Meatless Meat - echter Fleischgeschmack durch Hefepilze

Geschmäcker sind bekanntlich verschieden. Aber Fleischgeschmack ist noch mal ein ganz eigenes Kapitel: Die eine denkt an saftiges Rindfleisch, einem anderen wiederum liegt deftiges Geselchtes auf der Zunge, und der Geschmack von Wild ist auch nicht zu verachten. Es sind ganz eigene und unsagbar viele verschiedene Noten, die den Geschmack von Fleisch ausmachen. Was allen gemeinsam ist: Sie künstlich herzustellen, ohne dabei einem Tier etwas zu Leide zu tun, ist bisher niemandem, sei es vegane Hobbyköchin oder Hersteller von Fleischersatzprodukten, so richtig gelungen. Ein Grazer Forschungsteam will das jetzt ändern.

Unter dem Namen YFlavour (sprich: Wei-Fleva) haben Astrid Radkohl und Lukas Bernauer, beide Absolventen des Fachbereichs Biotechnologie der TU Graz, eine lebensmitteltechnische Innovation kreiert – und eine Geschäftsidee gleich mit dazu: „Einer Studie des Good Food Institute zufolge ist der Grund, warum Kunden kein zweites Mal zu einer alternativen Fleischvariante greifen, der Geschmack. Vegane Wurst und Co. schmecken einfach nicht wie echtes Fleisch“, sagt Radkohl. Sie bringt damit auch gleich den USP ihres Start-ups auf den Punkt – authentischen Fleischgeschmack als natürlichen Aromastoff für die Nahrungsmittelindustrie. Der Clou dahinter: Dem YFlavour liegen keine Chemie oder künstliche Zusatzstoffe zugrunde – in der Lebensmittelherstellung ohnehin zunehmend verpönt –, sondern ein Bioprozess, bei dem Reststoffe aus der Lebensmittelproduktion einer zweiten Nutzung zugeführt werden – Kreislaufwirtschaft in Reinkultur quasi.

Anleihe am Bierbrauen

Möglich wird das mit speziell gezüchteten Hefekulturen, die mit Überresten der Lebensmittelindustrie gefüttert werden – das können beispielsweise pflanzliche Überbleibsel, Zuckerreste oder andere Abfälle sein, die im Herstellungsprozess zuhauf anfallen und bisher kostspielig entsorgt werden müssen. Die Hefepilz-Organismen bei YFlavour freuen sich über dieses „Restl-Essen“ und verwerten es in einem Fermentierungsprozess zu einem Aromastoff. „Diesen Prozess kann man sich vereinfacht wie das Bierbrauen vorstellen. Auch dort liefern Fermentationsprozesse den ganz besonderen Geschmack“, sagt Radkohl. Damit ihre Hefepilze gezielten Fleischgeschmack hervorbringen, muss sie an verschiedenen feinen Stellrädchen drehen: Temperatur und der Zusatz von Zuckermolekülen, Aminosäuren und Fettsäuren bringen verschiedene Geschmacksrichtungen hervor. Jene von Fleisch zu erwischen, ist allerdings besonders knifflig.

Der Grund liegt in den chemischen Reaktionen, die sich abspielen, wenn Fleisch frittiert oder gebraten wird. Ein äußerst komplexer Vorgang, bei dem Zuckermoleküle mit Fettsäuren und Aminosäuren reagieren, der in der Fachwelt als Maillard-Reaktion bekannt ist. Sie ist für den typischen Fleischgeschmack mitverantwortlich, Radkohl und Bernauer ist es gelungen, diesen Prozess in einem Bioreaktor so nachzustellen, dass sie am Ende ein getrocknetes Pulver mit purem Fleisch-aroma gewinnen können. „Im Endprodukt erreichen wir ein angenehmes und sehr rundes Aroma, das durch Veränderung der Prozessschritte den jeweiligen Kundenwünschen angepasst werden kann und immer wieder mit demselben Ergebnis erreicht werden kann“, sagt Radkohl, die als erstes marktreifes Produkt das Fettsäureprofil des Rindfleischaromas nachgebaut hat. Der Prozess kann aber noch mehr: Auch Nussaromen hat YFlavour schon ausgetestet und produziert, erste Versuche mit der Erstellung eines Käsegeschmacks waren auch erfolgreich.

