Verarbeitungs- und Lagerungseigenschaften von Putenfleisch nach Gefrierlagerung bei verschiedenen Temperaturen und Zeitdauern

(1)

Verarbeitungs- und Lagerungseigenschaften von Putenfleisch nach Gefrierlagerung bei verschiedenen

Temperaturen und Zeitdauern

INAUGURAL-DISSERTATION

zur Erlangung des Grades einer Doktorin der Veterinärmedizin - Doctor medicinae veterinariae -

(Dr. med. vet.)

Vorgelegt von Ina Karina Kluth

Viersen

Hannover 2021

(2)

Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover, Institut für Lebensmittelqualität und -sicherheit

1.Gutachter: PD Dr. Carsten Krischek

Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover, Institut für Lebensmittelqualität und -sicherheit

2. Gutachter/in Prof. Dr. Silke Rautenschlein, PhD

Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover, Klinik für Geflügel

Tag der mündlichen Prüfung: 20.05.2021

Das Projekt wurde finanziell durch die Fritz Ahrberg-Stiftung Hannover unterstützt.

(3)

Inhaltsverzeichnis

1 Einleitung ... 1

2 Literaturübersicht ... 3

2.1 Fleisch ... 3

2.2 Fleischqualität und -sicherheit ... 6

2.2.1 Definition Fleischqualität ... 6

2.2.2 Fleischqualitätsparameter ... 7

2.2.3 Beeinflussung der Qualität durch Verderb ... 13

2.3 Putenfleisch ... 16

2.3.1 Fleischproduktion und -konsum ... 16

2.3.2 Mikrobiologische Kriterien für Geflügelfleisch ... 19

2.4 Haltbarmachung von Lebensmitteln ... 20

2.4.1 Einführung ... 20

2.4.2 Kühlen und Gefrieren ... 22

2.4.3 Schutzgasverpackungen ... 26

2.4.4 Haltbarmachungsverfahren während der Verarbeitung zu Fleischerzeugnissen ... 27

3 Material und Methoden ... 32

3.1 Versuchsaufbau ... 32

3.2 Fleisch ... 33

3.3 Herrichtung des Fleisches ... 33

3.4 Charakterisierung des Rohmaterials ... 34

3.5 Lagerung und Auftauen... 34

3.6 Versuch 1: Verpackungsversuch ... 35

3.6.1 Verpackung unter Schutzgas ... 35

3.6.2 Untersuchung der Schnitzel ... 36

3.7 Versuch 2: Verarbeitungsversuch ... 37

3.7.1 Herstellung der Rohwurst ... 37

(4)

3.7.2 Untersuchung der Rohwurst ... 38

3.8 Untersuchungsmethoden ... 39

3.8.1 Physikalische Analysen ... 39

3.8.2 Chemische Analysen ... 41

3.8.3 Mikrobiologische Analysen ... 43

3.9 Statistische Analyse ... 44

4 Ergebnisse ... 45

4.1 Charakterisierung der Schlachtkörper und des Rohmaterials... 45

4.2 Effekte der Gefrierlagerung ... 47

4.3 Ergebnisse der Lagerung unter Schutzgas ... 55

4.4 Ergebnisse der Verarbeitung zu Rohwurst ... 63

5 Diskussion ... 73

5.1 Diskussion der Ergebnisse der Grundcharakterisierung ... 73

5.2 Diskussion der Effekte der Gefrierlagerung ... 73

5.2.4 Schlussfolgerung: Effekte der Gefrierlagerung ... 82

5.3 Diskussion der Ergebnisse der Lagerungsversuche ... 83

(5)

5.3.4 Schlussfolgerung: Effekte der Verpackung und Lagerung unter Schutzgasatmosphäre 87 5.4 Diskussion der Ergebnisse der Verarbeitungsversuche ... 87

5.4.4 Schlussfolgerung: Effekte der Verarbeitung zu Putenrohwurst ... 91

6 Schlussfolgerungen ... 92

7 Ausblick ... 93

8 Zusammenfassung ... 94

9 Summary ... 96

10 Literaturverzeichnis ... 98

10.1 Rechtstexte und Verordnungen ... 110

11 Anhang ... 111

11.1 Abbildungsverzeichnis ... 111

11.2 Tabellenverzeichnis ... 112

12 Danksagung... 114

(6)

Abkürzungsverzeichnis

°C Grad Celsius

µm Mikrometer

µmol Mikromol

A Absorption

a*-Wert Rotwert

Abb. Abbildung

Abs. Absatz

ABTS 2,2`-Azino-di(3-ethylbenzthiazolin-6-sulfonsäure) AK antioxidative Kapazität

Aq. dest Aqua destillata, destilliertes Wasser

Art. Artikel

ATP Adenosintriphosphat

Aufl. Auflage

aw-Wert Wasseraktivität eines Lebensmittels

b*-Wert Gelbwert

BHT Butylhydroxytoluol

BLE Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung

bzw. beziehungsweise

C Kohlenstoff

ca. circa

CIE Commission on Illumination

cm Zentimeter

cm² Quadratzentimeter

CO2 Kohlenstoffdioxid

(7)

DeoMb Deoxymyoglobin DFD Dark, firm, and dry

DGHM Deutsche Gesellschaft für Hygiene und Mirkobiologie DIN Deutsches Institut für Normung

DLG Deutsche Landwirtschafts-Gesellschaft EFSA European Food Safety Authorithy

EG Europäische Gemeinschaft

et al. et alii

EU Europäische Union

FAO Food and Agriculture Organization of the United Nations Fe2+ zweiwertiges Eisen

Fe3+ dreiwertiges Eisen

g Gramm

GKZ Gesamtkeimzahl

h Stunde

Hrsg. Herausgeber

ISO Internationale Organisation für Normung KbE Kolonie bildende Einheiten

kg Kilogramm

kW Kilowatt

kWh Kilowattstunde

L*-Wert Helligkeitswert

LMQS Institut für Lebensmittelqualität und -sicherheit der Tierärztlichen Hochschule Hannover

log10 Dekadischer Logarithmus

(8)

L-System Longitudinales System im Skelettmuskel

M. Musculus

m/s Meter pro Sekunde

MAP Modified atmosphere packaging

Mb Myoglobin

MDA Malondialdehyd

MetMb Metmyoglobin

min Minute

ml Milliliter

mM Millimol

MPS Musculus pectoralis superficialis

MW Mittelwert

n Anzahl

N2 Stickstoff

NaCl Natriumchlorid

NaHPO4 Natriumdihydrogenphosphat

nm Nanometer

Nr. Nummer

O2 Sauerstoff

OxyMb Oxymyoglobin

P. Pseudomonas

p.m. post mortem

PSE pale, soft, and exsudative

PVC Polyvinylchlorid

rpm rounds per minute

(9)

S. Seite

SD Standardabweichung

SG Schlachtgewicht

spp. Species

t Tonne

Tab. Tabelle

TBA Thiobarbitursäure

TBARS Thiobarbitursäure-reaktive Substanzen

TCA Trichloressigsäure

Tier-LMHV Tierische Lebensmittel-Hygieneverordnung TLMV Verordnung über tiefgefrorene Lebensmittel T-System Tubuläres System im Skelettmuskel

U/min Umdrehungen pro Minute

VO Verordnung

VRBG violet red bile glucose agar

WBV Wasserbindungsvermögen

Zzgl. zuzüglich

(10)

Teilergebnisse dieser Dissertation wurden an folgenden Stellen veröffentlicht:

Kluth, I. (2019):

„Qualitätsparameter von Putenfleisch nach Gefrieren und Auftauen sowie nach Verarbeitung und Verpackung des frischen beziehungsweise gefrorenen Fleisches – Material und Methoden“

Vortrag am 01.08.2019 im Rahmen des Doktorandenseminars am Institut für Lebensmittelqualität und -sicherheit der Tierärztlichen Hochschule Hannover

Kluth, I. (2021):

„Verarbeitungs- und Verpackungseigenschaften von Putenfleisch nach Gefrierlagerung bei verschiedenen Temperaturen und Zeitdauern – Ergebnisse“

Vortrag am 12.01.2021 im Rahmen des Doktorandenseminars am Institut für Lebensmittelqualität und -sicherheit der Tierärztlichen Hochschule Hannover

Kluth, I., Teuteberg, V., Krischek, C., Plötz, M. (2020):

“Effect of Frozen Storage at different Temperatures and Times on Processing Properties of Turkey Meat”.

Poulty Science Journal, eingereicht am 01.09.2020

(11)

1

1 Einleitung

Die Qualität von Fleisch ist ein dauerhaft aktuelles Thema und gewinnt auch in Verbraucherkreisen immer mehr an Bedeutung. Die Tierhaltung und das Tierwohl werden derzeit ähnlich wie die Schlachtbedingungen häufig diskutiert und veranlassen Verbraucher zu einem Umdenken beim Fleischkonsum. Während die Fleischerzeugung in Deutschland 2019 daher insgesamt rückläufig war (-1,4%), konnte allerdings die Produktion von Geflügelfleisch ein Plus von 4,5% verzeichnen (BLE 2020). Deutschland steht im EU-Vergleich der Putenfleischproduktion an erster Stelle. Auch auf EU-Ebene gewinnt die Produktion von Geflügelfleisch, speziell Putenfleisch, immer mehr an Bedeutung (BLE 2020), was zeigt, dass der Verbraucher dieses Produkt vermehrt wünscht. Derzeit liegt der reine Verzehr von Geflügelfleisch in Deutschland bei 13,8 kg pro Kopf (BLE 2020). Die steigende Nachfrage nach Geflügelfleisch (-erzeugnissen) und der zunehmende globale Handel führen dazu, dass auch immer mehr Fleisch gefroren gelagert und transportiert werden muss. Tiefgekühlte Lebensmittel sind ein fester Bestandteil der Esskultur (DT.TIEFKÜHLINSTITUT 2012) und bieten unabhängig von der Saison oder den Einzelhandels-Öffnungszeiten eine große Bandbreite von Produkten an. Die zunehmende Bequemlichkeit des Verbrauchers bedingt die Vermarktung von immer mehr Produkten, die ohne großen Aufwand und schnell zuzubereiten sind (sog. Convenience-Produkte) (HAHN 2001) und gleichzeitig durch lange Haltbarkeit eine Vorratslagerung ermöglichen. Genau dies kann durch Gefrierlagerung erreicht werden (AID 2012). Des Weiteren trägt die gefrorene Lagerung von Fleisch dazu bei, Marktschwankungen auszugleichen (HANSEN et al. 2004) und die Versorgung mit Fleisch auch überregional sicherzustellen (LEYGONIE et al. 2012a). Gerade zu Zeiten der Covid-19-Pandemie und bei vermehrtem Auftreten von Tierseuchen wie der Aviären Influenza gewinnt die Gefrierlagerung und -vermarktung an Bedeutung. Doch auch Tierwohlaspekte begründen den Transport gefrorenen Fleisches im Gegensatz zu Langstreckentransporten lebender Tiere.

