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Artikel und Hintergründe zum Thema

Was steckt drin?

Vergleich von Proteingehalten in Burgern

Mit dem Streben nach mehr Nachhaltigkeit in der Ernährung gewinnen alternative Proteinquellen zunehmend an Bedeutung. Pflanzliche Fleischersatzprodukte sind längst keine Nischenprodukte mehr – aber wie schneiden sie im Vergleich zu ihren tierischen Pendants tatsächlich ab?
© Nitr/stock.adobe.com

Ein Forschungsteam aus Cambridge untersuchte die Proteinqualität von zwei in Großbritannien erhältlichen Burgern: einem klassischen Rindfleischburger und einem pflanzlichen Fleischersatz. Die zentrale Frage lautete: Wie unterscheiden sich die Aminosäureprofile dieser beiden Produkte, und was sagt das über ihren Nährwert aus?

Hintergrund: Proteine bestehen aus Aminosäuren, von denen einige – die sogenannten essenziellen Aminosäuren – vom Körper nicht selbst hergestellt werden können. Auf eine ausreichende Zufuhr dieser Aminosäuren muss besonders bei vegetarischer und veganer Ernährung geachtet werden. Präzise Analysen spielen auch bei der Lebensmittelkennzeichnung und Produktentwicklung eine bedeutende Rolle. Die Aminosäureanalyse ist eine bedeutende Methode, um Aussagen zur biologischen Wertigkeit zu treffen – in Übereinstimmung mit etablierten Standards wie PDCAAS (Protein Digestibility Corrected Amino Acid Score) oder DIAAS (Digestible Indispensable Amino Acid Score).

Untersuchung und Methodik

Wissenschaftler analysierten die Produkte mittels klassischer Ionenaustausch-Chromatographie mit Nachsäulen-Ninhydrin-Reaktion. Der Schwerpunkt lag auf dem vollständigen Abbau der Aminosäuren nach vorheriger Oxidation und Hydrolyse. Dadurch konnten auch empfindliche Aminosäuren wie Methionin, Cystein und Tryptophan zuverlässig nachgewiesen werden.

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Aminosäureprofile von Burgerpattys aus Rindfleisch (rot) und pflanzlichem Fleischersatz (grün) im Vergleich zum Kalibrierstandard (schwarz), bestimmt mit dem Aminosäurenanalysator Biochrom B30+ mit Nachsäulenderivatisierung (570 nm). © Biochrom Ltd.

Das verwendete Analysegerät – ein "Biochrom 30+"-Aminosäureanalysator – ermöglichte hier die vollständige Trennung aller Aminosäuren in weniger als 70 Minuten. Die Konzentrationen wurden in µmol berechnet und anhand eines internen Standards quantifiziert.

Ergebnisse: Mehr Gemeinsamkeiten als Unterschiede

Die Ergebnisse zeigen, dass sowohl die Fleischburger als auch die pflanzlichen Burger alle neun essenziellen Aminosäuren enthalten – ein positives Zeichen für die Qualität des Fleischersatzprodukts. Dennoch gab es Unterschiede im Detail: Die Konzentrationen von Threonin, Histidin, Methionin und Lysin waren in einigen Fällen im Fleischprodukt deutlich höher. Diese Aminosäuren gelten in vielen pflanzlichen Proteinen als limitierende Faktoren.

Aminosäurekonzentrationen von Burgerpattys aus Rindfleisch und pflanzlichem Fleischersatz (in μM), bestimmt mit dem Aminosäurenanalysator Biochrom B30+ mit Nachsäulenderivatisierung (570 nm). © Biochrom Ltd.

Die Gesamtproteingehalte lagen bei etwa 17 % für den Rindfleischburger und 15 % für die pflanzliche Variante – was fast identisch mit den Angaben auf der Verpackung war. Diese Werte wurden hier nicht mit der klassischen Stickstoffgehaltsmethode (Kjeldahl) erhalten, sondern direkt aus den gemessenen Aminosäuren berechnet, was eine präzisere Methode ist.

Implikationen für die Produktentwicklung

Die Studienergebnisse zeigten deutlich, dass eine genaue Aminosäureanalyse wertvolle Erkenntnisse liefern kann – sei es für die Produktkennzeichnung oder die Produktentwicklung wie Optimierung von Geschmack und Textur oder speziell für die Verbesserung der Proteinqualität in pflanzlichen Produkten. Auch Zusatzstoffe wie Geschmacksverstärker (z. B. Glutamat) können über die sog. freie Aminosäurefraktion nachgewiesen werden.

Eine differenzierte Betrachtung der Aminosäureprofile ist von zentraler Bedeutung, insbesondere bei der Entwicklung neuer "Proteine der nächsten Generation" – von Insekten bis hin zu Zellkulturen. Dabei zählt nicht nur die quantitative Zusammensetzung, sondern auch ihre Verfügbarkeit für den Körper und ihr Beitrag zu der biologischen Wertigkeit des Proteins.

Fazit

Die Analyse zeigt, dass fleischfreie Alternativen in vielerlei Hinsicht mit traditionellen Fleischprodukten konkurrieren können. Dennoch gibt es immer noch Unterschiede bei bestimmten Aminosäuren, die durch eine gezielte Rezepturoptimierung ausgeglichen werden könnten. In diesem Zusammenhang wird die Aminosäureanalyse zu einem unverzichtbaren Werkzeug in der modernen Lebensmittelanalyse – nicht nur für Hersteller, sondern auch für Labore, die Testdienstleistungen anbieten oder gesetzliche Anforderungen erfüllen müssen.

Literatur:
Mæhre, H. K., Dalheim, L., Edvinsen, G. K., Elvevoll, E. O. & Jensen, I.-J. (2018). Protein Determination –Method Matters. Foods, 7(1), 5.

Joo, S. T., Choi, J. S., Hur, S. J., Kim, G. D., Kim, C. J., Lee, E. Y., Bakhsh, A. & Hwang, Y. H. (2022). A Comparative Study on the Taste Characteristics of Satellite Cell Cultured Meat Derived from Chicken and Cattle Muscles. Food Science of Animal Resources, 42(1), 175–185.

Amare, E., Mouquet-Rivier, C., Servent, A., Morel, G., Adish, A. & Haki, G. (2015). Protein Quality of Amaranth Grains Cultivated in Ethiopia as Affected by Popping and Fermentation. Food and Nutrition Sciences, 6, 38–48.

A. Dreze and W.S.Reith Biochem. J. 62 (1956) 3P.

Also A. Dreze Bull. Soc. Chim. Biol., 42 (1960) 407

AUTOR
Jörg Diel
Laborservice Onken GmbH, Gründau
Tel.: 06058/1445
[email protected]
www.laborservice-onken.de

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