Abschließende Diskussion und Ausblick

Die vorliegende Studie konnte zeigen, dass LTLT Garungen in handelsüblichen Kombidämpfern problemlos durchführbar sind. Dabei traten ähnliche Farb- und Tex-turveränderungen auf, wie sie auch unter gleichen Zeit-Temperaturkombinationen im Wasserbad unter Vakuum gezeigt werden konnten. Bei Schweinefleisch wurden deutliche Verbesserungen der Zartheit erreicht, Putenfleisch blieb allerdings konstant zart. Da das Putenfleisch keine Zartheitsverbesserung bei längerer Erhitzungsdauer zeigte, eignet sich dieses Fleisch weniger für die LTLT Garung. Der Kochverlust stieg bei Proben beider Spezies mit steigenden Temperaturen und längeren Garzeiten an.

Die sensorischen Untersuchungen konnten zeigen, dass der Verbraucher großen Wert auf die Saftigkeit langzeitgegarten Fleisches legt. In Übereinstimmung mit CHRISTENSEN et al. (2012) konnte eine LTLT Garung nur zur Verbraucherakzep-tanz führen, wenn ein Kompromiss zwischen Kochverlust und Tenderisierung gefun-den wurde. Zur Minimierung des Kochverlustes sollte Fleisch mit niedrigen pH-Werten vermieden werden, da dieses im Allgemeinen eine schlechtere Wasserbin-dung besitzt (HUFF-LONERGAN u. LONERGAN 2005). Da auch der Fettgehalt der Muskulatur die Saftigkeit und Zartheitsempfindung des Konsumenten positiv beein-flusst (MILLER 2014), sollten möglichst keine zu mageren Fleischstücke verwendet werden. Sowohl Zartheit als auch Saftigkeit korrelieren positiv mit dem intramuskulä-ren Fett Gehalt (O’QUINN et al. 2012; STRAADT et al. 2013; PANNIER et al. 2014).

Fett beeinflusst zudem deutlich das Mundgefühl und den Geschmack (SMITH u.

91 SMITH 2014) und könnte möglicherweise den unangenehm aufgefallenen trockenen und krümeligen Gesamteindruck des LTLT Fleisches abschwächen. Zusätzlich be-wirkt beim Kauen austretendes Fett die Stimulation der Speicheldrüsen, wodurch die einsetzende Speichelbildung das Fleisch als saftiger empfinden lässt (MILLER 2014). Eine weitere Möglichkeit zur Reduzierung der Kochverluste ist die Erhöhung der Umgebungsfeuchte während der Erhitzung. In den vorliegenden Untersuchungen wurde mit der vom Hersteller vorgeschlagenen Luftfeuchteeinstellung von 20 % für Niedrigtemperatur-Garungen gearbeitet. Dadurch waren die Kochverluste allerdings etwas höher im Vergleich zu Erhitzungs-Studien in Wasserbädern.

Gegenstand zukünftiger Untersuchungen sollte deshalb sein, eine optimale Einstel-lung der Feuchtigkeitsparameter des Kombidämpfers zu finden, bei welcher der Kochverlust minimiert und damit eine optimale Gewichtsausbeute gewährleistet wer-den kann. Auch Erhitzungen in einem Bratenschlauch zur Minimierung der evapora-tiven Verluste wären denkbar. Bezüglich mikrobiologischer Sicherheit bleibt zu er-wähnen, dass weitergehende Untersuchungen bezüglich thermotoleranter Spezies wie Clostridium perfringens durchgeführt werden müssen. Durch die langsame Erhit-zungsrate kann es möglicherweise zum Wachstum solcher Bakterien kommen (STRINGER et al. 2012). Da die Teilungsfähigkeit dieser Spezies in Extremfällen bei 50-52 °C bestehen bleiben kann, sollte die in unserer Studie minimal verwendete Temperatur von 53 °C nicht unterschritten werden. Außerdem sollten die Einflüsse der LTLT Behandlungen auf Toxinbildung oder Auskeimung von Sporen näher unter-sucht werden.

