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Helena Stoffers,
Agroscope
Das Projekt ist eine Vorstudie für einen grösseren Projektantrag, der die Nutzung pflanzlicher Proteinquellen in Kombination mit tierischen Proteinen bezüglich technologischer Machbarkeit, Nährwert, Gesundheit, Nachhaltigkeit und Konsumentenakzeptanz untersucht. Im Projekt wird ein Hybridprodukt aus Kuhmilch und Lupinen auf Basis der Käseherstellungstechnologie ohne Beigabe von Zusatzstoffen fabriziert.
Die Herstellung von Käsealternativen aus Kuhmilch und weisser Lupine wurde erforscht, wobei verschiedene Mischungsverhältnisse und Produktionsmethoden getestet wurden. Produkte mit bis zu 11% Lupinenanteil erwiesen sich als beliebt und zeigten einen Einfluss des Lupinenanteils auf Textur und Geschmack.
Die Nachfrage nach pflanzlichen Alternativen zu Milch- und Fleischprodukten nahm in den letzten Jahren stetig zu (Coop, 2022). Häufig überzeugen die Milch- und Fleischalternativen sensorisch aber auch ernährungsphysiologisch nicht vollumfänglich. Eine Möglichkeit, diese Eigenschaften zu verbessern, ist die Herstellung von Hybridprodukten, bei welchen nur ein Teil der tierischen Rohstoffe durch pflanzliche ersetzt wird. Eine interessante Proteinquelle für solche Mischprodukte ist die weisse Lupine (36 g Protein / 100 g Trockenmasse) (Boukid & Pasqualone, 2022). Agroscope hat in der vorliegenden Machbarkeitsstudie geprüft, ob und wie sich verschiedene Mischungen von Kuhmilch und Lupinenmasse mit traditioneller Käsetechnologie zu einem käseähnlichen Produkt verarbeiten lassen. Die Überprüfung des Einflusses von Lupinenmasse in Milch auf verschiedene chemisch-physikalische und technologische Eigenschaften erfolgte mit drei Versuchsmodellen in unterschiedlichem Massstab
Im Mikromodell (5ml) wurden verschiedene Mischverhältnisse zwischen Milch und Lupinenmasse, sowie Starterkulturen und Labstoffe geprüft. Im Minimodell (250 ml) standen Tests zu Lab und Calciumchlorid im Vordergrund. Die Modellkäse (30 L) wurden mit 25% Lupinenmasse hergestellt und zusätzlich gereift. Die Käsealternativen wurden nach 24h und 2 Monaten auf verschiedene chemische und biochemische Eigenschaften untersucht. Zusätzlich wurden Produkte mit 5 %, 11 % und 15 % Lupinenmasse produziert, welche zusammen mit einem Standardkäse ohne Lupinenzusatz von 39 Konsumentinnen und Konsumenten (nicht repräsentative Stichprobe) bezüglich Beliebtheit und der persönlich bevorzugten Intensität (Just About Right Skala) der Attribute mehlig/sandig, Gesamtaroma, salzig, sauer, bitter, milchig/rahmig, sowie pflanzlich/getreideartig bewertet wurden.
Im Mikromodell funktionierten sowohl die Starterkulturen als auch Labstoffe in der neuen Matrix, die Festigkeit der Gallerte nahm mit zunehmendem Lupinenanteil jedoch ab. Daher wurde im Minimodell der Gehalt an Lupinenmasse auf 25% beschränkt. Das mikrobielle Lab Fromase® eignete sich am besten und die Zugabe von CaCl2 führte zu einer höheren Festigkeit der Gallerte.
Im Versuch mit Modellkäse setzte sich die Lupinenmasse teilweise auf dem Boden ab, wurde aber beim Abfüllen teilweise wieder zwischen den Käsebruchkörnern in die Masse eingebunden. Inwieweit sich die Lupinenmasse mit der Milchgallerte verbunden hatte, konnte nicht be-urteilt werden und muss genauer untersucht werden. Die gereiften Käsealternativen hatten im Vergleich zum Standardkäse einen höheren Wassergehalt, was zur beobachteten schnelleren Reifung mit höherer Konzentration an Aromastoffen führte. Aufgrund der durch das Wasser veränderten Diffusionsverhältnisse wiesen die Käsealternativen einen höheren Salzgehalt auf, der jedoch mit verkürzter Salzbaddauer einfach korrigiert werden kann.
Der Konsumententest mit 39 Personen zeigte keine signifikanten Unterschiede in der Beliebtheit der Produkte mit 5% und 11% Lupinenzusatz im Vergleich zum Standardkäse. Einzig das Produkt mit 15% Zusatz war signifikant weniger beliebt als der Standardkäse. Die «just about right» Bewertungen zeigten, dass der Zusatz von 15% zu einer mehlig/sandigen Textur führte. Die Attribute bitter und pflanzlich/getreideartig wurden bei allen Produkten mit Lupinenzusatz als nicht zu stark ausgeprägt wahrgenommen, was darauf hindeutet, dass die eingesetzten Mengen an Lupinenmasse den Gesamteindruck der Produkte nicht negativ beeinflussten.
In einem weiterführenden Projekt soll die Einbindung der Lupinenmasse in das Kaseinnetz-werk durch eine angepasste Technologie zur Herstellung der Lupinenmasse sowie weiteren Massnahmen verbessert werden. Zudem sollen die Fermentation und insbesondere die Reifung optimiert werden. Auch ernährungsphysiologische Aspekte und Nachhaltigkeitsbeurteilungen sollen beleuchtet werden. Weiter sind eine mikrobiologische Risikoanalyse zwingend durchzuführen und entsprechende Prüfkriterien und Hygienisierungsmassnahmen zu definieren.
Im Programm Food 4.0 begleiten die Akademien der Wissenschaften Schweiz unter dem Lead der Schweizerischen Akademie der Technischen Wissenschaften SATW innovative Projektideen, die ganz am Anfang der Entwicklung stehen. Gefördert werden insbesondere Projekte, die neue Perspektiven für eine erfolgreiche Entwicklung des Schweizer Ernährungssystems aufzeigen. Die ausgewählten Projekte leisten einen wichtigen Beitrag zur Lösung der grössten Herausforderungen und adressieren die Themenbereiche Food Waste, Nachhaltigkeit und Gesundheit.