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Verfahrenstechnik 3/2017

Verfahrenstechnik 3/2017

VERFAHRENSTECHNIK IM

VERFAHRENSTECHNIK IM ALLTAG I SERIE Mal zäh, mal zart Soja und Erbsen liefern pflanzliches Eiweiß für Fleischersatz Der Appetit von Vegetariern und Veganern auf Produkte, die wie Fleisch schmecken, aber kein Fleisch sind, ist groß. Laut Aussage des Vegetarierbunds Deutschland verzeichnen Fleischalternativen seit 2008 ein stetiges Umsatzplus von jährlich rund 30 %. Hergestellt werden vegetarische oder auch vegane „Schnitzel“ und „Frikadellen“ oft aus Soja. Aber die Gier nach Soja hat zum Teil zu verheerenden Folgen für den Bestand der Regenwälder geführt und dem Sojaanbau ein miserables Image beschert (auch weil der meiste Soja gentechnisch verändert ist). Wissenschaftler und Lebensmittelindustrie haben deshalb nach einem Ersatz gesucht und ihn in der Erbse gefunden. Auch sie ist ein hervorragender Eiweißlieferant und kann hierzulande angebaut werden. Fleischimitate auf Erbsenbasis werden bereits industriell hergestellt und sind im Handel erhältlich. Autorin: Sybille Nitsche, Stabsstelle Presse, Öffentlichkeitsarbeit und Alumni, TU Berlin Die Hersteller solchen Fleischersatzes stehen jedoch vor einer Herausforderung: Soja variiert erheblich in seiner Beschaffenheit, sodass die hergestellten Produkte sehr stark in ihrer Qualität schwanken und es oft zu Fehlprodukten kommt. Mal hat das vegane „Fleisch“ die gewünschte faserige Struktur, wie man es von gutem Schweinefleisch kennt, dann wiederum ist es zäh wie Gummi oder schwammig. „Im Moment untersuchen wir, was die Ursachen für diese Qualitätsschwankungen sind, warum selbst bei dem gleichen Ausgangsprodukt der Herstellungsprozess nicht immer zum gleichen Endprodukt führt“, sagt die Lebensmitteltechnologin Elisabeth Högg, die am Fachgebiet Lebensmittelbiotechnologie und -prozesstechnik der TU Berlin forscht. Denn es fehlen entscheidende Kenntnisse über die bei der Produktion stattfindenden Wechselwirkungen. „Während der Extrusion werden die Proteine in ihrer Struktur verändert. Die zuvor knäuelartigen Eiweiße falten sich zu Strängen auf und diese verbinden sich miteinander. Dadurch entsteht eine fleischähnliche Struktur. Wie und welche Mechanismen genau ablaufen, ist noch nicht geklärt“, sagt Elisabeth Högg. Das Soja- oder Erbsenmehl wird mit Wasser in einem sogenannten Extruder unter hohem Druck, hohen Scherkräften und bei Temperaturen über 100 °C zu einer teigigen Masse geknetet. Dies geschieht durch Schneckenstäbe, die eine ähnliche Geometrie wie bei einem Fleischwolf haben. Aus dem Extruder wird die Masse dann in eine Kühldüse gedrückt. Dort wird sie auf 70–50 °C heruntergekühlt. Dieser Abkühlungsprozess hat einen wichtigen Einfluss auf die Ausbildung der Faserstruktur. „Wir vermuten, dass bei einer schnellen Abkühlung die Faserbildung vermindert wird; eine langsame und gleichmäßige Abkühlung die Faserbildung jedoch unterstützt“, so Elisabeth Högg. Wenn 2018 das Projekt abgeschlossen sein wird, wollen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler exakte Aussagen darüber treffen können, wie sich das Zusammenspiel von Rohstoff, Extruder und Kühldüse verhält. Auf der Grundlage der experimentellen Ergebnisse und numerischen Simulationen soll ein Scale-up erstellt werden, anhand dessen dann ablesbar ist, welche Rohstoffeigenschaften (Proteingehalt, Proteinzusammensetzung), welche Parameter des Extruders (Temperierung des Gehäuses, starke/ schwache Befüllung, Drehgeschwindigkeit der Schnecken) und welche der Kühldüse (Geometrie der Kühldüse, Kühlrate) wie aufeinander abgestimmt werden müssen, um das gewünschte langfaserige „Pflanzenfleisch“ zu produzieren. Foto: TU Berlin/PR/PhilippArnoldt www.tu-berlin.de/?id=162269 42 VERFAHRENSTECHNIK 3/2017

VORSCHAU IM NÄCHSTEN HEFT: 4/2017 ERSCHEINUNGSTERMIN: 04. 04. 2017 • ANZEIGENSCHLUSS: 20. 03. 2017 01 02 03 01 Der wesentliche Vorteil einer neuen Dekantergeneration ist der modulare Aufbau, der je nach Kundenanforderungen geändert werden kann und somit eine individuelle Lösung bei der Anpassung standardisierter Maschinen bietet 04 Der direkte Weg Internet: www.verfahrenstechnik.de E-Paper: www.engineering-news.net Redaktion: redaktion@verfahrenstechnik.de 02 Ein Risiko bei Biogasanlagen ist die Dichtheit sämtlicher Verbindungen, denn bei Austritt besteht unter Umständen Explosionsgefahr; um Dichtheit dauerhaft zu erreichen, wurde auf eine gefüllte PTFE-Dichtung gewechselt 03 In der Prozessindustrie aus Kostengründen auf Sicherheit zu verzichten, kann Anlagenbetreiber teuer zu stehen kommen – eine systematische Risikobeurteilung ist daher beim Anlagenbau unabdingbar (Foto: Fotolia) 04 Wärmebildkameras spielen bei der Wartung eine wichtige Rolle: ihre Handhabung ist einfach, eine Aufnahme schnell gemacht; doch ein Bild, das als Nachweis dienen soll, muss bestimmten Anforderungen standhalten (Änderungen aus aktuellem Anlass vorbehalten) VERFAHRENSTECHNIK 3/2017 43

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