Qualität und Sicherheit nehmen bei der Haltbarmachung in der Lebensmittelindustrie eine zentrale Rolle ein. Daher wurde die Qualität gefrorenen Fleisches bereits in vielen Studien untersucht. Während einige Untersuchungen gezeigt haben, dass das Gefrieren eine gute Methode ist, um Fleisch lange ohne gravierende Qualitätseinbußen zu lagern (CHANG et al.

2003; DAVE u. GHALY 2011; MUELA et al. 2015, 2016), zeigten beispielsweise Untersuchungen von LEYGONIE et al. (2012a), GIAMPIETRO-GANECO et al. (2017) und

(12)

2

KIM et al. (2015), dass Gefrieren die Qualität von Fleisch negativ beeinflusst. Neben erhöhten exsudativen Verlusten (HUFF-LONERGAN u. LONERGAN 2005; LEYGONIE et al. 2012b) kommt es durch Gefrieren zu Farbveränderungen (ANON u. CALVELO 1980), Ranzigkeit (HANSEN et al. 2004) oder veränderter Zartheit (FAROUK u. WIELICZKO 2003; AROEIRA et al. 2016). Bisher sind allerdings keine Untersuchungen veröffentlich worden, die den Einfluss des Gefrierens im Hinblick auf die weitere Verarbeitung zu Wurst oder die Verpackung und Lagerung des Putenfleisches unter Schutzgas nach dem Auftauen untersucht haben.

Das Ziel dieser Studie war es daher, die Verarbeitungs- und Lagerungseigenschaften von bis zu einem Jahr bei unterschiedlichen Temperaturen gefroren gelagerten Putenfleisches zu untersuchen. So wurden in drei unabhängig voneinander durchgeführten Durchgängen die qualitativen Eigenschaften von Rohwurst untersucht, die aus Putenfleisch hergestellt wurde, welches zuvor bei -18°C und -80°C für 12, 24, 36 und 48 Wochen gelagert wurde. Unter äquivalenten Bedingungen wurde auch Fleisch untersucht, welches nach dem Auftauen unter Schutzgasatmosphäre verpackt für bis zu 14 Tage im Kühlschrank gelagert wurde. Dabei sollten die Ergebnisse der mikrobiologischen und physikochemischen Untersuchungen Aufschluss darüber geben, ob es möglich ist, dem Verbraucher auch nach dem Auftauen ein für den Verzehr geeignetes und attraktives Produkt unter Einzelhandelsbedingungen anzubieten.

(13)

3

2 Literaturübersicht

2.1 Fleisch

Der Begriff „Fleisch“ bezeichnet nach europäischem Recht (VO (EG) Nr. 853/2004) alle genießbaren Teile von als Haustieren gehaltenen Huftieren, Geflügel, Hasentieren und freilebendem Wild. In den in Deutschland entwickelten Leitsätzen für Fleisch und Fleischerzeugnisse wird dieser Begriff allgemein definiert als „alle Teile von geschlachteten oder erlegten warmblütigen Tieren, die zum Genuss für Menschen bestimmt sind“. Darunter wird die Skelettmuskulatur von Säugetieren und Vögeln, die als für den menschlichen Verzehr geeignet gelten, mit anhaftendem oder enthaltenem Fett- und Bindegewebe sowie eingelagerte Gefäße, Nerven, Lymphknoten und Speicheldrüsen verstanden.

Der Skelettmuskel setzt sich aus Muskelfaserbündeln (Muskelfaser = Muskelzelle) zusammen.

Die Muskelzellen bestehen wiederum aus Zellkernen, dem L- und T-System, Mitochondrien und Myofibrillen. Letztere bestehen aus den Filamenten Aktin und Myosin, welche für die entscheidende Funktion des Skelettmuskels verantwortlich sind: die Kontraktion. Jede Einheit des Muskels wir von einer Bindegewebsschicht umhüllt. So werden die einzelnen Muskelfasern vom Endomysium umgeben, während mehrere Fasern durch das Perimysium zu einem Muskelfaserbündel zusammengehalten werden. Diese Bündel bilden schließlich den Muskel und werden vom sogenannten Epimysium umgeben (BREVES et al. 2015). Grundsätzlich stellt die Muskelfaser den anatomischen und funktionellen Grundbaustein des Muskels dar. Es gibt drei verschiedene Arten von Muskelfasern, die in Tabelle 1 beschrieben werden.

Tabelle 1: verschiedene Muskelfasertypen

Eigenschaften β-R-Fasern α-R-Fasern α-W-Fasern

Farbe rot rot/weiß weiß

Durchmesser klein mittel groß

Kontraktionsgeschwindigkeit langsam schnell schnell

Ausdauer hoch mittel gering

Myoglobingehalt hoch mittel gering

(14)

4

Putenbrustmuskulatur enthält zu einem Großteil α-W-Fasern, während die Muskulatur der Schenkel sowohl rote als auch weiße Fasern aufweist. Der M. pectoralis superficialis ist der Niederdrücker des Flügels, während der M. pectoralis profundus den Flügel anhebt. Da Puten im Vergleich zu anderen Vogelspezies nur wenig fliegen und sich mehr am Boden aufhalten, benötigen sie in der Brustmuskulatur zwar das Potenzial für schnelle Kontraktionen, jedoch keine Energiereserven für ausdauernde Langstreckenflüge. Die Schenkelmuskulatur arbeitet hingegen kontinuierlich, weshalb sie deutlich mehr rote Muskelfasern enthält. Dies resultiert in unterschiedlicher Leistung und auch in einer Varianz der Fleischbeschaffenheit zwischen diesen unterschiedlichen Teilstücken. Aus Tab. 1 ist zu entnehmen, dass sich die Brustmuskulatur durch eine schnelle, aber nicht ausdauernde Kontraktion auszeichnet, da die Glykogenreserven schnell verbraucht werden. Die Geschwindigkeit der Glykolyse in weißen Fasern ist beim Geflügel deutlich höher als bei roten Fasern, was wiederum Einfluss auf die Fleischqualität hat und zu einer Varianz der Teilstücke führt (TAUBERT 2001). So ist der End- pH der Pectoralis-Muskulatur oft schon innerhalb von 5 h p.m. erreicht (HAHN 2001;

TAUBERT 2001). Der starke Brustmuskelansatz bei heutigen Mastputen führt jedoch unweigerlich zu einer Beeinflussung der Muskelstruktur: es können sogenannte „giant fibers“

entstehen, die sich nachteilig auf die Qualität auswirken können, da das Gewebe schlechter durchblutet wird (TAUBERT 2001; RIEGEL 2007). Neben diesen Muskelfasern mit vergrößertem Durchmesser kann es zu weiteren Veränderungen innerhalb des Muskels kommen, die in Myopathien oder Muskelfaserdegenerationen enden können (RIEGEL 2007).

Eine auch bei Puten häufig vorkommende Myopathie des Brustmuskels wird als „Wooden Breast“ bezeichnet. Es kommt vor allem im oberen Drittel des Muskels zu Verhärtungen, die durch Fibrosen hervorgerufen werden. Im Zusammenhang mit diesen Veränderungen kommt es bei Geflügelfleisch häufig auch zum sogenannten „White Striping“ des MPS. Hierbei sind auf der Ventralseite des Muskels im Faserverlauf weiße Streifen in unterschiedlicher Ausprägung zu erkennen. Sie entstehen durch Fetteinlagerungen in Bereiche, die zuvor durch degenerative Vorgänge geschädigt wurden (KUTTAPPAN et al. 2013). RIEGEL (2007) erwähnt, dass einige Ausprägungen der Myopathien und Degenerationen der Putenbrustmuskulatur dem Porcinen-Stress-Syndrom (PSS) sehr ähneln und man daher auch vom Aviären-Stress-Syndrom (ASS) spricht. Auch hierbei kann es, analog zur Erkrankung des Schweines, zur Entstehung von PSE ähnlichem Fleisch kommen (BRANDSCHEID et al.

(15)

5

2004). Dieses stellt sich hell, weich und wässrig dar und beeinflusst die Qualität negativ (TAUBERT 2001).

