KäromaVeg

Forschungstitel:
In situ-Erzeugung von Käsearomen durch Fermentation rein pflanzlicher Rohstoffe

Arbeitsgruppe: Pflanzliche Lebensmittel

Forschungsstelle und wissenschaftliche Betreuung:

  1. Fraunhofer-Insitut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV Freising, Dr. Isabel Muranyi

IGF-Vorhaben: 22883 N
Finanzierung: BMWK
Laufzeit: 2023 – 2025

Pflanzliche Käsealternativen verzeichneten in den letzten Jahren ein stetiges Umsatzwachstum. Dennoch ergaben Verbraucherumfragen, dass der Geschmack bisher verfügbarer Produkte unzufrieden stellend ist und nicht die Aromenvielfalt gängiger Käsesorten abdeckt. So ist die Kaufentscheidung bislang maßgeblich durch Aspekte der Nachhaltigkeit getrieben.

Anders als bei traditionellem Käse, entfällt beim Herstellungsprozess veganer Schnitt- und Hartkäsealternativen meist der Schritt der mikrobiellen Fermentation und Reifung. Diese Prozessschritte sind jedoch essentiell für die Aromagenerierung und bilden die Basis für die Vielfalt an Käse auf Basis von Kuhmilch. Zur Aromaverbesserung werden veganem Käse deshalb Aromen zugesetzt oder die Würze durch den Einsatz von Hefe imitiert. Für eine zielführende Bildung authentischer Aromen in veganem Käsealternativen wird die mikrobielle Fermentation als essentiell eingestuft. So konnte in einigen Studien bereits gezeigt werden, dass durch Fermentation pflanzlicher Rohstoffe, wie Proteinisolate, pflanzlich assoziierte bittere und bohnige Off-Flavour abgebaut werden können. Darüber hinaus wurde durch Fermentation mit spezifischen Mikroorganismen die Bildung käsiger Aromen aus beispielsweise Ölen und Proteinisolaten beobachtet. Die zugrundeliegenden Mechanismen beruhen auf der mikrobiellen Umsetzung geeigneter Vorläufermoleküle, wie Fettsäuren und Aminosäuren.

Das Ziel des Projekts KÄROMAVEG ist die Generierung komplexer Käsearomen durch gezielte Fermentation veganer Lebensmittelzutaten hin zu authentisch gereiften Käsealternativen. Um hochwertige Produkte mit authentischem Aromaprofil herstellen zu können, bedarf es jedoch einer rohstoffspezifischen Anpassung der Auswahl an Mikroorganismen und der Vorbehandlung der pflanzlichen Rohstoffe, um die relevanten Vorläufermoleküle umsetzen zu können. Durch Analyse der Hauptaromastoffe gängiger Käsesorten wird eine Kartierung der Zielaromastoffe vorgenommen. Diese sollen dann aus Vorläufermolekülen (Fettsäuren und Aminosäuren) generiert werden, welche in pflanzlichen Präparaten (Öle und Proteinisolate) vorliegen. Dies geschieht über spezifisch wirkende Enzyme, die von Mikroorganismen während der Fermentation bereitgestellt werden. Um das Aromaprofil würziger Käsesorten wie Emmentaler, Gruyere und Parmesan zu erzielen, werden den Rohstoffen geeignete Enzyme zugegeben, um die Freisetzung der entsprechend relevanten Vorläufermoleküle zu steigern.

Die Fermentationsprodukte werden sensorisch mit den Zielaromaprofilen der Käsesorten abgeglichen und die Hauptaromastoffe ausgewählter Proben analytisch mittels Aromaextrakt-Verdünnungsanalyse (AEVA) und Chromatographie (GC-O/MS) identifiziert. Durch systematische Aufklärung der aus verschiedenen pflanzlichen Präparaten gebildeten Aromastoffe und dem Abgleich mit der Zusammensetzung klassischer Käsearomen sollen vegane Käsearomen maßgeschneidert hergestellt werden können. In enger Zusammenarbeit mit den beteiligten Unternehmen erfolgt schließlich die Entwicklung von Herstellungsprozessen und Untersuchungsmethoden für individuelle vegane Käsealternativen.

Projektberichte

Sitzungsunterlagen

Das hier vorgestellte IGF-Vorhaben wird im Rahmen des Programms „Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF)“ durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.