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Nassextrusion zur Strukturierung pflanzlicher Proteine

Nassextrusion zur Strukturierung pflanzlicher Proteine
Typ:BA/MA
Datum:ab sofort
Betreuer:

Dipl.-Ing. Valerie Pietsch

Thematik:

Vegetarische Fleischersatzprodukte bestehen in der Regel aus pflanzlichen Proteinen und zeichnen sich durch eine fleischähnliche, faserige Textur aus. Ein gängiges Verfahren zur Herstellung dieser Produkte besteht in der Kochextrusion bei hohen Wassergehalten (T > 100 °C bei ca. 40 - 80 % Wasser) mit einer nachgeschalteten, gekühlten Düse (T < 100 °C). Bei diesem Verfahren hängen wesentliche Produkteigenschaften wie Textur und Aussehen bei gegebenen Stoffparametern (u.a. Proteintyp, -gehalt, Salzgehalt, pH-Wert) einerseits von den Belastungen im Schneckenbereich des Extruders (Druck, Temperatur, Scherkräfte) und die dadurch hervorgerufenen strukturellen Veränderungen der pflanzlichen Proteine ab. Andererseits spiegelt sich in der Düse u.a. der Einfluss von Geometrie und Temperaturprofil in den stabilisierten Proteinnetzwerkstrukturen wider. Um vegetarische Fleischersatzprodukte an die vielfältigen Textureigenschaften von tierischem Fleisch anpassen zu können, ist es daher notwendig den Einfluss von Prozessparametern im Schnecken- und Düsenbereich auf die Strukturierung pflanzlicher Proteine zu charakterisieren. Darüber hinaus muss der Zusammenhang zwischen der endgültigen Proteinstruktur auf molekularer Ebene und den daraus resultierenden sensorischen Eigenschaften bekannt sein.

Aufgabe:

In Deiner Bachelor-/Masterarbeit wirst Du Dich mit der Strukturierung pflanzlicher Proteine via Extrusion bei hohen Wassergehalten beschäftigen. Hierbei wirst Du pflanzliche Proteine im Extruder unter Variation der Prozessparametern (z.B. Wassergehalt, Drehzahl, Düsengeometrie) zu einem fleischähnlichen Produkt verarbeiten. Den Einfluss dieser Prozessparameter auf die Proteinstrukturierung vor und/oder nach dem Düsenbereich wirst du mithilfe verschiedener Methoden zur Proteinstrukturanalyse (Proteindenaturierung, -löslichkeit und Molekulargewichtsverteilung) untersuchen. Anschließend können die Texturmerkmale in Abhängigkeit der Strukturausrichtung (in Fließrichtung) bestimmt und mit der Textur entsprechender Fleischprodukte tierischen Ursprungs vergleichen werden.

Je nach aktuellem Themenschwerpunkt, Interesse und/oder Studienneigung kann die Aufgabenstellung angepasst werden. Die Arbeiten sind vorwiegend praktischer Natur.

Wenn dich das Thema interessiert, dann komm einfach vorbei oder melde dich bei

valerie.pietsch@kit.edu; 0721 608 42196