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Sensorische Texturanalyse und Vergleich von Fleisch- und Fleischersatzprodukten

Veganer, Vegetarier, Flexitarier: Viele Menschen entscheiden sich, bei ihrer Ernährung überwiegend oder sogar gänzlich auf Fleisch zu verzichten. Dafür gibt es zahlreiche Gründe, von denen die meisten hauptsächlich ethischer oder gesundheitlicher Natur sind, doch auch Tierwohl und Umweltschutz spielen für viele eine wichtige Rolle.

Die meisten Schätzungen geben an, dass sich zwischen 4 und 9 % der Deutschen vegetarisch ernähren.  ProVeg Deutschland (ehemals Vegetarierbund Deutschland) ist etwas optimistischer und ging im Jahr 2016 von rund 8 Millionen Vegetariern in Deutschland aus, was etwa 10 % der Bevölkerung entspricht. Darüber hinaus seien 56 % sogenannte Flexitarier, die bewusst seltener Fleisch essen.

Unabhängig von den exakten Zahlen zeichnet sich jedoch seit Jahren ein deutlicher Trend ab: Immer mehr Menschen wollen immer weniger Fleisch essen. Gleichzeitig wollen viele von ihnen aber nicht auf den Geschmack von Fleisch verzichten – und greifen deshalb zu Fleischersatzprodukten.

 

Inhalt

 

Potential und Herausforderung von Fleischersatz

Der Markt für Fleischersatz birgt großes Potential, doch trotz des ungebrochenen Trends scheinen viele Produkte nicht wirklich angenommen zu werden. Nach Angaben der Marktforscher bei GfK sind die Verkaufszahlen zu Beginn des Jahres 2018 wieder rückläufig: „Viele haben die Produkte ausprobiert, der überwiegende Teil der Konsumenten hat es dann aber beim Versuch belassen.“ Das legt die Vermutung nahe, dass das Interesse an den Produkten zwar vorhanden ist, die Produkte den Verbraucher aber nicht überzeugen konnten.

Fleisch stellt die Hersteller von Ersatzprodukten vor eine besondere Herausforderung: Aussehen und Geschmack können relativ einfach mit pflanzlichen Inhaltsstoffen nachgeahmt werden – aber nicht die Konsistenz. Fleisch, besonders Muskelgewebe, ist ein komplexes Gebilde aus Bündeln langer, dünner Fasern, umgeben von festem Bindegewebe, mit kleinen darin eingeschlossenen Fetttaschen. Diese Komplexität ist es, die es so schwierig macht, die Textur von Fleisch nachzuahmen. Denn pflanzliche Proteine treten nicht in Faserbündeln auf und haben, verglichen mit Muskelgewebe, kaum Zugfestigkeit oder die Fähigkeit, Feuchtigkeit zu speichern.

 

Konsistenz untersuchen und vergleichen

Es mag schwierig sein, die Konsistenz von Fleisch nachzuahmen, aber es ist möglich – und es ist entscheidend für den Erfolg von Fleischersatzprodukten. Denn ein Produkt, das riecht und schmeckt wie das Original, sich im Mund aber wie Pappe anfühlt, wird sich nicht lange behaupten können.

Die Textur dieser Produkte sollte deshalb besonders gründlich untersucht und mit der des nachgeahmten Produktes verglichen werden. Und genau das hat Beyond Meat mit seinen Produkten gemacht. Das Startup-Unternehmen aus den USA hat einen regelrechten Hype um sich herum ausgelöst und Anfang 2018 die Expansion nach Europa bekannt gegeben. Beyond Meat hat bei der Patentanmeldung seines „pflanzenbasierten Proteinproduktes mit Fleischstruktur“ (original: „Plant based meat structured protein product“) den Texture Analyser von Stable Micro Systems eingesetzt.

Der Texture Analyser TA.XTplus vereint die Flexibilität unterschiedlicher Testmethoden (Kompression, Penetration, Zug, Extrusion etc.) mit einer praktisch unbegrenzten Auswahl an Messwerkzeugen und Haltevorrichtungen, um alle relevanten Textureigenschaften von Fleisch- und Fleischersatzprodukten zu untersuchen, wie zum Beispiel die Festigkeit, Elastizität, Knusprigkeit, Beißkraft, Kohäsion und Adhäsion.

 

Burger-Pattie-Test mit Schneidklinge

Burger-Pattys gehören zu den Fleischprodukten, die vergleichsweise einfach nachgebildet werden können: eine einfach geformte Masse aus verschiedenen Zutaten. Das Wichtigste am Burger-Patty (neben dem Geschmack natürlich) ist seine Konsistenz, die für das Mundgefühl verantwortlich ist. Ein Patty darf weder staubtrocken noch weich und matschig sein – es muss zusammenhalten, saftig und zart, aber gleichzeitig herzhaft „fleischig“ im Biss sein.

Ein typischer Testansatz, um die Qualität eines Burger-Pattys zu untersuchen, ist deshalb die Messung der Kraft, die benötigt wird, um die Fasern zu brechen bzw. zu zerschneiden – als würde der Konsument hineinbeißen. Für die Untersuchung mit dem Texture Analyser wird hierfür eine Probe mit einer einfachen Klinge zerteilt. Die gemessene Kraft spiegelt wider, wie bissfest das Patty ist, und kann mit weiteren Proben und anderen Produkten verglichen werden.

