JAN 19, 2022

Fermentation: So entstehen Tempeh, Kimchi und Co


In vorangegangenen Artikeln unseres Magazins wurden bereits die sich immer weiter verbreitenden Gesundheits- und Ernährungstrends angesprochen. Dabei spielen vor allem der Wunsch der Konsumenten nach einer ausgewogenen Ernährung sowie nach neuen, gesundheitsfördernden Produkten eine Rolle. Besonders beliebt sind in der Hinsicht die sogenannten Superfoods. Superfoods sind Lebensmittel, die einen hohen Anteil an Nährstoffen und häufig einen geringen Anteil an ungesunden Fetten oder Kalorien beinhalten. Einige der von uns vorgestellten Superfoods waren zum Beispiel Algen, Avocados oder Gojibeeren. Und auch der Wunsch nach wenig bis gar nicht verarbeiteten Lebensmitteln wird stärker. Dieser Gesundheitstrend nennt sich "Clean Eating". Daneben werden auch rein pflanzliche Lebensmittel aufgrund ihrer gesunden Eigenschaften immer beliebter. Neben den gesundheitlichen Benefits ist die Entscheidung für eine pflanzliche Ernährung der größte Beitrag, den eine einzelne Person zum Klimaschutz beitragen kann. Pflanzliche Lebensmittel sind rundum ressourcensparender als tierische Produkte. Für ihre Produktion wird weniger Wasser benötigt und deutlich weniger CO2 ausgestoßen.
Unsere Ernährung ist ausschlaggebend für die physische als auch die mentale Gesundheit. Das haben viele Verbraucher bereits für sich erkannt und der Gesundheitstrend ist kaum noch aus der Lebensmittelindustrie wegzudenken. An diesen nicht mehr neuen Trend setzen immer mehr Lebensmittelhersteller an und produzieren Produkte, die den Bedürfnissen dieser Zielgruppe entsprechen. Wenig verarbeitete, natürliche, bio-zertifizierte sowie pflanzliche Produkte ohne künstliche Zusatzstoffe mit einem hohen Nährstoffgehalt gewinnen immer mehr an Beliebtheit. Einer der vielen Ansätze ist die Fermentation von (pflanzlichen) Produkten, denn diese bringt einige tolle Eigenschaften mit sich.

Was ist Fermentation?

Fermentation ist kein neuer Ernährungstrend. Schon seit etwa 10.000 Jahren fermentieren Menschen Lebensmittel, um sie länger haltbar zu machen. Da es damals noch nicht die Möglichkeiten der Kühlung von Nahrungsmitteln wie heute gab, ließen sich die Menschen etwas anderes einfallen, um die Produkte länger genießbar zu machen. Bei der Fermentation werden organische Stoffe mikrobiell oder enzymatisch in Säure, Gase und Alkohol umgewandelt. Die Stoffe können tierischer oder pflanzlicher Natur sein. Durch das Hinzufügen von Bakterien-, Pilzkulturen oder Enzymen verändert sich das Ausgangsprodukt so, dass es eine längere Haltbarkeit erlangt. Ein Fermentierungsprozess kann jedoch auch ohne externe Zugabe von Bakterien oder Enzymen entstehen, denn in einigen Lebensmitteln sind bereits natürliche Milchsäurebakterien enthalten, die sich durch Zugabe von Salz und Wasser bei Temperaturen um 20°C entwickeln können. Das nennt sich dann ‚wilde Fermentation‘. Der Prozess der Fermentation ist demnach eine Art traditioneller Konservierung, für die kein Strom benötigt wird.
Es gibt einige fermentierte Produkte, die wir wahrscheinlich alle kennen: Sauerkraut, schwarzer Tee, Bier, Sojasauce oder Sauerteigbrot. Und obwohl Fermentierung eine sehr alte Methode ist, ist sie dennoch modern und beachtenswert. Denn neben der Haltbarkeit zeigt der Fermentationsprozess auch einige gesundheitliche und geschmackliche Besonderheiten auf, welche im weiteren Verlauf genauer erläutert werden. Anders als Produkte, die zu Haltbarmachung hoch erhitzt wurden, behalten oder entwickeln fermentierte Erzeugnisse viele wertvolle Nährstoffe, die der Körper benötigt. Die gesundheitlichen Vorteile und die zumeist geringe Verarbeitung der fermentierten Produkte machen diese zu einer Art Superfood und rücken damit zunehmend in das Interesse der Gesellschaft. Daher entdeckt auch die Lebensmittelindustrie diese Thematik wieder und versucht die Bedürfnisse und Wünsche der Konsumenten zu bedienen.

