Reisprotein für hypoallergenen Käseersatz aus Reisnebenprodukten

Für viele Menschen ist Käse das letzte „harte Lebensmittel“, auf das sie verzichten möchten. Veganerinnen und Veganer vermissen ihn ebenso wie Menschen, die Milchprodukte meiden wollen, weil sie sie nicht gut vertragen.

Hinzu kommt das Thema Allergien. Viele milchfreie Käsealternativen basieren auf Nüssen, andere enthalten glutenhaltige Zutaten. Wer auf Milchprodukte, Nüsse oder Gluten allergisch reagiert, hat daher schnell nur noch wenige „sichere“ Optionen.

Deshalb wird Reis zunehmend als Grundlage für hypoallergenen Käseersatz untersucht. Reis ist in den USA ohnehin ein vertrautes Grundnahrungsmittel und zählt nicht zu den häufigen Allergenen.

Überraschend ist, dass besonders vielversprechende Proteinquellen nicht nur ganze Reiskörner sind, wie sie zu Hause zubereitet werden, sondern auch Bestandteile, die bei der Reisverarbeitung übrig bleiben.

Warum Reis in Käsealternativen eingesetzt wird

Die Proteine im Reis können Eigenschaften aufweisen, die hilfreich sind, um die Funktionen von Milchprodukten nachzuahmen. Käse braucht einerseits genügend Struktur, damit er zusammenhält, andererseits soll er weich werden und schmelzen, wie Verbraucherinnen und Verbraucher es erwarten.

Bei pflanzlichem Käse ist es schwierig, zugleich die passende Textur und ein überzeugendes Schmelzverhalten zu erreichen.

Mahfuzur Rahman, Assistenzprofessor für Lebensmittelwissenschaft an der Arkansas Agricultural Experiment Station, veröffentlichte gemeinsam mit seinem Doktoranden Ruslan Mehadi Galib eine Studie dazu, wie unterschiedliche Reisproteine bei der Herstellung pflanzlicher Käsealternativen funktionieren.

Das Team analysierte Proteine aus einer einzigen Reissorte und stellte fest, dass verschiedene Bestandteile desselben Korns jeweils eigene Vorteile für das Endprodukt liefern können.

Von Rückständen der Reismühle auf den Teller

Arkansas ist der größte Reisproduzent der Vereinigten Staaten. Im Jahr 2024 wurden dort mit einem Rekordwert von 1,43 Millionen Acres fast 50 Prozent der gesamten Reisproduktion des Landes geerntet.

Laut Studie entstanden in den USA im Jahr 2024 schätzungsweise jährlich 14,3 Millionen Tonnen Reiskleie und 24,8 Millionen Tonnen Bruchreis. Daraus könnten für den Markt pflanzlicher Proteine etwa 3,3 Millionen Tonnen Protein gewonnen werden.

Diese Mengen sind relevant, weil Reiskleie und Bruchreis häufig als Nebenprodukte gelten. Beim Mahlen von Reis wird durch das Entfernen der Spelze zunächst Naturreis erzeugt.

Durch die weitere Verarbeitung von Naturreis zu weißem Reis fallen außerdem Reiskleie und Bruchreis an.

Reiskleie enthält rund 15 Prozent Protein, 15 Prozent Ballaststoffe und 50 Prozent Kohlenhydrate. Bruchreis, der unter anderem für Tierfutter und zum Bierbrauen verwendet werden kann, besteht aus etwa sieben Prozent Protein, 75 Prozent Kohlenhydraten und einem Prozent Ballaststoffen.

Was die Forschenden untersuchten

Die Forschenden wollten klären, was mit Reisprotein in Lebensmitteln tatsächlich gemeint ist. Statt es als einheitliche Zutat zu betrachten, untersuchten sie Proteine aus verschiedenen Teilen des Reiskorns.

„In einem einzelnen Reiskorn finden wir drei verschiedene Proteinarten – aus Naturreis, weißem Reis und Kleie“, sagte Rahman, der außerdem dem Dale Bumpers College of Agricultural, Food and Life Sciences an der University of Arkansas angehört.

„Dieses grundlegende Verständnis wollten wir entwickeln. Was bedeutet es, wenn man von ,Reisprotein‘ spricht? Handelt es sich um Naturreisprotein? Kleieprotein? Protein aus Bruchreis?“

Wie sich die einzelnen Reisproteine verhielten

Um das Verhalten der Proteine in einem realen Lebensmittel zu prüfen, stellten die Forschenden drei pflanzliche Käsealternativen nach einer Standardrezeptur mit Bio-Kokosöl und Maisstärke her. Zudem untersuchten sie die Zusammensetzung der Proteine detailliert.

Reisproteine bestehen aus vier wesentlichen Untereinheiten: Albumin, Globulin, Glutelin und Prolamin. Dabei stellt Glutelin den größten Anteil dar.

Die Proteinverteilung war bei den drei Quellen nicht gleich. Reiskleie wies den höchsten Albuminanteil auf, während der Glutelingehalt in Naturreisprotein und Protein aus Bruchreis höher war.

Die aus Reisnebenprodukten hergestellten Käsealternativen enthielten rund 12 Prozent Protein. Das ist bemerkenswert in einer Produktkategorie, in der viele pflanzliche Käsealternativen nur wenig Protein liefern.

Auch nach der Verarbeitung zu Käse verhielten sich die verschiedenen Reisquellen unterschiedlich.

Protein aus Bruchreis führte zu einer weicheren Textur sowie zu stärkerer Ölabscheidung und besseren Schmelzeigenschaften. Es hatte zudem einen hohen Glutelingehalt sowie moderate Werte bei Löslichkeit, Emulgierfähigkeit und Schaumbildung.

Naturreisprotein enthielt mehr essenzielle Aminosäuren und setzte bei einer simulierten Verdauung mehr freie Aminosäuren frei. Außerdem zeigte es die höchste Löslichkeit, Emulgieraktivität und Emulsionsstabilität.

Reiskleieprotein war weniger löslich, besaß jedoch eine deutlich höhere Oberflächenhydrophobizität. Seine ausgeprägte Wasserbindungs- und Schaumbildungsfähigkeit verbesserte die Textur und verringerte die Ölabscheidung in den Käseprototypen.

Zukunft von Käse auf Reisbasis

Derzeit importieren und vertreiben Unternehmen Reisprotein auf dem US-Markt. Die Gewinnung von Protein aus Nebenprodukten der Reismühlen bietet eine „bedeutende Chance, den US-amerikanischen Markt für Reisprotein auszubauen und gleichzeitig eine nachhaltige Kreislaufwirtschaft zu fördern.“

Die Studie deutet zudem auf weitere Einsatzmöglichkeiten in Lebensmitteln hin: Proteine mit guten Schaum- und Emulgiereigenschaften können mitunter Aufgaben übernehmen, die in Rezepturen normalerweise Eier und Öle erfüllen.

Für die Extraktion der Reisproteine verwendeten die Forschenden Hexan. Rahman arbeitet jedoch an einem chemiefreien Verfahren mit Ultraschall, das den Nährwert verbessern soll.

Künftige Forschung zu Reisprotein für alternative Käseherstellung wird sich voraussichtlich darauf konzentrieren, die Käseformulierungen weiter zu optimieren und sensorische Eigenschaften, Verbraucherakzeptanz sowie die Haltbarkeit zu prüfen.

„Die derzeit laufende Forschung befasst sich mit diesen Fragen und erleichtert den Übergang von der Laborentwicklung zur praktischen Anwendung“, sagte Rahman.

Die vollständige Studie erschien in der Fachzeitschrift Future Foods.