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Ackerbohnenproteinkonzentrat als Lebensmittelzutat
Ziel des Forschungsprojekts "QualiFabaBean" war es, Proteine aus Ackerbohnen zu gewinnen und deren ernährungsphysiologische und sensorische Eigenschaften zu verbessern. Dazu stand die Reduktion antinutritiver Inhaltsstoffe sowie die Inaktivierung endogener Enzyme im Fokus.
Empfehlungen für die Praxis
Der Einsatz von Ackerbohnenproteinkonzentraten gibt Unternehmen der Lebensmittelindustrie die Chance neue und innovative Produkte zu entwickeln. Aus dem mehrjährigen Forschungsprojekt "QualiFabaBean" lassen sich folgende Empfehlungen ableiten:
Maßnahmenempfehlung für Landwirtschaft und Müllerei
- Auf die Verwendung vicinarmer bzw. vicinfreier Sorten sollte geachtet werden.
- Zur Reduktion des Tanningehalts sollten die Saaten vorab geschält werden.
- Bei Einsatz des Kernmehls sollte eine hydrothermische Behandlung der Saaten erfolgen.
Maßnahmenempfehlungen für Verarbeitung
- Eine wässrige Extraktion bei leicht alkalischem (alk.) pH-Wert mit Fällung der Proteine am isoelektrischen Punkt (pH 4,5) verringert das Vorkommen antinutritiver Inhaltsstoffe (siehe Abbildung 1).
- Der Einsatz von bis zu 5 Prozent Proteinkonzentrat in Burger-Patties bzw. vegetarischen Bällchen liefert Produkte mit guten Qualitätseigenschaften (Textur, Sensorik)
Pflanzliche Proteine mit verbesserten nutritiven und sensorischen Eigenschaften geben Raum für kreative Entwicklungen vegetarischer und veganer Lebensmittel.“
Michael Walk, Fa. Creativeaty
Informationen zum Projekt
Ackerbohnen sind aufgrund ihres hohen Proteingehalts und ihrer lokalen Verfügbarkeit ein innovativer Rohstoff, der nicht nur die heimische Landwirtschaft stärkt, sondern darüber hinaus zur Versorgung mit pflanzlichem Protein beitragen kann. Dies ist aufgrund der steigenden Nachfrage nach Proteinquellen sowie der wachsenden Bedeutung der beiden Aspekte Nachhaltigkeit und Wertschöpfung von großer Bedeutung.
Insbesondere für die Herstellung von pflanzlichen Lebensmitteln gilt es geeignete Proteinzutaten zu finden, die sich sowohl ernährungsphysiologisch als auch technologisch für die Herstellung von u.a. Fleischalternativen eignen.
Darüber hinaus müssen diese Lebensmittelzutaten sehr gute sensorische Eigenschaften aufweisen, damit sie im Endprodukt bei der Endverbraucherschaft zu einer hohen Akzeptanz führen.
Trockentechnische Fraktionierung
Ein Sortenscreening zeigte, dass je nach Ackerbohnengenotyp der Proteingehalt von 28 bis 34 % bezogen auf die Trockensubstanz oder der Vicingehalt von 2 bis 9 mg/g Probe variierte. Durch das Schälen und Sichten ließen sich die meist in der Schale lokalisierten Tannine entfernen. Mittels einer hydrothermischen Behandlung ist es gelungen, endogene Enzyme wie die Peroxidase und die Lipoxygenase zu inaktivieren und so das sensorische Profil der Ackerbohnenmehle zu verbessern.
Nasstechnische Fraktionierung
Mittels alkalischer Extraktion ließen sich Konzentrate mit einem Proteingehalt > 70 % gewinnen. Durch diesen Verfahrensschritt wurden Trypsininhibitoren abgereichert und die endogenen Enzyme vollständig inaktiviert (Abb. 3). Zudem ließ sich der Vicingehalt um ca. 50 % reduzieren. Die Bewertung der funktionellen Eigenschaften ergab eine Proteinlöslichkeit von ca. 70 % sowie sehr gute Emulgier- eigenschaften. Sensorisch wurde bei den Proteinkonzentraten ein leicht grasiger bzw. bitterer Geschmack festgestellt.
Übertragung in den industriellen Maßstab
Die Übertragbarkeit der Proteinextraktion vom Labormaßstab in den großindustriellen Maßstab (2000 L) wurde auf den Anlagen des Fraunhofer Instituts für Verfahrenstechnik und Verpackung (IVV) gezeigt. Die Proteinkonzentrate erzielten vergleichbare Extraktionsausbeuten und Proteingehalte und wiesen ähnliche funktionellen Eigenschaften auf, wie jene im Labormaßstab gewonnen Konzentrate. Die Gewinnung von nasstechnisch fraktioniertem Ackerbohnenprotein im Industriemaßstab wurde in Deutschland noch nicht realisiert.
Anwendung als Fleischalternative
Das Proteinkonzentrat wurde für die Herstellung von Burger- Patties in Modellrezepturen eingesetzt (Abb. 4). Der Transfer in den industriellen Maßstab gelang der Fa. Creativeaty, die u.a. vegane Hackbällchen mit kommerziellem Ackerbohnen- protein herstellt (Abb. 3). Aufgrund der verbesserten Saftigkeit und Textur der Produkte erhöhte sich deren Akzeptanz. Der im Konzentrat wahrgenommene grasige bzw. bittere Geschmack wurde von den Testpersonen im Endprodukt nicht identifiziert.
Zum Abschlussbericht des Projekts
Weitere Informationen finden Sie auf der Homepage des Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV.
M.Sc. Maike Föste - Projektleitung, Dr. rer.nat Stephanie Mittermaier
Fraunhofer Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV
Abteilung Verfahrensentwicklung Lebensmittel
85354 Freising
Fraunhofer Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV
Giggenhauser Str. 35
85354 Freising
Maike Föste
E-Mail: Maike.foesteivv.fraunhoferde
Telefon: +49 (0)8161 491-456
06/2017 - 11/2020
Die Inhalte dieser Seite finden Sie hier auch in einem Praxismerkblatt als PDF-Datei.
Letzte Aktualisierung 11.11.2022