Für die Umwandlung von Muskulatur zu Fleisch nach dem Schlachten der Tiere laufen bestimmte physiologische Prozesse im Muskelgewebe ab, die bisher jedoch noch nicht vollkommen erforscht sind. Durch die Schlachtung kommt es zu einer Unterbrechung des Blutkreislaufes und somit zu einer verminderten Sauerstoffzufuhr in die Muskelzellen. Folglich können weder Proteine noch Fette zu Acetyl-CoA abgebaut werden und stehen nicht mehr zur ATP-Gewinnung zur Verfügung. ATP ist bei vielen Stoffwechselprozessen als Energieträger von großer Bedeutung. Entfällt die Bildung von ATP aus dem Citratzyklus aufgrund des Sauerstoffmangels in der Muskelzelle, kann Energie in Form von ATP nur noch über Glykolyse bereitgestellt werden. Dabei wird Glucose aus dem vorhandenen Glycogen unter anaeroben Bedingungen über Pyruvat zu Laktat metabolisiert. Während des Vorgangs der Glykolyse entsteht Milchsäure, die zu Laktat und Wasserstoffionen (H⁺) abgebaut wird. Das Laktat reichert sich in der Muskulatur an, da es aufgrund des unterbrochenen Blutkreislaufes nicht mittels Gluconeogenese zu Glucose umgewandelt werden kann. Durch die Anreicherung der entstandenen Wasserstoffionen (H⁺) kommt es zur Absenkung des pH-Wertes. Da während der anaeroben Glykolyse nur sehr wenig ATP gebildet wird, nimmt der ATP-Gehalt im Muskel insgesamt ab. Unterhalb einer ATP-Konzentration von etwa 1,0 µMol/g Muskel kommt es zu einer irreversiblen Aktin-Myosin-Verknüpfung in den Muskelfilamenten. Der Rigor mortis (Totenstarre) tritt ein (SCHEFFLER u. GERRARD 2007; HONIKEL 2014), da die

„Weichmacherfunktion“ des ATP (Lösen des Aktin-Myosin-Komplexes) zum Erliegen kommt.

Bei der anschließenden Lagerung des Fleisches setzt durch Proteolyse der myofibrillären Proteine die Fleischreifung ein und das Fleisch wird wieder weich (SCHEFFLER u.

GERRARD 2007; DEVINE 2014). Die Muskelverkürzung in Zusammenhang mit der Totenstarre ist bei Putenfleisch nach SMITH et al. (1969) ca. 5 h p. m. abgeschlossen. Während der Fleischreifung, die üblicherweise bei mehrtägiger Kühllagerung erfolgt, kommt es vor allem zu pH- und temperaturabhängigen Strukturveränderungen, die erheblichen Einfluss auf die Qualität des Fleisches haben können (TAUBERT 2001). Das Muskelgewebe von Geflügel reift generell schneller als das von Säugetieren (HAHN 2001; TAUBERT 2001; DEVINE 2014). Erst wenn diese prä- und post-Rigor-Prozesse abgeschlossen sind, kann man von

„Fleisch“ reden.

(16)

6 2.2 Fleischqualität und -sicherheit

2.2.1 Definition Fleischqualität

Der Begriff der Fleischqualität spielt sowohl im Alltag des Verbrauchers als auch in der Wissenschaft eine bedeutende Rolle. Dennoch ist es schwierig, eine genaue Definition des Begriffs in der Literatur zu finden. So definiert HAMMOND (1952) in Analysen zu objektiven Tests zur Fleischqualität die Qualität als das, was der Öffentlichkeit gefällt. HOFMANN (1973) hat dagegen detailliertere Vorstellungen des Begriffs und ordnet verschiedene Parameter den Gruppen Genusswert (Sensorik), Nährwert, Hygiene und technologische Verarbeitungsbeschaffenheit zu (Tab. 2). Nach ihm ist die Fleischqualität also die „Summe aller sensorischen, ernährungsphysiologischen, hygienisch-toxikologischen und verarbeitungstechnischen Faktoren eines Fleisches“. Diese Kriterien sind messbar und daher findet die Definition nach HOFMANN (1973) auch in DLG-Qualitätsprüfungen für Lebensmittel Anwendung.

Es ist wichtig festzuhalten, dass die Qualität von Fleisch von vielen verschiedenen Faktoren abhängig ist. Zu intrinsischen Faktoren zählen beispielsweise die Rasse und das Alter, während die Behandlung der Tiere vor (Haltung, Fütterung, Transport, etc.) oder nach der Schlachtung (Zerlegung, Verarbeitung, Kühlung, etc.) zu extrinsischen Faktoren gezählt werden.

Tabelle 2: Qualitätsfaktoren zur Beurteilung der Fleischqualität nach HOFMANN (1973)

Genusswert Gebrauchswert Nährwert Gesundheitswert

Form Zusammensetzung Proteine Mikrobiologie

Aussehen Bindegewebe Fette Rückstände

Marmorierung pH-Wert Vitamine

Farbe Wasserbindung Mineralstoffe

Struktur Farbe

Zartheit Konsistenz Saftigkeit Mikrobiologie

Geruch Lagerdauer und -art Geschmack Conveniencegrad

(17)

7 2.2.2 Fleischqualitätsparameter

Die im folgenden aufgeführten Fleischqualitätsparameter wurden in der vorliegenden Studie untersucht.

2.2.2.1 Farbe

Die Fleischfarbe ist für den Verbraucher einer der wichtigsten Faktoren für die Fleischauswahl und ein Kriterium für Frische (HAMM 1975; MANCINI u. HUNT 2005). Doch auch bei der Fleischuntersuchung wird die Farbe beispielsweise zur Erkennung von PSE- oder DFD-Fleisch herangezogen. Im Wesentlichen wird die Farbe des Fleisches von der Konzentration und vom Redox-Zustand des Myoglobins in der Muskulatur bestimmt (ANON u. CALVELO 1980;

MANCINI u. HUNT 2005).

Während Hämoglobin in hohem Maße in Blut vorkommt, spielt es bei der Farbgebung von Fleisch mit einem Anteil von rund 5 % nur eine untergeordnete Rolle (POTTHAST 1987) und wird durch den Ausblutungsgrad des Schlachtkörpers beeinflusst (HAMM 1975; RIEGEL 2007). Ausschlaggebend für die Farbe des Fleisches ist der Muskelfarbstoff Myoglobin (Mb), der sich aus dem Protein Globin und einer prosthetischen Gruppe, dem Häm, zusammensetzt.

Letzteres stellt die farbgebende Komponente dar und ist wie folgt aufgebaut: als Grundgerüst dient ein Protoporphyrin-Ring, in dessen Mitte sich ein zweifach oder dreifach positiv geladenes Eisen-Ion mit sechs Bindungsstellen befindet. Vier dieser Bindungsstellen sind mit Stickstoffatomen des Protoporphyrin-Rings besetzt, eine dient zur Bindung an die Histidin- Seitenkette des Globins und die letzte Bindungsstelle kann variabel durch Sauerstoff (O2), Wasser (H2O), Kohlenmonoxid (CO) oder Stickoxid (NO) besetzt werden.

Für die Fleischfarbe ist der Redox-Zustand des Myoglobins von entscheidender Bedeutung (HAMM 1975; POTTHAST 1987). Direkt nach der Schlachtung liegt Mb überwiegend in seiner reduzierten Form (Fe²⁺) vor und erscheint purpurrot. Gelangt das Fleisch bzw. das darin enthaltene reduzierte Myoglobin nun mit dem Sauerstoff der Luft in Verbindung, erfolgt eine Oxygenierung zum hellroten Oxymyoglobin (OxyMb), welches wiederum in Abhängigkeit vom Sauerstoffpartialdruck zum bräunlichen Metmyoglobin (MetMb, Fe³⁺) oxydieren kann (Abb. 1).

(18)

8

Sobald der Anteil an MetMb im Fleisch überwiegt, kommt es zur Beeinflussung der Farbstabilität und zur Verfärbung des Fleisches (WAGNER 2006). Die Farbe wird also durch die Konzentration von Mb im Muskel und die relativen Anteile der Mb-Redoxformen bestimmt.

Abbildung 1: Zustandsformen des Myoglobins (CROSS et al. 1986)

(19)

9

Tabelle 3: Erscheinungsbild und Absorption der Myoglobin-Redoxformen

Die Redoxformen unterscheiden sich in ihren Absorptionsspektren, wodurch der variable visuelle Eindruck entsteht (Tab. 3).

Die Fleischfarbe wird jedoch nicht allein von der Konzentration des Myoglobins und seiner Redox-Formen bestimmt, sondern auch von der strukturellen Zusammensetzung des Muskelgewebes. Putenfleisch besteht aus vielen sogenannten „weißen“ Muskelfasern, die im Vergleich zu den „roten“ Fasern nur wenig Myoglobin enthalten. Die Muskelfaserzusammensetzung wird primär von der Nutzung der entsprechenden Muskeln bestimmt. Muskeln mit geringen Myoglobingehalten, aufgrund vieler „weißer“ Fasern, stellen sich daher mit einem hohen L*-Wert dar und erscheinen heller (WAGNER 2006). Dies ist ein Grund für das unterschiedliche Aussehen von Fleisch verschiedener Spezies, aber auch für die Farbdifferenzen der verschiedenen Muskelpartien eines einzelnen Tieres.

Die myofibrilläre Struktur trägt aufgrund der Beeinflussung der Reflexion des Lichtes auch zur Farbentstehung des Fleisches bei (WAGNER 2006). Unmittelbar post mortem liegen die Myofibrillen dicht beieinander, Myoglobin liegt in reduzierter Form vor und Licht kann gut absorbiert werden, wodurch das Fleisch dunkel erscheint (FELDHUSEN 1994). Sinkt der pH- Wert im Laufe der Fleischreifung kommt es zur Denaturierung der sarkoplasmatischen Proteine Aktin und Myosin, welche sich folglich auf den Myofibrillen ablagern. Dadurch wird eine stärkere Streuung des Lichtes hervorgerufen und das Fleisch erscheint wieder heller. Dieser Effekt kann zusätzlich durch das reduzierte Wasserbindungsvermögen, das ebenfalls durch die Denaturierung der Muskelproteine zustande kommt, verstärkt werden.

