Kategorie: Lebensmittel

Schmieregereifte Käse entwickeln in der Vorverpackung häufig Qualitätsprobleme wie Geruch und Klebrigkeit. Das neue Reifungsverfahren mit einer biologisch abbaubaren Textilhülle bietet eine Lösung. Dies zeigen Versuche in Praxisbetrieben.

Käse mit einer Schmierereifung machen rund die Hälfte der Schweizer Käseproduktion aus. Ihre typische orange-braune Rinde entsteht durch eine Mikrobiota aus Hefen und Bakterien, die wesentlich zur Aroma- und Texturbildung beiträgt und gleichzeitig vor unerwünschten Mikroorganismen schützt. In der Praxis werden diese Käse häufig luftdicht verpackt. Dabei stirbt die sauerstoffabhängige Mikrobiota ab, wodurch sich unerwünschte Keime vermehren können. Dies führt zu Fehlgerüchen und klebrigen Oberflächen. Um diesen Qualitätsverlust zu vermeiden, wird die Schmiere vor dem Verpacken meist entfernt – ein zusätzlicher Arbeitsschritt, der das typische Erscheinungsbild beeinträchtigt.

Mit dem neuen Käsereifungsverfahren können Arbeitsschritte optimiert werden. Die Käse werden direkt nach dem Salzbad in ein biologisch abbaubares Textil verpackt. Die Mikrobiota der Käseoberfläche wächst in der Folge auf dem Textil, das am Ende der Reifung einfach entfernt werden kann. Ein kleiner Teil der Mikrobiota bleibt auf dem Käse zurück, womit er die typische orange-braune Rinde behält.

Optimierte Schmierereifung mit messbaren Qualitätsvorteilen

Das neue Verfahren bietet einige interessante Vorteile, da der Aufwand für die Käsepflege deutlich kleiner ist als bei der traditionellen Schmierereifung. Die Käse verlieren während der Reifung weniger Wasser, was den Reifeprozess beschleunigt, zu einer feineren Rinde, einem intensiveren Aroma und zu einer weicheren Textur führt. Nach der Reifung kann die Schmiere zusammen mit dem Textil einfach entfernt werden. Käse, die nach diesem Verfahren gereift wurden, bilden in der Vorverpackung keine Fehlgerüche und sie kleben nicht. Raclette-Käse überzeugen durch verbesserte Schmelzeigenschaften.

Das Verfahren wurde beim europäischen Patentamt angemeldet und das Patent wurde Anfang 2023 erteilt.

Hohe Anforderungen an Fachwissen in der modernen Käsereifung

Das neue Reifungsverfahren erfordert mindestens so viel Fachwissen wie die traditionelle Schmierereifung. Kleinste Abweichungen müssen möglichst frühzeitig festgestellt und entsprechende Anpassungen beim Klima oder bei der Pflege zielgerichtet vorgenommen werden. Auch an die Textilien bestehen spezifische Anforderungen, etwa hinsichtlich Elastizität, Lebensmittelsicherheit und biologischer Abbaubarkeit. Zielkonflikte – insbesondere zwischen Materialeigenschaften und der Migration unerwünschter Stoffe – wurden technisch adressiert. Wie bei der traditionellen Schmierereifung kann es auch beim neuen Reifungsverfahren kein Patentrezept geben, dass so für alle Käsesorten und in allen Reifungskellern funktioniert.

Entlang der Lebensmittelwertschöpfungskette fallen weiterhin beträchtliche, bislang wenig genutzte Nebenströme an. Eine Literaturstudie von Agroscope zeigt, dass zentrale Fragen zur Anwendung und industriellen Verwertung weiterhin offen sind.

Wachsende Bedeutung von Nebenströmen

Die Nutzung von Nebenströmen hat in den letzten Jahren an Bedeutung gewonnen. So hat auch die Anzahl wissenschaftlicher Publikationen zum Thema zugenommen. Forschende von Agroscope haben im Rahmen des drittmittelfinanzierten EU Projekts WASTELESS (Horizon 2020, Grant Agreement 101084222) eine Literaturstudie durchgeführt, bei der zwei Forschungsdatenbanken nach relevanten Übersichtsarbeiten (Reviews) zu Nebenströmen durchsucht wurden, um den aktuellen Wissensstand zu diesem Thema zu ermitteln. Es wurden 52 englischsprachige Reviews identifiziert und analysiert. Wie in Abbildung 1 ersichtlich wird, überwiegen die pflanzlichen Quellen.

Pflanzliche Nebenströme dominieren – tierische bleiben kaum erforscht

Ein wichtiger pflanzlicher Nebenstrom ist Brauerei-Treber. Die in der Literatur beschriebenen Anwendungen reichen von Gebäck über Paste bis hin zu Joghurt und Würsten. Bei den in der vorliegenden Studie untersuchten pflanzlichen Quellen machen Früchte den grössten Teil aus.   Von den insgesamt 52 untersuchten Reviews beschäftigen sich 37 mit Nebenströmen aus Früchten. Dabei geht es primär um die Nebenströme Trester, Schalen und Samen.

Tierische Quellen für Nebenströme werden derzeit weniger häufig untersucht. Die Nebenströme aus tierischen Quellen stammen hauptsächlich aus Meeresfrüchten (Fisch, Schalentiere, Muscheln, Krustentiere etc.) und Milchprodukten (hauptsächlich Molke und Buttermilch). Deutlich seltener thematisiert wird Fleisch. Insgesamt beschäftigen sich nur vier der 52 untersuchten Reviews damit. Da bei Fleisch die Lebensmittelverluste aber zu einem grossen Teil auf Präferenzverluste zurückzuführen sind, wäre das eine besonders interessante Kategorie mit viel Potenzial für die Reduktion von Verlusten.

Konsumentenakzeptanz von Upcycling-Produkten: Chancen und Hürden

Es gibt aktuell nur wenige Untersuchungen dazu, wie Produkte, die aus Nebenströmen hergestellt wurden, von den Konsumentinnen und Konsumenten aufgenommen werden. Generell scheinen sie offen dafür zu sein, wollen in der Tendenz aber weniger für solche Produkte bezahlen als für konventionelle. Die Akzeptanz könnte erhöht werden, indem

Upcycling Produkte beispielsweise über ihren Mehrwert beworben werden oder die Nachhaltigkeit der Landwirtschaft betont wird. Ein Schlüsselelement für die Akzeptanz ist zudem die Sensorik. Wenn ein Produkt nicht schmeckt oder durch die Zugabe von Nebenströmen nicht mehr schön aussieht, können das entscheidende Hürden für die Konsumentenakzeptanz sein.

Agroscope zeigte vor zehn Jahren, dass winzige Heupartikel die Lochbildung im Käse fördern. Ihre Kapillaren dienen als Ansatzstellen für Löcher. Nun konnten Forschende die entscheidende Rolle des Kapillareffekts bestätigen.

Fehlende Löcher in Emmentaler AOP

Die Grösse, Anzahl, Form und Verteilung der Löcher in Käse des Typs Emmentaler sind entscheidende Qualitätsparameter. Zu Beginn des 21. Jahrhunderts hatten die Herstellerinnen und Hersteller von Emmentaler AOP mit dem Problem unzureichender Lochbildung zu kämpfen. Die räumliche Trennung von Fütterung und Melken der Milchkühe in Laufstallsystemen und technologische Verbesserungen in der Milchproduktion führten nicht nur zu hygienischerer Milch, sondern auch zu einem Mangel an natürlichen Mikropartikeln wie Heustaub. Guggisberg et al. (2015) zeigten, dass Mikropartikel pflanzlichen Ursprungs als Lochansatzstellen fungieren, welche die Anzahl und Grösse der Löcher im Käse in einer dosisabhängigen Weise steuern. Die Autoren und Autorin stellten die Hypothese auf, dass Fragmente von Heustaub mit intakten Kapillaren die wahrscheinlichsten Ausgangsstellen für die Lochbildung sind.

Versuche mit definierten Kapillarelementen

Synthetische Hohlfasern mit einem Innendurchmesser von etwa 10 µm und synthetische Kapillaren mit Innendurchmessern von 0,13 mm und 0,18 mm in verschiedenen Längen und Mengen wurden während der Abfüllphase unter Molke zum Käsebruch hinzugefügt. Aus Sicherheitsgründen wurden diese Versuchsemmentaler nicht zum Verzehr freigegeben; die synthetischen Hohlfasern und Kapillaren wurden aufgrund ihrer definierten Kapillarstruktur ausgewählt.

Entscheidende Rolle des Kapillareffekts experimentell bestätigt

Die Anzahl und Grösse der Löcher in den Versuchskäsen wurde dosisabhängig beeinflusst, wie bereits in der Studie mit Heupulver. Im Gegensatz zu den Heupartikeln waren die synthetischen Hohlfasern und Kapillaren sowohl im Röntgenbild als auch mit blossem Auge deutlich erkennbar. Die Röntgenanalyse ergab, dass jedes Loch mindestens eine Kapillare enthielt. Somit wurde gezeigt, dass sich die Löcher um die Kapillarstrukturen herum gebildet hatten, die aufgrund des Kapillareffekts eingeschlossene Luft enthalten mussten.

Das Projekt zum Walliser Roggenbrot AOP ist eine produktspezifische Feldstudie mit klar abgegrenztem, geografischem und rechtlichem Kontext (AOP). Ziel ist es, die Authentizität und Qualität dieses traditionellen Sauerteigbrotes zu beschreiben.

Um die Authentizität von Walliser Roggenbrot AOP zu beschreiben, wurden von 21 repräsentativ ausgewählten Bäckereien, das Mehl, die Teiglinge sowie das frische und das ein Woche gelagerte Brot analytisch untersucht. Zudem wurde basierend auf den Ergebnissen mögliche Einflussfaktoren auf die Qualität und Diversität von Walliser Roggenbrot AOP ermittelt.