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6 SCHLUSSFOLGERUNGEN

Niedrigtemperatur Garungen in Kombidämpfern sind in der Gastronomie problem-los durchführbar und stellen damit eine Alternative zur Garung im Wasserbad un-ter Vakuumverpackung dar.

Low temperature long time (LTLT) Behandlungen von Puten- und Schweine-fleisch über 10 Stunden bei 53 °C zeigten eine vollständige Eliminierung von 5 log10 kBE/g bestimmter Indikatororganismen (L. monocytogenes, S. Enteritidis, E. coli O157:H7).

Niedrigtemperatur-Garungen (NT) von Schweinefleisch auf eine Kerntemperatur von 60 °C bei einer Ofentemperatur von 60 °C zeigten ebenfalls eine vollständige Eliminierung der genannten Indikatororganismen (5 log10 kBE/g).

L*-Werte wurden durch die unterschiedlichen Behandlungen bei beiden Spezies nur geringfügig beeinflusst.

Gartemperaturen unter 60 °C führten bei beiden Spezies zu geringeren Rotwer-ten (a*-WerRotwer-ten) im Vergleich zu Proben welche auf 80 °C Kerntemperatur erhitzt wurden.

Bei LTLT Erhitzungen von Schweinefleisch sank der a*-Wert vor allem durch eine Temperaturerhöhung von 53 auf 58 °C, während die Dauer der Behandlung einen weniger deutlichen Einfluss hatte. Die b*-Werte stiegen dagegen sowohl durch die Temperaturerhöhung als auch durch Erhöhung der Gardauer.

Bei LTLT Erhitzungen von Putenfleisch blieb der a*-Wert bei 53 und 58 °C weit-gehend konstant. Die b*-Werte zeigten vergleichbare Verläufe wie in Schweine-fleisch.

93 Kochverluste der LTLT Proben stiegen bei beiden Spezies mit Erhöhung der Temperatur von 53 auf 58 °C sowie mit Erhöhung der Gardauer auf bis zu 30 Stunden an.

Mit Hilfe der NT Garung konnten die Kochverluste minimal gehalten werden.

Die Scherkraftwerte der LTLT Schweinefleisch Proben ließen sich vor allem durch eine Erhöhung der Gartemperatur von 53 auf 58 °C verringern. Bei entsprechend längerer Gardauer konnten allerdings auch bei 53 °C ähnliche Werte wie bei 58 °C erreicht werden.

Die Scherkraftwerte der LTLT Putenfleisch Proben ließen sich durch Langzeit-Garung nicht verringern sondern blieben auf einem konstant niedrigen Niveau.

Chemische Untersuchungen erhitzter Proben zeigten eine deutliche Reduktion der Feuchtigkeit, welche mit den verschiedenen Kochverlusten korrelierte.

Gleichzeitig stieg der Proteingehalt prozentual an.

Der Gesamt-Kollagengehalt der gegarten Proben blieb trotz unterschiedlicher Hit-zebehandlungen weitgehend unverändert.

LTLT 58 °C Proben hinterließen bei der Verkostung ein unangenehm trockenes, mehliges Mundgefühl, was bei den Sensorikern zur Ablehnung führte.

NT Garungen von Schweinefleisch auf 60 °C Kerntemperatur führten zwar zu weniger zarten aber deutlich saftigeren Proben als LTLT Garungen.

Konventionelle Garungen auf 80 °C Kerntemperatur resultierten generell in zähe-rem Schweine- und Putenfleisch im Vergleich zu Temperaturen bis 60 °C.

94

Für den Verbraucher spielte, neben der Zartheit, die Saftigkeit eine entscheiden-de Rolle bei entscheiden-der Bewertung von gegartem Fleisch.

Um die Ansprüche des Verbrauchers zu befriedigen, war nicht unbedingt beson-ders zartes Fleisch notwendig, vielmehr musste ein Kompromiss aus Wasserver-lust und Zartheitsentwicklung gefunden werden.