Der Vergleich eines Rindfleisch-Pattys mit einem Veggie-Patty aus Quorn zeigt, dass zum Zerteilen des Fleischproduktes mit einer Klinge wesentlich mehr Kraft benötigt wird als für die Fleischersatz-Variante. Das Rindfleisch-Patty würde also als deutlich bissfester wahrgenommen werden.

 

Wurst-Test mit Warner-Bratzler-Klinge

Biss und Knackigkeit sind auch ein entscheidendes Qualitätsmerkmal von Wurst, deren unzählige Varianten in Deutschland sogar als Kulturgut gelten – ob Currywurst, Weißwurst, Salami, Bratwurst vom Imbiss oder vom eigenen Grill: Wurst ist und bleibt eines der beliebtesten Fleischprodukte in Deutschland und auch die fleischlosen Varianten haben mittlerweile einen festen Platz in den meisten Supermärkten.

Auch bei der Untersuchung von Wurstwaren liegt es nahe, den Biss in das Produkt zu simulieren und die entsprechenden Kräfte zu messen. Für die Untersuchung runder Proben empfiehlt sich die Warner-Bratzler-Klinge, da die dreieckige Aussparung in der Mitte der Klinge die Schnittfläche an der Probe erhöht. Die eingeschlitzte Grundplatte ermöglicht es, durch die komplette Probe zu schneiden. Diese recht einfache Testmethode erfordert nahezu keine Probenvorbereitung und gehört zu den am häufigsten verwendeten Beiß- und Scherprüfungen für Fleisch und Fleischprodukte.

Die Untersuchung der Scherkraft bei einer Wurst aus Schweinefleisch und einer vegetarischen Wurst aus Quorn zeigt, dass zum Zerteilen der Muskelfasern erheblich mehr Energie benötigt wird, als für die fein zerkleinerte Füllung der somit viel weicheren Quorn-Wurst.

 

Konsistenzmessung von Fleisch- und Wurstwaren mittels Textur-Profil-Analyse

Die Textur-Profil-Analyse (TPA) wurde entwickelt, um die Konsistenz von Lebensmitteln beim Zerkauen zu messen und so insbesondere das dabei entstehende Mundgefühl nachvollziehen zu können. Bei dieser Methode wird eine Probe zweimal mit einem Messstempel zyklisch belastet. Die hierbei entstehenden Druck- und Anhaftkräfte geben einen guten Überblick über die Konsistenz des Produktes und ermöglichen die Bewertung von Festigkeit, Klebrigkeit, Elastizität, Kohäsion, Gummiartigkeit, Kaufähigkeit und Balligkeit.

Mithilfe der TPA lassen sich Konsistenzunterschiede leicht identifizieren und in Zahlen darstellen. Dadurch eignet sie sich hervorragend für die Qualitätskontrolle, vor allem aber auch für vergleichende Untersuchungen mehrerer unterschiedlicher Produkte, wie zum Beispiel Wurstbrät und einem entsprechenden Fleischersatzprodukt.

 

Messung unregelmäßig geformter Lebensmittel mit Kramer-Scherzelle

Sind Lebensmittel unregelmäßig bzw. nicht einheitlich geformt, kann die Reproduzierbarkeit von Tests an einzelnen Proben häufig nicht gewährleistet werden. Dieses Problem kann umgangen werden, indem beispielsweise ein Test an einer einzelnen Probe parallel an mehreren Stellen durchgeführt wird oder indem man eine größere Anzahl an Proben gleichzeitig untersucht. Auf diese Weise wird ein aussagekräftiger Durchschnittswert gebildet.

Für solch heterogene Produkte, wie Geschnetzeltes oder Hühnerbruststreifen, wurde die Kramer-Scherzelle entwickelt. In den Probenbehälter wird eine (immer gleichmäßige) Menge an Probenmaterial gegeben, anschließend fährt eine Platte mit 5 bzw. 10 Klingen in diesen Behälter hinein, wobei die Klingen durch Schlitze am Boden des Behälters hindurchfahren oder kurz davor gestoppt werden können. Das Produkt wird dabei durch die Klingen zunächst komprimiert, bis diese in das Produkt hineinschneiden und es schließlich verdrängen, bis die Klingen stoppen. Die so gemessenen Kräfte ergeben einen guten Indikator für die Festigkeit der gesamten Probe.

 

Texturanalyse kann entscheidende Vorteile bieten

Will man Bestandteile oder Zutaten eines Produktes entfernen oder ersetzen oder die Rezeptur verändern, so hat dies in aller Regel auch Auswirkungen auf die Textur und Konsistenz des Produktes, was wiederum zu mangelnder Akzeptanz durch den Verbraucher führen kann. Mithilfe verschiedener Methoden der Texturanalyse können diese Auswirkungen sichtbar und messbar gemacht werden, wodurch Lebensmittelhersteller in der Lage sind, die Unterschiede zum ursprünglichen Produkt zu identifizieren und zu minimieren. Insbesondere beim Nachahmen und Ersetzen eines so komplexen Naturproduktes wie Fleisch können detaillierte Untersuchungen den Unterschied zwischen Erfolg und Misserfolg eines Produktes ausmachen.