Hohe Bakterien-Diversität, geringe Hefe-Diversität

Das Metagenom in den Teiglingen wies bei den Hefen eine kleine und bei den Bakterien eine grosse Biodiversität auf. Das typische Sauerteig-Bakterium Fructilactobacillus sanfranciscensis wies nur bei einem einzigen Teigling die höchste Abundanz auf. In 10 von 21 Teiglingen war die 2025 neu beschriebene Spezies Fructilactobacillus frigidiflavus vorherrschend. In 7 Teiglingen dominierten unterschiedliche Spezies von anderen Milchsäurebakterien. In 3 Teiglingen hatten gram-negative Bakterien die höchste relative Abundanz. Dies weist darauf hin, dass es sich um «junge» Sauerteige mit wenig Passagen gehandelt haben könnte. Bei den Hefen konnten nur in 3 Teiglingen andere Spezies als die Bäckerhefe Saccharomyces cerevisiae in einer signifikanten Menge nachgewiesen werden.

Anteil an Weizenmehl hat grossen Einfluss

Der bedeutendste Einflussfaktor auf die Qualität und Diversität von Walliser Roggenbrot AOP war bei der vorliegenden Studie der Anteil des Weizenmehles. Dabei ist jedoch zu beachten, dass die Bäckereien, welche 100 % Roggenmehl verwendeten, sich insgesamt auch etwas stärker am ursprünglichen Walliser Roggenbrot AOP orientierten, bei dem die Herstellung in erster Linie auf eine lange Haltbarkeit ausgelegt war. Die Brote aus reinem Roggenmehl waren im Mittel saurer und auch etwas salziger als die Brote mit dem Zusatz von Weizenmehl. Sie waren zudem leicht aromatischer, fruchtiger, gäriger und etwas weniger getreideartig. Bei der ausschliesslichen Verwendung von Roggenmehl verlief die Gärung intensiver, es entstanden mehr Gärprodukte und der pH-Wert war tiefer.

Die meisten Walliser Roggenbrote AOP waren nur schwach sauer. Die Sauerkeit wurde dabei durch den Gehalt an Milchsäure bestimmt. Die Essigsäure spielte nur eine untergeordnete Rolle.

Statistische Zusammenhänge schwierig zu finden

Viele Bäckerinnen und Bäcker wenden bei der Herstellung von Walliser Roggenbrot AOP keine strikte Rezeptur an, sondern führen den Prozess aufgrund von sensorischen Beobachtungen und ihren langjährigen Erfahrungen durch. Dies schränkte die Möglichkeiten der Forschenden stark ein, statistische Zusammenhänge zwischen den Produktionsparametern und den Eigenschaften der Brote zu berechnen.

Aus den isolierten Stämmen von Milchsäurebakterien könnte eine biodiverse Sauerteig-Kultur entwickelt werden, die beim Walliser Roggenbrot AOP massgeblich die Authentizität erhöht und den Bezug zum Terroir verstärkt. Ein Mindestgehalt an Milchsäure könnte im Walliser Roggenbrot AOP die Aromenvielfalt erhöhen, ohne die Sauerkeit zu verstärken.

Lebensmittelverluste in der Primärproduktion werden kaum erfasst – dabei sind sie entscheidend, um wirksame Reduktionsstrategien entlang der gesamten Wertschöpfungskette zu erarbeiten. Diese Analyse bewertet bestehende Messmethoden mit Fokus auf Gemüse.

In der Schweiz gehen jedes Jahr rund 37 % der essbaren Lebensmittel verloren. Deshalb verabschiedete der Bundesrat im April 2022 den «Aktionsplan gegen Lebensmittelverschwendung», um die Verluste bis 2030 zu halbieren.

Die grössten Mengen vermeidbarer Lebensmittelverluste fallen bei Gemüse und Kartoffeln an, nämlich 104,3 kg pro Person und Jahr. Aufgrund dieser Mengen verursacht diese Produktgruppe die zweithöchste Umweltbelastung aller Lebensmittelverluste. Ein Drittel dieser Verluste fällt in der Primärproduktion an, z.B. durch Aussortieren von Gemüse, das Grössennormen nicht erfüllt. Zur Quantifizierung dieser Mengen gibt es momentan eine Datenlücke. Es wäre jedoch wichtig, diese Verluste verlässlich zu erfassen, um ein vollständiges Bild der entstehenden Verluste zu erhalten und Reduktionsmassnahmen entlang der gesamten Wertschöpfungskette zu erarbeiten.

Das Ziel dieser Studie ist es, bestehende wissenschaftliche Studien zu Lebensmittelverlusten in der Primärproduktion von Gemüse zu vergleichen und daraus Ansätze für ein Monitoringsystem zur Erfassung dieser Verluste in der Schweiz abzuleiten.

Lebensmittelverluste verstehen: Studienvergleich und Monitoring-Ansätze

Für diese Analyse wurden Studien in der Datenbank für wissenschaftliche PublikationenScopus gesucht und eingeschlossen, wenn sie folgende Kriterien erfüllten:

• Veröffentlichung nach 2015
• Untersuchen von Verlusten in Europa, Nordamerika oder Ozeanien
• sowie einen Peer-Review Prozess durchliefen.

Der Fokus lag auf Studien zu Tomaten, Kartoffeln, Karotten, Zwiebeln und Salaten. Diese Kulturen wurden gewählt, da sie unterschiedliche Anbaumethoden (Freiland und Gewächshaus) sowie Kulturtypen (Lager- und Fruchtgemüse) abdecken und zu den meistangebauten Gemüsesorten in der Schweiz gehören. Zehn Studien erfüllten die Kriterien, wurden analysiert und miteinander verglichen.

Grosse Unterschiede in der Erfassung von Lebensmittelverlusten

Die selektierten Studien verwenden Lebensmittelverlust-Definitionen von unterschiedlichen Institutionen. Die Unterschiede betreffen vor allem:

• ob Weiterverwendung des Materials (z. B. als Tierfutter) berücksichtigt wird,
• ob nicht essbare Teile (z. B. Schalen) einbezogen werden,
• und ob zwischen vermeidbaren und unvermeidbaren Verlusten unterschieden wird.

Diese Definitionen beeinflussen die Quantifizierung erheblich, da das Ein- oder Ausschliessen bestimmter Materialien die Verlustrate entsprechend höher oder niedriger erscheinen lässt.

Zudem nutzen die Studien unterschiedliche Messmethoden. Einige erfassen Verluste direkt, durch Wiegen oder Zählen, andere schätzen die Mengen durch Interviews oder Umfragen. Diese Methoden führen zu Daten in verschiedenen Einheiten und mit unterschiedlichen Unsicherheiten.

Letztlich erfassen die Studien unterschiedliche Gründe für Verluste. Manche betrachten die Gesamtverluste der Betriebe, andere nur vermeidbare oder es werden konkrete Verlustgründe untersucht z.B. Gemüse, das nicht geerntet wurde. Die gemessenen Verluste in den Studien sind somit nicht miteinander vergleichbar.

Wenn wir Ineffizienzen im Ernährungssystem wie zu viele Futtermittel vom Acker, Kraftfuttergaben an Rinder und Nahrungsmittelabfälle konsequent beheben, ist ein viel höherer Selbstversorgungsgrad bei weniger Umweltbelastung möglich.

Der Selbstversorgungsgrad (SVG) gibt an, wieviel der in einem Land konsumierten Lebensmittelkalorien im Inland produziert werden können. In der Schweiz sind es knapp 50 %. Viele Länder wollen den SVG erhöhen. Die Schweiz hat mit der Agrarpolitik AP2030+ das Ziel, dass der SVG zumindest nicht sinkt, und die «Initiative für eine sichere Ernährung» verlangt einen SVG von mindestens 70 %. In diesem Artikel modellieren wir verschiedene Massnahmen, die den SVG erhöhen und die negativen Umweltwirkungen der Landwirtschaft reduzieren können.

Die grossen Hebel: Feed-no-Food und weniger Abfälle

Ein viel höherer SVG ist möglich. Bei Ausschöpfung des Potenzials ergibt sich ein SVG von über 100 % und es könnten fast 10 Millionen Menschen, also mehr als doppelt so viele wie heute, aus dem Inland ernährt werden. Das muss natürlich nicht das Ziel sein, aber es zeigt, wie gross der Handlungsspielraum ist. Die grossen Hebel liegen einerseits in einer Reduktion des Food Waste, andererseits in der Nutzung von Ackerflächen für die menschliche Ernährung statt für Tierfutter. Denn beim Umweg über das Tier kann auf der gleichen Fläche nur ein Bruchteil der Menschen ernährt werden. Auch viele kleinere Hebel wie die Verfütterung von verbleibenden Abfällen an Schweine, eine Erhöhung der Anzahl Laktationen bei Milchkühen, eine effizientere Grünland-Bestandslenkung oder vermehrte Hochstammobstproduktion auf Grasland haben insgesamt eine wesentliche Wirkung.

Hohes Potential bei der Rinderfütterung

Neben hohem Kraftfutteranbau für Monogastrier statt für direkte menschliche Ernährung ist der Kraftfuttereinsatz in der Rinderhaltung besonders ineffizient. Ein weitgehender Kraftfutterverzicht in der Milchproduktion bei einer konsequenten Nutzung des Graslandes könnte eine Million Menschen zusätzlich ernähren, davon 0,4 Millionen von den Ackerflächen in der Schweiz und 0.6 Millionen im Ausland, über die Ackerflächen, auf denen heute das entsprechende Importfutter angebaut wird. Die Milchproduktion ginge dabei um 15 % zurück, was gerade den Überkapazitäten im Milchmarkt entspricht. Ein zusätzlicher Verzicht auf Futtermais könnte weitere 0,5 Millionen Menschen zusätzlich ernähren. Man beachte aber, dass gewisse geringe Kraftfutter- und Futtermaisgaben auch bei der Rinderfütterung Sinn machen können, insofern sie teils eine bessere Nutzung von Protein und Energie im Gras erlauben.

