NewIn: Stefan Guldin

Neue Ansätze für die Ernährung der Zukunft

Eine leichte Temperaturschwankung, ein abweichender pH-Wert oder etwas Feuchtigkeit – subtile Veränderungen und leichte Impulse reichen bereits aus, damit weiche Materie („Soft Matter“) ihre Struktur oder Funktion verändert. Ein Schlüsselprinzip dabei ist die molekulare Selbstorganisation: Winzige Bausteine auf Nano-Ebene – etwa Proteine oder Polymere – fügen sich von selbst zu geordneten Strukturen zusammen und passen sich somit flexibel an ihre Umwelt an.

Was zunächst abstrakt klingt, hat zahlreiche praktische Anwendungsfelder – von medizinischer Diagnostik über nachhaltige Wasseraufbereitung bis zur Entwicklung pflanzlicher Fleischalternativen. „An meinem Lehrstuhl entwickeln wir beispielsweise Biosensoren, die sehr gezielt an bestimmte Viren und Bakterienbestandteile andocken – und so sowohl Krankheiten als auch Verunreinigungen zuverlässig nachweisen können. Im Bereich der Umwelttechnik geht es unter anderem um Membrane, die Wasser von Salzen, Schadstoffen und Schwermetallen reinigen. Und an der Schnittstelle zur Lebensmitteltechnologie entstehen neue Ansätze für die Ernährung der Zukunft“, sagt Stefan Guldin.

Stefan Guldin ist aktuell an zwei Standorten der TUM aktiv: Sein Lehrstuhl ist am Campus Weihenstephan angesiedelt, zudem ist er als wissenschaftlicher Co-Direktor bei TUMCREATE in Singapur tätig. Im Projekt „Proteins4Singapore” erforscht er dort, wie sich pflanzliche Proteine so verarbeiten lassen, dass daraus nachhaltige und geschmacklich überzeugende Alternativen zu Fleisch entstehen.

Global betrachtet reicht die Bedeutung pflanzlicher Proteine weit über individuelle Entscheidungen zum Fleischverzicht hinaus. Angesichts des Klimawandels und einer weiter wachsenden Weltbevölkerung werden nährstoffreiche und gleichzeitig nachhaltig produzierte Lebensmittel immer wichtiger. „Die Landwirtschaft ist für einen erheblichen Teil der Treibhausgasemissionen verantwortlich. Wenn wir tierische Proteine zumindest teilweise durch pflanzliche ersetzen, könnten wir den ökologischen Fußabdruck dieses Sektors deutlich verringern“, sagt Stefan Guldin.

Obwohl der Markt für Fleischalternativen in den vergangenen Jahren gewachsen ist, sind pflanzliche Proteinalternativen noch nicht weit verbreitet. „Die derzeit verfügbaren Produkte sind oft hochverarbeitet“, erklärt Stefan Guldin. „Aber guter Geschmack braucht mehr als nur die richtige Würze.“

Für ein vollständiges Geschmackserlebnis müssen mehrere Faktoren zusammenwirken: das Aroma, also der Geruch eines Produkts, das Mundgefühl und die Geschmackswahrnehmung auf der Zunge. „Unser Ziel ist es, pflanzliche Fleischalternativen zu entwickeln, die möglichst natürlich sind und sich geschmacklich kaum von tierischem Fleisch unterscheiden.“ Deshalb arbeitet das Team in Singapur daran, unerwünschte Beigeschmäcker aus den pflanzlichen Proteinen zu entfernen, etwa durch Fermentation oder Enzymbehandlung. Gleichzeitig bringt Stefan Guldin seine Expertise ein, um die Konsistenz von Fleischalternativen durch kontrollierte Strukturbildung auf Mikro- und Nanoebene gezielt zu verbessern.

„Mir ist es wichtig, offene, mutige Fragestellungen ambitioniert zu verfolgen. Das zahlt sich nicht immer sofort aus, aber es wäre langfristig schade, echtes Innovationspotenzial zu verschenken, weil man sich nicht über kleine Stellschrauben hinausgewagt hat“, sagt Stefan Guldin.