Extrusion für die Herstellung pflanzlicher Proteinprodukte

Extrusion für die Herstellung pflanzlicher Proteinprodukte

Um Burger, Geschnetzeltes oder Proteinriegel auf pflanzlicher Basis herzustellen, braucht man Proteinmehle oder Proteinkonzentrate aus Hülsenfrüchten, Getreide oder Ölsaaten.  Diese werden durch Extrusion in die gewünschte Struktur und Form gebracht. Das Verfahren ist jedoch in der Bio-Branche jedoch nicht unumstritten.

Pflanzliche Proteinprodukte sind im Kommen. So kauften die Konsumentinnen und Konsumenten in Deutschland 2020 rund 53 Prozent mehr Fleischersatzprodukte als im Vorjahr. In den ersten drei Quartalen 2021 stieg die Nachfrage um weitere 38 Prozent. Allerdings wächst der Markt für konventionelle Pflanzenproteinprodukte deutlich schneller als der für Bio-Proteinprodukte. Am konventionellen Lebensmittelmarkt sind Fleisch- und Milchersatz 2021 unter den Frischeprodukten die einzigen Produktgruppen, die nennenswerte Zuwächse generieren. Bio-Herstellungsunternehmen sind häufig länger mit der Produktentwicklung beschäftigt, da sie mit deutlich weniger Zusatz- und Hilfsstoffen auskommen müssen als konventionell arbeitende Unternehmen. Dennoch erreichen Bio-Proteinprodukte einen – allerdings sinkenden – Marktanteil von knapp 30 Prozent am gesamten Pflanzenproteinmarkt.

Pflanzliche Proteinprodukte sollen sättigen, also genug Eiweiß enthalten. Optimalerweise sollten sie zu einer vollwertigen Ernährung beitragen. Bei der Kundschaft gibt es unterschiedliche Vorlieben: Einige wollen fleischähnliche Produkte, anderen ist das nicht wichtig.

Mehle, Konzentrate oder Isolate als Ausgangsstoff

Pflanzliche Proteinprodukte lassen sich generell aus Getreide, Ölsaaten oder Hülsenfrüchten herstellen. Getreide enthält je nach Sorte zwischen zehn und 15 Prozent Rohprotein. Hülsenfrüchte kommen auf 20 bis 26 Prozent. Um den Eiweißgehalt der Endprodukte zu erhöhen, arbeiten viele Herstellerinnen und Hersteller mit Konzentraten. Die wichtigsten Bausteine für pflanzliche Proteinprodukte sind entfettete Presskuchen von Ölsaaten oder veredelte Auszüge von Hülsenfrüchten. Die Entfettung der Ölkuchen ist in der Bio-Verarbeitung viel aufwendiger als bei der konventionellen Verarbeitung, da verschiedene chemische Entfetter nicht zugelassen sind. Daher ist es für Bio-Betriebe einfacher mit Erbsen oder Bohnen zu arbeiten, die kaum Fett enthalten.

Die Bausteine für Pflanzenproteine  sind also Proteinmehle mit einem Eiweißgehalt von 20 bis 30 Prozent – das sind in der Regel gemahlene Ausgangstoffe aus den oben genannten Pflanzen. Konzentraten wird Wasser entzogen, sie enthalten 50 bis 60 Prozent Protein. Isolate sind noch höher konzentriert und enthalten mehr als 80 Prozent Eiweiß.

für eine Weiterverarbeitung im Extruder muss zunächst der Eiweißgehalt der Proteinmehle, -konzentrate oder -isolate bestimmt werden. Beispielsweise müssen bei Pressmehlen aus Sonnenblumen, Raps, Soja, Hanf, Nüssen oder auch Kürbiskernen der Schalenanteil verringert werden, um den Proteingehalt höher zu konzentrieren.

Extrusion - Extruder

Die Extrusion ist ein formgebendes Verfahren, das unter anderem für Lebensmittel genutzt wird. Die Funktionsweise der Extrusion ist vom Grundprinzip sehr einfach.

