Allgemeine Produkt-Technologie tierischer Lebensmittel

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Allgemeine Produkt-Technologie tierischer
Lebensmittel
Allgemeine Produkttechnologie T
Technologie tierischer Lebensmittel
2
Lebensmittel-Konservierung

• Haltbarmachung von Lebensmitteln

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Glossar

• Brät Vorstufe der Wurst als pastöse Masse am
  Ende des Kuttervorganges, vor dem Abfüllen in
  Därme.
• Fettbindung beschreibt die Aufnahme und der
  Einbau von Fett in ein netzartiges Gerüst aus
  Muskelprotein und Wasser.
• Fleischreifung, Abhängen pH-Wertänderung in
  Fleisch post mortem auf Grund weiterlaufender
  Glykolyse bzw. des Abbaues entstehender
  Milchsäure.
• Kaltfleisch Fleisch mit einem post mortem
  erniedrigten ATP-Gehalt (unter 1-1,5µmol/g).
• Kutter Misch- und Zerkleinerungsmaschine
  (Schneidmischer), in der sich in einer drehbaren
  Schüssel rotierende Messer befinden.
• Kuttersalz in Deutschland nur Na- und K-Salze
  der Diphosphorsäure (z.B. Na3HP2O7), der
  Citronen, Essig-, Milch- und Weinsäure
  zugelassen.
• NPS Nitritpökelsalz 0.4-0.5 Natriumnitrit E250
  in Kochsalz.
• Pökeln Verfahren zur Konservierung und
  Farbstabilisierung, was durch Zugabe von NPS und
  Ascorbinsäure erreicht wird.

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Glossar

• Warmfleisch Fleisch mit einem dem Lebendzustand
  nahen Gehalt an ATP (5µmol/g der Begriff hat
  also nichts mit der Körpertemperatur zu tun).
• Wasserbindevermögen (WBV) ist die Fähigkeit des
  Fleisches, eigenes und zugesetztes Wasser auch
  bei Hitzebehandlung festzuhalten.
• BEFFE bindegewebsfreies Fleischeiweiß
• DLMB Deutsches Lebensmittelbuch
• FlV Fleischverordnung
• GdL Glucono-delta-lacton
• L-Dhasc Dehydro-L-ascorbinsäure
• LeitsFl Leitsätze für Fleisch und
  Fleischerzeugnisse
• LMBG Lebensmittel- und Bedarfsgegenständegesetz
• LMKV Lebensmittel-Kennzeichnungsverordnung
• NADPH-Na4 Nicotinamidadenindinucleotidphosphat,
  Tetranatriumsalz
• NED N-(1-Naphtyl)-ethylendiamin-dihydrochlorid
• ZZulV Zusatzstoff-Zulassungsverordnung

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Glossar

• R2 Rindfleisch, entsehnt, mit maximal 5
  sichtbarem Fett
• R3 Rindfleisch, grob entsehnt, mit maximal 15
  sichtbarem Fett
• S2 Schweinefleisch ohne Sehnenanteil, mager.
• S3 Schweinefleisch mit geringem Sehnenanteil und
  max. 5 sichtbarem Fett
• S4 Schweinebauch ohne Schwarte mit max. 30
  sichtbarem Fett
• S5 Schweinebauch ohne Schwarte, mit max. 60
  sichtbarem Fett
• S8 Rückenspeck ohne Schwarte

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Glossar

• Brühwurst all die Wurstsorten, denen neben
  zerkleinertem Fleisch, Fettgewebe und anderen
  Zutaten Wasser zugegeben wird.
• Kochwurst Wurstsorten, die aus überwiegend vor
  der Verarbeitung gegartem Material bestehen.
• Rohwurst neben Fleisch und Fettgewebe dürfen
  keine Innereien und kein Fremdwasser enthalten
  sein.
• Schüttung dem Brät zugesetztes Wasser.
• Zutaten eigentlich alle Inhaltsstoffe einer
  Wurst. Dem 5 LMKV zufolge gelten nur die
  Bestandteile eines Fleischerzeugnisses als Zutat,
  die auch eine technologische Wirkung in diesem
  entfalten. So sind das Nitrit und das Kochsalz
  des NPS Zutaten, da sie eine technologische
  Wirkung haben. Wird dem Produkt z.B. eine Gurke
  als Einlage zugegeben, die Süß- und
  Konservierungsstoffe enthält, so wird nur die
  Gurke wegen ihrer technologischen Wirkung als
  Zutat dieser Wurst betrachtet, nicht aber die
  beiden anderen Stoffe, da diese aufgrund der
  Verdünnung keine technologische Wirksamkeit mehr
  besitzen.
• Zusatzstoff Um als Zusatzstoff zugelassen zu
  werden, muß nachgewiesen werden, daß die
  betreffende Substanz technologisch erforderlich
  und in den verwendeten Mengen gesundheitlich
  unbedenklich ist. In Bezug auf die
  Fleischerzeugnisse regelt nach 12 LMBG die FlV
  eine Zulassung.

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Glossar

• PSE-Fleisch von pale (Farbaufhellung), soft
  (weiche Konsistenz), exudative (Saftaustritt beim
  Lagern) solches Fleisch hat sehr schlechtes WBV.
  
• DFD-Fleisch dark (dunkle Farbe), firm (feste
  Konsistenz), dry (trocken, leimig). Die Glycolyse
  verläuft verzögert, abgekürzt oder sie bleibt
  fast vollständig aus. Nach 24h liegt der pH über
  6,2. Die Folgen sind hohes WBV aber geringe
  Haltbarkeit.
• Mb "reduziertes Myoglobin", d.h. Myoglobin, bei
  dem die 6. Koordinationsstelle des
  Eisen(II)-Kations von einem weiteren
  Globinmolekül besetzt ist. Farbe purpurrot.
• MbO2 Myoglobin, bei dem die 6.
  Koordinationsstelle des Eisen(II)-Kations von
  einem Sauerstoffmolekül besetzt ist. Farbe
  hellrot.
• MbCO Myoglobin, bei dem die 6.
  Koordinationsstelle des Eisen(II)-Kations von
  einem Molekül Kohlenmonoxid besetzt ist. Farbe
  hellrot.
• NOMb Myoglobin, bei dem die 6.
  Koordinationsstelle des Eisen(II)-Kations von
  einem Molekül Stickstoffmonoxid besetzt ist.
  Farbe leuchtend rot. Verursacher der roten
  Pökelfarbe (Pökelrot).
• Umrötung Umwandlung des Myoglobins (Mb) in NOMb.
  
• MetMb Metmyoglobin Myoglobinform brauner Farbe,
  bei der an die 6. Koordinationsstelle des
  Eisen(III)-Kations (!) ein Wassermolekül tritt.
  Gesamtladung einfach positiv. Gegenion Cl-.

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I. Allgemeine Produkt-Technologie
Haltbarmachungs- Verfahren für Lebensmittel Wozu
Lebensmittelverarbeitung? Zubereitung (Garung)
von Lebensmitteln Warum müssen Lebensmittel vor
dem Verzehr zubereitet werden? Verbesserung der
Verdaulichkeit Entfernung und Zerstörung
schädlicher Inhaltsstoffe Verbesserung des
Geschmackes und des Aromas
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Konservierungs- VerfahrenZiel der
KonservierungZweck der Konservierung
Physikalische Vorgänge / Verfahren Chemische
Verfahren Chemische Verfahren Salzen /
Pökeln Zucker Räuchern Säuren Biochemische
Veränderungen Mikrobiologische
Vorgänge Konservieren- Wodurch Konservieren-
Wie? Hürdenkonzept Wasser Formen der Bindung
von Wasser
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1. Wozu Lebensmittelverarbeitung?

• Zu einer der ersten vom Menschen im Laufe seiner
  Entwicklung bewusst vorgenommenen technischen
  Handlungen zählt die Bearbeitung seiner
  Lebensmittel.
• Erst dadurch konnte der Mensch einen
  entscheidenden Selektionsvorteil erlangen.
• Es ist deshalb nicht verwunderlich, dass die Be-
  und Verarbeitung von Lebensmitteln um so
  intensiver und ausgefeilter erfolgt, je höher die
  Kultur- und Zivilisationsstufe ist.
• Es muß also gute und wichtige Gründe dafür geben.

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Wozu Lebensmittelverarbeitung?

• Genau betrachtet sind es eigentlich nur zwei
  verschiedene Verfahren,
• nämlich die Zubereitung (Garung) und
• die Haltbarkeitsverlängerung (Konservierung) von
  Lebensmitteln.