Auf 50 Liter hochskaliert

Die nächste Herausforderung für das junge Forschungsteam, das von den TU-Mentoren Aleksandra Fuchs und Harald Pichler beraten wird, liegt in der Skalierung ihres Prozesses. Ein Bioreaktor ist im Grunde nichts anderes als ein hochtechnischer Braukessel mit einer Vielzahl an Sensoren, die unter anderem den pH-Wert oder Sauerstoffgehalt überwachen und den Fermentationsprozess im Hinblick auf Temperatur und Druck ideal steuern können. Die ersten Versuche von YFlavour fanden in einer Kooperation mit dem Biotech-Unternehmen Bisy in einem Bioreaktor statt, der es auf drei Liter Fassungsvermögen brachte. Zu wenig für die Herstellung von Aromastoffen in industriellem Ausmaß: „Wir konnten deshalb ein Preseed-Funding vom AWS ergattern, mit dem wir jetzt auf einen Bioreaktor mit 50 Litern hochskalieren können. Der steht bei unserem Kooperationspartner, der FH Campus Wien“, sagt Radkohl. Noch ist YFlavour auf fremdes Laborequipment angewiesen, ein eigener Bioreaktor mit dem nötigen Drumherum würde schnell mit 300.000 Euro zu Buche schlagen. Bis es so weit ist, müssen aber noch die Prozessschritte optimiert werden, Hand in Hand mit dem Qualitätsmanagement und der Produktsicherheit. Schließlich erwartet die Lebensmittelindustrie allerhöchste Standards.

Und niedrige Preise: YFlavour kann auch damit punkten, dass ihr Fermentierungsprozess weder hohe Temperaturen noch hohe Drücke im Bioreaktor benötigt und somit mit nur geringem Energieaufwand zurande kommt. Das vergünstigt den Herstellungsprozess und kann zudem auch mit dem Nachhaltigkeitslabel punkten – ein weiteres schlagkräftiges Argument im Verkaufsprozess. Etwas Nachhaltiges zu schaffen, das war auch die ursprüngliche Intention Radkohls, die noch als Studentin in ihrer Masterarbeit zu Molekularer Biotechnologie die Grundlagen für den innovativen Fermentierungsprozess schuf: „Der Antrieb hinter meiner Arbeit ist nicht nur, ein Einkommen zu erlangen, sondern etwas für die Zukunft zu schaffen, das den Menschen und der Umwelt hilft. Unser Fleischkonsum stellt eine enorme Herausforderung in der Klimawende dar. Angewandte Forschung hat in dieser Hinsicht großes Potenzial“, so die Jungunternehmerin.

Geschmacks-Test bestanden

Dieses Potenzial wittert auch die Industrie. Ein österreichischer Hersteller für Fleischersatzprodukte hat das Aroma-Pulver von YFlavour bereits zu Probezwecken in der Rohmasse seiner Produkte verarbeitet, die Geschmacks-Tests verliefen zufriedenstellend für die heiklen Geschmacksknospen der Produktverkoster. Bis der YFlavour auch den Konsumenten das Wasser im Mund zusammenlaufen lässt, wird es aber noch dauern: Radkohl und Bernauer arbeiten derzeit daran, die Folgefinanzierung für ihr Produkt aufzustellen, um noch größere Mengen an Aromastoffen herstellen und so genug Ware für die großen Produktionsstraßen der Lebensmittelfirmen liefern zu können. „Unser Ziel ist, schon im Sommer 2026 in einem entsprechenden Maßstab zu produzieren. Wir konnten schon jetzt auf Fachmessen Kontakt zu den führenden Aromaherstellern weltweit knüpfen“, sagt Radkohl, die in den milliardenschweren, etablierten Unternehmen keine Konkurrenz, sondern mögliche Kooperationspartner für eine künftige Zusammenarbeit sieht.