2.2.2.2 pH-Wert

Post mortal kommt es durch die Unterbrechung der Durchblutung auch zu einer Unterbrechung der Sauerstoffzufuhr in das Muskelgewebe. Dies führt dazu, dass die Muskulatur nun auf die

Mb-Redoxform Erscheinungsbild Absorption in Nanometern

DeoxyMb purpurrot 434

reduziertes OxyMb kirschrot/hellrot 557

MetMb bräunlich 503

(20)

10

anaerobe Bildung von Energie angewiesen ist. ATP kann nur noch über den Weg der Glykolyse bereitgestellt werden. Dabei entsteht Milchsäure, die zu ihrem Anion Laktat und einem Wasserstoffion (H⁺) zerfällt. Durch die Anreicherung dieser H⁺-Ionen fällt der pH-Wert post mortem ab. Dieser Abfall erfolgt im Normalfall bei Putenfleisch innerhalb der ersten 5 h p.m.

(TAUBERT 2001).

Zum einen können Veränderungen dieses Parameters durch viele äußere Einflüsse hervorgerufen werden. Zum anderen ruft eine Veränderung des pH-Wertes wiederum Veränderungen weiterer Qualitätsparameter, wie beispielsweise der Farbe, hervor (WAGNER 2006). Auch das mikrobielle Wachstum und damit die Sicherheit des Fleisches für den Verbraucher können durch steigende oder sinkende pH-Werte beeinflusst werden (WACHEK 2008).

2.2.2.3 Wasserbindungsvermögen

Das Wasserbindungsvermögen (WBV) von Fleisch ist nach FENNEMA (1996) ein Begriff, der oft für die Beschreibung von Molekülen verwendet wird, die in der Lage sind, Wasser physikalisch so einzuschließen, dass die Exsudation gehemmt wird. Solche Moleküle finden sich beispielsweise in Gelen aus Pektin und Stärke oder aber in Zellen tierischen Gewebes (FENNEMA 1996). Muskulatur besteht zu über 70 % aus Wasser, welches zu unterschiedlichen Anteilen in den verschiedenen Bestandteilen des Muskels gebunden oder ungebunden vorliegt.

Der Hauptanteil (ca. 90%) liegt jedoch gebunden im Gewebe vor (FENNEMA 1996; HUFF- LONERGAN u. LONERGAN 2005). Dieses physikalisch eingeschlossene Wasser fließt auch bei Anschnitt nicht aus dem Gewebe aus, es verhält sich bei der Verarbeitung jedoch beinahe wie reines Wasser, da es zum Beispiel durch Gefrieren zu Eis wird oder sich durch Trocknen entfernen lässt (FENNEMA 1996). Durch die Quellung oder Schrumpfung der Myofibrillen wird die Aufnahme und Abgabe des Wassers im Wesentlichen beeinflusst (OFFER et al. 1989;

KIM et al. 2010). Wie bereits FENNEMA (1996) und HUFF-LONERGAN u. LONERGAN (2005) beschrieben haben, ist das Wasserbindungsvermögen von zahlreichen Faktoren abhängig. So sinkt das WBV beispielsweise nach Gefrierlagerung (SMITH 1987; UTRERA et al. 2014a, b) oder bei niedrigen pH-Werten (WAGNER 2006), was auf eine Denaturierung der Muskelproteine zurückzuführen ist. Für den Verbraucher stellt dieser Parameter ein wichtiges Kriterium bei der Kaufentscheidung dar. Verliert das Stück Fleisch bereits in der Auslage des

(21)

11

Supermarktes so viel Wasser, dass es für den Verbraucher sichtbar ist, wirkt sich dies negativ auf die Kaufbereitschaft des Kunden aus. Zudem sollte das Fleisch aus Verbrauchersicht während der Zubereitung nur minimal Wasser verlieren. Doch auch in der Fleischwirtschaft ist das Bindungsvermögen von Wasser von großer Bedeutung, da der Ertrag nach Gewicht berechnet wird. Das WBV hat demzufolge auch ökonomische Auswirkungen.

Durch die Bestimmung von Tropfsaftverlust, Auftauverlust und Kochverlust kann das WBV ermittelt werden. Zudem beeinflusst es die Wasseraktivität von Wurstprodukten.

2.2.2.3.1 Tropfsaftverlust

Der Tropfsaftverlust stellt den exsudativen Verlust von Flüssigkeit aus Fleisch dar, welcher ohne direkte Einwirkung äußerer Kräfte, ausgenommen der Schwerkraft, zustande kommt (OFFER et al. 1989). Er besteht hauptsächlich aus Wasser und Proteinen (OFFER et al. 1989) und wird von vielen prä- und post-mortalen Faktoren beeinflusst (HUFF-LONERGAN u.

LONERGAN 2005). Nach der Schlachtung kommt es während der Bildung von Fleisch zur Schrumpfung der Muskelstrukturproteine. Das Volumen der Kompartimente im Muskel verringert sich dadurch und infolgedessen kommt es zur Exsudation des enthaltenen Wassers.

Die austretende rötliche Flüssigkeit wird als Tropfsaftverlust bezeichnet. Dieser kann seinen Ursprung sowohl intrazellulär als auch außerhalb der Myofibrillen im Extrazellularraum haben (SCHELLANDER et al. 2010). Für Puten wird ein Tropfsaftverlust zwischen 0,7 und 2,0 % bestimmt (OWENS et al. 2000; WERNER et al. 2008).

2.2.2.3.2 Auftauverlust

Unter dem Auftauverlust versteht man die Differenz des Gewichts vor dem Einfrieren und des Gewichts nach dem Auftauen. Er wird genau wie der Tropfsaftverlust durch viele verschiedene Faktoren beeinflusst. Speziell spielen hier der Gefrierprozess und die Gefrierlagerung eine entscheidende Rolle, da es dabei zur Bildung von Eiskristallen kommt, welche die Muskelstruktur zerstören und das WBV senken (GRUJIĆ et al. 1993; DAVE u. GHALY 2011;

LEYGONIE et al. 2012a). Die Bildung von Eiskristallen wird unter dem Abschnitt 2.4.2 (Kühlen und Gefrieren) näher erläutert.

(22)

12 2.2.2.3.3 Kochverlust

Für den Verbraucher stellt der Wasserverlust während der Zubereitung von Fleisch einen wichtigen Faktor zur Beurteilung der Qualität dar. Daher wird zu Qualitätsanalysen oft der Kochverlust des Fleisches bestimmt. Er wird aus der Differenz zwischen dem Gewicht des ungekochten Fleisches und dem Gewicht des Fleisches nach dem Kochen berechnet und beträgt bei Geflügelspezies rund 20% (LEE et al. 2008). Das beim Kochen abgegebene Wasser stammt vor allem aus chemisch gebundenem Wasser und schmelzendem Fett (VIEIRA et al. 2009).

2.2.2.3.4 Wasseraktivität (aw-Wert)

Der Wassergehalt von Lebensmitteln hängt eng mit der Verderblichkeit zusammen und bestimmt somit die Haltbarkeit eines Produktes (RÖDEL 1973). Gleichzeitig wurde aber auch beobachtet, dass Lebensmittel trotz ähnlichem Wassergehalt unterschiedlich anfällig für Verderb sind. Dies hängt mit der Intensität zusammen, mit der das Wasser in Lebensmitteln an nicht wässrige Bestandteile binden kann (FENNEMA 1996). Die Wasseraktivität beschreibt diese Fähigkeit und repräsentiert den Anteil chemisch ungebundenen Wassers (RÖDEL 1973).

Der aw-Wert wird daher in Lebensmitteln zur Qualitätsanalyse bestimmt und beträgt bei Rohwürsten ca. 0,9 bis 0,95.

2.2.2.4 Scherkraft

Die Bestimmung der Scherkraft dient dazu, Fleisch hinsichtlich seines Verhaltens beim Verzehr zu charakterisieren. Dabei wird die für das Durchtrennen eines definierten Fleischstückes benötigte Kraft in Newton gemessen. Die Scherkraft ist also ein objektives Maß zur Beurteilung der Zartheit von Fleisch. RIEGEL (2007) nennt Faktoren wie Tierart, Alter, Geschlecht, Haltung, Fütterung sowie die Behandlung vor, während und nach der Schlachtung, die Einfluss auf die Zartheit des Produktes nehmen können. Der Gehalt an Fett, Wasser und Protein bestimmt im Wesentlichen die Fleischzusammensetzung und damit auch seine Textur (RIEGEL 2007). Bei frischem Geflügelfleisch können je nach Spezies Werte zwischen 12 N (GIAMPIETRO-GANECO et al. 2017), 20 N (UPDIKE et al. 2005) und 36 N (WERNER et al. 2008) erreicht werden.

(23)

13 2.2.2.5 Mikrobiologische Beschaffenheit

Ein weiterer wichtiger Parameter für das Maß der Fleischqualität ist die Kontamination mit Mikroorganismen. Aufgrund der chemischen Zusammensetzung gehört Fleisch zu den leicht verderblichen Lebensmitteln und kann daher eine Gefahr für den Verbraucher darstellen. Die Diversität der auf Fleisch vorkommenden Mikroorganismen ist nach DAVE u. GHALY (2011) von vielen verschiedenen Faktoren wie beispielsweise der Aufzucht, Schlachtung und Verarbeitung sowie vom Handling des Verbrauchers abhängig. Um die mikrobiologische Qualität beurteilen zu können, werden in der Regel die Gesamtkeimzahl, Enterobacteriaceae und Pseudomonas spp. bestimmt. Letztere gehören zu wichtigen Mikroorganismen, die regelmäßig auf Fleisch nachgewiesen werden (LIN et al. 2004; FRAQUEZA u. BARRETO 2011). In Abschnitt 2.3.2 werden Grenzwerte für bestimmte Mikroorganismen auf Geflügelfleisch angegeben.