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Der Überschuss muss haltbar gemacht werden

• Dem sofortigen Gebrauch im
• frischen Zustand
• steht die Tatsache entgegen, dass die meisten
  Lebensmittel in periodisch wiederkehrenden Zeiten
  
• in übergroßen Mengen anfallen

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Ziel der Konservierung ist

• Den
• Verlust an wertvollen Inhaltsstoffen zu
  verhindern
• bzw. auf das kleinste mögliche Maß zu reduzieren.

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Ziel der Konservierung ist

• Das LM soll in einem Zustand erhalten bleiben,
• der von dem ursprünglichen, frischem Zustand
  sowohl
• im Nährwert als auch
• im Genusswert möglichst wenig abweicht.

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Ziel der Konservierung ist

• Darüber hinaus wird der
• - Erhalt des Nähreffekts,
• - d.h. die physiologische Verwertbarkeit nach der
  Resorption der LM angestrebt

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Zweck ist es

• die Haltbarkeit
• - die Genusstauglichkeit und die
• - Qualität
• der verwendeten tierischen und pflanzlichen
  Naturprodukte zu verlängern

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Beim Absterben der Zellen setzten tief greifende
Veränderungen ein, die in der Regel eine

• - Wertminderung bedeuten
• - Verschlechterung der Farbe
• - Verlust des Geschmacks
• - Fortschreitende Zersetzung
• - völlige Unbrauchbarkeit
• - Mikrobiologischer Verderb
• - Enzymatischer Abbau

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Ursachen hierfür sind.

• Einwirkung von Wasser, Luft, Licht und Wärme
• Enzymatische Umsetzungen
• Anorganische Katalysatoren
• ( Metallspuren)
• Mikroorganismen

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Konservieren- Wodurch?

• Durch Veränderung oder Ausschaltung von einem
  oder mehreren der entscheidenden Faktoren wie
• Änderung des pH-Werts
• Entzug von Wasser
• Entzug von Wärme

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1.1. Zubereitung (Garung) von Lebensmitteln

• Bei der Zubereitung und Garung von Lebensmitteln
  werden diese
• in höhere Verarbeitungsstufen übergeführt, wobei
• der direkt verzehrfertige Zustand die höchste
  Stufe darstellt.

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Warum müssen Lebensmittel vor dem Verzehr
zubereitet werden?

• Nun, dies ist nicht immer unbedingt notwendig.
• Viele pflanzliche, aber auch tierische
  Lebensmittel können roh verzehrt werden.
  "Rohkost"
• .

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Warum müssen Lebensmittel vor dem Verzehr
zubereitet werden?

• Die Garung bzw. die Zubereitung von Lebensmitteln
  erweitert die Palette an Nahrungsmitteln,
• erleichtert und fördert ihre Verdaulichkeit,
• entfernt schädliche Inhaltsstoffe und
• verbessert nicht zuletzt auch den Geschmack.

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Verbesserung der Verdaulichkeit

• Beim Fleisch umhüllen die festen Kollagenfasern
  die Muskelfasern.
• Je älter das Tier, desto mehr Kollagen enthält
  das Fleisch und um so zäher ist es.
• Unabhängig vom Alter gilt das auch für stark
  beanspruchte Muskeln (Nacken- und Beinmuskeln).
• Um Fleisch weichzumachen, muss es zubereitet
  werden. Dies gelingt durch Hitzegarung, wobei
  sich das Kollagen in Gelatine verwandelt

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Verbesserung der Verdaulichkeit

• Der wichtigste energieliefernde Inhaltsstoff
  pflanzlicher Nahrung ist die Stärke, die in Form
  mikroskopisch kleiner Stärkekörner vor allem in
  den Speicherzellen vorkommt. Im rohen Zustand
  können wir diese Stärkekörner gar nicht (z. B.
  bei der Kartoffel) oder nur teilweise (z. B. bei
  Getreide) verdauen.
• Durch Zubereitung der Lebensmittel verkleistert
  die Stärke d. h. die dichtgepackte
  Stärkekornstruktur löst sich auf und ist nun
  für die menschlichen Verdauungsenzyme ein
  "gefundenes Fressen".

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Verbesserung der Verdaulichkeit

• Andere Methoden, um das Kollagen abzubauen,
  sind
• die Wirkung fleischeigener Enzyme (Abhängen des
  Fleisches),
• der Zusatz von Säuren
• (Marinieren des Fleisches)
• oder eine mechanische Behandlung
• ( Poltern)

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Verbesserung der Verdaulichkeit Garung

• Generell wird das Eiweiß (Protein) durch die
  Garung denaturiert, wodurch es in den meisten
  Fällen leichter verdaulich wird.
• Erfolgt die Denaturierung bereits vor dem
  Verzehr, wird ebenfalls die Verdauung erleichtert

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Verbesserung der Verdaulichkeit/ Denaturierung

• Denaturierung (bzw. Koagulation oder Gerinnung)
  von Eiweißmolekülen bedeutet ganz allgemein, dass
  die komplizierte, dreidimensionale Struktur der
  Eiweißmoleküle durch Spaltung von Bindungen
  aufgelöst wird.
• Auch im stark salzsauren Milieu des Magens
  werden die Eiweißmoleküle zuerst denaturiert,
  bevor sie in der weiteren Verdauung in die
  Grundbausteine (Aminosäuren) aufgespalten werden.

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Entfernung und Zerstörung schädlicher
Inhaltsstoffe

• Bei den klassischen Garverfahren werden durch
  Wärmeeinwirkung zahlreiche nachteilige
  Inhaltsstoffe zerstört.

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Entfernung und Zerstörung schädlicher
Inhaltsstoffe

• Diese unerwünschten Reaktionen sind unabhängig
  davon, ob Lebensmittel im küchenmäßigen,
  gewerblichen oder industriellen Maßstab
  zubereitet werden.
• Es ist also von Fall zu Fall zu überlegen, ob die
  erzielten Vorteile die Nachteile überwiegen.
• Für die meisten Bearbeitungsverfahren ist dies
  eindeutig zu bejahen.

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Verbesserung des Geschmackes und des Aromas

• Ein nicht zu unterschätzender Vorteil der
  Zubereitung von Lebensmitteln ist die
• Verbesserung der sensorischen Eigenschaften.
• Da durch das Braten von Fleisch werden hunderte
  neuer Aroma- und Geschmacksstoffe gebildet

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Verbesserung des Geschmackes und des Aromas

• Diese Geschmacksverbesserung ist zum Großteil auf
  Produkte zurückzuführen, die durch Verbindung von
  Zucker- und Eiweißmolekülen entstehen
  (Maillard-Produkte).
• Typisches Beispiel dafür ist die braune Brot-
  oder Fleischkruste.

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Welche Möglichkeiten zur Zubereitung von
Lebensmitteln gibt es?

• Die
• wichtigsten, klassischen Garverfahren sind
  diejenigen, die auf
• einer Erhitzung beruhen.
• Daneben kann eine Garung auch durch die
• Einwirkung von zugesetzten oder rohstoffeigenen
  Enzymen
• durch Mikroorganismen (Fermentation)
• und durch zugesetzte Stoffe Gewürze, Säuren
  (Beizen)
• erfolgen.

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Klassische Garverfahren Kochen

• Dieser Begriff wird ganz allgemein mit dem
• Zubereiten und Garen
• von Lebensmitteln verbunden.
• Im Prinzip ist darunter aber
• nur das Garen des Gutes in siedendem Wasser zu
  verstehen.

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Klassische GarverfahrenKochen

• Der Vorteil ist die
• einfache Durchführbarkeit.
• Nachteilig wirken sich
• Auslaugverluste,
• die Zerstörung wertvoller Inhaltsstoffe durch die
  Hitzeeinwirkung sowie
• der hohe Energiebedarf aus.

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Druckkochen und Dünsten

• Bei beiden Methoden wird die Wärme durch
  Wasserdampf an das Gut übertragen.
• Der Vorteil gegenüber dem "Kochen" liegt in den
• geringeren Auslaugeverlusten.

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Druckkochen und Dünsten

• Hat den Vorteil einer kürzeren Garzeit
• und eines
• geringeren Energiebedarfes.
• Negativ bei allen Druckverfahren ist der
• höhere technische Aufwand.

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Backen

• Ist eines der wichtigsten Garverfahren. Das
  feuchte Gut wird durch Kontakthitze,
  Strahlungshitze und/oder durch heiße, trockene
  Luft an der Oberfläche bis zu ca. 200C erhitzt.
• Im Inneren des Backgutes erreichen die
  Temperaturen allerdings nur etwa 100C..

