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Brasilianische und deutsche Forschende haben die Rückstände aus der Sonnenblumenkern-Ölgewinnung in eine vielversprechende, pflanzenbasierte Fleischalternative verwandelt. Durch die Veredelung von Sonnenblumenmehl und die Kombination mit Tomatenpulver, Gewürzen sowie einer abgestimmten Ölmischung entstanden Patties mit neutralem Geschmack, robuster Textur und einem überzeugenden Nährstoffprofil – und positionieren die Sonnenblume als nachhaltigen Konkurrenten zu Soja- und Erbsenproteinen.
From oil pressings to edible flour: how sunflower becomes food
Der Prozess beginnt dort, wo viele hochwertige Pflanzenöle ihren Ursprung haben: Sonnenblumenkerne werden kaltgepresst, um Öl zu gewinnen. Übrig bleibt ein proteinreiches Nebenprodukt, das als Presskuchen oder Mehl bezeichnet wird. Rohes Sonnenblumenmehl enthält jedoch noch Schalenreste und phenolische Verbindungen, die die Farbe dunkler machen, Bitterkeit verursachen und die Verdaulichkeit verringern können. Die Forscherinnen und Forscher am Institut für Lebensmitteltechnologie (ITAL) und an der Universität von Campinas (UNICAMP) arbeiteten in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung (IVV) in Deutschland daran, diese Komponenten zu entfernen, um ein veredeltes, geschmacksneutrales Sonnenblumenmehl zu erhalten, das für den menschlichen Verzehr geeignet ist.
Die Veredelung umfasst mehrere technische Schritte: physikalische Trennung der Schalenpartikel, gezielte Extraktion unerwünschter phenolischer Substanzen und gegebenenfalls schonende thermische Behandlung, um Sensorik und Gährungseigenschaften zu stabilisieren. Solche Behandlungsschritte erhöhen die Proteinqualität, verbessern die Proteindenaturierung kontrolliert und steigern so die Löslichkeit und Verdaulichkeit. Die resultierende Zutat – reich an pflanzlichem Protein, Ballaststoffen und Mikronährstoffen – lässt sich in einer Vielzahl von Lebensmittelanwendungen einsetzen, von Burgerpatties bis zu Fleischalternativen mit strukturierter Textur.
Im Experiment wurden zwei Formulierungen geprüft. Die erste basierte auf Mehl aus gerösteten Sonnenblumenkernen; die zweite nutzte ein texturiertes Sonnenblumenprotein, das speziell entwickelt wurde, um eine fleischähnliche Struktur zu imitieren. Beide Varianten wurden mit Tomatenpulver, ausgewählten Gewürzen und einer Fettmischung aus Sonnenblumen-, Oliven- und Leinöl versetzt, um das Mundgefühl zu verbessern und gleichzeitig ein gesünderes Fettsäureprofil zu liefern. Anschließend formte man die Mischungen zu kleinen Burgerpatties und backte sie zur sensorischen Bewertung sowie zur Nährstoffanalyse.
Die Forschenden reichern das Produkt mit Tomatenpulver, Gewürzen und einer Mischung aus Sonnenblumen-, Oliven- und Leinöl an.
Nutrition and mineral power: what the tests revealed
Die Laboranalysen sprachen klar für die texturierte Protein-Formulierung. Verglichen mit der Version aus geröstetem Mehl zeigte das texturierte Produkt eine höhere Festigkeit, eine größere Proteinkonzentration und ein günstigeres Fettsäureprofil mit einem höheren Anteil an einfach ungesättigten Fettsäuren. Technisch gesehen profitiert die Texturierung von veränderten Proteinaggregationszuständen, die während der Verarbeitung entstehen; dies verbessert die Wasserbindungskapazität, die Kohäsion und das Bissgefühl der Patties – wichtige Parameter für pflanzenbasiertes Fleisch.
Von besonderer Bedeutung für Gesundheit und Vermarktung war jedoch die mineralstoffbezogene Nährstoffbilanz: Pro Portion lieferten die Sonnenblumenpatties etwa 49 % der empfohlenen täglichen Eisenaufnahme, 68 % Zink, 95 % Magnesium und 89 % Mangan. Solche Werte sind relevant, weil pflanzliche Proteinalternativen oft kritisch in Bezug auf Eisen- und Zinkversorgung bewertet werden. Die Kombination aus Verarbeitungsoptimierung und gezielter Rezeptur ermöglichte es, die Bioverfügbarkeit bestimmter Mineralstoffe zu verbessern, etwa durch Reduktion von Phytaten und phenolischen Komplexbildnern, die sonst die Mineralstoffaufnahme hemmen können.