2.2.3 Beeinflussung der Qualität durch Verderb

Verderb bezeichnet den natürlichen Verfall von Lebensmitteln und der damit einhergehenden Beeinträchtigung der Qualität. Verdorbene Lebensmittel müssen nicht zwangsläufig gesundheitsschädlich sein, sollten aber auf Verzehrsfähigkeit geprüft werden. Es gibt verschiedene Formen von Verderb: mikrobieller, enzymatischer und physikalischer Verderb.

2.2.3.1 Mikrobieller Verderb

Mikroorganismen verstoffwechseln organische Substanzen zu einer Vielzahl von Endprodukten. Diese können zum Verderb eines Lebensmittels und im schlimmsten Fall auch zu Erkrankungen der Konsumenten führen. Der Muskel lebender, gesunder Tiere ist grundsätzlich keimfrei. Erst nach der Schlachtung können die natürlich auf dem Tier vorkommenden Mikroorganismen das Fleisch besiedeln und kontaminieren (FRANKE 2017).

Die Diversität der auf Fleisch vorkommenden Keime hängt von vielen Faktoren ab. So spielen neben der Aufzucht, Haltung und Fütterung der Tiere vor allem die Schlachtung, Zerlegung und das weitere Handling des Unternehmers und des Verbrauchers (Verpackung, Kühlkette, Lagerung, Zubereitung) eine entscheidende Rolle (DAVE u. GHALY 2011). Der Verderb wird somit also besonders von der mikrobiellen Ausgangsflora beeinflusst (DOULGERAKI et al.

2012). Untersuchungen von BEM u. HECHELMANN (1994) ergaben eine Anfangskeimzahl

(24)

14

für Geflügelfleisch von 10³ bis 10⁴ KbE/cm², wenn die erforderlichen Hygienemaßnahmen eingehalten werden (Tier-LMHV, VO (EG) Nr. 853/2004). Nach der Schlachtung kommt es durch die Glykolyse zu einem pH-Abfall in der Muskulatur, wodurch das Wachstum säureempfindlicher Bakterien eingeschränkt, aber immer noch möglich ist (WACHEK 2008).

Neben dem pH-Wert haben noch weitere Faktoren, wie die Temperatur, die Lagerzeit oder auch die Art der Verpackung einen Einfluss auf die Verderbnisflora. Ähnlich der Optima für den pH- Wert haben Mikroorganismen auch Temperaturoptima, in denen sie sich am besten vermehren und so zum Verderb eines Lebensmittels führen können. So zeigten Pseudomonas spp. auf Hähnchenfleisch bei 8°C deutlich mehr Wachstum als bei 4°C (PETTERSEN et al. 2004). Laut LIN et al. (2004) und FRAQUEZA u. BARRETO (2011) zählt diese Bakteriengruppe zu wichtigen Mikroorganismen auf Fleisch und ist ab einer Keimzahl von 10⁷ bis 10⁸ KbE/cm² am Verderb beteiligt. Es kommt dann zur Schleimbildung und Fehlgerüchen (FRANKE 2017).

Welche Effekte die Verpackung unter Schutzgas auf Bakterien haben kann, wird in Abschnitt 2.4.3 beschrieben.

2.2.3.2 Enzymatischer Verderb

Neben mikrobiellem Verderb können auch endogene, gewebsspezifische Enzyme (z.B.

Proteasen, Lipasen) zu einer Beeinträchtigung der Lebensmittelqualität führen. In diesem Zusammenhang sind oxidative Vorgänge zu nennen, welche zu Fehlgerüchen und Ranzigkeit des Fleisches führen können (LEYGONIE et al. 2012a; FRANKE 2017). Lipid- und Proteinoxidation tragen nach ZHANG et al. (2019) in hohem Maße zu einer Verschlechterung der Fleischqualität bei und sind auch für GRAY et al. (1996) der Hauptfaktor für Qualitätsverluste. Der Ablauf dieser beiden Oxidationsvorgänge verläuft ähnlich und wird hier anhand der Fettoxidation kurz erklärt. Grundsätzlich sind die Oxidationsvorgänge irreversible und sehr komplexe Prozesse, die in allen Lebensmitteln ablaufen (ESTÉVEZ 2017) und die Qualität beeinflussen können.

Die Lipidoxidation ist eine Kettenreaktion, die, wie auch die Proteinoxidation, in drei Abschnitte eingeteilt werden kann. Die Startreaktion wird als Initiation bezeichnet. Dabei greift ein Radikal, meist eine reaktive Sauerstoffspezies, ungesättigte Fettsäuren an. Es entsteht ein reaktives Fettsäure-Radikal, welches mit Sauerstoff zu einem Peroxyl-Radikal reagiert. Bei der Prolongation greift dieses wiederum eine Fettsäure an, wodurch ein Hydroperoxid und ein

(25)

15

neues Fettsäure-Radikal entstehen. Dieses kann nun eine neue Reaktion initiieren. Das Ende der Lipidoxidation wird als Termination bezeichnet. Dabei werden Produkte, die während der Lipidoxidation entstanden sind, abgebaut und zu nicht-radikalischen und somit stabileren Endverbindungen umgebaut (ESTÉVEZ 2017). Während des Vorgangs der Lipidoxidation in Fleisch fallen flüchtige Verbindungen, wie Alkohole, Carbonyle und Säuren an. Ein weiteres sekundäres Produkt der Lipidoxidation sind Thiobarbitursäure-reaktive Substanzen (TBARS).

Als zuverlässige Indikatoren für das Auftreten der Bildung von diesen Sekundärprodukten dienen unter anderem Aldehyde, speziell Malondialdehyd (MDA) (ESTÉVEZ 2017). Dabei ist zu berücksichtigen, dass MDA nicht das einzige Endprodukt ist und auch während anderer Vorgänge entstehen kann. Daher sind die Ergebnisse dieser Analysen mit Vorsicht zu interpretieren (BOTSOGLOU et al. 1994). Thiobarbitursäure wird als Reagenz während des TBARS-Tests hinzugegeben und reagiert mit der Carbonylgruppe des Aldehyds zu einem roten Farbkomplex. Dadurch kann der Gehalt an Lipidoxidationsprodukten photometrisch bestimmt werden.

Um diesen Oxidationen vorzubeugen, besitzt der Körper natürlicherweise ein antioxidatives System, das hier kurz am Beispiel des Tocopherols (Vitamin E) erklärt wird. Dieses kann hauptsächlich in der Leber und dem Fettgewebe, aber auch in Skelettmuskulatur und im Blut nachgewiesen werden. Vitamin E unterbricht als Antioxidans die Kettenreaktion der beschriebenen Lipidoxidation durch die Bildung eines nur langsam reagierenden Tocopheryl- Radikals. Zudem kann es sich positiv auf die Produktqualität des Fleisches auswirken (BREVES et al. 2015). DECKER u. MEI (1996) betonen jedoch, dass dieses Schutzsystem durch die Verarbeitung des Fleisches gestört werden kann und daher andere Methoden, wie zum Beispiel die Nutzung spezieller Verpackungen, zu diesem Zweck eingesetzt werden müssen.

(26)

16 2.2.3.3 Physikalischer Verderb

Unter physikalischem Verderb versteht man Veränderungen eines Lebensmittels, die durch Licht, Temperatur, Luftfeuchte oder andere physikalische Gegebenheiten hervorgerufen werden. Ein typisches Beispiel physikalischen Verderbs ist durch Kälte bedingter Gefrierbrand.

Dabei kommt es durch Temperaturschwankungen oder unsachgemäßer Verpackung während der Tiefkühllagerung zur Austrocknung von Randschichten des Fleisches, die mit gräulicher Verfärbung einhergeht. An den Rändern des Produktes trocknet das Fleisch durch Luftkontakt aus und durch Resublimation bilden sich Eiskristalle. Sublimieren diese Eiskristalle, kommt es zur Bildung von Kavernen, die einfallendes Licht diffus streuen und optisch für ein helleres Erscheinungsbild sorgen. Grundsätzlich ist die Sicherheit eines Produktes mit Gefrierbrand jedoch nicht beeinträchtigt. Die betroffene Stelle kann vom Verbraucher entfernt werden (SCHMIDT u. LEE 2009). Zur Erhaltung der Qualität ist es daher sehr wichtig, dass Temperaturschwankungen vermieden werden, die Kühlkette eingehalten wird und die Verpackung für die Gefrierlagerung geeignet ist.

2.3 Putenfleisch

2.3.1 Fleischproduktion und -konsum

Deutschland hatte mit rund 471.000 Tonnen Schlachtgewicht (SG) im Jahr 2019 die höchste Putenfleischproduktion innerhalb der EU. Weltweit ist die USA mit einer Produktion von 22.480.000 t Geflügel insgesamt marktführend (STATISTA 2020).

Im Jahr 2019 reduzierte sich die Fleischerzeugung in Deutschland insgesamt um 1,4 % im Vergleich zum Vorjahr (BLE 2020). Während die Erzeugung von Fleisch anderer Tierarten, wie zum Beispiel Schweinen, rückläufig war, stieg die Geflügelerzeugung allerdings um 4,5 % auf rund 1,6 Mio. Tonnen Schlachtgewicht an (Abb. 2). Vor allem im Bereich der Broiler und Puten konnte ein Produktionsanstieg verzeichnet werden.