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Braten

• Die Wärme wird über eine Fettschicht, über eine
  Kontaktfläche oder durch Heißluft übertragen.
• Das Gut erreicht an der Oberfläche hohe
  Temperaturen, was zur
• Bildung von vielen Farb-, Aroma- und
  Geschmacksstoffen führt

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Fritieren

• Das Gut ist vollkommen von heißem Fett umgeben.
• Vorteile sind ein sehr schnelles Erhitzen und die
  Bildung erwünschter Aromastoffe sowie einer
  röschen, knusprigen Textur durch oberflächliche
  Wasserverdampfung.
• Nachteilig ist u.a. die hohe Fettaufnahme
  fritierter Produkte.

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Grillen

• Das Gut wird indirekt durch Wärmestrahlung
  (Infrarot-Strahlung) erhitzt.
• Das Grillen bietet die selben Vorteile wie das
  Fritieren ohne den Nachteil der hohen
  Fettaufnahme.
• In der modernen Lebensmitteltechnik wir die
  Infrarot-Erwärmung nicht nur beim Grillen,
  sondern z. B. auch zur oberflächlichen Entkeimung
  (Schimmelsporen) und zum Backen (industrielle
  Band-Backöfen) verwendet.

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Rösten / Schmoren

• Verläuft im Prinzip wie das Backen. Geröstet
  werden Produkte mit geringem Wassergehalt,
• insbesondere Samen (Kaffeebohnen Kakaobohnen
  Haselnüsse usw.).
• Schmoren
• Das Gut wird zuerst angebraten und nach
  Wasserzugabe in Dampf fertig gegart.

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Mikrowellengarung

• Bei den klassischen Garmethoden wird Wärme von
  außen auf das Gut übertragen.
• Bei der Mikrowellenerwärmung und -garung wird
  die Wärme im Lebensmittel selbst erzeugt. Im
  elektrischen Wechselfeld der Mikrowellenstrahlung
  beginnen geladene Moleküle, vor allem
  Wassermoleküle, zu schwingen und sich aneinander
  zu reiben.
• Ein Teil dieser Bewegungsenergie wird in
  Wärmeenergie umgesetzt, wodurch sich das
  Lebensmittel von innen heraus erwärmt.
• Die Mikrowellenbehandlung bewirkt daher keine
  anderen Veränderungen in Lebensmitteln als die
  herkömmlichen Erhitzungsmethoden.

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Heiß-Extrusion

• Dabei werden
• trockene,
• stärke- oder
• eiweißreiche Rohstoffe
• in einem Extruder durch Einwirkung von
  mechanischer Energie unter hohem Druck
• "gekocht".

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Extruder

• Der Extruder besteht aus einem zylindrischen
  Gehäuse, in dem ähnlich wie bei einem
  Fleischwolf das Material auf der einen Seite
  durch Schnecken eingezogen, nach vorn
  transportiert und an der Extruderspitze wieder
  durch eine Düse ausgestoßen wird. Durch die
  Reibung des Gutes an der Schnecke und an der
  Gehäusewand wird direkt im Gut Wärme erzeugt, so
  daß in den meisten Fällen eine Beheizung von
  außen nicht erforderlich ist. Durch den hohen
  Druck und die erreichte hohe Temperatur
  "schmelzen" die trockenen Rohstoffe im Extruder.
  Diese Schmelze wird durch die Düse ausgestoßen.
  Dabei verdampft noch vorhandenes Wasser
  schlagartig. Das Produkt wird dadurch
  "aufgeschäumt" (expandiert) und erstarrt
  gleichzeitig durch Abkühlung. Bevor aber der
  austretende Strang erstarrt, wird er mit einem
  rotierenden Messer in Stücke geschnitten.

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Fermentation

• Etwa ein Drittel unserer Nahrungsmittel wird
• durch Fermentation erzeugt.
• Zu den wichtigsten fermentierten
• Lebensmitteln zählen
• Brot
• Fermentierte Milchprodukte
• Fermentierte Fleischprodukte
• Fermentierte Sauergemüseprodukte
• Alkoholische Getränke (Wein, Bier, Spirituosen)

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 Fermentation von Lebensmitteln

• Zur Fermentation zählt sowohl die
• Fermentation durch rohstoffeigene Enzyme als auch
  die
• Fermentation durch Mikroorganismen

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Fermentation von Lebensmitteln

• Vorverdauung von Reservestoffen
• (eigentliche Gärreaktionen)
• Bildung von Aroma- und Geschmacksstoffen
• Veränderung der Struktur der Lebensmittel
• (z. B. Gasbildung im Teig und im Käse)
• Abbau schädlicher Inhaltsstoffe
• Bildung von haltbarkeitsverlängernden
  Inhaltsstoffen (z. B. Milchsäure, Alkohol)

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Konservieren wie?

• chemische Verfahren
• Zusatz von Salz, Zucker, Genusssäuren, Alkohol
  oder Konservierungsstoffen
• physikalische Verfahren
• Anwendung von Hitze , Kälte, Trocknen oder
  Bestrahlen
• chemisch-physikalische Verfahren
• Einsatz verschiedener Mittel, wie Rauch oder
  Hitze

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Konservieren wie?

• Mikrobiologische Verfahren
• Gezielter Einsatz von Mikroorganismen, wie
  Bakterien und Hefen
• biochemische Verfahren
• Einsatz von Enzymen

50
also..

• Physikalische-
• Chemische-
• Biochemische-
• Mikrobielle-
• Veränderungen, die in enger Wechselwirkung
  miteinander stehen.

51
Hürdenkonzept
52
(No Transcript)
53
Physikalische Vorgänge Nachteilige Einflüsse

• Kolloidchemische Veränderungen
• Quellung
• Austrocknung
• Geschmacksverschlechterung durch Aromaverlust

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Chemische Reaktionen Nachteilige Einflüsse

• Oxydationserscheinungen an Fetten
• Vitamin- Veränderungen
• Aromastoff- Veränderungen

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Biochemische Veränderungen Nachteilige
Einflüsse

• Aktivität der Eigenenzyme
• (Lipasen, Proteasen,
• Amylasen)
• Enzymatische Oxydationen
• (Phenolasen, Lipoxydasen, Peroxydasen)

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Mikrobiologische Vorgänge Nachteilige
Einflüsse

• Gärung, Schimmeln,
• Fäulnis durch MO
• Mykotoxinbildung
• Lebensmittelinfektionen
• Lebensmittelintoxikationen

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Chemische Verfahren

• Sind verbunden mit einer Zubereitung der LM
  durch tiefgreifende chemische und physikalische
  Änderungen
• Veränderungen der Struktur, z.B. durch..

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Chemische Verfahren

• Entwässerung des Gewebes
• beim Salzen, Pökeln, Räuchern
• Eiweiß- und Kohlenhydrat-veränderungen bei der
  natürlichen und künstlichen Säuerung

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Chemische Verfahren

• Aromaveränderungen unter Bildung
• neuer erwünschter Geruchs- und Geschmacksstoffe
• Mikroorganismen werden gehemmt oder abgetötet(
  subletale Schädigung, letale Schädigung)

60
Chemische Verfahren

• Chemische Substanzen, die dem LM zugesetzt
  werden, werden selbst zum Lebensmittel
• gesundheitliche
• Unbedenklichkeit

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Salzen / Pökeln

• Der haltbarmachende Effekt beruht auf der Senkung
  des aw-Werts (Wasseraktivität p/p0)
• Salz wirkt in einer Konzentration von
• 15- 25 entwicklungshemmend auf MO
• Salzen und Pökeln unterscheiden sich durch den
• umrötenden Zusatzstoff Nitrat oder Nitrit.

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Zucker

• Wie auch die Salze tragen Zuckerstoffe zur
  Haltbarmachung bei.
• Neben der haltbarmachenden Wirkung haben
  Zuckerstoffe weitere Eigenschaften
• - Süßkraft
• Die Süßkraft hängt von der Konzentration ab.
• Eine 2ige D- Glukoselösung ist nur halb so
  süß wie eine entsprechende Saccharose - Lösung.
• - Löslichkeit
• Hängt von der Temperatur, Art und Mischung der
  Zucker ab.