Die Vorteile von Fermentation

Das Fermentieren von Lebensmitteln bringt einige Vorteile mit sich. Neben der Herstellung von speziellen Erzeugnissen wie alkoholischen Getränken (Wein, Bier), Milchprodukten (Käse, Joghurt) sowie Sauerkraut, Kimchi oder Tempeh sorgt die Fermentation für eine längere Haltbarkeit, einen besonderen Geschmack sowie gesundheitliche Vorteile. In Zukunft werden Unternehmen sich mit neuen Trends beschäftigen und weitere organische Stoffe fermentieren, um neue Geschmäcker sowie Texturen zu entwickeln.

Haltbarkeit: Wie bereits erwähnt werden Lebensmittel durch das Fermentieren haltbar gemacht. Durch den Fermentationsprozess entstehen Gase, Alkohol und Säuren, die für die längere Haltbarkeit der Lebensmittel sorgen. Fermentierte Lebensmittel können sich, wenn sie luftdicht verschlossen sind und kühl sowie dunkel gelagert werden, bis zu zwei Jahren halten.
Geschmack: Darüber hinaus entwickeln die Produkte durch die Fermentierung besondere Aromastoffe und bauen Gerbstoffe ab, wie bei der Herstellung von Tee oder Kaffee. Durch die entstandene Milchsäure erhalten die Erzeugnisse einen frischen säuerlichen Geschmack. Zudem bekommen sie eine leckere Umami-Note. Wem ‚umami‘ nichts sagt: der Begriff stammt aus Japan und ist neben süß, sauer, salzig und bitter eine fünfte Geschmacksrichtung. Diese wird genau wie die vier anderen Richtungen von den Geschmacksrezeptoren auf unserer Zunge erkannt. Genauer bezeichnet umami den Geschmack von Proteinen bzw. von Salzen der Aminosäure Glutamat und funktioniert wie ein natürlicher Geschmacksverstärker. Viele würden den Geschmack als würzig oder herzhaft beschreiben. Das Aroma kann von Produkt zu Produkt variieren, da der biochemische Prozess bei jeder Fermentation variieren kann.
Gesundheit: Fermentierte Produkte haben zudem viele gesundheitliche Vorteile. Die bei der Fermentierung entstehenden Mikroorganismen sind besonders gut für unseren Darm. Die probiotischen Kulturen gelangen in den Darm und siedeln sich in unserer Darmflora an, welche einen eigenen Mikroorganismus im Körper darstellt. Dort leben etwa 100 Billionen Bakterien. Diese helfen nicht nur bei der Verdauung, sondern produzieren auch Vitamine und entgiften den Körper. Damit unterstützen und stärken sie unser Immunsystem. Die guten Bakterien vertreiben pathogene Bakterien, wobei die Milchsäurebakterien (Lactobacilli) aus der Fermentation unterstützen können. Die Milchsäurebakterien können die Aufrechterhaltung einer gesunden Darmflora damit langfristig unterstützen und die Barrierefunktion der Darmschleimhaut stärken.
Da das Bewusstsein für die gesundheitlichen Vorteile von fermentierten Produkten bei den Verbrauchern sich immer weiter ausweitet, beschäftigt sich die Lebensmittelindustrie damit diese Vorteile auch in neuen Produktideen zu integrieren und neue Prozesse zu entwickeln, um einen Nischenmarkt anzugehen.

Fermentiertes Gemüse – Kimchi
Sauerkraut ist uns allen ein Begriff. Es ist eines der bekanntesten deutschen Nationalgerichte und stellt(e) im Winter einen wichtigen Vitamin C-Lieferanten dar. Die koreanische Variante von Sauerkraut nennt sich Kimchi. Dabei wird Kohl häufig gemeinsam mit anderem Gemüse und Gewürzen fermentiert. Das bayerische Startup „completeorganics“ möchte die altbewährte und traditionelle Methode des Fermentierens von Gemüse unter die Menschen bringen. Es ist das erste deutsche Unternehmen mit einer Fermentationsfabrik. Ihr Gemüse steckt voll mit lebenden Mikrobiomen, ist nicht pasteurisiert, minimal verarbeitet und ohne jegliche Zusätze. Das verwendete Gemüse ist in Bio-Qualität und das Endprodukt ist vegan. Das Gemüse wird auf natürliche Art und Weise fermentiert. Dabei werden die Kohlenhydrate im Gemüse durch beigesetzte Bakterien in einem biochemischen Prozess in Milchsäure umgewandelt, welche dann als natürlicher Konservierungsstoff dient. Zukünftig möchte das Unternehmen weiter an ihren Rezepturen sowie den Starterkulturen arbeiten, um die Aromen zu optimieren. Dazu werden unterschiedliche Bakterien genutzt, die unterschiedliche Aromen entwickeln, um das beste Geschmackserlebnis zu erreichen.
Das Zusammenspiel von Gewürzen und der Fermentation können Geschmäcker produzieren, die an tierische Produkte erinnern – z.B. den Geschmack von Parmesan oder geräuchertem Fleisch. Somit können viele unterschiedliche Geschmäcker erreicht werden.

