Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Ermittlung der Sauerstoffempfindlichkeit von pflanzlichen Wurst- und Fleischsurrogaten sowie des Anwendungspotentials von Sauerstoff-Scavengern

Produkte auf vegetarischer sowie veganer Basis nehmen einen immer größeren Stellenwert im Lebensmitteleinzelhandel ein. Daher finden sich neben klassischen Wurst- und Fleischwaren zunehmend neuartige pflanzliche Wurst- und Fleischsurrogate in den Supermarktregalen. Die Verfügbarkeit von Sauerstoff nimmt dabei großen Einfluss auf die Haltbarkeit dieser Produkte. Als Folge führen oxidative Reaktionen zu einer raschen Qualitätsminderung und zum Verderb von pflanzlichen Wurst- und Fleischsurrogaten. Bisherige Untersuchungen zur Sauerstoffempfindlichkeit von Wurstwaren konzentrierten sich hauptsächlich auf umgerötete gebrühte, gekochte oder geräucherte Wurstwaren auf Basis von Schweine- oder Rinderfleisch. Über die Sauerstoffempfindlichkeit von pflanzlichen Wurst- und Fleischsurrogaten ist jedoch bislang noch wenig bekannt.

Ziel des Projektes ist daher die Ermittlung der Sauerstoffempfindlichkeit dieser Produkte anhand von Kennwerten für den Verderb, wie Farbverlust von Kräuterbestandteilen, ranzigen Noten durch Fettoxidation, Fehlgeruch sowie Fehlgeschmack. Dabei soll geklärt werden, wo die maximal zulässige sensorische Abweichung liegt und was die Ursachen der sensorischen Veränderungen sind (z.B. welche chemischen Verbindungen dafür verantwortlich sind). Aus den gewonnenen Daten soll anschließend die Sauerstofftoleranzgrenze für die untersuchten Lebensmittel ermittelt werden. Die Kenntnis dieser Grenze ermöglicht eine speziell auf das Produkt zugeschnittene Verpackungslösung. In anschließenden Abpackversuchen mit Sauerstoff-Scavengern soll eine mögliche Schutzwirkung des Scavengers auf die Produktqualität untersucht werden.

Durch das Projekt werden klein-und mittelständische Unternehmen besonders darin unterstützt, ihr Know-how zu erweitern und die neuen Erkenntnisse zu nutzen, um für die spezifischen Anforderungen ihrer Produkte entsprechend geeignete Lagerbedingungen zu definieren und die optimale Verpackung auszuwählen.

Ergebniszusammenfassung:

Die Ergebnisse dieser Studie zeigen, dass bereits Geringstmengen Sauerstoff Oxidationsprozesse auslösen und Produktveränderungen bewirken können. Der Einsatz von Sauerstoff-Scavengern konnte die Oxidationsgeschwindigkeit deutlich reduzieren und somit die Haltbarkeit der Produkte aus sensorischer und chemischer Sicht verlängern.

Zusammenfassend wurde in diesem Projekt gezeigt, dass die Fettsäurezusammensetzung der Öle einen signifikanten Einfluss auf die Qualität der Produkte hat. Die Sauerstoffzehrung korrelierte mit den Farbveränderungen, der Bildung von Fettoxidationsprodukten und den sensorischen Veränderungen.

Im Hinblick auf die Oxidationsprozesse, die die Haltbarkeit dieser Produktkategorie vorrangig beeinflussen, wäre eine lichtgeschützte Lagerung unter sauerstofffreier Schutzgasatmosphäre (z. B. aus Kohlenstoffdioxid und Stickstoff) und der Einsatz von Sauerstoffscavengern am sinnvollsten, jedoch ist aktuell die Vermehrung anaerober Mikroorganismen (Sporenbildner) unter derartigen Bedingungen nicht eindeutig auszuschließen. Daher ist aus industrieller Sicht eine Schutzgasatmosphäre mit 2% Sauerstoff aus heutiger Sicht realistischer. Ein Anfangssauerstoffgehalt von 20% führte innerhalb weniger Tage zum Verderb der Produkte und ist demnach für die industrielle Nutzung indiskutabel.

Ein Folgeprojekt mit Fokus auf die qualitativen und quantitativen mikrobiologischen Veränderungen könnte Auskunft über eine potenziell notwendige Anpassung der Produktionsparameter liefern – speziell im Hinblick auf thermische Behandlung der Inhaltsstoffe und der Produkte um die die Vermehrung anaerober Mikroorganismen (Sporenbildner) auszuschließen.