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Zucker

• - Hygroskopische Eigenschaften
• Besonders bei Mono- und Disacchariden
  ausgeprägt.
• Fruktose ist hygroskopischer als D- Glukose
• - Laktose ist schlecht löslich
• (Kondensmilch teilweise sandiger Geschmack,
  Rohwurst Depotwirkung)
• Bei übersättigten Zucker-Lösung. (größer
  230g/100ml) kristallisiert der Zucker aus
• ( gefüllte Pralinen, Weinbrandbohnen)

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Räuchern

• Das Räuchern von Lm dient immer der -
  Geschmacksgebung und
• - Farbverstärkung und in
• - gewissem Umfang d.Haltbarmachung.
• Bei bestimmten Erzeugnissen auch der Garung.
• Es wird kaum für sich allein angewendet, sondern
  immer mit anderen Behandlungsverfahren kombiniert.

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Räuchern

• Grundsätzlich unterscheidet man Kalt- Warm- und
  Heißrauch.
• Bei der Kalträucherung wird eine Temperatur um
  20C,
• bei der Heißräucherung zwischen 50C- 100C,
• bei der Warmräucherung zwischen 40C und 60C
  angewandt.

66
Raucherzeugende Anlagen

• Die Raucherzeugung geht im einfachsten Fall durch
  verschweln und Verglimmen von naturbelassenen
  zerkleinertem Hartholz( Buche, Eiche, Erle), dem
  so genannten Smok

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(No Transcript)
68
(No Transcript)
69
(No Transcript)
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(No Transcript)
71
(No Transcript)
72
Rauchgeneratoren

• Reibrauch/ Friktionsrauch Holz wird auf
  rotierenden Zylindern gerieben ca. 400C
• Dampfrauchverfahren 350C heißer Dampf
• Glimmraucherzeuger, Geschlossenen Räucherkammern
• Flüssigrauch besteht aus 2 Fraktionen
• a. der wässrigen Phase und
• b. der teerigen Fraktion

73
Wirkung des Räucherrauches

• Primäre Aufgabe ist die Bildung
• von Farbe und Aroma.
• Die goldbraune Farbe stammt sowohl vom Teer als
  auch von den Nitrophenolen.
• - Der überwiegende Teil der
  Rauchkomponenten schlägt sich an der Oberfläche
  nieder und diffundiert kaum ins Innere der
  Räucherwaren.

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Die keimreduzierend bzw. hemmende Wirkung des
Rauchs beruht auf

• direkte mikrobizide Wirkung zahlreicher
  Rauchinhaltsstoffe
• dem mit der Räucherung einhergehende
  Trocknungseffekt
• bei der Heißräucherung die einwirkende Hitze

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Außerdem sind folgende Abläufe bekannt

• Aufnahme von gefärbten Rauchbestandteilen
• Kondensation und Polymerisation
• ( Phenols und Aldehyde)
• Reaktion mit Inhaltsstoffen
• Fixierung der Farbe durch Säure

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Außerdem sind folgende Abläufe bekannt

• Mikrobielle Konservierung durch Aldehyde, Säuren(
  Essigsäure, Ameisensäure) Phenols
• Antioxidative Wirkung durch Phenole,
  Phenolaldehyde, Phenolsäuren
• Aromatisierung durch Phenole ( Guajakol,
  Syringol), Carbonyverbindungen und Lactone
• Farbbildung durch Carbonylverbindungen

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Pyrolyseprodukte

• Holz besteht aus 25 Hemicellulose, 50 Cellulose
  und 25 Lignin.
• Davon gehen 65 bei der Pyrolyse in flüchtige
  Verbindungen über. Ein Kubikmeter dichter
  Räuerrauch enthält 3g Substanz.
• Er entsteht
• - aus Cellulose/ Hemicellulose
• - Alkohole,
• - Aldehyde,
• - Ketone,
• - organische Säuren

78
Pyrolyseprodukte

• Methanol
• Formaldehyd ca. 50 mg/ kg
• Polycyclen ( Benzo(a)pyren bei Temp. Über 600C

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Ergebnis der Räucherung

• Neben der Erzeugung der Rauchbestandteile hängt
  das Ergebnis der Räucherung von der
• Beschaffenheit der Oberfläche (mageres oder
  fettes Fleisch/ Fisch),
• Art der Hüllen und dem
• Wassergehalt der Räucherware ab.

80
Gesundheitliche Risiken

• Rauch enthält eine Reihe unerwünschter Stoffe,
  vor allem Teerprodukte, unter denen die
  hauptsächlich bei der Verschwelungstemperatur
  oberhalb 300- 400C entstehenden polyzyklischen
  Kohlenwasserstoffe als Kanzerogene bekannt sind.
• Weil das 3,4 Benzpyren in seiner krebserzeugenden
  Wirkung gut erforscht ist wird es als
  Leitsubstanz für den Gehalt an kanzerogenen
  Substanzen herangezogen.
• Fleischerzeugnisse dürfen nicht mehr als 1ug/kg
  Gesamtprodukt enthalten.

81
Säuren

• - kommen in vielen Lebensmitteln natürlich vor
• ( Früchte, Gemüse)
• - in anderen wird sie enzymatische gebildet
• (Wein, Sauerkraut, Sauermilcherzeugnisse)

82
Säuren

• Die natürlich und enzymatisch gebildeten Säuren
  im LM werden als Genusssäuren bezeichnet,
• weil sie als natürlicher Bestandteil den
  Lebensmitteln ihren eigenen Geschmack verleihen.

83
Säuren Enzymatische Säuerung

• Bei der enzymatischen Säuerung entsteht Säure
  durch
• mikrobielle-enzymatische Tätigkeit im
  Lebensmitteln entweder durch
• lebensmitteleigene MO und Enzyme oder
• durch zugesetzte MO (Starterkulturen)

84
SäurenpH- Wert

• In vielen Lebensmitteln
• sinkt der pH- Wert im Verlauf eines Reifungs-
  und oder Lagerungsprozesses.
• In wie weit dies der tatsächlich gebildeten
  Säuremenge entspricht, hängt hauptsächlich von
  der Pufferkapazität des LM ab.

85
Säuren

• Voraussetzung hierfür ist die Anwesenheit von
  Kohlenhydraten, die vergärt werden müssen.
• Dabei entstehen Säuren, wie Essigsäure,
  Äpfelsäure, Zitronensäure insbesondere aber
  Milchsäure.

86
Säuren wachstumslimitierende Faktor

• Der pH- Wert ist neben der Wasseraktivität der
• entscheidende wachstumslimitierende Faktor.
• Mikrobielles Wachstum ist innerhalb eines recht
  weiten Bereichs möglich.

87
SäurenpH- Wert

• Bereits bei der initialen Kontamination übt der
  pH- Wert des Lebensmittels eine selektive Wirkung
  aus.
• Früchte beherbergen mit ihrem zumeist niedrigen
  pH-Wert eine völlig andere MO- Zusammensetzung
  als Frischfleisch oder Fisch.
• Die MO bei Fleisch und Fisch sind zumeist
• proteolytisch,
• gram-negativ und
• säureempfindlich.

88
SäurenpH- Wert

• Dagegen findet man in
• vielen pflanzlichen LM,
• in Molkereiprodukten,
• Marinaden
• mit niedrigem pH-Wert
• (und auch aw-Wert) eine vorwiegend
• saccharolytische
• grampositive Flora, die
• säuretolerant ist.

89
SäurenMenge an Säure

• Die mikrobiell erzeugte Menge an Säure führt
  deshalb in
• stark eiweißhaltigen LM , wie Fleisch, Fisch,
  Milcherzeugnissen zu einer geringeren pH- Wert-
  Senkung
• als in enzymatisch behandelten Obst- und
  Gemüseerzeugnissen, die einen
• niedrigen Eiweißgehalt und damit eine niedrigere
  Pufferkapazität besitzen.

90
Säuren

• Mikrobielles Wachstum kann auch den pH- Wert
  erhöhen, so dass Risiken neu entstehen.
• Schimmelpilze können in saueren Obsterzeugnissen
  die Säure abbauen, so dass Clostridium botulinum
  wachsen kann.

