Forschte im Rahmen des IGF-Projekts an der TU Berlin – und heute auf Unternehmensseite: Elisabeth Högg bei Nassextrusionsversuchen.  Philipp Arnoldt  © PhilippArnoldt / TU Berlin
Forschte im Rahmen des IGF-Projekts an der TU Berlin – und heute auf Unternehmensseite: Elisabeth Högg bei Nassextrusionsversuchen. Philipp Arnoldt © PhilippArnoldt / TU Berlin

Noch vor einigen Jahren fristeten Tofu-Wiener, Erbsen-Patties oder Soja-
Schnitzel ein Nischendasein. Inzwischen sind sie im Kühlschrank vieler
Menschen angekommen: Im ersten Quartal 2020 stieg der Absatz auf rund
20.000 Tonnen, das entspricht einem Anstieg um 37 Prozent gegenüber dem
Vorjahresquartal. Eine dynamische Entwicklung wie nie zuvor wird für die
kommenden Jahre erwartet – globale Kampagnen wie der Veganuary (ein
“veganer Januar”) tragen auch hierzulande dazu bei: Ethische,
gesundheitliche und ökologische Gründe sprechen für viele Verbraucherinnen
und Verbraucher für den Konsum der pflanzenbasierten Alternativen zum
Fleisch.

Doch der Veggie-Boom konnte erst an Fahrt aufnehmen, seitdem die Qualität
stimmt und die Produkte nicht mehr etwas versprechen, was sie nicht halten
können – vor allem die Strukur und die Konsistenz vieler Produkte war bis
vor wenigen Jahren nicht wirklich überzeugend: Der typische Biss der
fleischbasierten Vorbilder fehlte.

Dies zu ändern, war das Ziel eines Projektes der Industriellen
Gemeinschaftsforschung (IGF), das über den Forschungskreis der
Ernährungsindustrie e.V. (FEI) koordiniert wurde. Drei
Wissenschaftlerteams der Technischen Universität Berlin, des Deutschen
Instituts für Lebensmitteltechnik in Quakenbrück und des Karlsruher
Instituts für Technologie (KIT) haben gemeinsam daran geforscht. Mit
großem Erfolg!
Unterstützt und begleitet wurde das 2018 abgeschlossene Projekt von einem
Ausschuss aus 21 Unternehmen, darunter 12 kleinen und mittelständischen
Unternehmen sowie drei Branchenverbänden.

Um die Weichen für eine gleichbleibend hohe Qualität der
Alternativprodukte zu stellen, nahm das Projektteam eine
Schlüsseltechnologie unter die Lupe, die auch zuvor schon für die
Produktion von pflanzlichen Fleischalternativen eingesetzt wurde: Die
Nassextrusion, auch High-Moisture-Extrusion genannt. Doch das hohe
Potential dieses Verfahrens konnte vor Beginn der Forschungsarbeiten 2015
nur unzureichend ausgeschöpft werden. Denn wie der Prozess im Detail
funktioniert und welche Wechselwirkungen dabei eine Rolle spielen, war
weitgehend unbekannt – eine Black Box für jeden Hersteller. Sie mussten
bei der Entwicklung hochwertiger neuer Produkte auf einen zeit- und
kostenaufwändigen Trial-and-Error-Prozess setzen und fanden bei
Qualitätsschwankungen häufig nicht die Ursache.

Mit den Ergebnissen des IGF-Projekts wird Herstellern von
pflanzenbasierten Proteinprodukten nun ermöglicht, bereits im Vorfeld der
Produktion und in Abhängigkeit der eingesetzten Rohstoffe die
erforderlichen Parameter des Extrusionsprozesses festzulegen und so
hochwertige Produkte mit gewünschter Struktur herzustellen. Die Gefahr von
Ausfallzeiten und Fehlchargen wird dadurch erheblich minimiert. Dies ist
besonders für kleine und mittlere Unternehmen bedeutend, da diese in
diesem kontinuierlich wachsenden Markt besonders aktiv sind.

Dass auch junge Unternehmen von Industrieller Gemeinschaftsforschung
profitieren, bestätigt Dr. Achim Knoch, Head of R&D/Quality bei der Like
Meat GmbH in Düsseldorf, die 2013 gegründet wurde und auf das Know-How aus
der Forschung setzt: "Die Ergebnisse des IGF-Projekts haben dazu
beigetragen, dass wir heute mit weniger Verlusten und effektiver Produkte
von hoher Qualität herstellen können."

Durch die gezielte Variation von Rezeptur und Bearbeitungsparametern
gelingt es inzwischen vielen Unternehmen kontinuierlich besser, die
Struktur von Produkten aus Pflanzenproteinen noch genauer an die von
unterschiedlichen Fleischarten anzugleichen und damit den Erwartungen von
Verbraucherinnen und Verbrauchern zu entsprechen. Sie leisten damit einen
Beitrag zur Erhöhung des Anteils an pflanzlichem Protein in der Ernährung
der Bevölkerung.

Der entwickelte Modellierungsansatz wurde nach Abschluss des IGF-Projektes
vertieft – im Rahmen eines Kooperationsprojektes des Zentralen
Innovationsprogramms Mittelstand (ZIM), das ebenso wie die Industrielle
Gemeinschaftsforschung von Bundesministerium für Wirtschaft und Energie
gefördert wird.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Forschungsstellen:
Technische Universität Berlin, Institut für Lebensmitteltechnologie und
Lebensmittelchemie, FG Lebensmittelbiotechnologie und -prozesstechnik
Deutsches Institut für Lebensmitteltechnik e.V. (DIL), Quakenbrück
Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Bio- und
Lebensmitteltechnik, Teilinstitut I: Lebensmittelverfahrenstechnik