Pflanzliche Proteine in der Lebensmittelverarbeitung

Hülsenfrüchte wie Ackerbohnen, Erbsen, Kichererbsen und Linsen bieten vielfältige Einsatzmöglichkeiten. Sie werden unter anderem für Fleisch-, Milch- und Käsealternativen, Backwaren, Snacks und Fertiggerichte genutzt. Auch Nebenströme der Verarbeitung können durch Upcycling und Fermentation weiterverwendet werden. Zahlreiche Forschungsprojekte untersuchen neue Produkte, verbesserte Verarbeitungstechnologien und regionale Wertschöpfungsketten.

Das WKErBo-Projekt des Forschungsinstituts für biologischen Landbau (FiBL) und der Hochschule Fulda. Ziel des Projekts ist der Aufbau einer Wertschöpfungskette für ökologisch erzeugte Erbsen und Bohnen – vom Anbau auf dem Feld bis zur Verwendung in Großküchen und der Gastronomie. Im Mittelpunkt steht dabei die Entwicklung neuer Produkte für die Gemeinschaftsverpflegung.

Das Fraunhofer-Institut entwickelt in dem Projekt “Kerbse” fermentierte Käsealternativen auf Basis heimischer Erbsen. Das Projekt MycoPea untersucht zudem Fermentationsverfahren zur Nutzung von Nebenströmen der Erbsenverarbeitung. Ziel ist die Entwicklung veganer Lebensmittel auf Basis von Leguminosen und Speisepilzen. Zu den erwarteten Ergebnissen zählen Pilzbiomasse auf Erbsenbasis, Speisepilz-Tempeh sowie Wurst- und Fleischalternativen aus Pilzprotein.

Auch die Kichererbse gewinnt zunehmend an Bedeutung. Aquafaba wird als flüssiger Eiersatz genutzt. Darüber hinaus können Aquafaba-Flocken aufgrund ihrer längeren Haltbarkeit als Eiersatz in Emulsionen eingesetzt werden. Weitere Anwendungsbereiche sind Barista-Proteine, Snackprodukte oder gekeimte Kichererbsen für Salate. Ein Pilotprojekt von Soto und der Öko-Modellregion stadt.land.wü verbindet den regionalen Anbau von Kichererbsen in Franken mit ihrer Verarbeitung zu Falafel. Darüber hinaus zeigt das Unternehmen Hülsenreich, wie die Kichererbse auch im Süßwarenbereich eingesetzt werden kann, indem sie mit Schokolade umhüllt wird. Das Projekt CiceRegio verdeutlicht außerdem das Potenzial regionaler Wertschöpfungsketten am Beispiel der Kichererbsenerzeugung in der Modellregion Berlin/Brandenburg.

Auch die Linsen werden in zahlreichen veganen Fleisch- und Mahlzeitenalternativen sowie in Form von Crackern, Chips, Dips oder vorgegarten Produkten im Kühl- und Konservenregal wieder. Das Projekt Linse verfolgt dabei das Ziel, den Konsum heimischer Leguminosen insbesondere in der Außer-Haus-Verpflegung zu steigern und dadurch regionale Wertschöpfungsketten zu stärken.

Ein weiteres Innovationsfeld stellt die Nutzung von Nebenströmen aus der Verarbeitung von Hülsenfrüchten dar. Diese können für sogenannte Upcycling-Lebensmittel genutzt werden und bieten damit zusätzliche Wertschöpfungspotenziale. Das Projekt LegPlusMyk untersucht die Möglichkeit, Nebenströme mithilfe von Basidiomyceten zu fermentieren und daraus sensorisch attraktive Leguminosen- und Mykoproteine zu gewinnen. Ziel ist die Entwicklung innovativer pflanzlicher Proteinprodukte und Fleischalternativen auf Basis fermentierter Rohstoffe.

Die Erweiterung der Einsatzmöglichkeiten heimischer Körnerleguminosen wie Ackerbohne, Erbse und Linse steht auch im Mittelpunkt des Projekts LeguDryProt. Dabei wurde untersucht, wie sich Passagenvermahlung und Windsichtung auf die Qualität, Sicherheit und Funktionalität proteinangereicherter Mehlfraktionen auswirken. Die gewonnenen Erkenntnisse sollen den Einsatz dieser Rohstoffe in Backwaren und Teigprodukten fördern.

Neben technologischen Fragestellungen werden auch ernährungsphysiologische und marktbezogene Aspekte betrachtet. So untersucht das Projekt EatLegu die gesundheitlichen Eigenschaften traditioneller und innovativer Leguminosenprodukte. Gleichzeitig sollen Ansätze entwickelt werden, um die Vermarktung von Hülsenfrüchten zu verbessern und deren Akzeptanz bei Verbraucherinnen und Verbrauchern zu erhöhen. 

Insgesamt verdeutlichen die zahlreichen Projekte das große Potenzial heimischer Leguminosen für die Entwicklung innovativer, nachhaltiger und regionaler Lebensmittel.

