen Heizzonentemperatur und Kühldüsentemperatur hatte einen großen Einfluss auf die Strukturbildung. Das Ziel einer fischfleischartigen Struktur, gekennzeichnet durch eine segmentierte Lamellenstruktur analog zu den Myomeren, konnte mittels einer O/W-Emulsion erreicht werden. Daran maßgeblich beteiligt waren in die Proteinmatrix nicht eingebundene Ölanteile aus der Emulsion, welche intermolekulare Protein-Proteinbindungen entlang des Strömungsprofils partiell verhinderten.
Zur Angleichung der Extrudate an die Nährwertzusammensetzung und Sensorik von Fischfleisch (Makrele) wurde der Einsatz von Mineralstoffen, Vitaminen, Ölen mit Omega- 3-Fettsäuren und Algenpräparaten hinsichtlich sensorischer und technologischer Auswirkungen untersucht. Der Einsatz von Kalium (Hauptmineralstoff der Makrele) in der Nassextrusion führte zu einer Strukturabnahme und signifikanten Erweichung; die Zugabe von Methylcellulose konnte diesen Effekt unterbinden. Darüber hinaus verringerte sie die Wasseraufnahme des Extrudats bei 24 stündiger Lagerung in Wasser. Der Einsatz von Lecithin zeigte diesbezüglich keine Auswirkungen. Die Abbaurate von Vitaminen im Prozess der Extrusion am Beispiel von Ascorbinsäure lag zwischen 40 und 50 %. Eine Erhöhung der Abbaurate mit zunehmender Kochzonentemperatur war nicht feststellbar. Der Einsatz von Omega-3-fettsäurereichen Ölen bewirkte im Vergleich zu raffiniertem Rapsöl nach dem Extrudieren eine höhere Lipidoxidation. Diese lag jedoch bei Verwendung eines Algen-Omega-3-Öls im akzeptablen Bereich. Ein fischtypisches Aromaprofil ließ sich mit einem veganen Fischaroma ab einer Konzentration von 1 % erreichen, ab einer Konzentration von 2,5 % konnte der Eigengeschmack des Erbsenproteins vollständig maskiert werden.
Ergebnis des Projektes FiFi ist eine Technologie zur Erzeugung eines veganen Fischfilet- Ersatzprodukts auf der Basis von pflanzlicher Proteine mit den maßgeblichen fischfleischtypischen Charakteristika hinsichtlich Textur, Struktur, Nährwert und Sensorik. Die besten Resultate erbrachte die Verwendung eines Erbsenproteinisolats; Ackerbohnenprotein hingegen erzeugte deutlich dunklere und festere Extrudate. Formstabilität, Textur und sensorische Qualität wurde durch eine küchentechnische Weiterverarbeitung wie Dämpfen oder Braten) nicht beeinträchtigt.
Innovationskompetenz (INNO-KOM) des BMWK,
Modul Marktorientierte Forschung (MF)
EuroNorm GmbH
M. Sc., Annekathrin Lochny
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