Entwicklung eines Verfahrens im Labor- und Technikumsmaßstab zum Einsatz von pflanzlichen Wirkstoffen (z.B. Gewürze) zur Verbesserung der technofunktionellen Eigenschaften von Fleisch sowie ausgewählten Wurstwaren

Prof. Dr. Wolfram Schnäckel, Dipl. oec. troph. (FH) Janet Krickmeier, Dipl.-Ing. Dimitrinka Schnäckel

Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie
Laufzeit: 01.06.2007 bis 31.05.2009
Förderkennzeichen: KF0104102ZW7

Der Einsatz von pflanzlichen Inhaltsstoffen für die Verbesserung der Qualität, Farbe und Haltbarkeit sowie des ernährungsphysiologischen Wertes von Lebensmitteln gewinnt immer mehr an Bedeutung. Vor dem Hintergrund einer gesunden Ernährung legen viele Verbraucher besonderen Wert auf die Natürlichkeit der Lebensmittel bzw. deren ökologische Erzeugung ("Bio-Produkte"). Damit einher geht die Erwartungshaltung der Konsumenten, dass keine oder nur wenige Zusatzstoffe eingesetzt werden, die Qualität und Haltbarkeit jedoch auf sehr hohem Niveau liegen.

Diese Trends stellen die Lebensmittelindustrie vor die Herausforderung, bei einer Reduzierung oder einem Verzicht auf konventionelle Frischhalter neue Quellen mit möglichst gleicher Wirkeffizienz zu erschließen. Dabei müssen diese Stoffe den rechtlichen Anforderungen ("EU-Bio-Verordnung") genügen, in welchen die Verwendung dieser Frischhalter nur beschränkt oder gar nicht möglich ist. Aus diesem Grund sind bei der Herstellung von "Bioerzeugnissen" häufig Qualitätseinbußen in der Produktfarbe (oftmals vergraut) oder Haltbarkeit (kurze Lagerfähigkeit) festzustellen.

Somit gelangen zunehmend Kräuter, Wildkräuter oder andere Pflanzenquellen in den Fokus der Forschung, welche Flavonoide und ätherische Öle mit speziellen Wirkstoffen beinhalten, denen antioxidative, antimikrobielle oder reduzierende Eigenschaften zugeschrieben werden.

Aufgrund der Qualitätsanforderungen an konventionell oder ökologisch hergestellte Fleisch- und Wurstwaren und der kritischen Betrachtung einer Zusatzstoffzugabe ergibt sich als Ziel eine deutliche zutaten- und produktspezifische Verbesserung ausgewählter Produkteigenschaften durch den gezielten Einsatz von "natürlichen Zusätzen".

Am Projektende soll eine Verfahrensführung zur zielgerichteten Ausnutzung von technofunktionellen, sensorischen und qualitativen Eigenschaften von pflanzlichen Ingredienzien wie Gewürzen und/oder Gewürzextrakten entwickelt werden. Dabei wird ein besonderes Augenmerk auf die darin enthaltenen sekundären Pflanzenwirkstoffe gelegt, da diese für die gewünschte Qualitätsverbesserung im Sinne einer antioxidativen, antimikrobiellen und/oder reduzierenden Wirkung zuständig sind und somit das Lebensmittel vor einem frühzeitigen Verderb schützen und die Haltbarkeit verbessern.

Gleichzeitig wird angestrebt, durch die Verwendung der Wirkstoffe den Einsatz von Salz zu reduzieren, um einen zusätzlichen gesundheitsfördernden Effekt zu generieren.

Im Labormaßstab konnten sowohl mit den untersuchten reinen Wirkstoffen (Quercetin, Thymol, Carvacrol, Apigenin, Zimt-, Kaffee-, Ferula-, Gallus-, Carnosol- und Rosmarinsäure) als auch mit den verwendeten Thymol-, Quercetin- und Rosmarinsäure-haltigen Extrakten aus Zwiebel, Thymian, Kümmel, Oregano, Bohnenkraut, Curcuma und Rosmarin antioxidative und antimikrobielle Wirkungen für rohe Fleisch- und Wurstwaren erzielt werden. Im Technikumsversuch konnten für gegarte Wurstwaren keine Effekte für die Extrakte mehr nachgewiesen werden. Ursächlich hierfür scheint die antimikrobielle Wirkung der thermischen Behandlung, welche die Wirkung vorhandener Zusätze überlagert. Ein weiteres Problem liegt in der Herstellung der Extrakte, welche zwar unter Industriebedingungen erfolgt, jedoch keine standardisierten Extrakte generiert. Somit sind die in den verschieden Versuchen und mit unterschiedlichen Extraktchargen gewonnenen Ergebnisse nicht wiederzufinden.

Als Anwendungsfall eröffnet sich aber die Möglichkeit, die ausgewählten Quercetin-, Thymol- und Rosmarinsäure-haltigen Extrakte für die Haftbarmachung von rohem Fleisch und roh angebotenen Wursterzeugnissen auszunutzen, z.B. für Steaks oder Weißwürste. Hackfleisch selbst darf aufgrund der Hackfleisch-Verordnung nicht mit derartigen Zutaten versehen werden.

Die Ergebnisse bzgl. einer Salzreduktion auf 1,2% bis 1,6% gegenüber 2% salzhaltigen Fleischwürsten zeigen einen deutlich positiven Ansatz, wenn Extrakte aus Thymian, Oregano und Bohnenkraut zum Einsatz kommen. Die Herstellung neuer Erzeugnisse vor allem mit einem zusätzlichen gesundheitswirksamen Effekt für die Konsumenten wird damit möglich. Die Menge an Extraktzugabe bei salzreduzierten Wurstwaren könnte vor allem für Oregano sogar noch erhöht werden, wie die Resultate der Sensorik bestätigen.

• Hochschule Anhalt - Fachbereich Landwirtschaft, Ökotrophologie und Landschaftsentwicklung
• FFG - Frankenförder Forschungsgesellschaft mbH, Luckenwalde
• Universität für Lebensmitteltechnologie Plovdiv, Technologische Fakultät, Lehrstuhl für Technologie der Fleischverarbeitung, Plovdiv (Bulgarien)