Getreide und Pseudogetreide wie Weizen, Hafer, Quinoa und Amaranth bieten ebenfalls großes Potenzial. Weizenprotein wird beispielsweise für Seitan, Backwaren sowie als Emulgator oder Schaumbildner eingesetzt. Haferprotein findet Verwendung in Drinks, Riegeln, Backwaren, Nudeln und Speiseeis. Quinoa und Amaranth werden unter anderem für Cerealien, Riegel, Snacks und Fertigprodukte genutzt.

Hafer hat sich in den vergangenen Jahren als vielseitiger Rohstoff etabliert. Während Haferdrinks mittlerweile zu den bekanntesten pflanzlichen Milchalternativen zählen, eröffnen Haferproteine zahlreiche weitere Einsatzmöglichkeiten. Mit der Entwicklung nachhaltiger Verarbeitungsansätze beschäftigt sich unter anderem das Forschungsprojekt funHapro, das innovative Technologiekonzepte für die Nutzung von Nebenströmen der Haferverarbeitung entwickelt und so zur effizienteren Rohstoffnutzung beiträgt.

Ölsaaten und Nüsse wie Soja, Hanf, Erdnuss und Mandeln werden ebenfalls vielseitig eingesetzt. Soja ist ein etablierter Rohstoff für Fleisch- und Milchalternativen. Nebenprodukte wie Okara können für Upcycling-Lebensmittel genutzt werden. Hanfprotein wird vor allem in Proteinpulvern und Backwaren eingesetzt, während Erdnuss- und Mandelprotein für Shakes, Backwaren und weitere pflanzliche Produkte geeignet sind.

Hanfprotein erfährt zunehmend Aufmerksamkeit als pflanzliche Proteinquelle. Derzeit wird es vor allem in Form von veganen Proteinpulvern eingesetzt, beispielsweise für Sportlerinnen und Sportler oder als Ergänzung einer proteinreichen Ernährung. Darüber hinaus eignet sich Hanfprotein zur Anreicherung von Backwaren und anderen Lebensmitteln. Innovative Verwertungsansätze verfolgt das Projekt Hemp4Food, das die Nutzung des bei der Ölgewinnung anfallenden Hanfpresskuchens untersucht. Ziel ist die Entwicklung von pflanzlichen Wurst- und Seafood-Alternativen, um bislang wenig genutzte Nebenströme einer hochwertigen Verwendung zuzuführen.

Auch Lupine, Raps und Luzerne werden zunehmend als alternative Proteinquellen erforscht. Lupinen finden bereits Verwendung in Fleischalternativen, Würzsaucen und fermentierten Produkten. Forschungsprojekte untersuchen zudem die Gewinnung hochwertiger Proteine aus Lupinen, Raps und Luzerne sowie die Nutzung bislang wenig verwendeter Nebenströme.

Die Weiterentwicklung der Lupine als Rohstoff für die Humanernährung wird durch verschiedene Forschungsprojekte unterstützt. Das Projekt LuproCess untersucht die ressourceneffiziente Gewinnung hochwertiger Proteine und Ballaststofffraktionen aus schmalblättrigen Bitterlupinen. Neben der Herstellung funktioneller Inhaltsstoffe für Lebensmittel steht hierbei insbesondere die nachhaltige Nutzung anfallender Nebenströme im Fokus.

Auch Rapssamen rücken zunehmend als potenzielle Proteinquelle für die menschliche Ernährung in den Fokus wissenschaftlicher Forschung. Im Projekt CryoHusking wird ein innovatives kryogenes Schälverfahren entwickelt, das als nachhaltige Schlüsseltechnologie die Nutzung von Rapsproteinen für Lebensmittelanwendungen ermöglichen soll. Ziel ist es, die Proteinqualität zu verbessern und neue Einsatzmöglichkeiten für Raps in der Humanernährung zu erschließen.

Darüber hinaus wird auch das Potenzial von Luzerne als alternative Proteinquelle untersucht. Das Projekt Projekt LuzPro4Human befasst sich mit der Gewinnung und Nutzung von Luzerneproteinen für die menschliche Ernährung. Dabei soll die traditionell als Futtermittel bekannte Pflanze als nachhaltige und regionale Proteinquelle für innovative Lebensmittel nutzbar gemacht werden.

Neben der Erschließung neuer Proteinquellen stehen auch innovative Verarbeitungstechnologien im Mittelpunkt aktueller Forschungsarbeiten. So verfolgt das Projekt EcoProMill das Ziel, ein neuartiges Vermahlungsmodul für Leguminosen zu entwickeln, um im Rahmen einer Trocken-Nass-Extraktion eine ressourceneffiziente Proteinanreicherung zu ermöglichen. Durch die Optimierung der Verarbeitungsschritte sollen hochwertige Proteinfraktionen gewonnen und gleichzeitig Energie- und Rohstoffverluste reduziert werden.