Institut für Bio- und LebensmitteltechnikLebensmittelverfahrenstechnik

Extrusion von pflanzlich basierten Fleischersatzprodukten

Hintergrund:

Aus gesundheitlichen, ökologischen sowie ethischen Gründen verzichten immer mehr Verbraucher auf den Konsum tierischer Proteine und greifen stattdessen verstärkt auf Produkte aus pflanzlichen Proteinen zurück. Durch thermomechanische Beanspruchung können Pflanzenproteine gezielt texturiert werden, sodass faserige, anisotrope Strukturen entstehen. Diese ähneln in Aussehen, Farbe und Textur den Produkteigenschaften von Fleisch. Ein häufig verwendetes Verfahren zur Herstellung solcher Fleischersatzprodukte ist die Extrusion bei hohen Wassergehalten (ca. 40 – 80 % Wasser) mit einer nachgeschalteten, gekühlten Düse. Dieses Verfahren ist schon seit einigen Jahrzehnten bekannt, jedoch ist bisher wenig über die zugrundeliegenden Mechanismen zur Ausbildung der anisotropen Strukturen bekannt.


Deine Arbeit:

Im Rahmen deiner Arbeit wirst du selbst Fleischersatzprodukte mit dem Extruder herstellen können. Der Fokus liegt darauf, Zusammenhänge zwischen den Prozessbedingungen, den Materialeigenschaften und der entstehenden Produktstruktur herstellen zu können. Eine wichtige Materialeigenschaft, die die Performance der Produkte unmittelbar beeinflusst, ist die Viskosität bzw. Elastizität der Proteinmatrix. Diese kannst du durch inline- und offline-Rheometer bestimmen. Mithilfe von Zug- und Druckfestigkeitsanalysen kannst du die extrudierten Proben hinsichtlich ihrer Textur und Anisotropie beurteilen. Weiterhin hast du die Möglichkeit die extrudierten Produkte mittels unterschiedlicher bildgebender Methoden, wie konfokaler Laser Scanning Mikroskopie (CLSM) oder µ-CT, zu analysieren, um so die Mikro- und Makrostrukturen der Extrudate zu visualisieren.
Auf diesem Forschungsgebiet sind mehrere Themengebiete noch offen, die sich sowohl als BA als auch als MA eignen. Je nach Interesse oder Studiengang kann dein konkretes Thema individuell angepasst werden. Bei Interesse melde dich einfach bei mir (christina.kendler∂kit.edu), dann können wir gemeinsam den Themenschwerpunkt deiner Arbeit besprechen und anpassen.