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FORSCHUNGSAKTIVITÄTEN IM IVV
Vorstellung aktueller und geplanter IVLV-Projekte
Christian Zacherl
Katharina Schlegel
Christopher Schädle
Maike Föste
Anna Martin
Freising, 26. November 2020
1
© Fraunhofer
Gesamtüberblick IVLV-Forschungsprojekte https://www.ivlv.org/forschung/projektdatenbank/ laufende Forschungsprojekte (IGF und Eigenforschung) Projekt-Archiv Suche nach Arbeitsgruppen Registrierte IVLV Mitglieder haben Vollzugriff auf sämtliche Unterlagen zu den Projekten. 2 © Fraunhofer
Neue IVLV-IGF-Forschungsprojekte PROBEAN -Pflanzliche Milchersatzprodukte auf Basis der Carioca-Bohne und deren Fraktionen CORNET-Projekt mit Brasilien, Start 01.04.2021 YARUP Yacon Sirup als Zuckeralternative auf Präbiotikabasis CORNET-Projekt mit Belgien, Start 01.01.2021 3 © Fraunhofer
PROBEAN – Projektziel Carioca-Bohne (Brasilianische braune Bohne) als neue, kostengünstige und Allergen-freie Rohstoffquelle für die Herstellung von Milchersatzprodukten zu erschließen. Entwicklung von pflanzlichen Milchalternativen: fermentierte und gelierte Produkte wie Joghurts und Puddings. 4 © Fraunhofer
YARUP - Projektziel Ziel dieses Projekts ist es, Lebensmittelunternehmen zu unterstützen, indem das Potenzial v on Yacon, zu einem S irup m it hohem Nährw ert und guten s ens oris chen Eigens chaften v erarbeitet zu w erden, erfas s t w ird. 5 © Fraunhofer
IVLV- Eigenforschung Laufend / abgeschlossen Proteingele als Eiersatz (2019) Fettaustauschsysteme (2020) Aromaburger (2020) Neu / geplant Fermentex Cake (in 2021 geplant) 6 © Fraunhofer
IVLV-PROJEKT PROTEINGELE ALS EIERSATZ
Freis inger Tage
Pflanzliche Lebens m ittel
Freising, 26.11.2020
Projektleitung: M.Sc. Maike Föste
© Fraunhofer IVV
Zielsetzung und Vorgehensweise
Bewertung der Geleigenschaften von Protein-Protein und Protein-Hydrokolloid
Kombinationen und deren Eignung als Eiersatz in feinen Backwaren
Analytik von…
Protein -
Protein
Rohstoff/ Teig
Least Gelation Concentration
Verkleisterungseigenschaften – RVA
Protein-
Hydrokolloid
Rührkuchen
Krumentextur - TPA
Aussehen - Bildaufnahmen
Protein- Sensorik – Einzelprüfung mit
Saccharid
Intensitätsangabe
© Fraunhofer
Alternative Proteinquellen - Eiersatz
Rohs toffquelle LGC [%]
Volleipulv er 6
VegEgg (Eiersatz) 14
Kichererbsenmehl 14
Erbsenkonzentrat 12
Haferkonzentrat 16
Linsenkonzentrat 14
Ackerbohnenkonz. 12
Kartoffelis olat 6
Sonnenblumenkonz. 10
Rohstoffquellen zeigen sehr große Unterschiede in der min. Gelbildungskonzentration
(LGC)
Vollei zeigt stärkste Gelbildung mit höchster Endviskosität
Kartoffelproteinisolat: früher Viskositätsbeginn, geringere Endviskosität
© Fraunhofer
Gelbildungseigenschaften von Protein-Protein Kombinationen
Beginn der Gelbildung für Ackerbohne (AB) in Kombination mit Kartoffel (KA) deutlich
früher
Endviskosität für Kombinationen aus AB und KA vergleichbar mit Volleipulver (Referenz)
© FraunhoferGelbildungseigenschaften von Kartoffelproteinisolat
Einfluss von Hydrokolloiden Einfluss der Saccharosekonzentration
Kartoffelprotein zeigt geringe Peak und Saccharose erhöht die Viskosität
Endviskosität
Verdopplung der Saccharosekonzentrat
Gezielte Erhöhung von Peak und von 15% auf 30% erhöht die
Endviskosität durch Zusatz von HPMC Endviskosität
oder Xanthan (jeweils 0,05%)
© FraunhoferQualitätsmerkmale von Rührkuchen mit pflanzlichen Proteinen
Ei- Krum en- Aus s ehen
ers atz härte [N]
Vollei AB AB KA
Vollei 10,6 ± 0,7 Farbe dunkel
8
6
Beliebtheit 4 Porung grob
AB KA 9,2 ± 0,9 2
0
KA XN 13,2 ± 1,6 Mundgefühl -
Geruch eiig
feucht
Geruch Off-
AB XN 9,4 ± 0,2 flavor
Textureigenschaften der Rührkuchen mit Kombination aus AB KA vergleichbar mit Volleipulver
Sensorische Evaluierung zeigt Off –Flavor (bohnig, grasig) im Geruch und trockeneres Mundgefühl
© FraunhoferWeitere Forschungsfragen für Folgeantrag ???
