Biointelligente Analytik zur Bewertung zellkulturbasierter Geschmackszutaten 

Das Projekt entwickelt eine analytisch fundierte Methodik zur objektiven Qualitätsbewertung zellkulturbasierter Geschmackszutaten. Ziel ist die Identifikation geeigneter Analyseverfahren und qualitätsrelevanter Marker zur Charakterisierung von Volatil- und Aromaprofilen. Dadurch sollen Produktqualität und Prozessstabilität reproduzierbar erfasst und die Grundlage für eine standardisierte, skalierbare Qualitätskontrolle geschaffen werden.

Problem- und Zielbeschreibung

CultiSense, eine auf tierischen Zellkulturen basierende Geschmackszutat, ermöglicht die nachhaltige Herstellung fleischtypischer Aromen. Bisher fehlt jedoch eine objektive Methodik, um qualitätsrelevante Aromakomponenten eindeutig zu identifizieren und reproduzierbar zu bewerten. Sensorische Panels liefern wichtige Informationen, sind jedoch für eine standardisierte Qualitätskontrolle nur eingeschränkt geeignet.

Das Projekt schließt diese Lücke durch die Verknüpfung von Sensorik und instrumenteller Analytik. Geeignete Verfahren (z. B. GC-MS und GC-O) sowie potenzielle Aromamarker werden systematisch bewertet und validiert. Ziel ist die Entwicklung eines skalierbaren Analyseverfahrens zur objektiven Qualitätsbewertung und Prozessoptimierung zellkulturbasierter Geschmackszutaten.

Bezug des Vorhabens zur Biointelligenten Wertschöpfung

Zellkulturbasierte Aromen entstehen aus komplexen Stoffwechselprozessen, die sensibel auf Kulturbedingungen und Prozessführung reagieren. Das Vorhaben adressiert den Aufbau eines biointelligenten Gesamtsystems, das biologische Produktion, instrumentelle Analytik sowie strukturierte Datenauswertung und -modellierung integriert. Hierzu werden Herstellungsprozesse mit Verfahren zur Volatil- und Aromacharakterisierung (GC-MS, GC-O) verknüpft, um qualitätsrelevante Veränderungen frühzeitig zu erkennen und objektiv zu bewerten.

Ziel ist die Etablierung eines standardisierten Monitoringsystems zur Qualitätskontrolle und Prozessoptimierung. Die analytische Rückkopplung verbessert Produktsicherheit und Chargenkonsistenz, reduziert Entwicklungsrisiken und schafft die Grundlage für eine nachhaltige, skalierbare und wirtschaftlich wettbewerbsfähige Herstellung zellkulturbasierter Fleischgeschmackszutaten.

Detaillierter Projektablauf und Ergebnisse

Im Rahmen des Projekts erfolgte zunächst eine systematische Literatur- und Technologierecherche zur Charakterisierung fleischtypischer Aromaprofile. Darauf aufbauend wurden das sensorische Zielprofil (»meaty«) sowie relevante Attribute und Referenzsysteme definiert. Ein besonderer Schwerpunkt lag auf der Diskussion geeigneter Strategien zum Aufbau und Training eines Sensorikpanels, um die unterschiedlichen Ausprägungen des komplexen Attributs »fleischig« (z. B. gekocht, gebraten oder Leberwurst-artig) reproduzierbar bewerten zu können. Ergänzend wurden geeignete sensorische Prüfverfahren identifiziert und mit analytischen Methoden (GC-MS, GC-O) zur Identifikation aromaaktiver Schlüsselverbindungen verknüpft. Die Ergebnisse bilden die Grundlage für ein Exploring Project zur Entwicklung einer objektiven, analytisch gestützten Qualitätsbewertung zellkulturbasierter Fleischgeschmackszutaten.

Projektnutzen, Verwertung und geplante Anschlussaktivitäten

Das Projekt entwickelt eine analytisch fundierte Qualitätssicherungsstrategie für zellkulturbasierte Geschmackszutaten. Durch die Definition relevanter chemischer Marker können Produkteigenschaften objektiv bewertet und Prozessänderungen hinsichtlich ihres Einflusses auf das Aromaprofil erfasst werden. Dies erhöht Prozessrobustheit und Chargenkonsistenz und reduziert technologische sowie regulatorische Risiken.

Eine standardisierte Qualitätsbewertung stärkt die Glaubwürdigkeit gegenüber Behörden, Industriepartnern und Investoren und unterstützt die Akzeptanz sowie die erfolgreiche Markteinführung nachhaltiger biotechnologischer Produktionssysteme.

Finanziert durch

Das S-TEC Zentrum für Biointelligente Wertschöpfung, genannt The Biointelligence Engine, wird gefördert durch das Baden-Württemberg Ministerium für Wirtschaft, Handwerk und Tourismus sowie das Förderprogramm EFRE (Europäischer Fonds für regionale Entwicklung) der Europäischen Union: