Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Erhöhung der Durchsetzungsfähigkeit von Fleischstarterorganismen durch Optimierung der Verteilung in der Fleischmatrix

Für die Herstellung roher, fermentierter Fleischwaren kommen Starterkulturen zum Einsatz. Ein wichtiges Kriterium zur Auswahl dieser Starterorganismen ist deren Durchsetzungsfähigkeit. Sie ist dafür verantwortlich, die autochthone, kontaminierende Mikrobiota zu unterdrücken.

Analysen der Fermentationsbiota zeigen jedoch, dass Starterorganismen in der Praxis nicht immer dominieren. Die kontaminierende Mikrobiota muss zwar nicht zwangsläufig zur Fehlreifung mit der Folge von Produktdefekten führen, beinhaltet jedoch ein hohes Risiko für die Bildung biogener Amine und übertragbarer Antibiotikaresistenzen.

Die Durchsetzungsfähigkeit der Starterorganismen ist nicht nur von den physiologischen Eigenschaften der Starterstämme, sondern auch von ihrer räumlichen und zeitlichen Verteilung abhängig. Ziel des Vorhabens ist die Erarbeitung von Kriterien für die Auswahl von Starterstämmen und technologischen Parametern in Hinblick auf eine optimale und homogene Verteilung der Starterkulturen in der Rohwurstmatrix.

Die Ergebnisse werden insb. KMU helfen, die Qualität ihrer Produkte zu sichern. Sie unterstützen Fleischwarenhersteller, die Zahl an pathogenen Bakterien sowie apathogener Milchsäurebakterien und Staphylokokken mit unbekanntem Risikopotenzial in ihren Produkten zu minimieren.

Die Fleischwarenindustrie gehört zu den größten und wirtschaftlich wichtigsten Teilbranchen der Lebensmittelindustrie und ist von einer Vielzahl von KMU geprägt.

Ergebniszusammenfassung:

In diesem Projekt wurde der Einfluss der intrinsischen Eigenschaften unterschiedlicher Stämme von Latilactobacillus sakei und L. curvatus sowie Staphylococcus xylosus und S. carnosus (FE1), sowie der Prozessparameter bei der Rohwurstherstellung und Einbringung von Bakterien in die Rohwurstmatrix untersucht (FE2). Seitens der Bakterienstämme erwiesen sich die Fähigkeit zur Expression einer Gylkosyltransferase, die mit der Bildung von Glukan aus Saccharose einhergeht, (Laktobazillen) bzw. die Fähigkeit zur Biofilmbildung (S. xylosus) als bedeutsame Faktoren für deren Durchsetzungsfähigkeit in der Rohwurstfermentation über die damit verbundene Ausprägung einer Kolonisierungsresistenz. Einen positiven Effekt auf die Verteilung von Bakterien in der Rohwurstmatrix hatte die Verringerung der Partikelgröße der Rohwurstmasse. Dies konnte durch eine längere Kutterzeit gezeigt werden. Innerhalb der Rezeptur hatten Fettgehalt und die Beimischung von Rindfleisch keinen signifikanten Effekt. In der Kombination mit dem Paddelmischer konnte eine verbesserte Verteilung der Kulturen erreicht werden, wenn der „Fettanteil“ (bestehend aus fettreichen Kutterbäuchen) länger und zusammen mit den Kulturen gekuttert wurde. Beim Paddelmischer hatte eine längere Mischzeit keinen signifikanten Effekt auf die Verteilung. Lediglich die Drehrichtung zeigte einen Effekt, wobei die Mischeinstellung bessere Ergebnisse lieferte, als die Kneteinstellung. Der Nachweis der unterschiedlichen Verteilbarkeit von Bakterien in der Rohwurstmatrix konnte nur mit gentechnisch veränderten (fluoreszierenden) Bakterien unter Laborbedingungen geführt werden. Gleichwohl sind die Ergebnisse zu den Bakterieneigenschaften und der Verteilung von Kulturen aus den Rohwurstmodellen jederzeit auch von KMU unmittelbar für die Organismenwahl, Gestaltung von Rezepturen und des Herstellungsprozesses sowie darauf abgestimmte Mischregime anwendbar, ohne dass es wesentlicher Investitionen bedarf.