Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Stabilisierung von Wurstwaren und Kochschinken durch natürliche Hopfenextrakte

Der mikrobielle Verderb aufgeschnittener und verpackter Brühwurst bzw. Kochschinken ist meist auf das Wachstum von Milchsäurebakterien zurückzuführen, welche zu unerwünschten Fehlaromen, Verfärbungen oder Schleimbildung führen. Oxidationsprozesse können ebenfalls zu Qualitätsminderungen in Form von Verfärbungen und ranzigen Fehlaromen beitragen. Zudem sind psychrotrophe pathogene Erreger, insbesondere Listeria monocytogenes von Relevanz. Um eine ausreichende Haltbarkeit bzw. Produktsicherheit zu gewährleisten, sind alternative Ansätze zur Haltbarkeitsverlängerung gefragt. In diesem Zusammenhang ist auch eine Reduktion bedenklicher Nitritpökelsalze wünschenswert.

In der Hopfenpflanze enthaltene ß-Säuren weisen bekanntermaßen eine hohe antimikrobielle Aktivität gegenüber gram-positiven Bakterien auf, zu denen Milchsäurebakterien, Listerien oder Clostridien zählen. Zudem wirken ß-Säuren antioxidativ, was zur chemischen Stabilisierung der Produkte beitragen kann.

In diesem Vorhaben sollen ß-Säure Extrakte in Brühwurst und Kochschinken eingebracht werden, um eine mikrobiologische und chemische Stabilisierung sowie eine Reduktion von Nitritpökelsalzen zu erreichen. Hierzu werden spezifische Verfahren zum Einsatz der Hopfenextrakte bei der Wurstherstellung entwickelt. Mikrobiologische Testreihen sowie Lagertests zur Qualitätsbewertung aufgeschnittener, verpackter Produkte unter handelsüblichen Bedingungen komplettieren die nötige Wissensbasis für eine spätere Umsetzung.

Der Nutzerkreis schließt Hopfenveredler, Hersteller von LM-Zusatzstoffen sowie die Fleischwarenindustrie ein, welche einen hohen Anteil an KMU aufweist. Durch die Haltbarkeitsverlängerung verpackter Produkte könnten sich Distributionsradien ausweiten und der Umsatz durch Exporte gesteigert werden. Für die Hopfenverarbeiter ergeben sich neue Anwendungsmöglichkeiten für die Hopfenextrakte und die Hersteller von Lebensmittelzusatzstoffen können ihr Produktportfolio erweitern.

Ergebniszusammenfassung:

Im diesem Vorhaben konnte die hohe antimikrobielle Wirkung eines betasäurereichen Hopfenextrakts gegenüber gram-positiven Bakterien wie Listeria monocytogenes, Lactobacillus sakei und Clostridium sporogenes demonstriert werden. Diese Bakterien spielen eine wichtige Rolle hinsichtlich des Verderbs bzw. der Lebensmittelsicherheit von Wurstwaren. Dabei kann der verwendete Hopfenextrakt BRHE (Fa. Hopsteiner) aufgrund der gesteigerten antimikrobiellen Wirkung bei reduzierter Wasseraktivität, abgesenktem pH-Wert, Kühllagerung oder dem Einsatz von Schutzgas als zusätzliche Komponente des Hürdenkonzepts bei gepökelter Brühwurst aufgefasst werden. In-vitro konnte gezeigt werden, dass unter Bedingungen wie sie im Fall von verpackter Brühwurst üblich sind, bereits eine Konzentration von 0,2 µg/ml für eine vollständige Wachstumshemmung von Listeria monocytogenes ausreichend ist. Der Hopfenextrakt wurde dann in eine Standardrezeptur einer gepökelten Brühwurst (Lyoner) eingebracht, wobei unterschiedliche Bedingungen hinsichtlich der Wurstherstellung und der anschließenden Lagerung berücksichtigt wurden. Im Gegensatz zum Zugabezeitpunkt des Hopfenextrakts sowie dem angewendeten Kutterverfahren, hatte die Art der Lagerung der aufgeschnittenen Brühwurst entscheidenden Einfluss auf die antimikrobielle Wirkung. Während in einer Vakuumverpackung nur ein geringer hemmender Effekt erreichbar war, zeigte sich im Fall einer Lagerung unter Schutzgas ein signifikant vermindertes Wachstum mit 0,4 g BRHE/ kg Wurst und eine vollständige Hemmung mit 0,8 g BRHE/kg Wurst. Die Farbe der Brühwurst wurde im eingesetzten Konzentrationsbereich von bis zu 0,8 g/kg weder bei Dunkellagerung noch unter Belichtung beeinflusst. Die durchgeführten sensorischen Prüfungen zeigten, dass die Wahrnehmung des Extrakts in der Brühwurst unter den Probanden sehr variabel ausfällt. Bis zu einer Konzentration von 0,8 g/kg wurde kein signifikanter Unterschied zur Referenzwurst ohne Hopfenextrakt festgestellt.