(27)

17

Abbildung 2: Fleischerzeugung in Deutschland (in 1000 t SG) (BLE 2020)

2019 wurde ein Importüberschuss von 250.000 t SG (- 0,45 %) beim Außenhandel mit lebenden Tieren erzielt, während bei Fleischwaren der Export überwog (BLE 2020). Neben den Niederlanden (26,1 %) und Polen (24,8 %) stellt Dänemark mit einem Anteil von 28,1 % den Hauptimporteur für lebendes Geflügel dar. Im Gegensatz dazu wird über 90 % des lebenden Geflügels in die Niederlande exportiert. Anders als bei Rindern oder Schweinen spielt der Handel lebender Tiere mit Drittländern im Geflügelsektor nur eine untergeordnete Rolle. Beim Handel mit Geflügelfleischwaren stellen die Niederlande sowohl beim Import (29 %) als auch beim Export (26 %) den wichtigsten Handelspartner für Deutschland dar, gefolgt von Polen, Frankreich und Österreich. Rund 10 % des erzeugten Geflügelfleisches werden außerhalb der EU vermarktet und ca. 12 % aus Drittländern importiert (BLE 2020). Abb. 3 zeigt das Außenhandelsvolumen von Deutschland im Jahr 2019 nach Tierarten differenziert. Es ist klar zu erkennen, dass der Export insgesamt dem Import überwiegt. Speziell im Geflügelbereich wird jedoch mehr Fleisch importiert als exportiert.

(28)

18

Der Pro-Kopf-Verbrauch von Fleisch lag 2019 in Deutschland bei 87,84 kg und nahm im Vergleich zum Vorjahr um 0,8 kg pro Kopf ab (BLE 2020). Dieser Wert beinhaltet den Nahrungsmittelverbrauch sowie den Verbrauch für Futtermittel, Industrie und andere Verluste.

Ähnlich wie bei der Nettofleischerzeugung konnte auch hier ein Rückgang im Schweinebereich gesehen werden, während der Verbrauch an Geflügelfleisch anstieg. Der Verzehr wird dabei aus dem Verbrauch berechnet und soll die tatsächliche Menge an verzehrtem Fleisch darstellen.

Durchschnittlich verzehrte jeder Deutsche nach Angaben des BLE (2020) im Jahr 2019 ca.13,8 kg Geflügelfleisch.

Abbildung 3: Außenhandel mit Fleisch und Fleischwaren in Deutschland (BLE 2020)

(29)

19

Betrachtet man die Entwicklung der Fleischerzeugung im Raum der EU-28, nahm die Erzeugung von Geflügelfleisch von 2006 bis 2019 insgesamt um 35,6 % zu (EUROSTAT 2020). Weltweit wurden laut der Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen (FAO) 2018 ca. 342 Mio. t Fleisch erzeugt, wovon Deutschland rund 8,2 Mio. t erzeugte. Dies entspricht 2,4 % und bringt Deutschland den fünften Platz hinter China, USA, Brasilien und Russland ein (FAO 2018). Der weltweite Pro-Kopf-Verbrauch wurde 2013 zuletzt von der FAO aktualisiert und betrug ca. 43,2 kg/Kopf. Dabei hatte Australien den höchsten Verbrauch (116,2kg/Kopf) und Indien mit nur 3,7 kg/Kopf den geringsten Verbrauch (Durchschnitt EU-28: 81,3 kg/Kopf). Im Jahr 2017 machte Geflügelfleisch etwa 37 Prozent der weltweiten Fleischproduktion aus (FAO 2020).

2.3.2 Mikrobiologische Kriterien für Geflügelfleisch

Die mikrobiologischen Anforderungen an Geflügelfleisch sind in Deutschland und Europa nur wenig geregelt. In der VO (EG) Nr. 2073/2005 ist beispielsweise lediglich vorgeschrieben, dass in Hackfleisch oder Fleischzubereitungen aus Geflügelfleisch während der Haltbarkeitsdauer Salmonella spp. in 25 g nicht nachgewiesen werden dürfen. Der gleiche Grenzwert wird als Prozesshygienekriterium von Putenschlachtkörpern einer gepoolten Probe von Halshaut vorgegeben. Zu anderen Bakterien werden rechtlich keine Angaben gemacht. Die Fachgruppe Lebensmittelmikrobiologie und -hygiene der Deutschen Gesellschaft für Hygiene und Mikrobiologie (DGHM) veröffentlich jedoch für bestimmte Lebensmittelgruppen regelmäßig Richt- und Warnwerte zur Bewertung des mikrobiellen Status der Lebensmittel. Tabelle 4 fasst diese Empfehlungen für Geflügelfleisch zusammen.

In der vorliegenden Studie wurde das Fleisch auf die aerobe mesophile Gesamtkeimzahl (GKZ), auf Enterobacteriaceae und auf Pseudomonas spp. untersucht. Die GKZ gibt Informationen über die Anzahl an Mikroorganismen, die unter aeroben Bedingungen bei 30 bis 40°C wachsen. Auf nahezu jedem Lebensmittel kommen unterschiedliche Mikroorganismen vor. Daher ist auch die Gesamtkeimzahl für Putenfleisch ein wichtiges Hygienekriterium. Zur Familie der Enterobacteriaceae zählen gramnegative, fakultativ anaerobe Bakterien, die sowohl apathogen als auch pathogen sein können. Viele Bakterien dieser Gruppe sind Teil der gesunden Darmflora und werden auf Fleisch als Indikator für fäkale Kontaminationen angesehen. Pseudomonas spp. sind wichtige Mikroorganismen, die regelmäßig auf Fleisch

(30)

20

nachgewiesen werden (LIN et al. 2004; FRAQUEZA u. BARRETO 2011). Sie gehören zur Gruppe der aeroben, gramnegativen Bakterien, sind stäbchenförmig und können sich aktiv fortbewegen. Klinische Bedeutung hat diese Bakteriengruppe vor allem bei immunsupprimierten Menschen, bei denen sie nicht selten zu Wundinfektionen, Lungenentzündungen und Herzerkrankungen führen können.

Tabelle 4: mikrobiologische Richt- und Warnwerte für Geflügelfleisch (DGHM 2014)

2.4 Haltbarmachung von Lebensmitteln 2.4.1 Einführung

Die Haltbarmachung/Konservierung von Lebensmitteln ist eine Methode, die dazu dient, Lebensmittel auf Vorrat lagern zu können. Unter der Konservierung wird grundsätzlich die Gesamtheit aller Maßnahmen bezeichnet, die Lebensmittel in einen Zustand bringen, in dem äußere und innere Verderbnisursachen reduziert oder beseitigt werden, damit der Prozess des Verderbs verlangsamt und eine Vorratsbildung ermöglicht wird. Das Ziel ist also die Verringerung der Keimbelastung im Produkt und die Reduktion der endogenen Verderbnisprozesse. Darüber hinaus soll die Gesundheitsgefährdung für den Konsumenten durch pathogene Bakterien reduziert werden. Dies zu erreichen birgt jedoch einige Schwierigkeiten. Zum einen müssen Bedingungen geschaffen werden, bei denen Mikroorganismen sich nur schwer vermehren können, zum anderen darf der Nähr- und Genusswert des Produkts nicht zu sehr beeinträchtigt werden. Um dies zu erreichen, werden oft mehrere verschiedene Haltbarmachungsverfahren angewandt. Man sprich daher vom

Mikroorganismus Richtwert (KbE/g) Warnwert (KbE/g)

Aerobe mesophile Gesamtkeimzahl 5 x 10⁶ /

Enterobacteriaceae 1 x 10⁴ 1 x 10⁵

Escherichia coli 5 x 10² 5 x 10³

Koagulase positive Staphylokokken 5 x 10² 5 x 10³

Listeria monocytogenes / 1 x 10²

Pseudomonas spp. 1 x 10⁶ /

Salmonella spp. / nicht nachweisbar in 25 g

(31)

21

sogenannten Hürdenprinzip. Am Beispiel einer Wurst stellen die Ansäuerung durch Zugabe von Starterkulturen, die Senkung des aw-Wertes durch Zugabe von Nitritpökelsalz und Trocknung sowie das kontrollierte Reifen Hürden für Mikroorganismen dar. Wird das Produkt im Anschluss daran ggf. noch verpackt und kühl gelagert, müssen auch diese beiden Hürden von Bakterien überwunden werden. Jede Hürde reduziert das Bakterienwachstum, da die optimalen Wachstumsbedingungen nicht mehr gegeben sind und sorgt so für ein sichereres Produkt.

In Abb. 4 sind verschiedene Haltbarmachungsverfahren, die entweder bereits routinemäßig oder noch experimentell angewandt werden, schematisch dargestellt. Die biologischen Verfahren umfassen beispielsweise Gärvorgänge sowie die Zugabe von Bakteriophagen, während zu den chemischen Verfahren die Zugabe von Konservierungsstoffen oder die Modifizierung der Oberfläche des Lebensmittels durch bestimmte Gase zählen. Der Entzug von Wasser (Trocknung), Bestrahlung mit UV- oder ionisierenden Strahlen sowie Wärmezufuhr oder Wärmeentzug verlangsamen die mikrobiologische Aktivität und zählen zu den physikalischen Konservierungsmethoden. Grundsätzlich können die verschiedenen Verfahren jedoch meist nicht nur einer Kategorie zugeordnet werden, sondern sie überschneiden sich in ihrer Wirkungsweise. Dies ist in der Abbildung durch die Doppelpfeile kenntlich gemacht. So kann das Räuchern aufgrund der chemischen Wirkung und der physikalischen Beeinflussung des Produktes diesen beiden Kategorien zugeordnet werden. Im Folgenden werden die für die vorliegende Dissertation relevanten Verfahren kurz erläutert.

(32)

22

Abbildung 4: Übersicht über Verfahren zur Haltbarmachung von Lebensmitteln

2.4.2 Kühlen und Gefrieren

Fleisch zählt aufgrund seines hohen Wassergehaltes zu den leicht verderblichen Lebensmitteln.

Eines der wichtigsten Haltbarmachungsverfahren für leicht verderbliche Lebensmittel ist die Absenkung der Temperatur (DAVE u. GHALY 2011). Je nach Grad der Temperaturabsenkung kann man von Kühlen, Gefrieren oder Tiefgefrieren sprechen. Frisches Geflügelfleisch wird nach DIN 10508 bei +4°C gelagert, gefrorenes Fleisch bei -12°C und ab Temperaturen von unter -18°C spricht man von Tiefgefrieren.