91
Säuren

• Algenarten vertragen z.B. einen
• pH- Wert von über 10
• Hefen und Schimmelpilze wachsen noch bei
• pH- Werten unter 2,0

92
Säuren

• Die wichtigsten Säuren in Gemüse und Früchten
  sind
• Zitronensäure und
• Äpfelsäure
• In fast allen Gemüsesorten überwiegt die
  Äpfelsäure (80150 mg/kg)

93
Säuren

• Die meisten
• Pathogenen und auch eine
• Mehrzahl der Verderbnisorganismen, insbesondere
  die
• Eiweißzersetzenden, haben ein
• pH-Optimum im Bereich des Neutralpunktes

94
Säuren

• Die wichtigsten Erzeugnisse sind
• saure Gurken
• Dillgurken
• Gesäuerte Pilze
• Gemüsearten
• Mixed Pickles
• Sauerkraut

95
Säuren

• An der Säuerung sind beteiligt
• Homofermentative Lactobacillus-Arten, die
  Milchsäure bilden und heterofermentative Arten,
  die neben Milchsäure in geringen Mengen
  Essigsäure bilden und den pH- Wert in den
  gewünschten Bereich von
• 4,1 erniedrigen
• Verschiedene Alkohole, Ester und Carbonyle tragen
  zur Bildung des charakteristischen Aromas bei.

96
Säuren

• Außerdem wird das Zellgefüge der Vegetabilien
  enzymatisch aufgelockert und so die
  Verdaulichkeit der Produkte erhöht.

97
Säuren

• Andere biologische, durch spezielle
  Mikroorganismen bedingte Säuerungen finden bei
  der Herstellung von Milchprodukten Anwendung,
  dazu gehören
• Sauermilch
• Joghurt
• Kefir

98
Säuren

• Enzymatisch gereifte LM mit pH- Werten
• unter 4,5
• werden durch die Säuerung nicht haltbar gemacht.
  Hier müssen zusätzliche Haltbarmachungsverfahren
  eingesetzt werden.

99
SäurenFleisch

• Für Fleisch eignen sich biologische Säuerungen
  nicht uneingeschränkt, da hier
• toxische Abbauprodukte und
• unerwünschte Veränderungen der Farbe und des
  Geschmacks
• entstehen können.

100
SäurenFleisch

• Zusetzen von Säure
• Säure wird meisten nur in Form von Essigsäure mit
  einem weiteren Konservierungsstoff zugesetzt.
• Eine mikrobiologische Stabilisierung ist nur zu
  erwarten, wenn der
• pH- Wert unterhalb von 4,5
• gesenkt wird.

101
SäurenFisch

• Eine bedeutende Rolle spielt die Zugabe von Säure
  bei Fischerzeugnissen
• Marinaden sind Fische oder Teile von Fischen, die
  durch Behandlung mit Essig, Gewürzen und Salzen
  ohne Wärmebehandlung Gar gemacht werden.
• Der niedrige pH- Wert selektiviert mit dem hohen
  Salzgehalt eine überwiegende Laktobazillen-Flora

102
SäurenHürdeneffekt

• Die gebildeten Säuren bewirken eine
• Erniedrigung des pH- Werts und damit die
  Konservierung.
• Gleichzeitig wird diesen Produkten Salz oder
  Zucker zugesetzt, um den aw- Wert zu erniedrigen,
  so dass die gewünschte mikrobielle Stabilität
  erreicht wird.

103
Zusatzstoffe für Fleisch- und Convenience-
Produkte

• Unter Zusatzstoffe sind solche Lebensmittel zu
  verstehen, die dem Lebensmittel in irgendeiner
  Phase seiner Verarbeitung absichtlich zugegeben
  werden ohne dass sie jedoch Fremdstoffe sein
  brauchen

104
Beispiele für Zusatzstoffe

• die keine Fremdstoffe sind, stellen Vitamine,
  Aminosäuren und Mineralstoffe dar,
• die der Nährwertverbesserung bestimmter
  Lebensmittel dienen
• Aber auch herkömmliche Stoffe von mehr
  küchentechnischer Bedeutung, wie Kochsalz,
  Gewürze und Trinkwasser gehören dazu.

105
Fremdstoffe

• sind hingegen solche Stoffe, die in der Nahrung
  von Natur aus nicht vorkommen, jedoch in die LM
  hineingelangen und zu deren Bestandteil werden.

106
Beispiele für Fremdstoffe

• , die keine Zusatzstoffe sind,
• sind die Rückstände vieler in der Landwirtschaft
  verwendeten Stoffe oder Stoffe, die durch
  irgendwelche Behandlungsverfahren (Hitze, Kälte
  ionisierende Strahlen) entstehen.

107
Technischen Hilfsstoffe,

• Eine besondere Art von Zusatzstoffen sind die so
  genannten Technischen Hilfsstoffe, die bei der
  Gewinnung, Herstellung oder Verarbeitung von LM
  zugesetzt werden.
• Solche Stoffe dürfen bei der Herstellung nur in
  technisch nicht vermeidbaren Anteilen oder in
  Mengen, die die festgesetzte oder noch
  festzusetzende Menge Höchstmenge nicht
  überschreitet.

108
Hierzu gehören insbesondere

• Lösungsmittel
• Extraktionsmittel
• Fällungsmittel
• Katalysatoren
• Enzyme
• Hydrolisiermittel
• Neutralisationsmittel
• Reinigungs- und Desinfektionsmittel
• Bleichmittel

109
Für die Zulassung von Zusatzstoffen gelten
allgemeine Gesichtspunkte

• Die Verwendung von Lebensmittelzusatzstoffen ist
  nur dann gerechtfertigt, wenn im
  Verbraucherinteresse ein echtes Bedürfnis
  vorliegt und die technische Notwendigkeit
  gewährleistet ist.
• Für die Prüfung der gesundheitlichen
  Unbedenklichkeit wird vor allem gefordert
• Berücksichtigung eines ausreichenden
  Sicherheitsfaktors bei dauernder Aufnahme
• Untersuchung möglicher Auswirkungen bei
  gleichzeitiger Aufnahme mehrerer Zusatzstoffe
• Wirkung von Abbauprodukten oder im Lebensmittel
  etwa entstehender toxischer Stoffe

110
Für die Zulassung von Zusatzstoffen gelten
allgemeine Gesichtspunkte

• Zusatzstoffe dürfen nur bei einwandfreien
  Lebensmitteln Verwendung finden, der Verbraucher
  darf über den wahren Wert des LM nicht getäuscht
  werden (Schönung).
• Die Anwesenheit von Zusatzstoffen ist dem
  Verbraucher Kenntlich zu machen.

111
Für die Zulassung von Zusatzstoffen haben die
Länder der EU gesetzliche Regelungen getroffen

• Def. In 2 LMBG
• Zusatzstoffe sind dazu bestimmt, Lebensmittel zur
  Beeinflussung ihrer Beschaffenheit oder zum
  Erzielen bestimmter Eigenschaften/ Wirkungen
  zugesetzt zu werden.
• Ausgenommen sind natürliche/ naturidentische
  Stoffe, die wegen ihres Nähr-, Geruchs- und
  Geschmackswertes zugesetzt werden.

112
Für die Zulassung von Zusatzstoffen haben die
Länder der EU gesetzliche Regelungen getroffen
2

• Verständlich wird die Definition in Verbindung
  mit 11 LMBG (Zusatzstoff-Verbot)
• Hierbei handelt es sich um Stoffe, die dazu
  bestimmt sind, LM zur Beeinflussung ihrer
  Beschaffenheit oder zur Erzielung bestimmter
  Eigenschaften oder Wirkungen zugesetzt werden
  ausgenommen dagegen sind Stoffe, die natürlicher
  Herkunft oder den natürlichen chemischen gleich
  sind und nach der allgemeinen Verkehrsauffassung
• überwiegend wegen ihres Nährstoff- Geruchs-,
  Geschmackswertes oder als Genussmittel verwendet
  werden, sowie Trink- und Tafelwasser.

113
Einteilung der Zusatzstoffe

• Entweder nach
• Wirkungsweise oder
• als Zweckbestimmung
• oder als
• absichtlich zugesetzte Stoffe
• unabsichtlich in LM gelangte Stoffe

114
Einteilung der Zusatzstoffe

• Bei den absichtlich zugesetzten Stoffen (
  Konservierungsmittel)
• handelt es sich nicht nur um Stoffe gegen den
  mikrobiell bedingten Verderb (chemische
  Zusatzstoffe im engeren Sinn)
• sondern auch gegen den chemisch, physikalisch und
  biochemischen Verderb( chemische Konservierung im
  weiteren Sinn).