Während auch ohne Kraftfutter der inländische Bedarf von Milch gedeckt werden kann, müsste, solange der Fleischkonsum gleich hoch bliebe wie bisher, mehr Fleisch importiert werden. Das Tierwohl und andere Nachhaltigkeitsaspekte müssten dabei natürlich genau betrachtet werden, aber immerhin würde dies geschlossenere Nährstoffkreisläufe ermöglichen, da die Tiere dort gehalten würden, wo ihr Futter wächst, während heute die Futtermittelimporte zu den hohen Nährstoffüberschüssen im Inland beitragen.

Die Umwelt gewinnt

Schon mit diesen beiden Hebeln kann das Ziel der Klimastrategie ganz und beim Ammoniak das Reduktionsziel fast erreicht werden. Die Treibhausgasemissionen der Schweizer Landwirtschaft stammen vor allem aus der Verdauung der Wiederkäuer. Wegen der reduzierten Futtermittel vom Acker und weniger Futtermittelimporten nehmen deren Anzahl und somit die Emissionen ab. Auch bei den Ammoniakreduktionen sind die Haupttreiber die tieferen Tierzahlen und Hofdüngermengen aufgrund des reduzierten Futterangebots.

Viele Massnahmen wären relativ einfach umzusetzen

Viele Massnahmen wären ohne grosse Investitionen und Veränderungen umsetzbar. Ein Teil der Massnahmen könnte von den Betrieben bereits jetzt wirtschaftlich neutral oder sogar mit positiver Wirkung realisiert werden, z.B. in der Milch- und Rindfleischproduktion. Dazu müsste dies aber in der Aus- und Weiterbildung und in der Beratung thematisiert werden, was derzeit kaum geschieht.

Die Politik muss sich ändern

Viele Massnahmen werden durch ungünstige staatliche Rahmenbedingungen und Fehlanreize erschwert oder verhindert. So unterstützt das gegenwärtige agrarpolitische System mittels Grenzschutzmassnahmen und Direktzahlungen die tierische Produktion um ein Vielfaches stärker als die pflanzliche. Dadurch ist der Anbau von Nahrungsmitteln für die direkte menschliche Ernährung gegenüber dem Futteranbau heute oft nicht konkurrenzfähig.

Agroscope und ihr italienisches Pendant CREA (Consiglio per la ricerca in agricoltura e l’analisi dell’economia agraria) haben die neue Bakterienspezies Clostridium caseinilyticum sp. nov. beschrieben, die aus Käse mit dem Qualitätsmangel «Putrifikus» sowie aus Silage isoliert wurde. Die Studie beleuchtet mögliche Ursachen und kann zur Entwicklung von Präventionsmethoden beitragen.

Obwohl es sich um eine eigenständige Spezies handelt, wurde sie lange Zeit mit Clostridium sporogenes verwechselt, der bis vor kurzem die Verantwortung für den «Putrifikus»-Defekt zugeschrieben wurde.

Clostridium caseinilyticum sp. nov. aus verschiedenen Quellen isoliert

Der Typstamm der neuen Spezies, FAM 1755^T, wurde 1983 aus einem Schweizer Emmentaler mit dem Defekt «Putrifikus» gewonnen. Die beiden anderen untersuchten Stämme, CREA 4990 und FAM 27665 wurden 2022 bzw. 2012 isoliert – ersterer von den italienischen Partnern aus einem Grana Padano mit demselben Defekt, letzterer aus Schweizer Silage. Erst vor kurzem hat man festgestellt, dass diese Isolate, die bisher der Spezies C. sporogenes zugeordnet wurden, tatsächlich eine eigene Spezies bilden.

Beschreibung der neuen Bakterienspezies

Die stäbchenförmigen, grampositiven Zellen des Isolats FAM 1755^T sind 3–4,5 µm lang und 0,7–0,9 µm breit. Die Untersuchung der Verwandtschaftsverhältnisse (mittels der Analyse von Gesamtgenom- und 16S-rRNA-Gensequenzen) ordnet die neue Spezies nahe Clostridium tepidum DSM 104389^T und Mitgliedern der Clostridium botulinum-Gruppe I ein, wie Clostridium sporogenes DSM 795^T. Die neue Spezies wächst in einem etwas niedrigeren Temperaturbereich (20–40 °C) als C. tepidum und C. sporogenes und ist salztoleranter als C. tepidum. Obwohl sie genetisch näher an C. tepidum ist, ähneln ihre Wachstumspräferenzen eher denen von C. sporogenes, einer Spezies, die unter ähnlichen Bedingungen im Käse wächst und mit der sie lange Zeit verwechselt wurde. Im Gegensatz zu C. tepidum hydrolysiert die neue Spezies durchweg Milchproteine, eine Eigenschaft, die mit dem Verderb von Käse in Verbindung gebracht wird. Daher schlagen wir den Namen Clostridium caseinilyticum sp. nov. vor – was «Clostridium, das Casein abbaut» bedeutet.

Käsefehler künftig gezielter verhindern

Mit einem Screening von Rohmilch auf proteolytische Clostridien könnte verhindert werden, dass diese Spezies über die Milch in die Verarbeitungslinie gelangt. Die Einhaltung guter Hygiene- und Produktionspraktiken hilft zusätzlich, das Risiko eines Käseverderbs während der Käsereifung zu minimieren. Die Beschreibung der neuen Spezies ebnet den Weg für weiterführende Studien zu den Bedingungen, die ihr Wachstum im Käse fördern oder hemmen, sowie zur Entwicklung geeigneter Präventionsmassnahmen, die während der Milchproduktion und -verarbeitung angewendet werden können.

Weine aus robusten Rebsorten sind genauso erfolgreich wie Weine aus traditionellen Rebsorten. Eine Schweizer Studie zeigt unterschiedliche Konsumentenprofile und den Bedarf an gezielten Marketingstrategien.

Robuste Rebsorten: eine vielversprechende Alternative

Im Weinbau ist der Einsatz von Fungiziden unerlässlich, um Falschen Mehltau, Echten Mehltau und Botrytis zu bekämpfen. Angesichts der wachsenden Nachfrage nach einem nachhaltigeren Weinbau stellen pilzwiderstandsfähige Rebsorten (PIWI) eine vielversprechende Möglichkeit dar, den Einsatz von Pflanzenschutzmitteln zu reduzieren. In der Schweiz wurden durch öffentliche und private Züchtungsprogramme zahlreiche PIWI-Rebsorten entwickelt, darunter «Divona», «Sauvignac», «Divico» und «Cabernet Jura». Zudem stehen weitere Sorten aus europäischen Forschungsprojekten zur Verfügung.

Vertrauen der Konsumentinnen und Konsumenten gewinnen

Trotz der allgemein anerkannten hohen Qualität von Weinen aus PIWI-Rebsorten bleibt deren breite Akzeptanz unter Konsumentinnen und Konsumenten eine Herausforderung. Studien aus Frankreich, Deutschland und Brasilien zeigen, dass Weine aus PIWI-Rebsorten auf offene Haltung stossen, insbesondere, wenn deren umweltrelevante Vorteile betont werden. In der Schweiz liegt die letzte Untersuchung zu diesem Thema jedoch über zehn Jahre zurück. Seither sind neue Rebsorten hinzugekommen, und das Interesse an Nachhaltigkeit hat deutlich zugenommen.

Konsumentenstudie zu Weinen aus robusten Rebsorten in der Schweiz

Die vorliegende Studie ging drei zentralen Fragen nach: (i) Nehmen Schweizer Konsumentinnen und Konsumenten Weine aus PIWI-Rebsorten anders wahr als Weine aus traditionellen Rebsorten? (ii) Lassen sich unterschiedliche Konsumentengruppen anhand ihrer Bewertung von PIWI-Weinen identifizieren? und (iii) Beeinflussen Informationen über PIWI-Rebsorten die Bewertung der Weine? Zur Beantwortung dieser Fragen wurde eine mehrphasige Studie durchgeführt, bestehend aus chemischer Weinanalyse, sensorischer Profilierung durch Experten sowie Konsumententests in drei Schweizer Städten (Nyon (VD), Liebefeld (BE) und Wädenswil (ZH)). Dabei wurden Weine aus PIWI-Rebsorten direkt mit Weinen aus traditionellen Rebsorten verglichen. Die Hälfte der Teilnehmenden erhielten die Information, dass es sich um Weine aus PIWI-Rebsorten handelte, die andere Hälfte nicht.

Agroscope hat gemeinsam mit der Käse- und Molkenverarbeitungsbranche sowie foodward untersucht, wie Molke für Lebensmittel und höherwertige Futtermittel genutzt werden kann.  Vegetarische, koscher-halal-konforme Molke erweitert die Einsatzmöglichkeiten im Lebensmittelsektor.

Bei der Käseherstellung gehen etwa 50 Prozent der Nährstoffe in die Molke über, darunter der Grossteil der Laktose und der Molkenproteine sowie viele Mineralstoffe und Vitamine (Abbildung 1). Eine effiziente Nutzung der Molke ist daher für eine nachhaltige Käseproduktion wichtig. Die Schweiz produziert aus der Käse-, Quark- und High-Proteinjoghurt-Herstellung 1’650’000 t Molke pro Jahr.

Molke enthält 50 % der Milchnährstoffe – nachhaltige Nutzung gefordert

Die Nutzung der anfallenden, meist mit Wasser verdünnten Molke zur Herstellung von Trockenprodukten wie Molkenpulver, Molkenproteinpulver oder kristalline Laktose benötigt viel Eindampf- und Trocknungsenergie. Rohmilchkäsereien sind dezentral angesiedelt. 620 Talkäsereien haben eine Molkenanfall der kleiner als zwei Millionen kg pro Jahr ist. Die Molkenlogistik aus den vielen kleinen Rohmilchkäsereien für die nötige zentralisierte Verarbeitung zu Trockenprodukten ist aufwändig. Mit regionalen Aufkonzentrierungszentren wird die Logistik optimiert, vor allem für den Futtermittelsektor.

