Forschung zu veganen Lebensmitteln: Königsdisziplin Käse
Veganer Käse ist nicht viel mehr als gefärbtes Kokosfett. Bis jetzt. Am Fraunhofer-Institut in Freising bringen Forschende Pflanzenmilch zum Reifen.
Foto: Fraunhofer IVV
Wochenlang verbrachte das kleine quaderförmige Stück in einem warmen Schrank. Dort wurde es gewendet und gepflegt, wandelte seine Farbe langsam von Orange zu Blassgelb und steckt nun zwischen den Fingern von Daniel Kolesnik. Was er da stolz präsentiert, ist nicht etwa ein neues Wellnessprodukt. Käse ist es auch nicht, also zumindest keiner, den man so nennen darf. Denn er wurde nicht aus der Milch von Rindern, Ziegen oder Schafen gemacht, sondern aus Pflanzenmilch.
In Zeiten von Katastrophen und Ressourcenknappheit soll das schwitzende, löchrige, leicht säuerlich riechende Stück unsere Versorgung mit Lebensmitteln sichern helfen. Bloß nicht!, denkt sich jetzt bestimmt, wer sich schon einmal vergeblich auf die Suche nach einem veganen Käse gemacht hat, der auch nach Käse schmeckt, der vergleichbare Nährwerte hat und mehr ist als ein eingefärbter Block Kokosfett und Stärke. Tierfreier Aufschnitt, pflanzliches Hack, vegane Würstchen, all das hat in den meisten Supermärkten längst seinen festen Platz. Aber veganer Käse?
„Das ist die Königsdisziplin der Lebensmitteltechnologie“, sagt auch Daniel Kolesnik. Der Chemiker arbeitet am Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung (IVV) im oberbayerischen Freising. „Die aktuellen veganen Produkte auf dem Markt haben nicht viel mit Käse zu tun“, bestätigt er. „Bislang gibt es nur den technologischen Versuch, die Schmelzeigenschaften mit Fett und Stärke nachzuahmen.“ Dadurch enthalten die Produkte quasi gar kein Eiweiß. Doch die Leute erwarten etwas anderes.
Gouda und Edamer, Camembert und Gorgonzola, Cheddar und Gruyère, Feta und Parmesan: Weltweit gibt es mehr als 4.000 Käsesorten. Sie entstehen aus der Milch unterschiedlicher Tiere, die an unterschiedlichen Orten gehalten werden und dort unterschiedlich gefüttert werden; aus Milch, die von unterschiedlichen Milchsäurebakterien verstoffwechselt wird, die entrahmt, gebrochen, gereift und variantenreich veredelt wird. Wer diese Vielfalt pflanzlich nachahmen will, muss eine besondere Herausforderung meistern. Sie trägt den Namen Kasein.
Dieses Protein ist in Kuhmilch hauptsächlich enthalten. Gibt man Lab aus Kälbermägen dazu, bricht das Kasein und vernetzt sich neu. Die Milch wird dick, ohne sauer zu werden. Molke tritt aus; je mehr, desto fester wird später der Käse. Anschließend übernehmen die Mikroben. Milchsäurebakterien verstoffwechseln zuerst den Milchzucker, in ihm steckt die am schnellsten verfügbare Energie. Danach knöpfen sich die Organismen das Kasein vor. Sie zerlegen es in Peptide und einzelne Aminosäuren, wobei flüchtige Aromen entstehen, würzige, fruchtige, grasige.
„Die Proteine in Pflanzendrinks verhalten sich aber ganz anders als das Kasein aus der Kuhmilch“, erklärt Daniel Kolesnik. „Die zu einer Art Käse weiterzuentwickeln, ist schwer in den Griff zu bekommen.“ Die Pflanzenproteine flocken anders aus, schließen Wasser anders ein, schmelzen nicht. Viele Bakterienkulturen können überhaupt nichts mit ihnen anfangen.
Also muss Kolesnik tricksen. „Wir schauen, welche Aromen reproduzierbar sind. Diese Stoffe müssen mit Textur, Konsistenz, Schmelz und anderen Eigenschaften zusammenspielen.“ Kolesnik und sein Team versuchen, das pflanzliche Eiweiß von bestimmten Milchsäurebakterien ausfällen zu lassen. „Wir wollen das ohne Zusatzstoffe und Schnickschnack hinbekommen, mit herkömmlicher Fermentation.“
Das Milchtechnikum des Freisinger Fraunhofer-Instituts ist ein hygienisch reiner Keller voller Edelstahltische und überdimensionierter Küchengeräte. Wer es betritt, zieht Kittel und Schuhschoner über und desinfiziert sich die Hände. Die Bakterien sind empfindlich.