Fermentierte Sojabohnen – Tempeh

Das Start Up „Better Nature“ aus London hat es sich zur Aufgabe gemacht Tempeh in den Mainstream zu bringen. Die Herstellung von Tempeh ist etwa 300 Jahre alt und stammt ursprünglich aus Indonesien. Das Produkt wird vornehmlich aus Sojabohnen hergestellt, die zunächst gekocht und anschließend fermentiert werden. Es ist jedoch ebenso möglich jegliche anderen Hülsenfrüchte oder Nüsse und Samen dazu zu nutzen und zu fermentieren. Das Unternehmen ist der Überzeugung, dass Tempeh aufgrund seiner gesundheitsfördernden Eigenschaften, wie dem hohen Nährstoffgehalt und den probiotischen Stämmen in der Lage ist, den Markt als vollwertige Proteinquelle zu erobern. Das Erzeugnis beinhaltet vieles, was von vielen Konsumenten immer wieder gewünscht wird. Durch den Fermentationsprozess steigt der Proteingehalt der Sojabohnen, der Fettgehalt nimmt ab und die Nährstoffe können anschließend vom Körper besser aufgenommen werden.
Der Tempeh soll als alternative, pflanzliche, bekömmliche Proteinquelle dienen, aber nicht den Geschmack von Fleisch nachahmen. Daneben ist es im Vergleich zu anderen Fleischalternativen minimal verarbeitet und beinhaltet wenige Inhaltsstoffe.

Da der Tempeh aus pflanzlichen Rohstoffen produziert wird, verursacht er 94% weniger CO2-Emissionen als Rindfleisch, 78% weniger als Schweinefleisch und 62% weniger als Hähnchenfleisch. Der Aspekt der Nachhaltigkeit wird immer mehr zum Wettbewerbsinstrument. In Deutschland ist der Bedarf an Fleischersatzprodukten gerade während der Pandemie stark angestiegen und ebenso das Bewusstsein für eine Reduzierung des eigenen Fleischkonsums. 2020 ist der Pro-Kopf-Fleischverzehr auf ein Tief von 57,3 kg gesunken. Gleichzeitig ist der Umsatz mit veganen Nahrungsmitteln um 59% gestiegen. Einige Konzerne erreichten mit ihren vegetarischen und veganen Produkten einen höheren Umsatz als mit ihren tierischen Erzeugnissen. Pflanzliche Produkte erobern zunehmend den Markt.

Fleischalternative aus Pilzen und die Nutzung von Nebenströmen bei der Produktion

„Kinoko Labs“ ist ein Biotech-Unternehmen, das eine neue Generation von Fleischalternativen, mithilfe eines einzigartigen Fermentationsprozesses, entwickeln möchte. Das Fleisch soll auf einem Pilzmyzel wachsen und eine nachhaltige, pflanzliche Alternative zu Fleisch darstellen. Die Alternative auf Pilzbasis soll minimal verarbeitet, nährstoffreich und mit ihrer faserigen Textur – ähnlich zu Fleisch – punkten. Die Alternative soll das ganze Geschmackserlebnis und Nährwert-Niveau bieten sowie bezahlbar sein. Dazu nutzen sie eine Kombination aus mikrobieller Fermentation und der faserigen Beschaffenheit des Myzels. Auf diese Weise sollen Steaks, Filets und Koteletts entwickelt und produziert werden. Das Unternehmen befindet sich noch in der Frühphase und entwickelt zunächst Prototypen.