Wenige Grosskäsereien produzieren Molke für den Lebensmittelsektor

Der Lebensmittelsektor nutzt vorzugsweise die Molke der 48 grossen Käsereien mit über fünf Millionen kg Molke pro Jahr, welche 58 % der gesamten Molkenmenge herstellen (Abbildung 2). Die aktuelle industrielle Molkennutzung nutzt für Lebensmittel ca. 21 % und für höherwertige Futtermittel wie Kälbermilch und Ferkelfutter ca. 32 % der Molkenmenge.

Mit halal-koscheren Molkenprodukten für den internationalen Markt fit werden?

Um die Nutzung für Lebensmittel zu erhöhen, wurde abgeklärt, wieviel Molke die koscher-halal-Anforderungen erfüllen könnte: Optimistisch beurteilt 61 %. Im zollgeschützten Futtermittelmarkt werden jedoch meistens höhere Preise für Produkte aus Molke erzielt als im Lebensmittelsektor, da Molkenprodukte für Lebensmittel wie Säuglingsnahrung frei importiert werden können. Säuglingsnahrung ist neben Schmelzkäsezubereitungen das wichtigste Lebensmittel, wo Molkenprodukte in grossen Mengen eingesetzt werden. Nur wenn Produkte mit einer hohen Swissness-Dividende vermarktet werden können, sind Molkenderivate aus Schweizer Produktion konkurrenzfähig. Ein Schweizer Hersteller von Säuglingsnahrung nutzt Schweizer Molke aus der Herstellung von Käse aus pasteurisierter Milch ohne Kupferkessi und ohne Einsatz von rekombinantem Lab.

Innovative Produkte aus Rohmolke und Fermentation: eine Chance für kleine und grosse Käsereien

Kleinbetriebe könnten innovative Getränke aus Rohmolke herstellen, welche positiv für die Gesundheit sind und vermutlich vor Allergien schützen. Ergebnisse mit Rohmilchjoghurt lassen vermuten, dass auch Rohmolke durch überwachte Fermentation zu einem sicheren Lebensmittel gemacht werden kann. Die reichlich vorhandene Laktose kann in Klein- und Grossbetrieben zur fermentativen Herstellung von mikrobiellem Protein für die menschliche oder allenfalls die tierische Ernährung genutzt werden. Auch mit Algen kann aus Laktose proteinhaltige Biomasse gewonnen werden.

Erhöhte Nutzung der Molke zu Lebens- und Futtermitteln als Ziel

Um im grossen Stil aus Schweizer Produktion gegenüber Molkenderivat-Importen konkurrenzfähig zu sein, müssten vermutlich die finanziellen Rahmenbedingungen angepasst werden. Der Anteil an industriell verarbeiteter Molke zu Lebensmitteln und höherwertigen Futtermitteln ist in den letzten zehn Jahren mit ca. 53 % gleichgeblieben. Bei der Umstellung auf koscher-halal-Konformität ist die Schweizer Käsebranche wegen dem Reinheitsgebot, Tradition, Natürlichkeit, Qualitätsfragen und Ausbeutereduktion zurückhaltend.

Eine Agroscope-Studie analysierte die Nährwertqualität von 66 Milchersatzprodukten aus Schweizer Supermärkten. Zudem wurde untersucht, wie sich das Nährwertprofil von Milchersatzprodukten verbessern liesse.

Milchersatzprodukte weisen im Vergleich zu tierischen Produkten eine geringere Umweltbelastung auf. Sie sind daher eine interessante Produktkategorie, um das Ernährungssystem in Richtung mehr Nachhaltigkeit zu transformieren.

Online-Marktanalyse mit 66 Produkten

Forscherinnen von Agroscope führten eine umfassende Online-Marktanalyse mit 66 Milchersatzprodukten in der Schweiz durch, um deren Nährwertqualität, Zusammensetzung sowie das Potential für eine gesundheitsorientierte Optimierung zu analysieren. Die Daten wurden von den Online-Plattformen von drei Schweizer Supermärkten erhoben.

Der Nutri-Score wurde auf der Grundlage des aktualisierten Rayner Scores berechnet. Zudem wurden die in den Milchersatzprodukten enthaltenen Zusatzstoffe (Anzahl und Art) und die Anteile an verarbeiteten und unverarbeiteten Zutaten analysiert.

Die meisten Milchersatzprodukte sind von geringer Nährwertqualität

Ein Grossteil der Produkte hatten einen Nutri-Score D (44 %), was auf eine geringere Nährwertqualität hinweist (Abbildung 1). Milchalternativen mit einem Nutri-Score B bestanden hauptsächlich aus Erbsen (100 %), Soja (80 %), Mandel (60 %) und Kokosnuss (5 %). Im Gegensatz dazu hatten Produkte auf Reisbasis (83 %) und Produkte mit gemischten pflanzlichen Quellen (70 %) ein schlechteres Nährwertprofil (Nutri-Score D). Die geringste Nährwertqualität mit einem Nutri-Score E hatten Haferprodukte (12 %). Bei 21 % der 66 Milchersatzprodukte wurde zugesetzter Zucker deklariert, insbesondere bei Soja- und Haferprodukten.

Darüber hinaus wurde festgestellt, dass ein höherer Gehalt an Kohlenhydraten, Zucker und Kalorien zu einem schlechteren Nährwertprofil führt. Auch wiesen Produkte mit einem höheren Anteil an verarbeiteten Zutaten wie Mehl und Pulver aus pflanzlichen Quellen sowie einer generell höheren Anzahl an Zutaten tendenziell ein schlechteres Nährwertprofil auf. Produkte mit einem höheren Proteingehalt wiesen dagegen ein besseres Nährwertprofil auf.

Verarbeitete Zutaten und Zusatzstoffe

Mehr als zwei Drittel (67 %) der Milchersatzprodukte enthielten gemäss Zutatenliste unverarbeitete pflanzliche Zutaten. Produkte aus Hafer, Soja, Mandeln, Haselnüssen und Kartoffeln wiesen die geringste Anzahl an verarbeiteten Zutaten auf. Darüber hinaus enthielten 30 % aller Milchersatzprodukte verarbeitete pflanzliche Zutaten (Mehl, Puder, Pasten, Extrakte, Proteinisolate), während 3 % sowohl verarbeitete als auch unverarbeitete pflanzliche Zutaten enthielten. Milchalternativen aus Kokosnuss, Cashew und Erbsen bestanden vollständig aus verarbeiteten pflanzlichen Zutaten.

Von den 66 Milchalternativen enthielten 47 % Zusatzstoffe (Säureregulatoren, Stabilisatoren, Emulgatoren, Verdickungsmittel), während 53 % frei von Zusatzstoffen waren. Betrachtet man die Verwendung von Zusatzstoffen je nach pflanzlicher Quelle, so zeigte sich, dass alle Milchersatzprodukte aus Kartoffeln, Erbsen, Cashew und Kokosnuss Zusatzstoffe enthielten. Interessanterweise wurden in Milchersatzprodukten aus gemischten pflanzlichen Quellen keine Zusatzstoffe gefunden.

Potenzial für höhere Nährwertqualität und Zusammensetzung

Insbesondere bei Haferprodukten wurde das grösste Potenzial zur Reduktion beim Rayner-Score (−12 Punkte), beim Kaloriengehalt (−36 kcal/100 ml) und beim totalen Zuckergehalt (−8 g/100 ml) festgestellt. Darüber hinaus zeigten Produkte auf Sojabasis mit zugesetztem Zucker das grösste Potenzial zur Zuckerreduktion, mit einer möglichen Senkung um 4,9 g pro 100 ml.

Zudem wurden auch Möglichkeiten zur Reduzierung der Anzahl von Zusatzstoffen – um bis zu drei – bei Milchalternativen aus Hafer, Reis, Soja, Mandeln und Haselnüssen festgestellt. Auch wurde grosses Potenzial zur Reduktion verarbeiteter Zutaten identifiziert, insbesondere bei Produkten aus gemischten pflanzlichen Quellen (−17 %) sowie solchen auf Reis- (−14 %) und Haferbasis (−14 %).

Im Vergleich zu anderen Käsesorten weist Emmentaler AOP einen tiefen bis sehr tiefen Salzgehalt auf. Agroscope-Forschende zeigen auf, wie es dazu kam, was dies für Auswirkungen auf die sensorische Qualität hat und was dagegen unternommen werden könnte.

Der Salzgehalt in Käse ist eng mit der sensorischen Qualität, der Ausreifbarkeit und der Lebensmittelsicherheit des Endproduktes verbunden. Im Vergleich zu anderen Käsesorten unterscheidet sich Emmentaler AOP, wie auch andere Hartkäse des Typs Emmentaler, in einem Punkt wesentlich: Er wird häufig trocken gereift und weist einen tiefen bis sehr tiefen Salzgehalt auf. Dieser tiefe Salzgehalt wird heute mehr und mehr hinterfragt, denn er wirkt sich erwiesenermassen auf Geschmack und Aroma und damit auch auf die Beliebtheit von Emmentaler AOP aus.

Das war nicht immer so. In den letzten Jahrzehnten ist der NaCl-Gehalt in Schweizer Emmentaler AOP stetig gesunken, was auf zwei grosse Änderungen zurückzuführen ist:

1. Ab den 1970er Jahren wurde auf die arbeitsintensive Trockensalzung verzichtet.
2. Ab den 1990er Jahren stieg das Bewusstsein für NaCl-arme Lebensmittel. Der tiefere NaCl-Gehalt in Emmentaler hatte den Nebeneffekt, dass der Teig geschmeidiger wurde. Zusätzlich machte die Einführung einer fakultativ heterofermentativen Laktobazillen-Kultur NaCl für die Kontrolle einer Nachgärung obsolet.

