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Gefrieren macht aus Hülsenfrüchten einen faserigen Fleischersatz
Neue Textur aus dem Tiefkühler: Ganze Erbsen, Bohnen oder Linsen lassen sich mit einer einfachen Gefriermethode in faserige Gele verwandeln. Entscheidend ist, dass die Masse nur von einer Seite her gefriert. Die wachsenden Eiskristalle ordnen Bestandteile der Hülsenfrüchte zu parallelen Schichten und erzeugen so einen gerichteten, gut steuerbaren Biss.
Zürich (Schweiz). Viele pflanzliche Fleischalternativen entstehen aus isolierten Proteinen, Stärke oder anderen getrennten Bestandteilen. Das kann gezielte Texturen ermöglichen, erfordert aber zusätzliche Verarbeitungsschritte. Ganze Hülsenfrüchte direkt zu strukturieren, ohne sie zuvor in einzelne Fraktionen zu zerlegen, ist deshalb ein interessantes Ziel der Lebensmitteltechnik.
Forscher der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETH Zürich) um Prof. Dr. Patrick A. Rühs haben nun untersucht, ob dafür gerichtetes Gefrieren genügt. Ihr Verfahren, die Gefrierstrukturierung, nutzt eingeweichte und fein pürierte Hülsenfrüchte als Ausgangsmaterial. In Versuchen mit mehreren Arten entstanden nach dem Auftauen stabile Gele mit einer deutlich gerichteten, lamellenartigen Struktur.
„Eine gerichtete faserige Struktur sorgt beim Kauen für einen besonderen Biss, den viele Menschen von Fleisch oder Fisch kennen und schätzen“, erklärt Prof. Dr. Patrick A. Rühs.
Zunächst weicht das Team die Hülsenfrüchte ein und püriert sie fein, sodass Stärke, Proteine und Zellwandbestandteile gleichmäßig verteilt sind. Anschließend wird die Masse 30 Minuten auf 90 Grad Celsius erhitzt. Dabei verkleistert die Stärke, Proteine verändern ihre Struktur und aus dem Püree entsteht ein Gel.
Der entscheidende Schritt folgt im Tiefkühler. Die Forscher isolieren die Form auf allen Seiten bis auf eine, sodass die Kälte gezielt von dort in das Gel eindringt. Dadurch wachsen Eiskristalle bevorzugt in dieselbe Richtung und drücken die Bestandteile der Hülsenfrüchte zwischen sich zusammen. Nach dem Auftauen bleibt ein hydratisiertes Gerüst aus parallel angeordneten Schichten zurück.
Die wissenschaftliche Vorfassung zeigt zudem, dass die gerichtete Gefrierung im Vergleich zu normalem Einfrieren oder bloßem Kühlen eine stärkere mechanische Festigkeit und eine ausgeprägtere Richtungsabhängigkeit der Textur erzeugt. Genau diese Anisotropie, also unterschiedliche Eigenschaften je nach Belastungsrichtung, gibt dem Material seinen faserartigen Charakter.
Getestet wurde das Prinzip unter anderem mit Kichererbsen, Sojabohnen, Erbsen, Linsen, Lupinen, Gartenbohnen und Mungbohnen. Damit deckten die untersuchten Arten nach Angaben der Forscher 96 Prozent der weltweiten Hülsenfruchtproduktion ab. Bei allen getesteten Gruppen ließ sich die gerichtete Struktur erzeugen.
„Unser Verfahren funktioniert bei Hülsenfruchtarten, die zusammen 96 Prozent der weltweiten Hülsenfrucht-Produktion ausmachen“, sagt Andrea Bach von der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETH Zürich).
Gleich war das Ergebnis dennoch nicht. Besonders feste und stabile Strukturen entstanden bei roten und schwarzen Linsen sowie bei Mungbohnen. Sojabohnen und schwarze Bohnen lieferten weichere Strukturen. Zusätzlich beeinflusste der Wasseranteil die Festigkeit, sodass sich die Konsistenz über Rohstoff und Rezeptur verändern lässt.