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7 ZUSAMMENFASSUNG

André Becker

„Niedrigtemperaturgaren zur schonenden Erhitzung von Geflügel- und Schweinefleisch – Einfluss auf sensorische und mikrobiologische Qualität“

Das Garen von Fleisch bei Temperaturen unter 60 °C erfreut sich zunehmender Beliebtheit. Durch die verhältnismäßig niedrigen Gartemperaturen werden die Koch-verluste minimiert und die Produkte bleiben saftig und rosa. Verlängert man bei nied-rigen Temperaturen entsprechend die Gardauer (LTLT = low temperature long time), kann durch Schwächung kollagenen Bindegewebes eine Erhöhung der Zartheit er-reicht werden. Bisher wird Niedrigtemperatur Garung vorwiegend in Wasserbädern durchgeführt. Dazu werden Fleischstücke unter Vakuum verpackt, das Wasserbad auf die gewünschte Kerntemperatur gestellt und die Fleischstücke für mehrere Stun-den erhitzt (sous-vide Garung). In Großküchen und Restaurants kommen allerdings vermehrt multifunktionale Kombi Dämpfer zum Einsatz, welche ebenfalls in der Lage sind, eine niedrige Gartemperatur über lange Zeit zu halten. Die vorliegende Studie sollte deshalb klären inwiefern LTLT Behandlungen von Schweine- und Putenfleisch in diesen Kombidämpfern möglich sind und welche Auswirkungen eine solche Be-handlung auf mikrobiologische Sicherheit, Farbe, Texturparameter und Wasserhal-tung der Proben hat.

Zunächst wurden deshalb Schweine- (M. longissimus dorsi) und Putenfleisch (M.

pectoralis) für 10, 20 und 30 Stunden bei 53 bzw. 58 °C erhitzt (LTLT Behandlun-gen). Zur Untersuchung der mikrobiologischen Sicherheit der Proben wurden Bakte-riensuspensionen der Indikatorkeime Listeria monocytogenes, Salmonella Enteritidis und Escherichia coli O157:H7 inokuliert (5 log10 kBE/g). Nach der Garung wurde das Fleisch sowohl quantitativ als auch qualitativ, gemäß ISO Vorschriften, auf die Indika-torkeime untersucht.

Die Ergebnisse zeigten, dass bereits die niedrigste Zeit-Temperatur-Kombination (10 Stunden 53 °C) in der Lage war, die inokulierten Keime vollständig zu eliminieren.

96

Die in der Studie verwendeten Zeit-Temperatur-Kombinationen wurden daraufhin, in Übereinstimmung mit anderen Studien, als mikrobiologisch sicher eingestuft.

Farbmessungen der Proben ergaben, dass der a*-Wert (Rotwert) unter 60 °C nur geringgradig beeinflusst wurde. Da eine Reduktion des a*-Wertes mit Myoglobin De-naturierung in Verbindung gebracht wird, kann angenommen werden, dass bei Tem-peraturen unter 60 °C nur eine begrenzte Denaturierung stattfindet.

Bei beiden Spezies kam es zu einem Anstieg des Kochverlustes mit Zeit und Tempe-ratur. Messungen der Scherkraft ergaben Tenderisierungseffekte der Schweine-fleischproben durch die LTLT Behandlungen. Bei 58 °C führte dieser Effekt schon nach 10 Stunden zu vergleichsweise niedrigen Scherkraftwerten. Die 53 °C Proben zeigten zunächst deutlich höhere Scherkraftwerte. Nach 30 Stunden zeigten aller-dings sowohl LTLT Behandlungen bei 53 °C als auch LTLT Behandlungen bei 58 °C ähnliche Tenderisierungseffekte. Bei Putenfleisch dagegen trat eine solche Tenderi-sierung nicht auf. Das Fleisch war allerdings generell sehr zart. Putenfleisch ist des-halb weniger für die Langzeiterhitzung geeignet. Die erhobenen physikalischen Pa-rameter konnten sensorisch bestätigt werden.

