Laurids Pernice

Die Saftigkeit ist ein wesentliches Qualitätsmerkmal von Fleischersatzprodukten. Eine häufig als trocken wahrgenommene Textur stellt jedoch weiterhin eine Herausforderung bei der Entwicklung pflanzlicher Alternativen dar. Vielversprechend ist die gezielte Integration wasserreicher Gelphasen, die Flüssigkeit während der Zubereitung zurückhalten und beim Verzehr freisetzen.

Mit Hybrid Extrusion Printing (HEP) steht ein coextrusives Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung mehrphasiger Fleischersatzprodukte zur Verfügung. Dabei wird die plastifizierte Proteinmasse über ein spezielles Lochblendensystem in einzelne Ströme aufgeteilt und mit einem separat zugeführten Sekundärstrom kombiniert. Dadurch entstehen makroskopische Proteinstränge, zwischen denen eine gelbildende Binderphase angeordnet ist. Diese räumliche Strukturierung ermöglicht es, sowohl die Textur als auch die Flüssigkeitsfreisetzung der Produkte gezielt zu beeinflussen.

Bei den bislang untersuchten Sekundärphasen besteht jedoch ein Zielkonflikt zwischen Kochstabilität und Saftigkeit: Während thermisch gelierende Systeme Herausforderungen hinsichtlich ihrer Stabilität bei der Zubereitung aufweisen, ist der Beitrag ionisch gelierender Systeme zur Saftigkeit beim Verzehr bislang begrenzt. Ein möglicher Lösungsansatz sind thermisch-ionische Hybridgele. In solchen Gel-in-Gel-Systemen werden diskrete Mikro- oder Makrogelpartikel in eine kontinuierliche Gelmatrix eingebettet und thermische sowie ionische Gelierungsmechanismen kombiniert. Unklar ist bislang, inwieweit sich dadurch eine hohe Kochstabilität mit einer gezielten Flüssigkeitsfreisetzung unter mechanischer Belastung verbinden lässt.

Deine Arbeit:

Du untersuchst das Potenzial thermisch-ionischer Hybridgele als Sekundärphase für den HEP-Prozess. Der Schwerpunkt deiner Arbeit liegt zunächst auf der Herstellung und Charakterisierung der Gelsysteme unabhängig von der Extrusion. Dabei variierst du insbesondere die Gelpartikelgröße und die Art des thermischen Gelbildners. Mithilfe optischer, rheologischer und mechanischer Untersuchungen analysierst du die Gelstruktur und ihre Eigenschaften. Ergänzend untersuchst du die Stabilität bei thermischer Beanspruchung sowie das Wasserhaltevermögen und die Flüssigkeitsfreisetzung unter mechanischer Belastung.

Auf Grundlage dieser Ergebnisse wählst du geeignete Stoffsysteme aus und setzt sie abschließend als Sekundärstrom im HEP-Prozess ein. Anhand der resultierenden Extrudate bewertest du, inwieweit sich die Eigenschaften der isolierten Gele auf das mehrphasige Produkt übertragen lassen. Ziel ist es, Zusammenhänge zwischen Gelzusammensetzung, Partikelstruktur, Kochstabilität und Flüssigkeitsfreisetzung aufzuzeigen und daraus Ansätze zur Verbesserung der Saftigkeit nassextrudierter Fleischersatzprodukte abzuleiten.