In einem Modell-Versuch in der Forschungskäserei von Agroscope (Liebefeld) wurden verschiedene Salzbadbehandlungen mit dem Ziel untersucht, deren Einfluss auf die Salzaufnahme zu beschreiben: NaCl-Konzentration (15 und 21 °Bé), Temperatur (11 und 16 °C) und Aufenthaltsdauer (24 und 72 h). Diese Faktoren und deren Kombinationen wurden mit Modell-Emmentaler und mit Modell-Käse des Typs Dolce (Brenntemperatur: 52 °C; Ausrühr- und Ausziehtemperatur: 49 °C, Agroscope Transfer | Nr. 551 / 2024) unter Verwendung der Propionsäurebakterien-Versuchskultur Prop 23 getestet. Auch eine Variante mit Trockensalzen der Käseoberfläche wurde untersucht.

Durch verschiedene Salzbadbehandlungen lässt sich der Salzgehalt steuern

Eine tiefere Salzbadkonzentration von 15 °Bé brachte mehrere Vorteile mit sich, ohne dass dabei der NaCl-Gehalt verändert wurde. Mit einer längeren Salzbad-Behandlung (72 h statt 24 h) und mit Trockensalzen konnte der NaCl-Gehalt der Käse deutlich erhöht werden. Ein höherer Salzgehalt im Käse geht einher mit tieferen Wassergehalten, veränderten Reifungsvorgängen sowie veränderter Propionsäuregärung. Zudem konnte gezeigt werden, dass die Propionsäuregärung einen minimalen NaCl-Gehalt braucht, damit insbesondere das Verhältnis von Propion- zu Essigsäure zugunsten der Propionsäure optimal hoch bleibt. Dieser optimale NaCl-Gehalt von ca. 9-11 g/kg (0.9-1.1 %) liegt weit über dem gegenwärtigen NaCl-Gehalt von Emmentaler AOP von durchschnittlich 3.5 g/kg (0.35 %). Dies gilt auch für den erforderlichen Salzgehalt von > 8 g/kg, damit ein Käse nicht als fad beurteilt wird. Selbst mit einer Erhöhung des NaCl-Gehaltes in diesen optimalen Bereich würde Emmentaler AOP nach wie vor zu den salzarmen Lebensmitteln zählen und so den Zielen der Salzstrategie des Bundes nicht entgegen wirken.

Ein höherer Salzgehalt wird die Produkteigenschaften verändern

Doch hat ein höherer Salzgehalt auch Folgen auf die Lochbildung und die Sensorik. Mehr Salz bedeutet weniger Fehlgeschmack wie beispielsweise Bitterkeit und deutlich intensiveres Aroma. Die Teigeigenschaften werden in Richtung höherer Festigkeit verändert, was sich bei zu grosser Festigkeit – wie beim Trockensalzen – negativ auf die Lochbildung und die Dicke der Borde auswirkt. Doch die Vorteile überwiegen: Mehr und reinerer Geschmack, intensiveres Aroma und weniger Essigsäure mit daran gekoppelter erhöhter Beliebtheit. Es wird in Zukunft wichtig sein, dass die Praxis die Veränderungen bei der Teigkonsistenz in den richtigen Fokus rückt.

Die mikrobiologische Zusammensetzung des Sauerteigs bestimmt das daraus gebackene Brot. In Kombination mit bestimmten Mehltypen und den geeigneten Prozessparametern kann ein Sauerteig die gesundheitsfördernden Merkmale des Brotes steigern.

Das uralte Handwerk des Brotbackens hat sich während der über zehn Jahrtausende seiner Geschichte stark verändert. So ging man von der Herstellung natürlich gesäuerter Brote zu einer mehrheitlich stark kontrollierten Fermentation der Teige über. In letzter Zeit steigt die Beliebtheit von Sauerteigbroten aber wieder. Sie weisen im Vergleich zu herkömmlichen Hefeteigbroten einen verbesserten Geschmack, eine bessere Struktur, eine längere Haltbarkeit sowie einen erhöhten Nährwert auf.

Jedem Sauerteig seine eigene Gemeinschaft

Die mikrobiellen Gemeinschaften, welche einen Sauerteig ausmachen, setzen sich aus Bakterien und Hefen zusammen und variieren extrem in ihrer Komplexität, je nach verwendeten Rohstoffen und Prozessführung. Dennoch ermöglichen die allgemeinen physikalisch-chemischen Eigenschaften des Sauerteigs, dass am Ende Milchsäurebakterien und Hefen dominieren (Abb. 1). Reife Sauerteig-Starter ermöglichen daher die Herstellung hochsicherer Sauerteigprodukte.

Der spontane und der vorgespurte Sauerteig

Im Wesentlichen können zwei Haupttypen von Sauerteig unterschieden werden. Typ-I-Teige entstehen durch spontane Besiedlung durch Bakterien und Hefen aus dem Mehl und der Umgebung, werden bis zu 15 Tage durch ständiges Auffrischen mit Mehl und Wasser versorgt und werden üblicherweise bei Raumtemperatur gehalten. Im Gegensatz dazu entstehen Typ-II-Teige durch Animpfen eines Mehl-Wasser-Gemisches mit ausgewählten Bakterien und/oder Hefen und werden in der Regel bei höheren Temperaturen fermentiert. Unabhängig von der Herstellungsart können Sauerteige im Laufe der Zeit eine hohe Diversität aufweisen. Ihre Zusammensetzung wird besonders beeinflusst durch Mehlsorte, Hydratation, Temperatur, Zeit und Frequenz der Versorgung mit frischem Mehl und Wasser.

In der Vielfalt der Sauerteig-Gemeinschaften liegt das Geheimnis

Als Grundnahrungsmittel spielen Getreideprodukte in der menschlichen Ernährung eine zentrale Rolle. Dennoch ist ihre Beliebtheit vor allem in Industriestaaten abnehmend, da die enthaltenen Glutenproteine und andere Inhaltsstoffe (z.B. Amylase-Trypsin-Inhibitoren) bei gewissen Konsumentinnen und Konsumenten zu Darmentzündungen und anderen gastrointestinalen Symptomen führen können. Die Verwendung von Sauerteig für die Brotherstellung kann zu einem weitgehenden Abbau des Glutennetzwerks sowie einer Senkung anderer unerwünschter Inhaltsstoffe beitragen. Die Ansäuerung durch Milchsäurebakterien und Hefen ist dabei ein Schlüsselfaktor. Insgesamt ist jedoch noch sehr wenig über die genaue Rolle der Mikroorganismen bekannt. Gewisse Studien konnten eine Funktion spezifischer Stämme nachweisen. Mehr Forschung ist aber notwendig, um die Rolle der vielfältigen Sauerteig-Gemeinschaften besser zu verstehen.

Der Klimawandel zwingt die Produzenten, nach neuen Futtermitteln zu suchen. Sorghumhirse ist eine mögliche Alternative. Wie wirkt sich die Fütterung von Milchkühen mit Sorghumhirse auf die Qualität von Hartkäse aus?

In den letzten Jahren litten die Regionen, in denen Milch für den Gruyère (Le Gruyère AOP) produziert wird, unter trockenen Bedingungen. Damit die Produzenten die Anforderung erfüllen können, dass 70 % der Futtermittel aus dem eigenen Betrieb stammen, müssen sie nach neuen Lösungen suchen. Als Alternativen kommen Pflanzen mit geringem Wasserbedarf, wie Sorghumhirse, in Frage. Sorghum-Kulturen lassen sich durch Milchkühe beweiden und können in den Monaten Juli bis September den Mangel an Futterpflanzen ausgleichen. Aber hat die Fütterung der Kühe mit Sorghum einen Einfluss auf die Qualität des Gruyère?

Beweidung von Wiesen oder Sorghumkulturen

Im Rahmen eines gemeinsamen Projekts von Agroscope und Grangeneuve untersuchten Fachpersonen die Qualität von Hartkäse aus der Milch von Kühen, deren Ration entweder aus Sorghumhirse oder Gras bestand. Während des dreitägigen Versuchs wurden die Kühe, die auf Sorghum oder Gras weideten, getrennt gemolken und ihre Milch wurde zur Käseherstellung verwendet. Die Herstellung erfolgte nach dem üblichen Rezept für Hartkäse in der Forschungskäserei von Agroscope in Liebefeld. Nach der Reifung der sechs produzierten Käseprodukte wurden sie verkostet.

Analysen

Im Rahmen des Versuchs wurden mehrere Analysen durchgeführt. Es wurde eine Methode entwickelt, mit der die Konzentration von Thiocyanat (ein Abbauprodukt der hochgiftigen Blausäure) im Futter, im Blut und in der Milch von Kühen gemessen werden kann. Die Ergebnisse zeigten, dass die Beweidung von Sorghum einen leichten Anstieg von Thiocyanat im Blut der Kühe, nicht aber in der Milch zur Folge hatte.

Die Milchanalysen deuteten darauf hin, dass Sorghum keine negativen Auswirkungen auf den Proteingehalt hatte, sondern im Gegenteil vorteilhaft zu sein schien.

Schliesslich wurden Analysen des Käses nach 24 Stunden und nach neun Monaten Reifung durchgeführt. Die Analysen des gereiften Käses ergaben, dass die Art des verwendeten Futters den Gehalt bestimmter Aminosäuren beeinflusste, dies jedoch keine Auswirkungen auf die Qualität des Käses hatte.

Sensorische Bewertung des Käses

Die sensorische Bewertung der Käse erfolgte einerseits durch ein Panel aus Mitarbeitenden von Agroscope Posieux und Grangeneuve und andererseits durch ein Expertenpanel mit geschulten Personen des Standorts Liebefeld.

