Für eine ausgewogene Ernährung brauchen wir Proteine. Eine der reichhaltigsten Proteinquellen ist das Fleisch von Tieren, doch immer mehr Menschen wollen dieses nicht mehr essen. Sei es aus ethischen Gründen, wegen der Art der Tierhaltung in Industriestaaten oder wegen der nachweislich schlechten Klimabilanz der Tierhaltung. Die Ernährungsindustrie sucht daher nach alternativen und nachhaltigen Proteinquellen als Fleischersatz, die Konsumenten auch geschmacklich überzeugen.
Eine solche Variante könnte künftig auch Labor-Fleisch sein – im Labor gezüchtetes Gewebe aus Muskel- und Fettzellen von Tieren. Inzwischen lassen sich diese mithilfe von Gerüsten und 3D-Druckern in beliebiger Form herstellen, so dass sie optisch und von der Konsistenz her verschiedenen Fleischprodukten ähneln: vom Steak bis zu den Hackbällchen. Was bislang jedoch nicht gelungen ist, ist den Geschmack der verschieden zubereiteten Fleischprodukte realistisch nachzuahmen.
Knackpunkt Maillard-Reaktion
Ein Team um Milae Lee von der Yonsei University in Seoul hat nun ein neue Methode entwickelt, mit der sich der Geschmack von Labor-Fleisch beliebig verändern lässt. Dafür verwendeten die Biotechnologen ein Hydrogel-Gerüst auf Gelatine-Basis. Während der Wachstumsphase des Labor-Fleisches, bei Temperaturen von rund 37 Grad Celsius, ist dieses Gerüst stabil und gibt keine aromatischen Substanzen ab. Bei höheren Temperaturen können jedoch darin eingearbeitete chemische Vorstufen zu entsprechenden Aromastoffen umgewandelt werden.
Diese fleischartigen Geschmacksstoffe – Aldehyde, Alkohole und schwefelhaltige Substanzen – entstehen erst bei Kochtemperaturen über 80 Grad Celsius, wie das Team berichtet. Je höher die Temperatur, desto mehr Aromastoffe bilden sich. Das Labor-Fleisch erhält demnach genau wie echtes Fleisch seinen Geschmack erst durch eine chemische Reaktion beim Kochen oder Braten. Bei dieser sogenannten Maillard Reaktion reagieren Proteine und Zucker bei hohen Temperaturen von 150 Grad Celsius miteinander und formen neue, besonders aromatische Verbindungen. Lee und ihre Kollegen erzeugten durch einfaches Erhitzen nun Labor-Fleisch mit Röstaromen, die denen von gegrilltem Rind ähneln, wie ihre chemischen Analysen belegen. Diese setzten sich aus den drei Komponenten 3-Mercapto-2-pentanon, 2-Methyl-3-furanthiol und Furfurylmercaptan zusammen, die insgesamt ein fleischig-blumiges Röstaroma bilden.