115
Stoffe mit chemischer Wirkung

• Stoffe mit antimikrobieller Wirkung
• Antioxydantien
• Synergisten und Komplexbildner
• Farbverbesseungsmittel ( Nitrit, Nitrat)
• Bleichmittel( oxydierende und reduzierende Stoffe
• Enzyme

116
Stoffe mit vornehmlich physikalischer Wirkung

• Farbstoffe
• Dickungs-und Geliermittel
• Grenzflächenaktive Stoffe ( Emulgatoren,
  Stabilisatoren, u.a.)
• Schaumbildende oder stabilisierende Stoffe
• Schaumverhindernde Stoffe
• Backmittel
• Feuchthaltemittel
• Überzugsmittel
• Trennmittel

117
Stoffe mit physiologischer Wirkung

• Stoffe zur Verbesserung des Nährwertes( Vitamine,
  Provitamine, Aminosäuren, Mineralien)
• Stoffe zur Verbesserung des Geschmacks und
  Geruchs ( Süßungsmittel, salzig und sauer
  schmeckende Stoffe, bitter schmeckende Stoffe,
  natürliche und künstliche Aromastoffe, ätherische
  Öle, geschmacksverstärkende Stoffe, wie
  Natrium-Glutamat, Rauchbestandteile)
• Stoffe mit Sonderwirkung ( diätetisch wirkende
  Stoffe, Koffein)

118
in Lm gelangende Fremdstoffe

• Stoffe, die in der Tierzucht verwendet werden,
• Bodenbehandlungsmittel
• Pflanzenschutzmitte
• ( Schädlingsbekämpfungsmittel)
• Vorratsschutzmittel
• ( Keimhemmungsmittel, Begasungsmittel)

119
Technische Hilfsstoffe

• Lösungsmittel
• Extraktionsmittel
• Fällungsmittel
• Sorpitonsmittel bei der Trinkwasseraufbereitung
• Katlysatoren
• Enzyme
• Reinigungs-und Desinfektionsmittel
• Säuren zur Hydrolyse
• Laugen
• Neutralisationsmittel
• Pufferungsmittel

120
Chemische Konservierungsstoffe

• Produkte, die durch Säure stabilisiert werden
  können und dürfen Konservierungsstoffe zugesetzt
  werden.
• Am gebräuchlichsten sind
• Sorbinsäure
• Benzoesäure
• mit ihren Na-, K- und Ca-Verbindungen
• Wenger häufig und nur bei speziellen Anwendungen
  werden
• Ameisensäure mit ihren Na-und Ca- Verbindungen
• Methyl-, Äthyl- und n-Propylester mit
  Parahydroxybenzoesäure (PHB-Ester)
• (Zugelassen sind diese Stoffe hauptsächlich bei
  Fischerzeugnissen)

121
antimikrobieller Wirkung

• Nach Eindringen des undissoziierten Moleküls in
  die Zellmembrane des MO behindern Benzoesäure und
  Sorbinsäure die oxydative Phosphorylierung und
  verschieben andere oxidativ wirkende Enzymsysteme
• Sorbinsäure und PHB-Ester hemmen die Mechanismen
  zu Elektronentransport.
• Oxydative Enzyme, Lipasen werden durch
  Ameisensäure gehemmt.
• Abhängig ist der Erfolg der chemischen
  Konservierung durch Konservierungstoffe vom
  Dissoziationsgrad der Säuren dem p-k -Wert

122
p-k

• p-k
• ist derjenige pH- Wert, bei dem 50 der Säure im
  undissoziertem Zustand vorliegt.

123
antimikrobieller Wirkung

• Das antimikrobielle Spektrum kann deshalb nur im
  Zusammenhang mit der substanziellen
  Beschaffenheit des Substrates gesehen werden, in
  dem sie angewandt werden.
• Die Absterbegeschwindigkeit ist nicht immer
  gleich, sondern abhängig von
• der Art des Konservierungsstoffes,
• von dessen Konzentration
• vom Organismusart
• der Temperatur

124
antimikrobieller Wirkung

• Sind die angewandten Mengen an Konservierungsstoff
  e nicht ausreichend, so findet trotz
  Konservierungsstoffzusatz eine Vermehrung statt.
• Diese Vermehrung ist jedoch gegenüber
  Vergleichsproben ohne Konservierungsstoff
  verlangsamt.

125
Wichtige Konservierungsstoffe

• Sorbinsäure und ihre Salze
• CH 3-CHCH-CHCH-COOH
• (2, 4 Hexadiensäure)
• Auf Grund ihrer wachstumshemmenden Wirkung
  vornehmlich bei Hefen und Schimmelpilzen wird
  Sorbinsäure für die Konservierung von
  Lebensmitteln herangezogen.

126
Sorbinsäure und ihre Salze

• Die antimikrobielle Wirkung wird im Wesentlichen
  durch die undissoziierten Moleküle hervorgerufen,
  daher die bevorzugte Anwendung im sauren Milieu.
• Die Mindeskonzentration liegt im Allgemeinen
  zwischen 0,1 und 0,25 bis zu teilweise bis zu
  1,2
• Zu gering dosierte Mengen sind nicht sinnvoll, da
  insbesondere von Schimmelpilzen kleine Mengen zu
  CO2 und Wasser abgebaut werden.
• Kochsalzmengen (8) steigern die Wirkung der
  Sorbinsäure auf das 2-5 fache, eine potenzielle
  Wirkung übt auch Zucker aus.

127
Sorbinsäure und ihre Salze

• Die Sorbinsäure gilt als physiologisch
  unbedenklich, da sie im menschlichen Stoffwechsel
  wie eine normale Fettsäure abgebaut wird.
• Daraus resultiert das breite Einsatzgebiet.

128
Benzoesäure und Ihre Salze

• Zugelassen sind zwischen 0,1 und 0,4 ,
• in Sonderfällen auch höhere Mengen.
• Die antimikrobielle Wirkung ist
• pH-Abhängig.
• Nur die freie, nicht dissoziierte Säure ist
  wirksam.
• Durch senken des pH-Wert von 7,0 auf 4,0 wird die
  Wirkung um
• das 40fache gesteigert.

129
Benzoesäure und Ihre Salze

• Während Eiweiß die antimikrobielle Wirkung von
  Benzoesäure erniedrigen,
• zeigen Phosphate und Chloride eine
  synergistische, d.h. unterstützenden Wirkung.
• Auf Grund der pH-abhängigen Wirkung eignet sich
  dieser Konservierungsstoff vor allem für saure
  LM, wie Feinkostsalate, Marinaden
• Obsterzeugnissen (Marmeladen, Konfitüren, Gelees,
  Obstgetränke) und
• Gemüseerzeugnisse (Zwiebeln, Sauerkonserven,
  Gewürzsoßen)

130
Benzoesäure und Ihre Salze

• Auch bei eiweißreichen LM,
• wie Fleischsalat
• Eierdauerwaren,
• Flüssigganzei,
• wird Benzoesäure eingesetzt, meistens in
  Kombination mit Sorbinsäure.

131
Zusammenfassend

• lässt sich sagen
• Lebensmittel mit einem Zusatz an
  Konservierungsstoffen streben einem Endziel zu
• Entweder dem Absterben aller Mo
• ( Sterilität) oder
• Verhinderung des Verderbs

132
Emulgatoren und Stabilisatoren

• Die begriffliche Abgrenzung zwischen diesen
  beiden Gruppen von Emulgierhilfsstoffen ist in
  der Fachsprache der Emulgiertechnologie besonders
  uneinheitlich.
• Diese Schwierigkeit rührt vor allem daher, dass
  bekanntermaßen sowohl Emulgatoren als auch
  Stabilisatoren zur Stabilisierung eingesetzt
  werden. Angesichts der verschiedenen
  Wirkungsweisen lassen sich beide aber sehr wohl
  genau unterscheiden
• Emulgatoren reichern sich auf Grund ihres
  ambiphilen Charakters an Grenzflächen an.
• An der Grenzfläche Öl-Wasser senken sie die
  Grenzflächenspannung und stabilisieren die
  Tröpfchen der inneren Phase zusätzlich mechanisch
  und elektrostatisch. Wichtigstes
  Unterscheidungsmerkmal ist also die
  Grenzflächenaktivität der Emulgatoren
• Emulgatoren sind Tenside.

133
Emulgatoren und Stabilisatoren Stoffe mit
indirekter emulgierender und /oder
stabilisierender Wirkung

• Zwei Stoffgruppen lassen sich bei der engen
  Unterscheidung jedoch nicht richtig einordnen
• Proteine besitzen grenzflächenaktive
  Eigenschaften und sind zu Mehrfachadsorptionen
  und Brückenbildung fähig, was jedoch zu
  Viskositätserhöhungen führt. Sie sind also echte
  Zwitter, Emulgatoren und Stabilisatoren
  gleichzeitig.
• Bestimmte Stoffe wie Mono- oder Polyphosphate
  schließlich sind zwar selbst weder Emulgatoren
  noch Stabilisatoren, können im zu dispergierenden
  System vorhandene Proteine jedoch so
  modifizieren, dass diese als Emulgatoren und/oder
  Stabilisatoren wirksam werden. Man bezeichnet sie
  als Stoffe mit indirekter emulgierender und /oder
  stabilisierender Wirkung .

