Eine schmackhaftere Variante: Wissenschaftler verbessern den Geschmack von Schokoladenalternativen auf Johannisbrotbasis mit neuen Methoden
Nachhaltiger Nachfolger für Kakao
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Angesichts des Klimawandels und des vermehrten Auftretens von Pflanzenkrankheiten sind die weltweite Kakaoproduktion und -versorgung in Gefahr. Ein Forscherteam der National University of Singapore (NUS) hat sich aufgrund dieser Berichte daran gemacht, den Geschmack von Johannisbrot zu verbessern und es zu einer attraktiveren und nachhaltigeren Alternative zu Kakao zu machen.
Das aus der winterharten, klimaresistenten Pflanze Ceratonia siliqua (Johannisbrot) gewonnene Johannisbrotmark hat als vielversprechende Kakaoalternative Aufmerksamkeit erregt. Nach dem Rösten setzt es ein einzigartiges Aroma frei, das dem von Kakao ähnelt. Sein Geschmack ist jedoch noch nicht ausreichend, was eine große Hürde für eine breitere Akzeptanz darstellt.
Das NUS-Team unter der Leitung von Associate Professor Liu Shao Quan von der Abteilung für Lebensmittelwissenschaft und -technologie (FST) an der NUS-Fakultät für Naturwissenschaften hat zwei innovative Verfahren entwickelt, um den Geschmack von Johannisbrotmark zu verbessern.
"Unsere auf Johannisbrot basierende Innovation trifft auf den relativ unerschlossenen und im Entstehen begriffenen Markt für alternative Schokoladenquellen. Außerdem verbessern unsere neuen Verfahren den Geschmack des Johannisbrotkerns selbst, ohne dass Zusatzstoffe wie Aromen verwendet werden. So können die Verbraucher das Beste aus beiden Welten haben - besseren Geschmack und eine einfache Zutatenliste. Mit diesen Innovationen wollen wir einen sinnvollen Beitrag zur Bewältigung der aktuellen Herausforderungen und Bedürfnisse der Schokoladenindustrie leisten", so Assoc Prof. Liu.
Associate Professor Liu Shao Quan (links) und Manfred Ku von der NUS-Abteilung für Lebensmittelwissenschaft und -technologie entwickelten neue Methoden zur Verbesserung des Geschmacks von Schokoladenalternativen auf Johannisbrotbasis.
Faculty of Science, National University of Singapore
Ein würdiger, nachhaltiger Nachfolger des Kakaos
Der Johannisbrotbaum ist ein im Mittelmeerraum beheimateter Hülsenfruchtbaum, der in heißen, trockenen Klimazonen mit sehr geringem Wasserbedarf gedeiht. Im Gegensatz zum Kakaobaum (Theobroma cacao), aus dem der Kakao gewonnen wird und der nur unter bestimmten klimatischen Bedingungen gedeiht, ist der Johannisbrotbaum äußerst trockenheitstolerant, was ihn widerstandsfähiger gegenüber dem Klimawandel und drastischen Wetterbedingungen macht.
Abgesehen von seiner Klimaresistenz bietet Johannisbrot auch einige ernährungsphysiologische Vorteile. Aufgrund seines natürlichen Zuckergehalts könnte er zur Herstellung von Schokoladenalternativen ohne Zusatz von Süßstoffen verwendet werden - eine Eigenschaft, die von gesundheitsbewussten Verbrauchern zunehmend gewünscht wird. Johannisbrot ist außerdem koffeinfrei und reich an d-Pinitol, einer Verbindung, die nachweislich eine antidiabetische Wirkung hat.
Johannisbrotkernmehl fällt als Nebenprodukt bei der Herstellung von Johannisbrotkernmehl an, einem gängigen Verdickungsmittel in der Lebensmittelindustrie. Sein Geschmack unterscheidet sich deutlich von dem der Schokolade, da er weniger bitter ist und weniger die reichhaltigen, gerösteten Noten aufweist, die für Kakaoprodukte charakteristisch sind. Diese Unterschiede haben bisher die breite Verwendung von Johannisbrotkernmehl als Kakaoersatz eingeschränkt.