Das Mitarbeiterpanel nahm bei den Vergleichen keine signifikanten Unterschiede wahr und das Expertenpanel kam tendenziell zum gleichen Schluss.

Bei beiden Panels war kein klarer Trend erkennbar, dass ein Unterschied bezüglich eines bestimmten Merkmals wahrgenommen wurde. Dies zeigt, dass die mit Sorghum ergänzte Fütterung der Kühe keine eindeutigen sensorischen Auswirkungen auf den Hartkäse hatte.

Auch in Bezug auf das Aussehen wiesen die Käsesorten keine grösseren visuellen Mängel auf.

Die Studie untersucht den Diskurs in den Medien zu pflanzlichen Alternativen in der Schweiz, um Einblicke in aktuelle Entwicklungen zu gewinnen. Anstatt Konsumentinnen und Konsumenten direkt zu befragen, wird der Mediendiskurs analysiert, der ihre Wahrnehmung beeinflusst und widerspiegelt.

Die Schweiz entwickelt derzeit eine Vielzahl von Innovationen mit pflanzlichen Rohstoffen. Einerseits sind in der Schweiz einige der grössten Lebensmittelunternehmen der Welt angesiedelt, welche die Innovation in der Lebensmittelindustrie vorantreiben. Andererseits ist die Schweiz eines der wenigen Länder in Europa, in denen pflanzliche Alternativen schon früh eingeführt und von Grossverteilern vertrieben wurden und wo die Innovation noch immer floriert.

Diskursforschung ergänzt die üblichen Konsumentenumfragen

Die Nachfrage nach Fleischalternativen hat in der Schweiz in den letzten Jahren stark zugenommen. Mit unserer Studie wollen wir diese Entwicklungen genauer beleuchten und führten dazu eine Längsschnittanalyse des Diskurses zu pflanzlichen Produkten unter Verwendung von Schweizer Daten aus den letzten zehn Jahren durch. Diskursforschung bildet eine wichtige Ergänzung zur gängigen Konsumentenforschung, da die Konsumentinnen und Konsumenten nicht direkt befragt werden, was zu einer Beeinflussung ihrer Antworten führen kann.

Fleischalternativen im Fokus der medialen Diskussion

Die Analyse zeigt, dass in der Schweiz im Diskurs über pflanzliche Alternativen ein starker Fokus auf Fleischalternativen liegt, während Milchalternativen weniger thematisiert werden. Der Wunsch nach nachhaltiger und gesunder Ernährung ist ein häufiges Motiv, um zumindest teilweise auf tierische Produkte zu verzichten. Insgesamt hat das Thema pflanzliche Alternativen an Bedeutung gewonnen, auch auf politischer Ebene. Angesichts der Klimaziele wird erwartet, dass der Diskurs und das Marktwachstum dieser Produkte weiter zunehmen werden. Es ist wichtig, diesen Wandel zu beobachten, da pflanzenbasierte Alternativen ein interessanter Wachstumsmarkt für die Schweizer Landwirtschaft darstellen könnten und es wichtig ist, zu verstehen, mit welchen Argumenten Produkte gezielt vermarktet werden können.

Das Angebot an pflanzlichen Milchalternativen nimmt weiter zu. Agroscope und die SMP haben Schweizer Konsumentinnen und Konsumenten online befragt, welche Produkte sie konsumieren und wie sie diese wahrnehmen.

Ein hoher Konsum von tierischen Produkten trägt erheblich zu klimaschädlichen Treibhausgasemissionen und letztlich zum Klimawandel bei. Eine stärker pflanzlich orientierte Ernährung könnte dem entgegenwirken. Die grosse Vielfalt an pflanzlichen Alternativen zu Milch und Milchprodukten unterstützt diese Forderung. Der Konsum dieser Produkte hat in den letzten Jahren zugenommen.

Umfrage zum Konsum von pflanzlichen Milchalternativen

Mittels einer Onlinebefragung in der deutsch- und französischsprachigen Schweiz sollte detaillierter untersucht werden, welche Produkte von wem und aus welchen Gründen konsumiert werden. Dazu wurden 1204 Personen zu ihrem Konsum respektive Nichtkonsum von pflanzlichen Milch-, Joghurt- und Rahmersatzprodukten befragt.

Flexitarierinnen und Flexitarier konsumieren häufig Milchalternativen

Es zeigte sich, dass die Gruppe der Konsumierenden tendenziell junge, gut ausgebildete urbane Flexitarierinnen und Flexitarier umfasste, also Personen, die darauf achten, ihren Fleischkonsum zu reduzieren. Die Resultate deuten zudem darauf hin, dass pflanzliche Alternativen zu Milchprodukten häufig in Kombination mit tierischen Produkten konsumiert werden.

Geschmack, Gesundheit, Umwelt und Tierwohl als Hauptgründe

Die am häufigsten konsumierten pflanzlichen Alternativen zu Kuhmilch waren Soja-, Mandel- und Haferdrinks. Als Hauptgründe für den Konsum dieser Produkte nannten die Befragten den Geschmack (26 %), die Gesundheit
(34 %; einschliesslich Allergien und Unverträglichkeiten), die Abwechslung in der Ernährung (12 %), sowie die Tier- und Umweltfreundlichkeit (16 %). Die Personen, welche keine pflanzlichen Milchalternativprodukte konsumieren, gaben als Grund dafür an, dass sie sich nicht für diese Produkte interessieren (38 %) oder den Geschmack nicht mögen (25 %).
Die Ergebnisse dieser Befragung sind relevant für Forschung und Praxis und ermöglichen ein besseres Verständnis der wachsenden Gruppe von Personen, die durch den Konsum von pflanzlichen Alternativen einen Beitrag an einer nachhaltigeren Ernährung leisten wollen.

Pflanzliche Getränke auf der Basis von Soja, Getreide, Samen oder Nüssen werden immer häufiger als Milchersatz konsumiert. Agroscope-Forschende haben Makro- sowie Mikronährstoffe dieser Getränke untersucht und grosse Unterschiede zwischen den Getränken und im Vergleich mit Milch festgestellt. 

Die Produktion von tierischen Lebensmitteln ist ressourcenintensiv und wirkt durch einen erheblichen Ausstoss von klimaschädigenden Gasen belastend. Insbesondere der gegenüber den Empfehlungen zu hohe Konsum von Fleisch trägt wesentlich zur Umweltbelastung bei. Eine mehr Pflanzenbasierte Ernährung kann erheblich zum Schutz von Gesundheit und Umwelt beitragen. Die Lebensmittelindustrie reagiert auf diese Situation, indem sie stets neue Produkte auf den Markt bringt, die als Ersatz für Fleisch, Fisch, Milch und Eier dienen können oder sollen.

In der Schweiz als traditionelles Grasland ist die Milchproduktion einer der wichtigsten Bereiche der Landwirtschaft und der Konsum von Milch und Milchprodukten war immer sehr hoch. Der Ersatz von (Kuh)Milch konzentrierte sich lange Zeit vor allem auf die Säuglingsernährung, um für Kleinkinder mit einer Milchproteinallergie, Laktoseintoleranz oder Galaktosaemie eine Alternative zu bieten. Erst in den letzten zehn Jahren haben sich Getränke auf pflanzlicher Basis auch für andere Altersgruppen auf dem Markt verbreitet.

Nährstoffprofil marktüblicher Pflanzendrinks umfassend analysiert

Agroscope hat 27 pflanzenbasierte Drinks und zwei Vollmilchproben untersucht. Für alle Proben wurden die Gesamtenergie sowie die jeweiligen Hauptnährstoffe Protein, Fett und Kohlenhydrat bestimmt. Zudem wurden das Aminosäurenspektrum, die einzelnen Fettsäuren und die Kohlenhydrate (Laktose, Saccharose, Fructose, Glukose und Stärke) aufgeschlüsselt analysiert.

Mikronährstoffe wie wasserlösliche Vitamine (C, Biotin, Niacin, Pantothensäure, B1, B2, B6, B12 und Folsäure) sowie die fettlöslichen Vitamine (A, D2, E, K1, and K2) wurden ebenfalls bestimmt. Darüber hinaus wurden Mineralstoffe und Spurenelemente (P, Na, Mn, Mg, K, Fe, Cu, Ca und Zn) in den pflanzlichen Getränken analysiert.

Pflanzendrinks liefern weniger Energie und Nährstoffe als Milch

Insgesamt wiesen die meisten pflanzlichen Getränke eine geringere Energiedichte als Milch auf und enthielten im Allgemeinen einen geringeren Gehalt an allen Makronährstoffen. Dies bedeutet, dass diese Produkte nicht den gleichen Nährwert wie Milch haben und somit keinen gleichwertigen Ersatz für Milch darstellen. Andererseits haben diese Produkte auch das Potenzial, den Energiekonsum zu senken. Die Verwendung von Getränken zur Verringerung der Energiezufuhr ist jedoch nur dann sinnvoll, wenn die Milchalternativen ähnliche Mengen an essenziellen Nährstoffen enthalten wie Milch.

Pflanzliche Getränke werden oft mit Vitaminen und Mineralstoffen angereichert

Die Vitaminprofile der pflanzlichen Getränke unterschieden sich deutlich von denen der Milch. Um eine ausreichende Zufuhr von Vitaminen sicherzustellen, die in der Milch reichlich vorhanden sind, ist eine Anreicherung der Pflanzendrinks notwendig.

Ähnlich wie bei den Vitaminprofilen gab es auch bei den Mineralstoff- und Spurenelementgehalten der pflanzlichen Getränke erhebliche Unterschiede zwischen den Produkten. Reis-, Hafer-, Dinkel- und Kokosnussgetränke waren im Allgemeinen arm an Mineralstoffen, mit Ausnahme von Natrium und Chlorid, die durch den Zusatz von Kochsalz ähnlich hoch waren wie bei Milch.

