Thermo Scientific Phenom XL G2 Tisch REM. – Bild: Thermo Fisher Scientific

Mit dem Thermo Scientific Phenom XL G2 Tisch REM können Lebensmittellabore in weniger als 60 Sekunden hochauflösende Bilder von Fleischersatzproben gewinnen. – Bild: Thermo Fisher Scientific

Der Ruf nach pflanzlichen Fleischprodukten nimmt immer stärker zu und der globale Markt für Fleischersatz wird bis 2026 voraussichtlich um mehr als das Doppelte auf 3,5 Milliarden Dollar wachsen.

Für die Herstellung von Fleischalternativen in großen Mengen werden in der Lebensmittelindustrie Lebensmittelextruder eingesetzt, die durch die kombinierte Wirkung von Feuchtigkeit, großer Hitze und mechanischer Energie in kurzer Zeit Fleischersatz aus pflanzlichen Proteinen herstellen können. Wissenschaftler in der Lebensmittelindustrie mischen pflanzliche Pulver wie Sojaproteinkonzentrat und Weizengluten mit Wasser, Dampf oder Öl und führen diese Mischung einem Doppelschneckenextruder zu, in dem sie durch zwei rotierende Schnecken weiter gemischt und zerschnitten wird. Anschließend wird die Mischung erhitzt, verdichtet und durch eine Düse am Ende des Zylinders ausgetragen, um die gewünschte faserähnliche Struktur zu erzeugen.

Ob Geflügel, Rinderhackfleisch oder Wurst – unterschiedliche Fleischsorten haben unterschiedliche Texturen. Und um diese Texturen nachzuahmen, wollen Lebensmittelwissenschaftler anisotrope Strukturen erhalten, in denen der Fleischersatz je nach Richtung der extrudierten Fasern unterschiedliche Eigenschaften aufweist. Es gibt eine Vielzahl von Extrusionsparametern, und durch die Feinabstimmung dieser Parameter können die Wissenschaftler die exakte Textur erzeugen, die sie für bestimmte Produkte wünschen.

Extrusion settings. – Bild: Thermo Fisher Scientific
above: without breaker plate; below: with breaker plate - Extrusion settings: screw speed 400 rpm; total feed rate 1.3 kg/h; water content 60%; material temperature 135 °C; cooling die temperature 50 °C. – Bild: Thermo Fisher Scientific

Im Rahmen dieses Prozesses analysieren die Lebensmittelwissenschaftler das Aussehen von Fleischersatzproben mithilfe eines Rasterelektronenmikroskops (REM). Mit einem REM können die Forscher den Einfluss verschiedener Inhaltsstoffe und Extrusionsmethoden auf die Anisotropie, Faserigkeit und Textur des fertigen Fleischersatzprodukts nachweisen und diese Informationen nutzen, um den Produktionsprozess zu verbessern.

Durch die Kombination eines Thermo Scientific Lebensmittelextruders mit dem Phenom XL G2 Tisch REM in einem Arbeitsablauf können beispielsweise Lebensmittellabore ihre optimalen Produktionsparameter in kürzester Zeit vor Ort ermitteln. Das Phenom XL G2 zeichnet sich durch eine hochauflösende Bildgebung ohne Probenvorbereitung bei einer Aufnahmezeit von weniger als 60 Sekunden aus. Darüber hinaus bietet die großflächige Bildgebung einen klaren Überblick über die gesamte Probe. Mit dem Phenom XL G2 können Labore sogar mehrere Proben gleichzeitig analysieren.

Extrusion settings. – Bild: Thermo Fisher Scientific
above: without breaker plate; below: with breaker plate - Extrusion settings: screw speed 400 rpm; total feed rate 1.3 kg/h; water content 60%; material temperature 135 °C; cooling die temperature 50 °C. – Bild: Thermo Fisher Scientific

Durch die Kombination eines Phenom XL G2 Tisch REM mit einem Thermo Scientific-Extruder in einem Arbeitsablauf sind Lebensmittellabore in der Lage, die Textur ihrer fleischlosen Produkte in kurzer Zeit zu analysieren und anschließend die Extrusionsparameter schnell anzupassen, um die präzisen Qualitäten zu erreichen, die sie für unterschiedliche Fleischalternativen benötigen. Mithilfe dieser Instrumente können Lebensmittelhersteller zu einem Zeitpunkt, da die Nachfrage nach Fleischersatzprodukten steigt, Produkte höherer Qualität schneller auf den Markt bringen und so ihre Wettbewerbsvorteile verbessern.

Weitere Informationen über Lebensmittelextruder für Fleischersatzprodukte und sonstige Prozesse zur Lebensmittelherstellung erhalten Sie in unserem Anwendungshandbuch: Leitfaden für qualifizierte Lebensmittelextrusion.

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