Für Geflügelfleisch sind nach VO (EG) Nr. 543/2008 derzeit unter anderem folgende Kühlverfahren (auch in Kombination) zulässig: Luftkühlung, Luft-Sprüh-Kühlung und Tauchkühlung. Bei der Luftkühlung werden die Schlachtkörper hängend in einen Kühlraum transportiert und dort in kalter Luft bis auf eine Kerntemperatur von maximal +4°C gekühlt, während bei der Luft-Sprüh-Kühlung zusätzlich kaltes Wasser versprüht wird. Die Tauchkühlung erfolgt in (zwei aufeinanderfolgenden) Becken mit Wasser oder Eiswasser im Gegenstromprinzip auf eine Endtemperatur von maximal +4°C. Für alle Kühlverfahren werden spezielle Grenzwerte in der VO (EG) Nr. 543/2008 festgelegt, beispielsweise für die Aufnahme von Fremdwasser.

(33)

23

Im Sinne der Verordnung über tiefgefrorene Lebensmittel (TLMV) sind tiefgefrorene Lebensmittel alle Lebensmittel, „die einem geeigneten Gefrierprozess (Tiefgefrieren) unterzogen worden sind, bei dem der Bereich der maximalen Kristallisation entsprechend der Art des Lebensmittels so schnell wie nötig durchschritten wird, mit der Wirkung, dass die Temperatur des Lebensmittels an allen seinen Punkten nach der thermischen Stabilisierung mindestens minus 18 Grad C beträgt, und mit dem Hinweis darauf, dass sie tiefgefroren sind, in den Verkehr gebracht werden“. Für den Versand und im Einzelhandel sind kurzfristige Temperaturschwankungen des tiefgefrorenen Produktes von höchstens 3°C nach oben zulässig.

Die Einfriertemperatur liegt im industriellen Bereich bei -40°C oder tiefer, um eine möglichst hohe Qualität zu gewährleisten (AID 2012). Dazu werden verschiedene Tiefgefrierverfahren eingesetzt, wobei das kryogene Frieren für Fleisch die wichtigste Methode darstellt. Das Produkt wird ohne Verpackung in einen Tunnel befördert, in dem es mit flüssigem CO2 (-78°C) oder flüssigem N2 (-196°C) besprüht wird und dadurch schnell durchfriert. Neben diesem Verfahren kann für Fleisch auch das Kaltluftgefrierverfahren angewandt werden, bei dem schnell bewegte kalte Luft (-40°C) das Lebensmittel umströmt und diesem so die Wärme entzieht (AID 2012).

Die Temperatur bestimmt die Geschwindigkeit, mit der biochemische Reaktionen in Fleisch ablaufen (WAGNER 2006). So sinkt beispielsweise die Reaktionsgeschwindigkeit von Enzymen, die Stoffwechselrate wird reduziert und die Vermehrung von Mikroorganismen wird gehemmt, wenn die Temperatur herabgesetzt wird (CHANG et al. 2003; RAHMAN u. VALEZ- RUIZ 2007; DAVE u. GHALY 2011; MANIOS u. SKANDAMIS 2015). In den ersten Stunden nach dem Schlachten wird durch schnelles Kühlen die Glykolyse und damit auch der pH-Wert- Abfall verlangsamt (SAVELL et al. 2005). Bei einem schnellen Abfall der Temperatur im Muskel vor Einsetzen der Totenstarre kann es zum sogenannten „cold shortening“ kommen (SAVELL et al. 2005; WAGNER 2006). Im Sarkoplasma reichert sich Kalzium an, da das sarkoplasmatische Retikulin dieses Kalzium ab Temperaturen von unter 15°C nicht mehr binden kann. Aufgrund des noch im Muskel vorhandenen ATPs kontrahiert dieser maximal und die Aktin- und Myosinfilamente greifen ineinander (SAVELL et al. 2005). Dadurch kommt es zu erhöhten exsudativen Verlusten, verminderter Zartheit und auch zu Farbveränderungen (WAGNER 2006).

(34)

24

Um die originalen Charakteristika frischen Fleisches möglichst zu erhalten, ist der Anteil gefrorenen Wassers bei Gefrierlagerung von Fleisch ausschlaggebend. Das Wasser im Muskel liegt nie rein, sondern immer als ungesättigte Lösung mit Mineralsalzen, Kohlenhydraten, Proteinen und anderen löslichen Inhaltsstoffen vor. Die Konzentration dieser Lösung bestimmt somit den Gefrierpunkt des Produktes. Unterhalb dieses Gefrierpunktes konzentriert sich die Lösung des ungefrorenen Wassers auf, mit der Folge, dass der Gefrierpunkt weiter absinkt. Das Restwasser im Lebensmittel gefriert also schrittweise. Sowohl die Arbeitsgruppe von DAVE u.

GHALY (2011) als auch die Forscher um GRUJIĆ et al. (1993) untersuchten das Verhältnis von gefrorenem zu ungefrorenem Wasser in Fleisch bei unterschiedlichen Temperaturen mit folgenden Ergebnissen: bei einer Temperatur von -5°C sind 75 % des Wassers gefroren, bei - 20°C bereits 95 % und bei einer Temperatur von -78°C 99 %. GRUJIĆ et al. (1993) schlussfolgerten daraus, dass die geringsten Muskelschäden entstehen, wenn Fleisch bei einer Temperatur zwischen -40°C und -50°C bei einer Gefrierrate zwischen 3,33 und 3,95 cm/h eingefroren wird.

Bei der Veränderung des Aggregatzustandes des im Fleisch enthaltenen Wassers von flüssig zu fest kommt es zur Bildung von Eiskristallen, die Einfluss auf die Fleischqualität nehmen können (SAKATA et al. 1994). Langsame Einfrierraten führen zu großen extrazellulären Kristallen, welche Schäden in der Struktur der Muskeln hervorrufen können (LEYGONIE et al. 2012a), wohingegen schnelle Gefrierraten eher zu intrazellulären und kleinen Eiskristallen führen und der Muskulatur weniger schaden (GRUJIĆ et al. 1993; DAVE u. GHALY 2011). Abbildung 5 zeigt die Eiskristallbildung im Muskel und die Folgen. Das linke Bild veranschaulicht die Bildung großer, extrazellulärer Kristalle, das rechte Bild zeigt kleine, intrazelluläre Eiskristalle (AGOULON 2012).

Um die gleichbleibende Qualität auf dem Weg zum Verbraucher zu gewährleisten, sollte die Kühl- bzw. Tiefkühlkette ununterbrochen aufrechterhalten werden. In der nachfolgenden Tabelle 5 sind die Vor- und Nachteile des Gefrierens und der Gefrierlagerung zusammengefasst.

(35)

25

Tabelle 5: Teil 1: Vor- und Nachteile des Gefrierens von Fleisch

Aussage Quelle

Vorteile

Längere Haltbarkeit und Lagerung DAVE u. GHALY (2011) Transport über weite Strecken LEYGONIE et al. (2012a) Einfaches Handling für Verbraucher EILERT (2005)

Erhöhte Zartheit

FAROUK et al. (2003), LAGERSTEDT et al. (2008)

VIEIRA et al. (2009)

Reduktion des mikrobiellen Wachstums

RAHMAN u. VALEZ-RUIZ (2007), BEN ABDALLAH et al.

(1999), MANIOS u.

SKANDAMIS (2015) TBARS-Konzentration sinkt SAKATA et al. (1994) Ausgleich von Marktschwankungen HANSEN et al. (2004) Abbildung 5: Eiskristallbildung im Muskelgewebe (AGOULON 2012)

(36)

26

Fortsetzung Tabelle 5: Teil 2: Vor- und Nachteile des Gefrierens von Fleisch

Nachteile

Gefrierbrand LEE et al. (2008)

Erhöhte exsudative Verluste

UTRERA et al. (2014a), FAROUK et al. (2003),

ALONSO et al. (2016)

Farbveränderungen

ANON u. CALVELO (1980), FAROUK et al. (2003),

MUELA et al. (2010)

Fleisch wird zäher LEE et al. (2008), FRANKE (2017)

TBARS-Konzentration steigt

 ranziger Geschmack

OWEN u. LAWRIE (1975), CUSTODIO et al. (2018)

Energieverbrauch, Kosten DT.TIEFKÜHLINSTITUT u.

ÖKO-INSTITUT-E.V. (2012)

2.4.3 Schutzgasverpackungen

Der Verbraucher fordert immer mehr Bequemlichkeit und einfaches Handling bei der Lagerung und Zubereitung seiner Speisen (EILERT 2005; AID 2012). Dazu zählt auch, Fleisch bei Kühlschranktemperaturen möglichst lange frisch zu halten. Hierbei ist zu bedenken, dass bereits die Lagerung im Supermarkt einen Einfluss auf den Kauf des Produkts hat. Daher werden sogenannte „Case-Ready“-Verpackungen immer wichtiger (CORNFORTH u. HUNT 2008). Damit das Fleisch über die gesamte Zeit der Lagerung im Verkaufsraum und darüber hinaus beim Endverbraucher frisch und haltbar bleibt, wird sogenanntes „modified atmosphere packaging“ (= MAP) angewandt. Darunter versteht man die Verpackung eines Produktes in einer Kunststoffschale, die mit einer speziellen Folie verschlossen wird und in die Schutzgase zur Verlängerung der Haltbarkeit eingebracht werden. Putenfleisch wird in der Regel in MAP mit einem hohen Sauerstoffgehalt (High-Oxygen MAP ab 70 % O2) verpackt (EILERT 2005).