Im Gegensatz dazu erwiesen sich Getränke auf Soja-, Mandel- und Cashewbasis als gute Quellen für Mineralstoffe und Spurenelemente. Insbesondere Sojagetränke zeigen sich als durchweg reichhaltige Quellen für die meisten Mineralstoffe und Spurenelemente.

Wie wirkt sich der Konsum von Pflanzendrinks auf den Ernährungszustand aus?

Da die meisten pflanzlichen Getränke eine geringere Energiedichte als Milch und im Allgemeinen auch einen geringeren Gehalt an allen Makronährstoffen aufweisen, sind sie kein vollwertiger Ersatz für Milch. Werden sie als vollständiger Milchersatz in der Ernährung verwendet, sind zusätzliche Massnahmen wie die Supplementierung mit Mikronährstoffen erforderlich, um die ernährungsbedingten Unterschiede auszugleichen.

Pflanzendrinks werden von vielen als alternative Proteinquellen geschätzt, um die Aufnahme von tierischem Eiweiss zu reduzieren. Der relativ niedrigere Gesamtproteingehalt und die geringere Proteinqualität der meisten untersuchten pflanzlichen Getränke machen jedoch deutlich, dass bei einer Reduktion oder einem Verzicht auf Kuhmilch, eine Anpassung der Gesamternährung nötig wird, insbesondere bei Kindern oder älteren Erwachsenen mit einem erhöhten Proteinbedarf.

Schweizer Käsesorten werden durch verschiedene Kriterien charakterisiert. Agroscope hat in zehn Käsesorten die flüchtigen Carbonsäuren analysiert und konnte zeigen, dass sich diese zur Charakterisierung und Differenzierung eignen.

Agroscope hat in den letzten Jahrzehnten diverse Schweizer Käsesorten, meist im Auftrag ihrer Sortenorganisationen, mittels chemischer, biochemischer, physikalischer und sensorischer Analysen charakterisiert. Das Ziel war dabei primär die beschreibende Charakterisierung, doch auch der Gedanke einer Differenzierung war immer Treiber dieser Projekte. Gerade letzteres ist nur möglich, wenn ein Vergleich stattfindet. Dies wurde in der vorliegenden Arbeit unter Anwendung von Algorithmen des überwachten maschinellen Lernens^[1] nachgeholt. Die flüchtigen Carbonsäuren von 241 Käseproben zehn verschiedener Sorten wurden in die Untersuchung miteinbezogen.

90 % der Käseproben lassen sich korrekt klassifizieren

Mit Hilfe der PyCaret Programmbibliothek konnten parallel mehrere Algorithmen getestet werden. Die besten Ergebnisse wurden mit baumbasierten Algorithmen erzielt – Extra Trees und Random Forest. Nach den zehn Trainingsdurchläufen mit 70 % der Daten konnten über 90 % der Testdaten (dies entspricht den restlichen 30 % der Käseproben-Daten) korrekt klassifiziert werden, ein vielversprechendes Ergebnis.

Ameisensäure ist die wichtigste Carbonsäure

Für eine korrekte Zuordnung der Käseproben hatte die Ameisensäure das grösste Gewicht. Diese Säure entsteht entweder durch eine zugesetzte Kultur von fakultativ heterofermentativen Laktobazillen wie in Appenzeller® oder Emmentaler AOP, oder durch dieselbe Keimgruppe, jedoch aus der Rohmilch stammend, wie beispielsweise in Raclette du Valais AOP. Im Gegensatz dazu ist die Ameisensäure in Extrahartkäsen weniger stark vertreten, was wiederum für diese charakteristisch ist. Für die Klassifizierung weniger wichtige Carbonsäuren waren die Essigsäure und die Buttersäure.

Schlüsselcarbonsäuren für jede Käsesorte

Dank den SHAP-Werten (SHapley Additive exPlanations^[2]) konnten für jede Käsesorte die Carbonsäuren entsprechend ihrer Bedeutung für eine korrekte Klassifizierung gewichtet werden. So ist beispielsweise für Berner Hobelkäse ein geringer Anteil an Ameisensäure und ein vergleichsweise grosser Anteil an Capronsäure charakteristisch.

_{[1] Supervised Learning (deutsch: Überwachtes Lernen) ist ein Verfahren des maschinellen Lernens wo dem Machine-Learning-Algorithmus ein Datensatz, bei dem die Zielvariable bereits bekannt ist, vorgelegt wird. Der Algorithmus erlernt Zusammenhänge und Abhängigkeiten in den Daten, die diese Zielvariablen erklären. Nach dem Training wird die Qualität der Vorhersage bewertet, um anschließend die erlernten Muster auf unbekannte Daten anzuwenden und Prognosen sowie Vorhersagen zu erstellen.} 

_{[2] SHAP ist ein Ansatz, der in der Spieltheorie verwendet wird. Mit SHAP kann man die Ausgabe des maschinellen Lernmodells erklären.}

Im Rahmen des Projekts zur Bewahrung der klonalen Vielfalt von Muskateller im Wallis konnten 42 Klone des Gelben Muskatellers und 36 Klone von Moscato Giallo beschrieben werden. Ihre Eigenschaften sind sehr unterschiedlich, insbesondere ihr aromatisches Potenzial. Die besten Klone sollen über die Schweizer Zertifizierung vertrieben werden.

Nicht eine, sondern zwei Muskateller-Sorten

Muskateller werden im Wallis schon seit sehr langer Zeit angebaut. Eine 2006 in alten Weinbergen durchgeführte Erkundung ergab, dass im Wallis unter dem Begriff Muskateller (Muscat) zwei verschiedene Rebsorten zusammengefasst werden: Muscat à Petits Grains und Moscato Giallo. Durch dieses Projekt zur Bewahrung der genetischen Vielfalt dieser beiden Rebsorten, das in Zusammenarbeit von Agroscope, dem Amt für Rebbau und Wein des Kanton Wallis und der Société des Pépiniéristes Viticulteurs Valaisans durchgeführt wurde, konnten 42 Klone des Muscat à petits grains und 36 Klone des Moscato Giallo in die Sammlung aufgenommen werden.

Muscat à petits grains versus Moscato Giallo

Die Charakterisierung des agronomischen und aromatischen Potenzials der ausgewählten Muskateller-Klone erfolgte zwischen 2018 und 2021 auf dem Agroscope-Versuchsbetrieb in Leytron (VS). Diese Beobachtungen zeigten unter anderem, dass Moscato Giallo im Vergleich zu Muscat à petits grains etwa zehn Tage später reift. Moscato Giallo ist ausserdem etwas ertragreicher und liefert weniger kompakte Trauben, die dadurch viel weniger anfällig gegenüber Grauschimmel sind. Der Most weist einen niedrigeren Weinsäure- und einen höheren Apfelsäuregehalt auf. Im Vergleich zum Muscat à petits grains ist der Gehalt an aromatischen Terpenverbindungen (abgesehen von Geraniol) höher.

Auswahl der Klone

Auf der Grundlage der von 2018 bis 2021 durchgeführten agronomischen und analytischen Untersuchungen wurden 14 vielversprechende Klone des Muscat à petits grains sowie sechs Klone des Moscato Giallo ausgewählt. Diese Kandidaten werden nun auf dem Agroscope-Versuchsbetrieb in Leytron getestet, um ihr agronomisches und önologisches Potenzial genau zu bestimmen. Ziel ist dabei, die interessantesten Klone in die Schweizer Zertifizierung aufzunehmen.

Brot, Sauerkraut, Käse, Wein, Bier, Joghurt, Schokolade, Kaffee, Kimchi, Tempeh, Sojasauce, Miso usw. sind fermentierte Lebensmittel und gehören zu unserem täglichen Speiseplan. Wie werden sie definiert und welche Rolle spielen sie für eine gesunde und nachhaltige Ernährung?

Die Vielfalt an fermentierten Lebensmitteln, deren Herstellungsverfahren und deren kulturelle Bedeutung für bestimmte Regionen auf der ganzen Welt ist sehr gross. Im Zuge der zunehmenden Beliebtheit fermentierter Lebensmittel gibt es Diskussionen rund um ihre Definition, um ihre Effekte auf die menschliche Gesundheit, aber auch um regulatorische Aspekte. Es gibt sogar Bemühungen, sie als eigene Kategorie in die nationalen Ernährungsrichtlinien und -empfehlungen aufzunehmen.

Fermentierte Lebensmittel: häufig konsumiert, wenig erforscht

Viele fermentierte Lebensmittel in der Schweiz zählen zu den Grundnahrungsmitteln. In Bezug auf die Zahl der Portionen sind Kaffee, Brot, Butter sowie Hart- und Halbhartkäse am beliebtesten. Die grösste Anzahl an lebenden Mikroorganismen wird über tierische Lebensmittel aufgenommen. Hier sind insbesondere die fermentierten Milchprodukte zu nennen. Am beliebtesten sind Joghurt, Hart- und Halbhartkäse sowie Quark.

Die regelmässige Aufnahme fermentierter Lebensmittel, insbesondere solcher, welche beim Verzehr eine ausreichende Menge an lebenden Mikroorganismen enthalten (beispielsweise rohes Sauerkraut, Joghurt), beeinflusst die menschliche Gesundheit. Bisherige Forschungsergebnisse lassen jedoch keine kategorische Aussage darüber zu, ob die erzielten Auswirkungen hierbei von neutraler, nützlicher oder schädlicher Art sind. Obwohl das Interesse an fermentierten Lebensmitteln in den letzten Jahren stark gewachsen ist, fehlen für viele neuartige, fermentierte Lebensmittel (Novel Food) rechtlich verbindliche Vorgaben. Bei der Fermentation handelt es sich im Kern um eine artisanale, wenig aufwändige Technologie, in der auch Nebenströme der Lebensmittelverarbeitung wie beispielsweise Okara, Ölpresskuchen, Melasse, Molke usw. als Substrate verwendet werden können und sich aufwerten lassen.