Maria Teresa Bertoldo Pacheco, Hauptautorin und Forscherin am Zentrum für Lebensmittelwissenschaft und Qualität von ITAL, bemerkte, dass das Entfernen von Schalen und phenolischen Verbindungen die sensorischen Eigenschaften deutlich verbesserte. „Das veredelte Mehl hat einen sehr neutralen Geschmack und ein dezentes Aroma, insbesondere im Vergleich zu vielen pflanzlichen Proteinen auf dem Markt“, erklärte sie und hob damit die Konsumentenakzeptanz als zentralen Vorteil hervor. Zusätzlich betonte das Forschungsteam die Wichtigkeit standardisierter Qualitätskontrollen, um Chargenschwankungen in Farbe, Geruch und Proteingehalt zu minimieren, was für die industrielle Skalierung entscheidend ist.
Why sunflower matters for sustainable proteins
Sonnenblumen besitzen praxisnahe Vorteile, die über den reinen Geschmack hinausgehen. Sonnenblumenöl ist in Europa weit verbreitet, und der Anbau weitet sich auch in Brasilien aus – eine Entwicklung, die nach der Ölgewinnung eine kontinuierliche Verfügbarkeit von Presskuchen bzw. Mehl sicherstellt. Anders als bei manchen anderen Pflanzenproteinen lässt sich Sonnenblumenprotein häufig nicht-GVO-frei beziehen, was für Verbraucherinnen und Verbraucher, die Wert auf natürliche und nachhaltige Lebensmittel legen, von Bedeutung ist. Dies stärkt die Marktposition als regional verfügbare, transparente Proteinquelle.
Ernährungsphysiologisch weist Sonnenblumenmehl eine vorteilhafte Zusammensetzung essenzieller Aminosäuren auf, wobei insbesondere die Verhältnisse von Arginin, Leucin und anderen wichtigen Aminosäuren der Bewertung als Fleischersatz zugutekommen. Gleichwohl bleibt die vollständige Aminosäurenbalance ein kritischer Faktor; in einigen Anwendungen kann eine Kombination mit anderen pflanzlichen Proteinen oder gezielte Aminosäureanreicherung sinnvoll sein, um ein vollständiges Aminosäureprofil zu erreichen. Pacheco warnt jedoch, dass zur Erzeugung wirklich fleischähnlicher Erscheinung und Textur in großem Maßstab zusätzliche Verarbeitungstechnologien erforderlich sind – etwa Extrusion zur Ausbildung faseriger Proteinstrukturen, die dem Muskelfasergefüge von Fleisch näherkommen.
Aus ökologischer Sicht bietet die Nutzung von Sonnenblumenkuchen als Lebensmittelzutat einen doppelten Gewinn: Die Wertschöpfungskette verlängert sich lokal, da ein bisher häufig als Tierfutter genutztes Nebenprodukt zu einem höherwertigen Humanlebensmittel aufgewertet wird, und die Abhängigkeit von international gehandelten Proteinquellen wie Soja kann verringert werden. Diese Diversifizierung kann Transportemissionen, Landnutzungsdruck und Importrisiken reduzieren, insbesondere wenn Anbau und Verarbeitung regional optimiert werden. Darüber hinaus lassen sich durch angepasste Fruchtfolgen und nachhaltige Anbaumaßnahmen Synergien mit Biodiversitäts- und Bodenqualitätszielen erzielen, die den positiven Umwelteffekt weiter verstärken.