Wie sollte das Mehl bzw. Stärke zu Proteinverhältnis gewählt
werden, um eine ausreichende Endviskosität zu erzielen?
Wie beeinflusst das Proteingewinnungsverfahren die Molekular-
gewichtsverteilung und damit die funktionellen Eigenschaften?
Eignet sich eine mechanische Modifikation zur Verbesserung der
Gelbildung, Emulgierkapazität, Schaumbildung?
Welche verfahrenstechnischen Maßnahmen eignen sich
zur Verbesserung der sensorischen Eigenschaften?
© FraunhoferIVLV-PROJEKT: FETTAUSTAUSCHSYSTEME Entwicklung eines Bewertungstools zur Charakterisierung der fettähnlichen Eigenschaften von pflanzlichen Fettaustauschstoffen & aktueller Marktüberblick über derzeit verfügbare Fettaustauscher © Fraunhofer IVV
Hintergrund
• Bislang keine Routineanalytik zur Bewertung der „Fett- oder
Fettaustauschereigenschaften“
• Meist sensorische Bewertung am Endprodukt
• Bisherige Methoden z.B. Viskosität, G‘, G‘‘, Textur, REM
• Mannigfaltige Auswahl an Fettaustauschstoffen (z.B. Kohlenhydrat-, Fett- oder
Protein-basiert)
Streichleberwurst mit Fettersatz auf Lupinenbasis
©Fraunhofer IVV
Verschiedene Anforderungen an die Fettaustauschstoffe und damit an die Bewertungsmethoden
Im Projekt:
Fokussierung auf neuartige Methode „Tribologie“, der Rheologie und der Texturanalyse zur objektiven
und schnellen Bewertung des Mundgefühls von Lebensmitteln mit Fett und Fettaustauschstoffen
© FraunhoferProjektplan
Modell-Lebensmittel: Mayonnaise &
Schoko-Aufstrich
Fettreduktion – Kaloriendichte um 30%
absenken „Energiereduziert“ laut LMKV
Projekt-Ziele:
• Etablierung der neuartigen Tribologie-Methode zur objektiven Bewertung der fettähnlichen
Eigenschaften von Fettaustauschsystemen
• Marktüberblick und Kategorisierung der Fettaustauschstoffe
• Prognose der Einsatzmöglichkeiten von Fettaustauschsystemen in bestimmten Lebensmittelgruppen
© FraunhoferProjektplan
0,3
Tribologie Stribeck-Kurve Stribeck Curve
Korrelationen:
0,28
Gleitgeschwindigkeit (mm/s)
0,26 15% Fett + 15% Wasser
0,24
0,22 30% Fett
0,2
z.B. Korrelation des
Reibungskoeffizient µ
0,18 15% Fett + 15% Nutriose
0,16
0,14
0,12
Vollfett 30% Fett
Reibungskoeffizienten µ in
Reibungszahl
0,1
0,08
Halbfett 15% Fett + 15% Wasser
Reibungszahl
Halbfett 15% Fett + 15% Nutriose
Reibungszahl
einem bestimmten
Gleitgeschwindigkeits-bereichs
0,06
0,04
0,02
0
-0,02
mit der Cremigkeit im Mund
-0,04
-0,06
-0,08
-0,1
-5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3
10 10 10 10 10 10 10 10 mm/s 10
Gleitgeschwindigkeit v
s
Gleitgeschwindigkeit vs Anton Paar GmbH
Weiterführende Ziele:
• Projektantrag IVLV/AIF
Sensorikeindruck
• Etablierung eines Analytik-Baukasten zur Bewertung
eines potentiellen Fettaustauschstoffes
• Entwicklung neuer, optimierter und maßgeschneiderte
Fettaustauschsysteme
© Fraunhofer[Externe Präsentationen] Aromaburger (2020) FERMENTEX Cake (in 2021 geplant) 18 © Fraunhofer
Vielen Dank!
Foto
Christian Zacherl
christian.zacherl@ivv.fraunhofer.de
+49 8161 491-426
www.ivv.fraunhofer.de
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