Ein Viertelfett-Appenzeller Käse hat meist deutlich mehr Löcher als ein Vollfett-Appenzeller. Ist diese Beobachtung wirklich auf den Fettgehalt zurückzuführen? Dieser Frage sind Forschende von Agroscope nachgegangen.

Die Lochung ist für viele Schweizer Käsesorten ein charakteristisches Erkennungsmerkmal, wie beispielsweise für Appenzeller®, Tilsiter oder Emmentaler AOP. Grösse, Anzahl und Beschaffenheit der Löcher sind wesentlich für die Beurteilung der Qualität. Die Lochbildung ist das Ergebnis eines komplexen Prozesses, welcher von verschiedensten Parametern abhängig ist, wie dem Abfüllen des Bruches, dem Pressen, dem Verwachsen der Bruchkörner, der CO₂-Bildung durch Starter- oder Zusatz-Kulturen, dem Vorhandensein von Lochansatzstellen, der Beschaffenheit des Teigs und vielem mehr. Die Bedeutung der Zusammensetzung von Käse ist jedoch noch wenig untersucht; es ist bekannt, dass sich CO₂ sowohl in Wasser als auch in Fett gut löst. Diese Löslichkeit ist temperaturabhängig: Bei steigender Temperatur ist CO₂ in Wasser weniger gut und in Fett besser löslich. Das Wissen um die Einflussfaktoren ermöglicht es Herstellbetrieben von Käse, die Lochbildung in die gewünschte Richtung zu beeinflussen.

Menge und Löslichkeit von CO₂ im Käse bestimmen die Lochbildung

Für die Lochbildung ist nicht nur die Frage von Bedeutung, wieviel CO₂ sich in den Hauptkomponenten lösen kann. Wichtig ist auch die Menge an vergärbarem Material, welches von der bakteriellen Gemeinschaft im Käse zu CO₂ umgewandelt wird. In den Untersuchungen wurde dem Umstand Rechnung getragen, dass eine Anpassung des Fettgehaltes immer auch Auswirkungen auf die Zusammensetzung und somit die Verfügbarkeit von vergärbarem Material hat.

Fett beeinflusst die Lochbildung in Halbhartkäse …

Halbhartkäse des Typs Appenzeller wurden in verschieden Fettgehaltsstufen hergestellt. Eine fakultativ heterofermentative Zusatz-Kultur mit Lacticaseibacillus paracasei sorgte dafür, dass aus Citrat CO₂ entstand. Mit sinkendem Fettgehalt wurde mehr CO₂ gebildet – als Folge der veränderten Zusammensetzung (mehr vergärbares Citrat dank der grösser werdenden Wasserphase). Gleichzeitig konnte gezeigt werden, dass in den Käsen mit tieferen Fettgehalten weniger CO₂ im Käse gelöst wurde, als gebildet worden war – dies aufgrund der tieferen Löslichkeit des CO₂ in der Wasserphase gegenüber der Fettphase. Somit lag mehr ungelöstes CO₂ im Käse vor und die beiden Effekte potenzierten sich: Das Lochvolumen nahm mit abnehmendem Fettgehalt deutlich zu.

… und in Käse des Typs Emmentaler

Auch Hartkäse des Typs Emmentaler wurden in verschiedenen Fettgehaltsstufen hergestellt. In diesem Fall waren Stämme von Propionibacterium freudenreichii für die CO₂-Bildung aus Laktat zuständig. Im Vergleich zu Appenzeller oder Tilsiter wird in Emmentaler deutlich mehr CO₂ gebildet, was die markant grösseren Löcher erklärt. Die Veränderung der Käsezusammensetzung als Folge der Fettreduktion hatte eine stark zunehmende CO₂– und somit Loch-Bildung zur Folge. Auf der Rahmstufe hielten sich die CO₂-Bildung und deren Löslichkeit im Fett die Waage, sodass nicht viele Löcher gebildet wurden.

Die Zahl der Getränke auf pflanzlicher Basis nimmt in den Supermarktregalen laufend zu. Ihre physikalisch-chemischen Eigenschaften wie Farbe oder Aufschäumbarkeit variieren je nach Art der pflanzlichen Basis und bestimmen ihre Verwendung als Milchalternative.

In den letzten Jahren sind Getränke mit aufgeschäumter Milch immer beliebter geworden, so dass die Schaumeigenschaften von Getränken auf pflanzlicher Basis (PBB, Plant Based Beverage) von großem Interesse sind, wenn sie als Ersatz für Milch verwendet werden.

Aufschäumbarkeit ist für Cappuccino oder Latte Macchiato wichtig

Unterschiedliche Verarbeitungsdesigns und Zusammensetzungen beeinflussen die Produktfunktionalitäten von PBB wie beispielsweise ihre Schaumeigenschaften. Im Allgemeinen gibt es zwei Hauptmechanismen für die Erzeugung von Milchschaum: einen über die Injektion von Gas und den anderen durch Rühren. Der Aufschäumprozess wirkt sich direkt auf die Blasengrößenverteilung aus. Bei Kaffeespezialitäten wie Cappuccino oder Latte Macchiato wird die Injektion von Luft oder Dampf durch eine Düse angewendet. Sobald Gasblasen in das System eingeführt werden, beginnen oberflächenaktive Moleküle, die Luft-Flüssigkeits-Grenzfläche zu besiedeln. In Milchschaum stabilisieren normalerweise Milchproteine die Grenzfläche.

Wie werden Getränke auf Pflanzenbasis hergestellt?

Meist ist das Mahlen des Rohmaterials der erste große Verarbeitungsschritt bei der Herstellung von PBB eventuell nach einer Vorbehandlung wie dem Einweichen. Die Zerkleinerung in Wasser ist ein wichtiger Schritt, da sie die Partikelgrößenverteilung in einem PBB weitgehend bestimmt. Die Abtrennung ungelöster Stoffe aus der wässrigen Aufschlämmung mit verschiedenen Trennmethoden vor oder nach der Homogenisierung liefert einen löslichen Extrakt. Ein anschließender Erhitzungsschritt, in der Regel eine Form der UHT-Behandlung, führt zu einem Produkt mit langer Haltbarkeit von bis zu sechs Monaten bei Raumtemperatur. Die Homogenisierung von PBB verhindert die Aufrahmung und/oder Sedimentation während der Lagerung.

Welche Faktoren beeinflussen das Schäumungsverhalten von Milch und PBB?

Hauptziel dieser Studie war es, die ausgewählten physikalisch-chemischen Eigenschaften von PBB und Milch in einer vergleichenden Studie zu analysieren, wobei der Schwerpunkt auf den Schaumeigenschaften lag. Insgesamt wurden 27 UHT-behandelte PBB, die bei großen Schweizer Einzelhändlern gekauft wurden (80 % Marktvolumen), analysiert und mit zwei UHT-behandelten Vollmilchproben verglichen. Der Phytinsäure*-Gehalt wurde in den PBB ebenfalls analysiert, um den Einfluss dieses ernährungsphysiologisch ungünstigen Inhaltsstoffes auf das Schäumungsverhalten genauer zu untersuchen.

Einige PBB sind gleich gut oder sogar besser schäumbar als Milch

In der Milch sind die wichtigsten Proteine (Kaseine) kolloidal löslich, mit einem Durchmesser von etwa 50-500 nm. Die Partikelgrößenverteilung von homogenisierter Milch wird in der Regel von Fettkügelchen <1,7 µm dominiert. Für PBB fand man heraus, dass die Partikelgrößenverteilungen nach der Homogenisierung zwischen 5 und 20 µm liegen, was im Vergleich zu Milch deutlich höher ist.

Viskositäten und pH-Werte waren bei PBB ähnlich oder höher als bei Kuhmilch. PBB weisen eine weniger weiße Farbe auf als Kuhmilch. Interessanterweise zeigten einige PBB eine gute Schäumbarkeit, vergleichbar oder sogar besser als Milch.  

PBB weisen sehr unterschiedliche Produkteigenschaften auf

Da die Proteinzusammensetzung und die Funktionalität im Gegensatz zur Milch anders sind, die Rohstoffe von Natur aus in trockenem Zustand vorliegen und in Wasser dispergiert werden müssen, können PBB sehr unterschiedliche Eigenschaften aufweisen. Auch wenn die Verarbeitungsprinzipien für alle Materialien ähnlich sind, können gewisse Verarbeitungsschritte eine Vielzahl von Produkteigenschaften stark beeinflussen.

Zugesetzte Stoffe und Phytinsäure in PBB

Zusatzstoffe können das Fliessverhalten und die Schäumbarkeit verändern. Stärke soll zur Emulsionsstabilität beitragen; Kalziumionen können sich an Proteine binden und deren Eigenschaften verändern. Salz kann die Löslichkeit von Proteinen und damit die Schäumbarkeit beeinflussen. Phytinsäure* bindet an Proteine und verringert deren Löslichkeit, enzymatische Aktivität und Verdaulichkeit.

Ein höherer Gehalt an Phytinsäure in PBB ergab ein grösseres Schaumvolumen bei der für den Konsum von Heißgetränken interessanten Temperatur von 60°C. Andererseits sollte die Phytinsäure aus ernährungsphysiologischen Gründen reduziert werden, was die Schäumbarkeit reduzieren könnte.

Phytinsäure: Phytinsäure gehört zu den bioaktiven Substanzen. Sie dient in Pflanzen wie Hülsenfrüchten, Getreide und Ölsaaten als Speicher für Phosphat und Kationen, die der Keimling zum Wachstum benötigt. Aufgrund ihrer komplexbildenden Eigenschaften kann sie vom Menschen mit der Nahrung aufgenommene Mineralstoffe wie Calcium, Magnesium, Eisen und Zink in Magen und Darm unlöslich binden, so dass diese dem Körper nicht mehr zur Verfügung stehen.