Zwei Innovationen zur Nachahmung des Kakaogeschmacks
Um die sensorischen Einschränkungen von Johannisbrotkernmehl zu überwinden, hat das Forschungsteam zwei innovative Techniken entwickelt, bei denen leicht erhältliche Enzyme eingesetzt werden, die das Profil der Geschmacksvorstufen (Substanzen, die den Geschmack eines Produkts während der Verarbeitung beeinflussen) in geröstetem Johannisbrotkernmehl verändern, so dass es den Geschmack und das Aroma von Kakao besser imitieren kann:
1. Enzymbehandeltes Sojaprotein zur Verstärkung der Bitterkeit - Eine neuartige Anwendung von enzymbehandeltem Sojaprotein, das das kakaoähnliche Aroma von geröstetem Johannisbrotkernmehl intensiviert und seinen Gesamtgeschmack ausgleicht. Das Enzym erhöht den Gehalt an Aminosäuren und Peptiden, was dem Produkt den reichhaltigen, bitteren Geschmack verleiht, den man mit dunkler Kakaoschokolade assoziiert. Die Forschungsergebnisse wurden am 18. Juli 2025 im Journal of Food Science veröffentlicht. 2. Enzymunterstützte Bildung von Monosacchariden zur Verstärkung der Süße - Ein Verfahren, das die Bildung von natürlich vorkommenden Einfachzuckern fördert, die dann beim Rösten reagieren und süße, röst- und karamellartige Aromastoffe erzeugen. Die Schritte und Ergebnisse dieser Technik wurden am 16. Juni 2025 in der Zeitschrift Food Chemistry veröffentlicht.
Die erste Methode zielt auf die Bildung von zwei wichtigen Aromastoffen - 2-Methylbutanal und 3-Methylbutanal - ab, die für das unverwechselbare Aroma von Schokolade wesentlich sind. Diese neuartige Technik moduliert auch einige der weniger erwünschten Eigengerüche von Johannisbrot, was zu einem sanfteren und vertrauteren Schokoladengeschmack führt.
Die zweite Methode konzentriert sich auf die Produktion einer Gruppe von Verbindungen, die als sauerstoffhaltige Heterocyclen bekannt sind und ein süßes Röstaroma verleihen.
Die Enzymbehandlung ist eine unkomplizierte und saubere Methode, die im Vergleich zu anderen Verfahren, bei denen zur Geschmacksverstärkung scharfe Chemikalien wie Salzsäure eingesetzt werden, nur einen minimalen Verarbeitungsaufwand erfordert. Da die Enzyme in der konventionellen Lebensmittelverarbeitung weit verbreitet sind, lassen sich diese innovativen Ansätze zudem leicht für die kommerzielle Produktion skalieren.
Die Auswirkungen von Johannisbrot auf die Industrie und die Nachhaltigkeit
Durch die Verbesserung des Geschmacksprofils der Johannisbrotpulpe könnten diese Techniken die Süßwarenhersteller ermutigen, Johannisbrot in kakaohaltige Lebensmittel wie Schokoriegel, Kakaopulver, Malzgetränke und andere kakaobasierte Produkte einzubauen. Wenn dies in großem Maßstab geschieht, könnte dies die Abhängigkeit der Schokoladenindustrie vom Kakao erheblich verringern und die Lieferketten widerstandsfähiger gegen den Klimawandel und den Ausbruch von Pflanzenkrankheiten machen.
"Bei unserer Forschung geht es nicht nur darum, den Geschmack von Kakao zu reproduzieren, sondern auch darum, die Zutaten zu diversifizieren, die wir für die Herstellung von Schokoladenalternativen verwenden", erklärt Manfred Ku, Erstautor der Forschungsarbeit und Doktorand am NUS FST. "Indem wir auf widerstandsfähige, klimaresistente Pflanzen wie Johannisbrot zurückgreifen, können wir der Industrie helfen, sich an die ökologischen Herausforderungen anzupassen und gleichzeitig den Verbrauchern ein Produkt zu bieten, das ihnen gefällt.
Die NUS-Forscher gehen auch davon aus, dass die niedrigeren Produktionskosten von Johannisbrot eine attraktive Alternative darstellen werden. Da Johannisbrotkernmehl ein Nebenprodukt bei der Herstellung von Johannisbrotkernmehl ist, könnte seine Verwendung bei der Herstellung von Schokoladenersatzprodukten eine bestehende Lieferkette aufwerten, landwirtschaftliche Abfälle reduzieren und möglicherweise die Preise für Hersteller und Verbraucher gleichermaßen senken.
Nächste Schritte und Kommerzialisierung
Das NUS-Team möchte weitere Techniken erforschen, um den Geschmack von Johannisbrot beim Rösten weiter zu verbessern. Sie planen auch, neue Techniken zu erforschen, um angenehme, neuartige Geschmacksnoten in Schokoladenalternativen auf Johannisbrotbasis einzuführen, die den unterschiedlichen Verbraucherpräferenzen weltweit gerecht werden.
Für die Zukunft planen die NUS-Forscher eine Zusammenarbeit mit Partnern aus der Industrie, um diese Techniken durch Lizenzvergabe, Risikokooperationen oder andere Formen der Partnerschaft zu vermarkten.
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