Dazu hat die Berner Fachhochschule an der Hochschule für Agrar-, Forst- und Lebensmittelwissenschaften (BFH-HAFL) verschiedene Untersuchungen zur Ermittlung der ernährungsphysiologischen Qualität und der technofunktionellen Eigenschaften von pflanzenbasierten Getränken auf dem Schweizer Markt durchgeführt. Vergleicht man die pflanzenbasierten Getränke bezüglich der in der Milch geschätzten Inhaltsstoffe wie Proteine, Kalzium, Vitamin B2, Selen etc., so weisen die kommerziell angebotenen pflanzenbasierten Getränke tiefere Mengen auf (Sousa A., KopfBolanz K.A. 2017, Grafik 1).
Alternative mit ernährungsphysiologischen Grenzen
Generell werden zum jetzigen Zeitpunkt bei Laktoseintoleranz laktosefreie Milchprodukte empfohlen, auch pflanzenbasierte Getränke enthalten keine Laktose und können konsumiert werden. Auch bei einer Kuhmilchproteinallergie kann man pflanzenbasierte Getränke zu sich nehmen, sofern keine Allergien auf die enthaltenen pflanzlichen Proteine bestehen. Die Proteinqualität von pflanzenbasierten Proteinen ist generell niedriger als diejenige von Milchprotein, da sie niedrigere Gehalte an verschiedenen essenziellen Aminosäuren aufweisen und zudem antinutritive Stoffe enthalten, die sich hemmend auf die Proteinverfügbarkeit auswirken. Eine umfassende Nährstoffanalyse mit allen wichtigen Nährstoffen wird in Kürze von Agroscope in Zusammenarbeit mit der BFH publiziert.
Grosse technofunktionelle Unterschiede
In Bereichen der Technofunktionalität gibt es grosse Unterschiede. Wichtige Parameter sind dabei Gelbildungseigenschaften, Emulgiereigenschaften und Schäumungsverhalten. Die Emulsionsstabilität der pflanzenbasierten Getränke ist vor allem durch die unterschiedlichen Rohstoffe und die unterschiedliche Herstellung geprägt. Dabei spielt die Vermahlung z. B. bei Mandeln und die Homogenisierung eine grosse Rolle. Die pflanzenbasierten Getränke werden UHT behandelt, um eine längere Haltbarkeit von bis zu 6 Monaten zu ermöglichen.
Eine in Kollaboration mit Agroscope (Dr. Barbara Walther und Dr. Dominik Guggisberg) durchgeführte Studie der BFH-HAFL (Camilla Villarreal, Dr. Katrin Kopf, Prof. Dr. Christoph Denkel) hat die physiko-chemischen Eigenschaften von 27 pflanzenbasierten Getränken mit Kuhmilch verglichen. Sie zeigt, dass die physiko-chemischen Eigenschaften der pflanzenbasierten Getränke sehr unterschiedlich sind. Die pH-Werte der pflanzenbasierten Getränke lagen im Bereich zwischen 6 und 8, im Vergleich dazu liegt der pH der Kuhmilch bei 6.6. Die Getränke wiesen sehr unterschiedliche Farbwerte auf, von leicht grauen, beigen bis zu leicht durchsichtigen weisslichen Farbtönen im Vergleich zur weissen Milch. Die Partikelgrössenverteilungen in den Getränken waren auch innerhalb der gleichen Rohstoffquellen sehr unterschiedlich und deuten auf unterschiedliche Herstellungsverfahren hin. Messbar ist dies mittels des «d50Wertes», wobei die Hälfte der gemessenen Werte in Bezug auf eine Eigenschaft unterhalb des Wertes liegt und die andere Hälfte darüber. Die d50-Werte reichten von 0.5 bis 8.6 µm, im Vergleich dazu weist Milch einen d50 von 0.58 µm auf. Die d90Werte der pflanzenbasierten Getränke reichen oft bis zu 25 µm, was Hinweise für eine verstärkte Sedimentationsneigung liefert. Auch die Viskositäten der Getränke sind stark unterschiedlich.
Vermehrter Einsatz von Zusatzstoffen
In vielen pflanzenbasierten Getränken sind Additive enthalten. Einige Getränke enthalten sogar Kombinationen von Additiven zur Stabilisierung, Verdickung und Emulsionsstabilisierung. Gellan, Johannisbrotkernmehl, Carrageen und Lecithin wurden in der etwa der Hälfte der pflanzenbasierten Getränke eingesetzt. An der HAFL wurde auch die Schäumungsfähigkeit der pflanzenbasierten Getränke untersucht. Unterschiede ergaben sich sowohl bei der Schaumbildung, als auch bei der Schaumstruktur bei den getesteten pflanzenbasierten Getränken. In der Regel lässt sich Magermilch besser aufschäumen als Vollfettmilch, daher wird diese oft für Milchschäume verwendet. Im Vergleich zur Vollfettmilch besitzen viele pflanzenbasierte Getränke ähnlich gute Schaumbildungseigenschaften, jedoch gibt es grosse Unterschiede in den Blasengrössenverteilungen und bei der Stabilität (Grafik 2). Es zeigte sich, dass kokosnuss- und reisbasierte Getränke eher schlechter schäumen bzw. eine niedrigere Schaumhöhe aufweisen und auch in der Blasengrössenverteilung sehr stark von Milchschaum abweichen. Soja-, mandel-, und haferbasierte Getränke schnitten bei der Schaumbildung besser ab, weisen aber oft grössere Blasen als der Milchschaum auf. Generell werden vom Konsumenten kleinere Schaumblasen im Milchschaum auf Kaffee bevorzugt.
Eine wissenschaftliche Publikation zum Thema wird zurzeit vorbereitet. In der studentischen Arbeit wurden auch bestimmte Inhaltsstoffe der Getränke mit den funktionellen Eigenschaften korreliert, um Hinweise für weitere Experimente und die Produktentwicklung zu generieren. Spannend ist auch die Gelbildungseigenschaft direkt aus den pflanzenbasierten Getränken, die vor allem durch den niedrigen Proteingehalt (ausser bei Soja) erschwert ist. Betrachtet man generell nur die Eignung von pflanzenbasierten Proteinen zur Gelbildung und nicht die kommerziell erhältlichen Getränke zeigt sich für Sojaproteine eine gute Gelbildungsfähigkeit. Auch Erbsen- und Kichererbsenproteine weisen gute Fermentierbarkeit auf und können starke Gele ausbilden. Reis- und Haferproteine können in Kombination mit Stärke ein zufriedenstellendes Gelnetzwerk bilden. Auch Hanfproteine können unter bestimmten Bedingungen Gele ausbilden. Bei den meisten pflanzenbasierten Produkten ist aber der Einsatz von Hydrokolloiden nötig.
