Ziel der Entwicklung
Das Ziel des Vorhabens war die Entwicklung eines technischen Verfahrens zur Herstellung eines veganen Fleischersatzes, welcher in Optik, Haptik, Verarbeitung und Mundgefühl einem tierischen Steak gleicht.
Grundlage für dieses Fleischersatzprodukt ist die kontinuierliche Erzeugung von Proteinfasern aus veganen Ressourcen. Dieses soll beim Verbraucher das bei anderen Produkten fehlende Gefühl von Faserigkeit und Biss ermöglichen. Wie auch im gewachsenen Fleischprodukt sollen diese als Faserbündel unterschiedlicher Faserdurchmesser von einer Bindesubstanz umhüllt werden. Die Zusammenfügung zu Faserbündeln sowie die Verknüpfung dieser einzelnen Bündel miteinander für den veganen Fleischersatz sollte im kontinuierlichen Prozess unter Nutzung vorhandener Anlagen und Anpassung der Ablagetechnik sowie nachträglicher Behandlungstechnologien erreicht werden.
Im vorliegenden Projekt war die Herausforderung, die feinen Fasern aus Proteinmassen unterschiedlicher Rezeptur zu erzeugen entsprechende Verfahren dazu zu testen, zu vergleichen und zu kombinieren. Im zweiten Projektabschnitt wurden diese Fasern zu Bündeln zusammengefügt, ähnlich den Muskelfasern, und diese wiederum durch Bindegewebe veganen Ursprungs zu einer Kopie echten Muskelfleisches werden zu lassen. Am Ende des Projekts stand demnach ein kontinuierliches Verfahren für fasrige Fleischersatzprodukte.
Vorteile und Lösungen
Ziel des Projekts war die Entwicklung eines innovativen Verfahrens zur Herstellung veganer Fleischersatzprodukte mit einer ausgeprägt fleischähnlichen Faserstruktur. Der zentrale Innovationsansatz bestand darin, pflanzliche Proteine nicht wie konventionell zu kompakten Massen zu verarbeiten, sondern gezielt in einzelne, muskelfaserähnliche Filamente zu überführen und diese anschließend strukturiert zu einem Gesamtprodukt zusammenzufügen.
Hierzu wurden pflanzliche Proteinmischungen mittels Extrusion und Nassspinnen zu kontinuierlichen Proteinfasern mit definierten Durchmessern verarbeitet. Diese Fasern wurden unter kontrollierten Bedingungen zu Faserbündeln zusammengeführt und mithilfe einer bindegewebsähnlichen Matrix stabilisiert. Durch eine bewusst partielle Verfestigung der Binderkomponenten blieben die Fasern zunächst leicht klebrig, sodass durch leichte mechanische Verpressung gezielt Bindungspunkte entstehen konnten – vergleichbar mit der Struktur natürlicher Muskelstränge.
Die Innovation des Verfahrens liegt in der Trennung von Fasererzeugung und Produktformgebung, wodurch Struktur, Textur und Biss unabhängig voneinander eingestellt werden können. Ergänzende Prozessschritte wie kontrollierte Trocknung und thermische Nachbehandlung ermöglichten eine stabile, dennoch faserige Produktstruktur.
Insgesamt wurde ein neuartiger, skalierbarer Prozess demonstriert, der eine realistischere Nachbildung von Fleischstrukturen erlaubt als bisherige Fleischersatztechnologien und damit ein hohes Innovationspotenzial für die Lebensmittelindustrie aufweist.
Zielgruppe und Zielmarkt
Die primären Zielgruppen der Entwicklung sind kleine und mittlere Unternehmen (KMU) der Lebensmittelindustrie, insbesondere Hersteller von Fleischersatzprodukten, pflanzlichen Proteinerzeugnissen sowie Produzenten von funktionellen Lebensmitteln. Weitere Zielgruppen sind Anlagenbauer, Ingredienz-Hersteller und Entwicklungsdienstleister im Bereich alternativer Proteine.
Anwender profitieren von einem neuartigen, flexibel einsetzbaren Herstellungsansatz zur Erzeugung realistisch strukturierter Fleischersatzprodukte. Das entwickelte Verfahren ermöglicht die gezielte Herstellung von muskelfaserähnlichen Proteinstrukturen mit einstellbarer Textur, Faserfeinheit und Bindung. Dadurch können Produktqualität, sensorische Eigenschaften und Differenzierung gegenüber bestehenden Marktprodukten deutlich verbessert werden. Zudem erlaubt der modulare Prozess die Nutzung unterschiedlicher pflanzlicher Proteinquellen und ist damit rohstoffseitig flexibel.
Der Transfer der Forschungs- und Entwicklungsergebnisse erfolgt über die Bereitstellung von Mustermaterial, Prozessbeschreibungen und technischen Handlungsempfehlungen für Anwenderunternehmen. Durch die enge Einbindung von KMU im Rahmen von Demonstrationsversuchen wird ein praxisnaher Technologietransfer unterstützt.
Für die durchführende Einrichtung ergeben sich wirtschaftliche Effekte durch die Stärkung des eigenen Kompetenzprofils im Bereich alternativer Proteine und strukturierter Lebensmittel. Dies eröffnet Potenziale für Folgeprojekte, industrielle Entwicklungsaufträge sowie längerfristige Kooperationen mit Unternehmen der Lebensmittelwirtschaft und des Anlagenbaus.
Als konkrete Anwendungsbeispiele wurden im Projekt faserige Proteinbündel entwickelt, die als Grundlage für vegane Fleischanaloga mit schnitt- und zupfbarer Textur dienen. Diese können beispielsweise für pflanzliche Steak-, Geschnetzeltes- oder Pulled-Meat-Produkte eingesetzt werden. Die erarbeiteten Prozesse bilden eine belastbare Grundlage für eine spätere industrielle Umsetzung.