Das Startup setzt zudem darauf Nebenströme aus der Lebensmittelherstellung für ihren Fermentationsprozess zu nutzen. Nebenströme sind Reststoffe, die regelmäßig bei der Lebensmittelproduktion anfallen. Das können beispielsweise Eierschalen oder Knochen, aber auch Schalen, Öle oder Trester von Obst und Gemüse sein. Kinoko Labs will diese anfallenden Reststoffe upcyclen und somit eine nachhaltige Kreislaufwirtschaft aufbauen.
Die kostengünstige Biomasse wird dazu genutzt die Pilzstämme, auf denen das ‚Fleisch‘ wachsen soll, zu füttern und ein exponentielles Wachstum zu erreichen. Der Plan ist die Produktion an den Ort zu verlagern, wo die Nebenströme anfallen. Die Zielgruppe des Unternehmens sind Personen, die Werte auf pflanzliche, cleane und minimal verarbeitete Lebensmittel legen. Das Erzeugnis kann auf die gleiche Art genutzt werden wie Fleisch.
Übrigens: Es ist bereits möglich mithilfe von Hefe-Organismen Milchproteine nachzustellen. Damit wird eine synthetische Form von Milch erzeugt, die aus den gleichen Bausteinen besteht, jedoch keine Milch beinhaltet und weitaus umweltfreundlicher hergestellt werden kann.
Fermentation ist demnach eine attraktive und zukunftsträchtige Lösung Nahrungsmittel haltbar zu machen sowie gesundheitliche und geschmackliche Besonderheiten zu erzielen. Zukünftig ist es möglich, dass in der Industrie große Fermenter für einen modernen Prozess genutzt werden und viele unterschiedliche organische Stoffe fermentiert werden. Darüber hinaus können für die Prozesse Nebenströme zur Fütterung der Pilzkulturen genutzt werden. Auf diese Möglichkeiten der Valorisierung von Reststoffen, sowie die Haltbarmachung von Lebensmitteln möchte LEROMA aufmerksam machen. Noch immer werden zu viele Lebensmittel auch am Anfang der Wertschöpfungskette, also in der Landwirtschaft und bei der Verarbeitung, verschwendet.

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Lebensmittelzusatzstoffe sind Stoffe, die Lebensmitteln aus technischen, sensorischen und ernährungsphysiologischen Gründen gezielt zugesetzt werden, etwa um die Haltbarkeit zu verlängern oder um sie zu süßen und zu stabilisieren. Nach Angaben von Euromonitor bevorzugen etwa 47 % der Verbraucher weltweit natürliche Produkte, und 55 % der Befragten achten beim Kauf von Produkten auf natürliche Eigenschaften. Weltweit geht der aktuelle Ernährungstrend weg von verarbeiteten Lebensmitteln hin zu natürlichen Lebensmitteln mit weniger Zusatzstoffen und natürlichen Aromen. EU-Mitgliedstaaten wie Frankreich passen Vorschriften an und verfolgen das Ziel, mehr natürliche Lebensmittel mit weniger Zusatzstoffen zu produzieren und zu konsumieren.

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Das Thema Nachhaltigkeit rückt immer mehr in den Fokus von verschiedenen Unternehmern und Verbrauchern. Sorgen die das Wohlergehen der Umwelt sowie die eigene Gesundheit betreffen, machen sich breit. Neue Herausforderungen und Probleme entstehen durch die menschlichen Aktivitäten. Ein passendes Beispiel hierfür stellt die die Verknappung von Ackerland und Wasser dar. Durch das industrielle Wachstum stellt es für die Erzeuger natürlicher Rohstoffe(Landwirte) eine größere Hürde dar, Nahrungsmittel zu produzieren und zu liefern, da der Nahrungsmittelkonsum ansteigt. Daraus resultiert, dass nicht alle Lebensmittel verbraucht werden, die durch die erhöhte Lebensmittelproduktion produziert worden sind. Es kommt zu Lebensmittelabfällen.

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Seit dem 03. Juli 2021 sind die meisten Einwegplastikprodukte in der EU verboten. Darunter fallen Plastikstrohhalme, Rührstäbchen, Luftballonstäbe oder Einweg-Geschirr aus konventionellem und aus Bioplastik. Ebenso fallen To go-Becher und Einweg-Behälter aus Styropor unter das Verbot. Der EU-Beschluss soll der Umwelt und dem Schutz der Meere zugutekommen. Zum einen werden Plastikprodukte häufig aus Erdöl, einem endlichen und fossilen Stoffgemisch, gewonnen und zum anderen wird der entstehende Plastikmüll häufig nicht richtig entsorgt und landet damit in der Umwelt, wo er sich kaum oder nur sehr langsam zersetzt.

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