Bei dem Verfahren werden feste bis zähflüssige Massen unter hohem Druck und meist auch hoher Temperatur kontinuierlich aus einer formgebenden Öffnung gepresst. Diese wird als Düse, Mundstück oder Matrize bezeichnet. Hierbei entsteht ein Körper nahezu beliebiger Länge, dessen Querschnitt der Öffnung entspricht. Dieser wird Extrudat genannt. Die Maschinen, die hierfür genutzt werden, bezeichnet man als Extruder. (maschinenbau-wissen.de)

Während  der Extrusion werden die Mehle oder Konzentrate unter hohem Druck und oft auch hoher Temperatur in die gewünschte Form und Konsistenz gebracht. Die Form der Materialien ist abhängig von der Düse und deren Einstellungen des Extruders. Die "Pflanzenfleischstücke" werden am Ausgang der Düse in Stücke geschnitten oder gerissen, wodurch Pflanzengyros oder Pflanzennuggets entstehen.

Die Herstellerinnen und Hersteller müssen häufig lange mit verschiedenen Ausgangsmaterialien experimentieren, bis die gewünschte Form und Konsistenz erreicht wird. Wichtig ist dabei gleichbleibendes Ausgangsmaterial. Außerdem sollen die Extrudate Gewürze, Pflanzenstoffe und natürliche Aromen aufnehmen können – damit das Geschnetzelte beispielsweise einen Gyros- oder Thai Curry Geschmack annehmen kann. Während vor Jahren die Flakes oder Stücke noch mit Panade umhüllt wurden, kann heutzutage das gesamte Material den gewünschten Geschmack annehmen.

Nass- und Trockenextrusion bringt unterschiedliche Ergebnisse

Man unterscheidet zwischen Nass- und Trockenextrusion. Letztere ist die ältere der beiden Methoden. Sie eignet sich für Hack oder Geschnetzeltes, und ist generell für kleine Strukturen die erste Wahl. Nassextrusion wird für größere Stücke mit mehr Biss eingesetzt, hier kann die Struktur besser gesteuert und die Fleischstruktur, wie die Hähnchentextur bei Nuggets, besser nachgeahmt werden. Diese Produkte lassen sich als Burger Patties oder "wie Fleisch" gut als frische, kühlpflichtige Produkte anbieten. Die Produkte aus der Nassextrusion sind Frischeprodukte und ähnlich lange wie echtes Fleisch haltbar. Trockenextrudate dagegen halten sich jahrelang. Sie können als fertige Gerichte ohne Kühlung und sehr lange haltbar angeboten werden.

Der Trend für die Rohstoffe geht wie auch bei den Milchersatzstoffen weg von Soja hin zu hiesigen Rohstoffen. Ganz vorn sind hier Erbsen zu nennen. Eine Kombination mit Bohnen lässt sich besonders gut mit den gewünschten Gewürzen natürlich aromatisieren. Aus Sojabohnen lassen sich dagegen besonders gut lange, faserige, fleischähnliche Strukturen herstellen, bei Erbsen wird daran noch gearbeitet. Sonnenblumenprotein wird gern als Bindemittel eingesetzt und ist eher als Eiersatz oder in Powerriegeln zu finden. Nussmehle wie zum Beispiel Mandelmehl eignen sich besonders gut für Süßwaren.

Für und Wider

Der Herstellungsprozess der Extrusion ist in der Bio-Branche nicht unumstritten. Der Demeter-Verband zum Beispiel erlaubt die Anwendung nicht, wenn die Produkte mit dem Demeter-Siegel verkauft werden sollen. Die Lebensmittel würden durch die Vermahlung und den Hochdruck zu stark verändert werden. Bei den anderen deutschen Bio-Verbänden ist Extrusion dagegen erlaubt.

Extrusion bietet die Möglichkeit, verschiedenste pflanzliche Rohstoffe in proteinreiche pflanzliche Nahrungsmittel zu verwandeln, die noch dazu für die Konsumentinnen und Konsumenten zu Hause leicht zuzubereiten sind. Heimische Rohstoffe kommen dabei immer mehr zum Einsatz. So können diese Produkte gleich mehrere Trends bedienen: Pflanzliche Ernährung, Regionalität, Convenience, Klimaschutz. Und verschiedene Verarbeitungsbetriebe machen es vor: die Bio-Verarbeitung ist mit geschmacklich guten Ergebnissen möglich und bietet noch viel Luft für neue Märkte.


Letzte Aktualisierung 18.11.2021

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