In einem zweiten Versuchsteil wurde die Niedrigtemperatur Garung von Schweine-fleisch näher untersucht. Dazu wurden zwei LTLT Varianten (Erhitzungen über 20 Stunden bei 53 und 58 °C) mit einer konventionellen Garmethode (Erhitzung auf 80 °C Kerntemperatur bei 180 °C Ofentemperatur) und einer Niedrigtemperatur Ga-rung (NT) ohne Langzeiterhitzung (Erhitzung auf 60 °C Kerntemperatur bei 60 °C Ofentemperatur) verglichen.

Inokulationsversuche ergaben sowohl bei der NT Garung als auch bei der konventio-nellen Garung eine vollständige Eliminierung der inokulierten Indikatorkeime (5 log10

kBE/g). Die Proben der konventionellen Garung waren, vermutlich aufgrund von My-oglobin-Denaturierung bei Temperaturen über 60 °C, deutlich weniger rot als die LTLT und NT Proben. Die konventionelle Garmethode zeigte eine deutliche Längs-schrumpfung des Muskels. Im Gegensatz dazu, zeigten die LTLT Behandlungen eine ausgeprägte Querschrumpfung. Mit zunehmenden Schrumpfungswerten nahm der

97 Kochverlust zu. Die NT Garung hatte die geringsten Schrumpfungswerte und damit auch die geringsten Wasserverluste aller getesteten Varianten. Die LTLT Garungen führten im direkten Vergleich mit den anderen Garvarianten zu einer deutlichen Ten-derisierung des Fleisches. Im Gegensatz dazu zeigten die NT und konventionell ge-garten Proben vergleichsweise hohe Scherkraftwerte. Die höchsten Scherkraftwerte wurden bei der konventionellen Garung gemessen, da hier weder Tenderisierungsef-fekte durch Langzeit-Garung auftraten, noch die durch hohe Temperaturen über 60 °C bedingten strukturellen Verhärtungen vermieden wurden.

Die sensorische Studie konnte zeigen, dass der Verbraucher einen Kompromiss aus Zartheit und Saftigkeit bevorzugt. Sowohl die LTLT 58 °C Proben als auch die kon-ventionelle Garung waren dem Verbraucher zu trocken und krümelig. Insbesondere die LTLT 58 °C Proben waren von sehr mehliger, trockener Konsistenz, was trotz der ausgeprägten Zartheit zu Ablehnung führte. Die beiden beliebtesten Varianten waren deshalb die zarte und noch ausreichend saftige LTLT 53 °C Variante, sowie die we-niger zarte allerdings deutlich saftigere NT Garung. Insgesamt ist es deshalb fraglich ob sich sehr lange Garzeiten zur Verbesserung der Textur tatsächlich lohnen, oder ob nicht die Wahl eines qualitativ hochwertigen Ausgangsmaterials und die Vermei-dung hoher Kerntemperaturen im Vordergrund stehen sollten. Nicht destotrotz ist eine Tenderisierung bindegewebig durchsetzten Fleisches, welches durch die Be-handlung einen höheren Nutzungswert erreichen kann, durchaus sinnvoll. Dabei muss allerdings eine Balance zwischen Tenderisierung und Kochverlust gefunden werden, um den Bedürfnissen des Verbrauchers gerecht zu werden.

98

8 SUMMARY

André Becker

„Low temperature cooking as a mild heating technology for poultry and pork meat – influence on sensory and microbiological quality”

Heating of meat at temperatures below 60 °C is rapidly growing in popularity. By means of low temperatures, cooking losses can be minimized and the products re-main juicy and pink in color. When combining low temperature with prolonged heat-ing time (LTLT = low temperature long time), an increase in tenderness, due to weakening of connective tissue strength, can be reached. Up to now, low tempera-ture cooking is mainly performed in water baths. Meat cuts are heated for several hours under vacuum-packaging in a water bath, adjusted to the desired core temper-ature (sous-vide cooking). However, in canteen kitchen or restaurants multifunctional combi steamer, which are likewise able to maintain low temperatures over prolonged times, are used more frequently. Therefore, the aim of the present study was to clari-fy whether LTLT treatment of pork and turkey meat in a combi steamer is generally practicable and which consequences regarding microbial safety, color, textural prop-erties and water holding capacity are associated with this heating method.