Industry implications and next steps
Die von der FAPESP geförderte Studie liefert eine praktikable Roadmap, wie ein landwirtschaftliches Co-Produkt in eine höherwertige Lebensmittelzutat umgewandelt werden kann. Für Lebensmittelhersteller bedeutet dies eine lokal verfügbare, nicht-GVO-Proteinoption zur Diversifizierung der Lieferketten und Reduktion der Abhängigkeit von Soja und Erbse. Produzenten und Marken können diese Zutat in verschiedensten Anwendungen einsetzen: von Burgern über Bratlinge bis hin zu verarbeiteten Produkten mit hohem Proteingehalt. Für Landwirte bedeutet die Ausweitung der Sonnenblumenanbaufläche einen neuen Absatzmarkt für Presskuchen jenseits des Tierfutters, wodurch zusätzliche Wertschöpfung auf dem Hof möglich wird.
Die nächsten Entwicklungsschritte werden sich wahrscheinlich auf Texturierungstechniken (Extrusion, Shear-Cell-Verarbeitung), Geschmackslifting, Haltbarkeitstests und die Skalierung der Pilotproduktion konzentrieren. Extrusionstechnik, insbesondere High-Moisture-Extrusion (HME), kann Proteine zu faserigen, fleischähnlichen Strukturen umformen; das hierbei erreichte Produktverhalten hängt jedoch stark von Ausgangsprotein, Feuchtegraden, Temperaturprofilen und Scherkraft ab. Parallel dazu sind mikrobiologische Stabilitätstests, oxidationsschutzorientierte Verpackungsstrategien und Sensorik-Studien unter realen Marktbedingungen notwendig, um Händler- und Verbraucheranforderungen zu erfüllen.
Ein weiterer Fokus liegt auf regulatorischen Aspekten und Kennzeichnungsanforderungen, vor allem wenn neue Verarbeitungsschritte oder Zusatzstoffe zum Einsatz kommen. Hersteller müssen die Lebensmittelsicherheit, Allergenkennzeichnung und mögliche Rückverfolgbarkeit entlang der Lieferkette dokumentieren, um Marktvertrauen zu gewinnen. Wenn es gelingt, die Textur von Fleisch zu replizieren und gleichzeitig die mineralischen Vorteile und das günstigere Fettsäureprofil zu erhalten, könnte Sonnenblumenprotein einen bedeutenden Anteil am wachsenden Markt für pflanzenbasiertes Fleisch einnehmen.
What to watch next
Beobachten Sie in den kommenden Monaten weitere Studien, die die Verbraucherakzeptanz in verschiedenen Märkten prüfen und Versuche, die Extrusionstechnologie zu integrieren, um faserige, steakähnliche Strukturen zu erzeugen. Wichtige Indikatoren sind dabei sensorische Bewertungen durch Verbraucher- und Expertengruppen, Langzeitstabilität unter Verkaufskonditionen, sowie Lebenszyklusanalysen, die den ökologischen Fußabdruck solcher Produkte im Vergleich zu traditionellen Proteinquellen bewerten. Mit starken Industriepartnerschaften, iterativer Reformulierung und transparenten Kommunikation über Herkunft und Verarbeitung könnten Sonnenblumenbasierte Proteine zu einer zugänglichen, nachhaltigen Option für Veganer, Flexitarier und den Mainstream-Markt werden.
Zusätzlich ist es sinnvoll, weiterführende Forschung zu betreiben, die die Bioverfügbarkeit von Eisen und Zink in diesen Produkten unter realen Ernährungsbedingungen untersucht. Klinische Absicherungen oder absorptionsbasierte Studien könnten belegen, inwieweit die entfalteten Maßnahmen zur Phytatresorption und Phenolreduktion tatsächlich eine verbesserte Nährstoffaufnahme bewirken. Ebenso relevant sind Untersuchungen zur sensorischen Präferenz unterschiedlicher Konsumentengruppen, da kulturelle Unterschiede und kulinarische Gewohnheiten die Marktdurchdringung beeinflussen können.
Schließlich bietet die Kombination aus technologischer Innovation, regionalen Zuliefernetzwerken und transparenter Nachhaltigkeitskommunikation die Chance, Sonnenblumenprotein als glaubwürdige, skalierbare und umweltfreundliche Alternative im Portfolio pflanzenbasierter Proteine zu etablieren. Die Forschung zeigt, dass mit gezielten Veredelungs- und Texturierungsprozessen sowie angepasster Rezepturentwicklung Produkte entstehen können, die ernährungsphysiologisch überzeugend sind und Verbraucheransprüche an Geschmack und Textur besser erfüllen als viele bisherige Alternativen.
Quelle: scitechdaily
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