Hier werden Pflanzendrinks gemixt und gepresst, damit das Fett in einer Emulsion bleibt und sich nicht trennt. Es wird mit Dampf erhitzt und mit Stickstoff begast, damit es nicht ranzig wird. Als Eiweißlieferanten dienen dabei zum Beispiel die Lupinen, mit denen das Institut und die Landwirtschaft in der Umgebung schon lange Erfahrung haben. Das IVV testet auch Erbsen, Ackerbohnen und andere eiweißreiche Pflanzen, die auf heimischen Äckern wachsen. Da das Institut mit internationalen Partnern etwa aus Brasilien und Indonesien zusammenarbeitet, sind auch Nüsse und Saaten interessant.
Statt mit Lab aus Kälbermägen fällt Daniel Kolesnik das Eiweiß mit Säure. Die Pflanzenmilch flockt aus, die Masse wird abgepresst und geformt. Dann folgt die eigentliche Forschungsfrage: Welche Mikroben können aus Pflanzeneiweiß Käsearomen entwickeln? Die Auswahl ist gewaltig, Tausende potenzielle Bakterienstämme sind bekannt. Allein die Bakteriengattung Lactobacillus, die zu den Milchsäurebakterien gehört, ist so unübersichtlich geworden, dass sie vor einigen Jahren in 25 eigene Gattungen untergliedert wurde.
Kolesnik testet bekannte Laborstämme ebenso wie Kulturen, die gut mit Pflanzen können. Die Mikroorganismen müssen den Säurewert ausbalancieren, damit der Käse nicht zu sauer schmeckt. Zudem baut die Fermentation Bitterstoffe und andere Stoffe ab, welche die Verdauung bremsen.
Seit Jahrtausenden stellen Menschen Käse her. Weil sie laktoseintolerant waren. Weil sich Käseräder besser transportieren ließen als eimerweise Milch. Weil Käse bekömmlicher, nährstoffreicher und haltbarer ist. Warum also mit dieser ausgefeilten Tradition brechen? „Weil wir uns den ganzen Käse nicht mehr leisten können“, erklärt die Institutsleiterin Andrea Büttner.
„Die Tierhaltung beansprucht rund 83 Prozent der weltweiten Agrarfläche“, sagt sie. Zudem verursacht sie einen großen Teil aller Treibhausgase, vor allem das Methan aus Rindermägen ist ein großes Problem. „Wir brauchen viel effizienter hergestellte Lebensmittel, wenn wir zehn bis zwölf Milliarden Menschen versorgen wollen“, so Büttner. „Wir brauchen Nahrung in allen Lebenslagen, auch bei Klimakatastrophen, auch bei Tierseuchen.“
Im Krisenfall habe Deutschland nur auf dem Energiesektor vorgesorgt, bei Lebensmitteln weniger. Das habe strukturelle Gründe, so Andrea Büttner: „Das Krisenmanagement liegt eben nicht im Landwirtschaftsministerium.“ Der Bund lagert Getreide sowie eine zivile Notfallreserve aus Reis, Erbsen, Linsen und rund 5.000 Tonnen Kondensmilch. Haltbar, nahrhaft und möglichst regional anbaubar muss die Notration sein.
Produkte aus pflanzlichem Eiweiß würde die Versorgung deutlich aufwerten, sagt Büttner. „Die Proteinversorgung ist ein ungelöstes Thema“, erklärt die Institutsleiterin weiter. „Es muss veredelt und bevorratet werden, da geht es nicht primär um ein wohlschmeckendes Ergebnis.“
Daniel Kolesnik versucht es trotzdem. Schließlich forscht er im Auftrag von Lebensmittelherstellern. Und die wollen, dass die Ergebnisse sehr wohl schmecken, und zwar so, wie es die Kundschaft gewohnt ist. Dem Chemiker selbst ist es gar nicht so wichtig, Käse perfekt nachzuahmen, sagt er: „Wenn die Nährwerte und Ressourcen stimmen, darf das Produkt auch nach etwas anderem schmecken.“
Im Fall des blassgelben schwitzenden Stücks aus dem Freisinger Laborschrank muss sich die Kundschaft nicht mit einem neuen Geschmack anfreunden. Probieren darf man Daniel Kolesniks Produkt zwar nicht, es hat noch keine Zulassung. Aber der Forscher verspricht: „Es schmeckt käsig, nussig, ein bisschen säuerlich und bohnig.“ Es geht in Richtung Parmesan.
meistkommentiert