134
Funktion der Hydrokolloide

• Die Funktionen von Hydrokolloiden in
  Lebensmitteln können in drei Kategorien
  eingestuft werden
• 1. Verdickung
• 2. Gelierung
• 3. Schutzkolloide
• Fast alle diese Eigenschaften sind auf die
  überdimensionale Größe dieser Moleküle
  zurückzuführen.

135
Herkunft der Hydrokolloide

• Alle Hydrokolloide sind im weitesten Sinn
  pflanzlicher Herkunft und können nach ihrer
  ursprünglichen Funktion in der Pflanze in vier
  Gruppen unterteilt werden
• - Energiespeicher - Samenmehle
• - Gerüstsubstanzen
• - Exudate
• - Mikrobiologische Schleime

136
In der Praxis verwendete Zusatzstoffe

• Im folgenden sollen die Zusatzstoffe aufgeführt
  werden, die auch tatsächlich in der Praxis
  Einsatz finden. .
• In der Praxis kommt, aus unterschiedlichen
  Gründen, eine kleinere Anzahl von Zusatzstoffen
  zum Einsatz als gesetzlich zulässig.
• eine Reihe von Zusatzstoffen , die aus
  technologischer Sicht in ihrem Gebiet wohl am
  wirkungsvollsten sind und unabhängig von
  industrieller oder handwerklicher Herstellung
  Anwendung finden.
• Dies sind L-Ascorbinsäure (bzw. L-Ascorbat),
  Nitrit (im NPS), Nitrat (im Salpeter) sowie
  Diphosphat (Na3HP2O7).

137
Hilfsstoffe

• Einige der Hilfsstoffe haben wegen ihres
  ernährungsphysiologischen Wertes eher
  Lebensmittelcharakter.
• Caseinat oder Blutplasma besitzen aufgrund der
  Aminosäure-Zusammensetzung auch einen Nährwert.
• Ähnliches gilt für die L-Asc bei Fruchtsäften
  zu Werbezwecken ("enthält 20 mg Vitamin C/100
  ml") als Vitamin C angegeben, taucht sie in der
  Zutatenliste als Antioxidationsmittel E300 auf.

138
Zur Geschichte Das Pökeln

• Aus dem Jahre 1787 stammt der erste
  Literaturhinweis auf die bewusste Beimischung von
  Salpeter( NO 3). Bis Anfang dieses Jahrhunderts
  wurden zum Pökeln Gemische aus Kochsalz und 2-10
  Salpeter eingesetzt,
• bis (um 1920) Nitrit als der eigentliche
  Pökelstoff erkannt wurde.
• Eingesetzte Pökelsalze mit über 5 Nitritgehalt
  führten allerdings zu mehreren Nitritvergiftungen.
  In den 20iger Jahren wurde nach weiteren
  Untersuchungen ein Nitritgesetz erlassen, durch
  welches NPS nicht mehr als 0,5-0,6 NaNO2
  aufweisen durfte.

139
Zur Geschichte N-Nitrosamine

• Nachdem in den 70iger Jahren die krebserregende
  Wirkung der
• N-Nitrosamine, die aus NO2- entstehen können,
  bekannt wurde, hatte dies eine weitere
  Herabsetzung des Nitritgehaltes zur Folge.
  0,4-0,5 mg/ kg

140
Das Pökeln

• das Behandeln von
• Fleisch und Fleischerzeugnissen mit einer
  Mischung aus Kochsalz und Salzen der salpetrigen
  Säure oder Salzen der Salpetersäure wird
• als Pökeln bezeichnet,
• die eingesetzten
• Mischungen als Pökelsalz

141
Das Pökeln

• In der 1980 erlassenen und heute gültigen
  Verordnung wurde der NaNO2-Gehalt im NPS auf
• 0,4-0,5 gesenkt.
• NaNO2 darf nur in Vermischung mit Kochsalz in den
  Handel gelangen. Auch die Anwendung von Salpeter
  wurde eingeschränkt

142
Das Pökeln

• Durch die hygroskopische Eigenschaft des Salzes
  wird dem Gewebe ein großer Teil des freien
  Wassers entzogen,
• wodurch die Lebensbedingungen vieler
  Mikroorganismen stark eingeschränkt werden.
• Auch viele Enzyme werden durch Kochsalz
  denaturiert.

143
Das Pökeln weitere vorteilhafte Eigenschaften

• ein besonderes Gefüge (Textur) des Fleisches,
• angenehmer Geruch und Geschmack (Pökelaroma)
  sowie
• eine dem rohen Fleisch ähnliche rote Farbe
  (Pökelrot).
• Daneben besitzen diese Salze eine
• hemmende Wirkung auf das Wachstum verschiedener
  Bakterienstämme sowie
• auf einen oxidativen Fettabbau.

144
Die Umrötung - verschiedene Wege Das Pökeln

• Ziel der Umrötung ist die Herstellung einer
  stabilen Farbe, die einen dem rohen Fleisch
  ähnlichen Farbton besitzt.
• Im Gegensatz der Mb-Formen des rohen Fleisches
  (Mb, MbO2) ist aber das Pökelrot (NOMb) relativ
  stabil gegenüber oxidierenden Einflüssen.

145
Faktoren zu beeinflussender Vorgang

• Die Umrötung ist ein durch viele Faktoren zu
  beeinflussender Vorgang.
• Es hängt von den gegebenen Reaktionsbedingungen
  ab,
• ob und wieviel Mb in NOMb übergeht.

146
Faktoren zu beeinflussender Vorgang

• Dieser Weg läuft nicht oder nur selten direkt ab,
• da im Brät hauptsächlich MbO2 vorliegt.
• Ob der vorhandene Luftsauerstoff zu MbO2 führt
  oder zu einer Oxidation des Hämeisens führt, ist
  vom Sauerstoffpartialdruck abhängig.
• Mb, aber auch MbO2 können so in MetMb überführt
  werden.

147
(No Transcript)
148
Entstehung des NO

• Als Voraussetzung einer Umrötung muss also NO aus
  dem NO2- bzw. NO3- des NPS entstehen.
• Dazu sind Reduktionsvorgänge nötig.
• Bei der Verwendung von Salpeter als Pökelsalz
  wird das Nitrat im Wurstgut ausschließlich durch
  die Stoffwechseltätigkeit bestimmter
  Mikroorganismen (z.B. Mikrococcus denitrificans,
  Achromobacter denitricum) in Nitrit verwandelt.

149
Verlauf der chemischen Umrötung

• Bei einer Pökelung unter NPS-Einsatz liegt
  bereits Nitrit vor.
• Im weiteren Verlauf der chemischen Umrötung kann
  der Abbau auf mehreren Wegen erfolgen
• Ein spontaner Zerfall des NO2- erfolgt, wenn der
  pH-Wert entsprechend niedrig ist, so dass
  salpetrige Säure vorliegt
• (säurekatalysierter Zerfall).
• Diese Reaktion verläuft um so intensiver, je
  niedriger der pH-Wert ist.

150
Verlauf der chemischen Umrötung

• Das Optimum liegt auf jeden Fall unter pH5.7,
  also einem Bereich, der für das WBV ungünstig ist
  und normalerweise bei der Brühwurst-Herstellung
  nicht vorkommt.
• Die notwendige Säuerung des Brätes kann entweder
  über eine
• Zugabe von Zuckerstoffen, die durch
  Mikroorganismen zu Milchsäure abgebaut werden,
• oder über GdL-Zusatz, das sich unter
  Wasseraufnahme in Gluconsäure verwandelt,
  erfolgen
• Auch Zugabe von pH-senkenden Genußsäuren
  (Citronensäure) ist möglich

151
Abbau von Nitrat und Nitrit in Rohwurst
152
NO-Bildung

• Die NO-Bildung verläuft über eine Reduktion.
• Dazu sind fleischeigene enzymatische Redoxsysteme
  befähigt,
• zum einen das Cystein-Cystin-Redoxsystem und
  reduziertes Ferrocytochrom-C unter Mitwirkung von
  NADH
• zum anderen wesentlich effektiver sind jedoch
  zugesetzte Reduktionsmittel, wie die
  L-Ascorbinsäure, die dabei zu
• L-Dehydroascorbinsäure oxidiert wird .