(37)

27

Der Sauerstoff sorgt für eine bessere Verbraucherakzeptanz durch deutlichere Rotfärbung des Produktes (MCMILLIN 2008; BLACHA et al. 2014), kann gleichzeitig aber auch den Nachteil vermehrter Oxidationsprozesse und somit Beeinträchtigungen der chemischen Qualität mit sich bringen (KIM et al. 2010; BLACHA et al. 2014; FRANKE 2017). Neben Sauerstoff sind in MAP für Putenfleisch nach FRAQUEZA u. BARRETO (2011) auch Kohlenstoffdioxid (CO2) und zu einem geringen Anteil Stickstoff (N2) enthalten. Kohlenstoffdioxid wirkt ab einem Gehalt von ca. 20 % antimikrobiell und kann so das Wachstum von Mikroorganismen inhibieren (EILERT 2005; CORNFORTH u. HUNT 2008). CORNFORTH u. HUNT (2008) betonen jedoch, dass keine Verpackung in der Lage ist, pathogene Bakterien vollständig abzutöten. Daher ist die Einhaltung hoher Hygienestandards und der Kühlkette vom Prozess des Schlachtens bis zur Verwendung beim Verbraucher unerlässlich.

Der zugesetzte Stickstoff dient in erster Linie als Stützgas und reduziert indirekt Oxidationsprozesse, indem der relative Sauerstoffanteil aus der Luft durch Zugabe von Stickstoff verringert wird.

Abgesehen von der Gaszusammensetzung in der Verpackung sind auch die Gasdichtheit, Siegelfähigkeit, Transparenz des Folienmaterials, Handlingseigenschaften, Hygiene, der Preis und die Recyclingfähigkeit von großer Bedeutung. Für Fleisch wird in der Regel eine Tiefzieh- oder Schalenversiegelungsmaschine verwendet. Tiefziehmaschinen werden mit zwei Folien bestückt, von der die untere deutlich fester ist. Diese wird in der Maschine zu einer Form geformt, in die das Produkt gelegt wird. Die obere Folie dient der Versiegelung nach Einleitung der Schutzgase. Schalenversiegelungsmaschinen funktionieren ähnlich wie Tiefziehmaschinen.

Der Unterschied besteht darin, dass fertige Schalen statt der unteren Folie eingelegt werden, welche dann verschlossen werden. Während und nach dem Verpackungsprozess ist es wichtig, dass die Gaszusammensetzung und Dichtheit überprüft werden. Einige Maschinen messen bereits während der Verpackung die Gase. Stichprobenartig sollte jedoch auch im Labor nach der Verpackung des Produktes die Gaszusammensetzung untersucht werden, um eine hohe Qualität der Produkte zu gewährleisten.

2.4.4 Haltbarmachungsverfahren während der Verarbeitung zu Fleischerzeugnissen Wichtige Haltbarmachungsverfahren im Zusammenhang mit der Verarbeitung von Fleisch zu Fleischerzeugnissen sind z.B. bei Rohwürsten die Reduktion des freien Wassers (aw-Wert-

(38)

28

Senkung) durch Abtrocknung, die Säuerung (pH-Wert-Senkung) durch den Einsatz von milchsäurebildenden Mikroorganismen oder der Einsatz von Kochsalz und Nitrit. Bei Brühwürsten spielen vor allem die Zugabe von Kochsalz und Nitrit und die Erhitzung eine wichtige Rolle. Nach den Leitsätzen für Fleisch und Fleischerzeugnisse sind Wurstwaren

„bestimmte, unter Verwendung von geschmacksgebenden und/oder technologisch begründeten Zutaten zubereitete schnittfeste oder streichfähige Gemenge aus zerkleinertem Fleisch […], Fettgewebe […] sowie sortenbezogen teilweise auch Innereien […]“. Es werden folgende Sorten klassifiziert:

 Rohwurst: wird typischerweise aus rohem Fleisch, Speck, Gewürzen und maximal 2%

Zucker hergestellt und ohne Erhitzen durch Milchsäurebakterien, Umrötung sowie Trocknung oder Räucherung gereift. Man kann zwischen streichfähigen (z.B.

Mettwurst) und schnittfähigen Rohwürsten (z.B. Salami) unterscheiden.

 Brühwurst: das Brät besteht aus rohem Fleisch, Fett, Gewürzen, Salz und Trinkwasser.

Dieses Gemenge wird in Wursthüllen abgefüllt, optional geräuchert und auf 72-80°C erhitzt. Beispiele für Brühwürste sind: Wiener, Fleischwurst, Jagdwurst, etc.

 Kochwurst: wird überwiegend aus gekochten Zutaten hergestellt und bis 80°C erhitzt.

Die einzelnen Bestandteile werden durch Fett, Gelee, Leber- und Bluteiweiße gebunden. Zu den Kochwürsten zählen alle Blut-, Leber- und Sülzwürste.

Da in der vorliegenden Studie Rohwürste produziert wurden, werden im Folgenden die Prinzipien der Herstellung dieser Fleischerzeugnisse beschrieben.

Zur Herstellung einer Rohwurst wird das vorzerkleinerte Fleisch zunächst angetaut und anschließend gekuttert. Während des Kuttervorgangs werden Starterkulturen zugesetzt, die unterschiedlichen Einfluss auf das Produkt nehmen können (Abb. 6).

Vor allem in der Anfangsphase sorgen die Mikroorganismen für erwünschte Reifevorgänge und unterdrücken unerwünschte Bakterien. Als Substrat für diese Flora dient Zucker, der ebenfalls in kleinen Mengen hinzugegeben wird, um zu verhindern, dass die Bakterien die Rohstoffe der Wurst verstoffwechseln. Je nach Rezeptur werden im Anschluss daran Speck und Gewürze untergemischt.

(39)

29

Die Farbe frischen Fleisches wird, wie zuvor bereits erwähnt, durch die Anteile der Myoglobinredoxformen bestimmt. Während der Verarbeitung zu Wurst wird dem Fleisch Nitrit in Form von Nitritpökelsalz zugefügt. Nitrit oxidiert sehr schnell zu Stickoxid (NO), welches sich dann mit dem Myoglobin zu hitzesbeständigem Nitrosomyoglobin (NitrosoMb) verbindet, das Rohwürsten zusammen mit MetMb das typische Pökelrot verleiht. Dieser Prozess wird daher auch als Umrötung bezeichnet und ist von der Temperatur, der Zeit und dem pH-Wert abhängig.

Nach der Herstellung und Abfüllung der Rohwurstmasse in Hüllen beginnt bei der Herstellung einer schnittfesten Rohwurst die Reifephase in bestimmten dafür vorgesehenen Kammern.

Streichfähige Rohwürste (z.B. Teewurst, streichfähige Mettwurst) werden nicht gereift. Die Reifung kann je nach Härte und Aroma des gewünschten Endproduktes in Dauer und Temperatur variieren. Während der Fermentationsphase ist eine schnelle Erhöhung der Temperatur auf die erforderliche Gärungstemperatur wichtig, damit die zugesetzten Starterkulturen gut wachsen können, während unerwünschte Keime gehemmt werden sollen (CHR. HANSEN GMBH 2009). Dabei ist jedoch darauf zu achten, dass das Produkt nicht zu

Abbildung 6: Einfluss ausgewählter Mikroorganismen auf Rohwurst während der Reifung (DLG 2018)

(40)

30

schnell abtrocknet. Dies erreicht man mit der Einstellung der Luftfeuchte und Luftzirkulation.

Ein ebenfalls entscheidender Prozess der Fermentationsphase ist die pH-Wert-Absenkung durch Starterkulturen. Typischerweise bestehen Starterkulturen aus einer Mischung von Milchsäurebildnern und Staphylokokken-Spezies. Letztgenannte tragen im Wesentlichen zur Farbstabilität bei, während Milchsäurebildner beispielsweise Zucker zu Milchsäure abbauen, wodurch der pH-Wert sinkt und unerwünschte Keime im Wachstum gehemmt werden.

Das Räuchern der Wurst dient, neben der Oberflächendekontamination, vor allem zur Aromabildung. Zu Beginn der Reifung wird durch Räuchern unerwünschtes Wachstum von Hefen und Schimmelpilzen auf der Wurstoberfläche vermieden; das Räucheraroma wird noch nicht aufgenommen, da das Produkt noch zu nass ist. Wird die Wurst zu einem späteren Zeitpunkt geräuchert, ist die Oberfläche bereits trockener und das Aroma des Rauches kann aufgenommen werden. Der gesamte Reifeprozess dient in erster Linie dazu, möglichst schnell einen aw-Wert von unter 0,9 und ein pH-Wert von 5 bis 5,3 zu erreichen (BLE 2005). Der Wassergehalt von Lebensmitteln steht in engem Zusammenhang mit der Haltbarkeit von Lebensmitteln und durch Trocknung (Senkung des aw-Wertes) kann die Haltbarkeit verlängert werden (FENNEMA 1996), weil die meisten Mikroorganismen für alle Stoffwechselvorgänge ausreichend Wasser benötigen. Nach DAVE u. GHALY (2011) liegt der minimale aw-Wert für die Vermehrung der meisten Keime über 0,9, was die vom BLE empfohlene Absenkung dieses Wertes unter 0,9 erklärt. Die folgende Tab. 6 zeigt die minimalen aw-Werte einiger Mikroorganismen. Der aw-Wert korreliert mit dem mikrobiellen Wachstum und weiteren Abbaureaktionen und macht ihn daher zu einem guten Indikator für Produktstabilität und mikrobielle Sicherheit (FENNEMA 1996).

(41)

31

Tabelle 6: minimale aw-Werte für die Vermehrung ausgewählter Mikroorganismen

Mikroorganismus aw-Werte

Pseudomonas spp. 0,95-0,98

Enterobacteriaceae 0,95

Lactobacillus spp. 0,93

Streptococcus spp. 0,93

Micrococcus spp. 0,86

Pilze 0,78-0,85