Therefore, pork (M. longissimus dorsi) and poultry (M. pectoralis) meat was heated for 10, 20 or 30 hours at 53 or 58 °C (LTLT treatment). To investigate microbiological safety of the samples, the meat was inoculated with bacterial suspensions, contain-ing the indicator organisms Listeria monocytogenes, Salmonella Enteritidis and Escherichia coli O157:H7 (5 log10 cfu/g). After heating, samples were analyzed quan-titatively as well as qualitatively for the indicator pathogens, according to ISO guide-lines.

Results revealed that already the lowest time-temperature combination (10 hours at 53 °C) was able to eliminate the inoculated germs completely. The time-temperature combinations used in this study were therefore, in accordance with other studies, evaluated as microbiologically safe.

99 Color measurements showed that the a*-value (redness) was only marginally influ-enced by the heat treatment below 60 °C. Due to the fact that the decrease of a*-values is related to myoglobin denaturation, it can be assumed that at tempera-tures below 60 °C only limited myoglobin denaturation occurs.

Both species showed a marked increase of cooking loss with time and temperature.

Shear force measurements revealed a tenderizing effect of LTLT treatments on pork samples. At 58 °C this effect led to comparably low shear force values after only 10 hours of heating. Samples heated at 53 °C initially showed higher shear force values.

However, after 30 hours of heating, both LTLT treatments at 53 °C and LTLT treat-ments at 58 °C showed similar tenderization effects. A tenderizing effect did not oc-cur during LTLT heating of turkey meat. The shear force values remained on a stable and low level. Therefore, turkey meat is less suitable for long-time heating processes.

The observed physical parameters could be confirmed by sensory assessment.

In a following experiment, low temperature cooking of pork meat was investigate more closely. For this purpose, two LTLT variants (heating at 53 or 58 °C for 20 hours) were compared with a conventional heating method (heating to a core temperature of 80 °C at 180 °C oven temperature) and a low temperature heating method (LT) without prolonged holding time (heating to a core temperature of 60 °C at 60 °C oven temperature).

The inoculation experiments revealed that both the LT and the conventional heating method led to a complete inactivation of the 5 log10 cfu/g inoculated indicator micro-organisms. The samples of the conventional heating method were markedly less red than LTLT and LT samples, presumably due to a distinct myoglobin denaturation, as these samples were heated to core temperatures above 60 °C. The conventional heating method showed significant longitudinal muscle shrinkage. In contrast, LTLT treatments showed a severe transversal shrinkage. With increasing shrinkage, the cooking loss increased simultaneously. The LT heating method showed the lowest shrinkage values and therefore the lowest weight losses of all samples. The LTLT heating led to a significant tenderizing effect, compared to the other heating methods.

The highest shear force values were measured in the conventionally heated samples

100

where neither tenderizing effects by means of prolonged heating nor the avoidance of structural hardening due to temperatures above 60 °C occurred.

The sensory evaluation showed that consumers tended to prefer a compromise be-tween juiciness and tenderness. Both conventional and LTLT 58 °C samples were found to be too dry and crumbly. Especially the LTLT 58 °C samples had a very mealy and dry texture which led to rejection despite the highest tenderness of all samples. The most acceptable heating variants were the tender and sufficiently juicy LTLT 53 °C samples, and the less tender but particularly juicy LT samples. It is there-fore questionable whether the particularly long heating times to improve the texture of meat are actually worthwhile, or if the selection of high quality meat cuts should be of greater importance. Nevertheless, tenderizing meat cuts with a high amount of con-nective tissue can be useful to obtain a higher value. Thereby, a balance between cooking loss and tenderizing has to be found to meet consumers’ needs.

101

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