Kartoffelprotein kann Gluten in veganem Fleischersatz ersetzen

Viele pflanzliche Fleischalternativen enthalten Weizengluten, weil es für eine bissfeste Struktur sorgt. Nun zeigt eine Laborstudie, dass auch eine Mischung aus Ackerbohnen- und Kartoffelprotein ein belastbares Netzwerk bilden kann. Allerdings war das Produkt weniger elastisch als die glutenhaltige Vergleichsvariante und fiel bei elektronischen Geschmacksmessungen durch stärkere Bitterkeit und einen länger anhaltenden Nachgeschmack auf.

Edinburgh (Schottland). Pflanzlicher Fleischersatz soll nicht nur ähnlich aussehen wie Fleisch, sondern sich beim Kauen auch vergleichbar verhalten. Dafür müssen pflanzliche Proteine bei der Herstellung faserartige Strukturen bilden, die ausreichend fest und zugleich elastisch sind. Häufig hilft Weizengluten bei dieser Aufgabe, doch für Menschen mit Zöliakie kommen entsprechende Produkte nicht infrage.

Eine mögliche Alternative ist Protein aus Ackerbohnen, die auch in kühleren Regionen gedeihen und vergleichsweise viel Eiweiß liefern. Allein lässt sich daraus bereits ein faseriges Material herstellen, doch bislang war unklar, wie gut sich Kartoffelprotein als Ersatz für die strukturgebende Wirkung von Gluten eignet.

Forscher der University of Greenwich (UoG) um Dr. Parag Acharya haben deshalb untersucht, wie sich Kartoffelprotein mit Ackerbohnenprotein unter industrietypischen Verarbeitungsbedingungen verbindet. Sie verglichen die Struktur, mechanischen Eigenschaften und Geschmackssignale verschiedener Mischungen, um die Chancen eines glutenfreien Fleischersatzes abzuschätzen.

Kartoffelprotein bildet ein belastbares Netzwerk

Das Team verarbeitete reines Ackerbohnenprotein sowie zwei Mischungen, die jeweils zu 75 Prozent aus Ackerbohnenprotein bestanden. Bei den übrigen 25 Prozent handelte es sich entweder um Weizengluten oder um Kartoffelprotein. In einem Extruder wurden die Zutaten mit Wasser versetzt, erhitzt und durch rotierende Schnecken unter mechanischer Belastung in eine faserige Form gebracht.

Die Messungen zeigten, dass die glutenhaltige Mischung deutlich weicher und federnder war als die Variante mit Kartoffelprotein. Deren Proteinstruktur hielt mechanischer Verformung stärker stand. Die gemessene Kaubarkeit unterschied sich zwischen den beiden Mischungen dagegen nicht statistisch signifikant. Auch für eine stärkere Ausrichtung der Fasern durch Kartoffelprotein gab es keinen statistisch gesicherten Nachweis.

„Die Variante mit Gluten war weicher und federnder, aber die Variante mit Kartoffelprotein konnte trotzdem die für eine Fleischalternative erforderliche Struktur liefern. Ackerbohnen werden zunehmend als Quelle pflanzlichen Proteins untersucht, weil sie in kühleren Klimazonen wachsen können und viel Protein enthalten. Im Markt für Fleischersatz sind sie bislang noch wenig verbreitet, der stark auf Soja, Erbsenprotein und Weizengluten setzt. Die Kombination von Ackerbohnen und Kartoffelprotein könnte eine entscheidende Zutat für realistischeren pflanzlichen Fleischersatz sein“, erklärt Dr. Parag Acharya.

Unterschiedliche Bindungen halten die Proteine zusammen

Weitere Analysen deuteten auf unterschiedliche Wege hin, auf denen die Proteine beim Erhitzen und Kneten miteinander vernetzt werden. In beiden Mischungen lag der Anteil der über sogenannte Disulfidbrücken verbundenen Proteinfraktionen bei rund 31 bis 33 Prozent. Bei reinem Ackerbohnenprotein waren es nur 21,8 Prozent. Solche chemischen Bindungen können dazu beitragen, die entstandene Struktur zu stabilisieren.

Beim Kartoffelprotein kamen den Befunden zufolge weitere Verknüpfungen und Wasserstoffbrückenbindungen hinzu, die das Netzwerk zusätzlich festigen könnten. In mechanischen Schwingungsversuchen zeigte die Kartoffelmischung die höchste Widerstandsfähigkeit gegen Verformung. Das bedeutet allerdings nicht, dass sie bei jedem Merkmal einem glutenhaltigen Fleischersatz überlegen wäre.

Auch die Ölaufnahme unterschied sich. Gemahlene Proben der Kartoffelmischung banden im Labortest etwa 245 Prozent ihres Eigengewichts an Öl, die Glutenmischung etwa 212 Prozent. Reines Ackerbohnenprotein erreichte sogar rund 254 Prozent. Bei der Wasserbindung fanden sich dagegen keine signifikanten Unterschiede. Aus diesen Laborwerten allein lässt sich noch nicht ableiten, wie saftig ein späteres Lebensmittel beim Verzehr wäre.

Der Geschmack bleibt die entscheidende Hürde

Für die Geschmacksprüfung verwendeten die Wissenschaftler eine elektronische Zunge, deren Sensoren gelöste Inhaltsstoffe anhand verschiedener Geschmackseigenschaften unterscheiden. Untersucht wurden Extrakte der hergestellten Proben, keine Bewertungen durch menschliche Testpersonen. Das Messsystem erfasste unter anderem Bitterkeit, ein zusammenziehendes Mundgefühl namens Adstringenz und den herzhaften Umami-Eindruck.

Hier schnitt die Kartoffelmischung ungünstiger ab. Die Sensoren registrierten stärkere Bitter- und Adstringenzsignale sowie ausgeprägtere, länger anhaltende Nachgeschmackssignale als bei der glutenhaltigen Rezeptur. Eine plausible Erklärung ist, dass die Verarbeitung bestimmte wasserabweisende Proteinbereiche freilegt, die mit bitter schmeckenden Stoffen zusammenhängen können. Der genaue Beitrag einzelner Inhaltsstoffe ist damit noch nicht abschließend geklärt.

„Wir verwendeten ein elektronisches Geschmacksmesssystem, das Bitterkeit, Adstringenz, Umami und Nachgeschmack erfassen konnte. Leider hatte die Variante mit Kartoffelprotein zwar eine sehr gute Struktur, ihr Geschmack war aber bitterer und adstringierender, und sie hinterließ einen stärker anhaltenden Nachgeschmack. Lebensmittelunternehmen müssten Wege finden, die Bitterkeit zu verringern, bevor diese Mischung in Verbraucherprodukten breit eingesetzt werden könnte“, erklärt Prof. Stephen Euston von der Heriot-Watt University (HWU).

Die Ergebnisse zeigen somit einen möglichen Weg, glutenhaltige Strukturgeber durch Kartoffelprotein zu ersetzen, allerdings zunächst nur für die untersuchte Rezeptur und die getesteten Verarbeitungsbedingungen. Bevor daraus ein für Verbraucher überzeugender Fleischersatz werden könnte, müssten die Bitterstoffe beziehungsweise ihre Wahrnehmung reduziert und die sensorischen Eigenschaften mit menschlichen Testpersonen geprüft werden.

Quellen:

Originalstudie im Fachmagazin Food Hydrocolloids, doi: 10.1016/j.foodhyd.2026.113018

Offizielle Studienmitteilung von Heriot-Watt University (HWU)

24. Oktober 2026 - Robert Klatt

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