153
Mögliche Reaktionswege von Nitrit und Nitrat
154
Voraussetzung für eine Umrötung

• Als Voraussetzung für eine Umrötung muss neben
  Nitrit auch MetMb bzw. Fe3
• erst einmal reduziert werden.
• Für diesen Weg gibt es mehrere Möglichkeiten.
• Einerseits kann
• MetMb unter NO2--Aufnahme in MetMbNO2 übergehen
  (NO2- lagert sich dabei an die positiv geladene
  Hämkomponente an),
• andererseits kann auch NOMetMb entstehen.

155
Mb-Gehalt von

• Der Mb-Gehalt von Kalb- zu Schwein- zu
  Rindfleisch verhält sich
• Rind 300-400mg
• Schwein 100-200mg
• Kalb 50-100mg
• Deshalb richtet sich die Tierartauswahl auch
  nach der gewünschten Farbe.

156
Die Entstehung des Pökelrotes Das Myoglobin

• Die Pökelfarbe wird hauptsächlich durch die
  Reaktionen des Muskelfarbstoffes Myoglobin (Mb)
  bedingt.
• Das Myoglobin
• Dieses hat im lebendem Organismus die Aufgabe,
  Sauerstoff reversibel zu binden. Die auftretenden
  Farbveränderungen haben ihre Ursachen in den
  chemischen Besonderheiten des Muskelfarbstoffes.

157
Myoglobin

• Myoglobin besteht aus einem Proteinanteil (w96)
  und einem nicht aus Aminosäuren aufgebautem Teil,
  der prosthetischen Gruppe (w4).
• Diese Gruppe, das Häm, stellt die farbgebende
  Komponente dar, womit Mb ein Chromoproteid ist.
  Grundgerüst des Häms sind vier Pyrrolringe, die
  durch Methinbrücken unter Ringschluß vereinigt
  sind und mit unterschiedlichen Seitenketten
  versehen sind.
• Inmitten dieser scheibenförmigen Ringstruktur
  (Protoporphyrin) befindet sich ein
  Eisen(II)-Kation, welches sowohl salzartig über
  zwei negativ geladene N-Atome, als auch über
  Nebenvalenzen an zwei andere gebunden ist.
• Es liegt also ein inneres Komplexsalz vor.

158
Reduktoren

• Zur Reduktion dieser beiden stehen fleischeigene
  Reduktoren und außerdem
• L-Asc zur Verfügung.

159
Möglichkeiten der NO-Bildung
160

• Pökelstoff Produkt/Menge
  Höchstmenge im Produkt
• 
  Nitrat Nitrit Nitritpökelsalz
  zum Pökeln von Fleisch Alle Erzeugnisse
• (auch (99,5-99,6 NaCl und
  Fleischerzeugnissen
• kleine Schinken) 0,4-0,5 NaNO2)
• (u.a. Brühwurst) 100ppm (als NaNO2)
  Kaliumnitrat
• Rohschinken 600ppm Rohschinken
  (Salpeter) Rohwurst
  300ppm 600ppm (als KNO3)
  Rohwurst
  
  100ppm (als KNO3)
  natriumarme
  natriumarme
  Fleischerzeugnisse (u.a. Fleischerzeugnisse
  (u.a. Brühwurst)
  300ppm Brühwurst)
  100ppm
  (als KNO3) Nitritpökelsalz
  Rohschinken 300ppm Rohschinken
  Kaliumnitrat (Salpeter) Nitrat
  600ppm (als KNO3)  
• Die Verwendung von Pökelsalz

161
Bildung von Nitrosamin
162
NO 3 -Aufnahme

• Sowohl über die Schüttung als auch über Gewürze
  gelangt
• NO3-, zusätzlich in das Brät,
• wodurch es zur Pökelfarbstoffbildung kommt.

163
"das Auge isst mit".

• Durch die Umrötung entsteht also eine mit dem
  Auge erfassbare Eigenschaft gepökelter Produkte.
• Jeder Wurstsorte wird dabei eine typische Farbe
  zugeordnet, die für den Verbraucher ein wichtiges
  Qualitätsmerkmal darstellt, auch wenn dieser
  Rückschluß unzutreffend ist und so oft über den
  Kauf mitentscheidet, denn "das Auge isst mit".

164
Pökelhilfsstoffe

• Alle eingesetzten Hilfsstoffe, die eine
  NO-Bildung fördern, werden als Pökelhilfsstoffe
  bezeichnet.
• Damit es zu einer ausreichenden
  Pökelfarbstoffentstehung kommt, müssen jedoch
• weitere Einflussfaktoren (Zeit, Temperatur,
  Mb-Gehalt im Fleisch) bei der Brätbehandlung
  berücksichtigt werden.

165
Nicht umgerötete Produkte

• Eine nicht umgerötete Brühwurst entspricht den
  Erwartungen, wenn sie einen weißgrauen Farbton
  aufweist, welcher hauptsächlich durch das
  graubraune MetMb bedingt wird.
• Unerwünschte Farbtöne entstehen durch Mb und
  MbO2. Es ist daher ein gutbindiges Brät von
  Vorteil, in dem beim Kutterprozeß
  untergeschlagene Luft erhitzungsstabil
  festgehalten wird, so daß der Sauerstoff
  möglichst viel Mb in die Met-Form oxidieren kann.
  
• Gleichzeitig eignen sich Mb-arme Fleischteile,
  also Kalbfleisch..
• Ebenfalls vorteilhaft ist eine Verarbeitung von
  bindegewebsreichem Fleisch, da dieses, wie auch
  feinverteiltes Fett, eine Farbaufhellung zum
  weißgrauen hin bewirkt.

166
ADI-Wert

• Unumstritten hingegen ist die Toxizität von
• NO3- und NO2-.
• Aber auch hier kommt es hauptsächlich auf die
  Dosierung an.
• Die Fleischerzeugnisse enthalten
• ca. 50mg NO3- pro kg.
• Somit liegt die Nitrataufnahme durch
  Fleischerzeugnisse in recht unbedenklichen
  Bereichen.
• Der ADI-Wert liegt umgerechnet für eine Person
  mit einem Körpergewicht von 80kg bei 291mg
  NO3-/Tag.
• Vielmehr sollte dabei der NO3--Gehalt von Gemüse
  beachtet werden

167
ADI-Wert

• Der NO2--Gehalt liegt bei ca. 10mg/kg Wurst. Für
  eine Person mit 80kg Körpergewicht liegt der
  ADI-Wert bei 32mg NO2-/Tag.
• Obwohl Fleischerzeugnisse die einzigen
  Lebensmittel sind, bei denen Nitrit in Form von
  NPS zulässig ist, darf man diesen Zusatz nicht zu
  hoch bewerten.
• Denn von der berechneten täglichen
  NO2--Belastung eines Menschen von 10mg stammen
  höchstens 4mg aus dem NaNO2 der
  Fleischerzeugnisse.
• Der andere Teil entstammt endogen und exogen
  abgebautem NO3-.

168
Pökelung kritisch betrachtet

• Hauptsächlich wegen der kanzerogenen und
  mutagenen Eigenschaften bestimmter Abbauprodukte
  von NA, die aus Molekülformen des NO2- entstehen
  können, wird die Pökelung kritisch betrachtet.
• In Fleischerzeugnissen befinden sich vor allem
  drei NA. Am häufigsten nachweisbar ist das
  N-Nitroso-Dimethylamin (NDMA). Daneben finden
  sich N-Nitroso-Piperidin (NPIP) und
  N-Nitroso-Pyrrolidin (NPYR).
• Von den genannten werden aber nur in Rohwürsten
  und Schinken Mengen, die deutlich über der
  Nachweisgrenze von 0,03-0,05µg/kg liegen,
  gefunden.
• Rohwürste enthalten, bedingt durch die
  Fermentation, vermehrt Abbauprodukte von Aminen
  und durch die Austrocknung einen hohen
  Salzgehalt.
• Auffällig ist allerdings, daß der
  N-Nitrosamin-Gehalt in über 180C erhitzten
  Produkten (Bacon!) stark ansteigt.

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Zusammengefaßt

• sei bemerkt, dass optimale Technologie und
  Hilfsstoffe nur dazu beitragen können, die
  gewünschte Pökelfarbe zu erreichen.
• Voraussetzung aber ist das Vorhandensein einer
  ausreichenden Pigmentmenge.
• Theoretisch ließe sich der gleiche Effekt durch
  Zusatz von z.B. Blutfarbstoff erzielen. Dies ist
  aber in Deutschland (bis jetzt) nich