Eine Publikation der Swissprofessionalmedia AG
Verfahrenstechnik: Ausgabe 11/2013, 05.11.2013

Zartes Rindfleisch in Schallgeschwindigkeit

Für viele Konsumenten ist die Zartheit von Rindfleisch ein Qualitätsmerkmal, das sich nur mit wenigen Methoden beeinflussen lässt. In einem EU-Projekt haben Wissenschaftler die Stosswellentechnik optimiert, um in kurzer Zeit die Zartheit von Fleisch zu verbessern.

Die Qualität von Fleisch hängt von vielen Aspekten ab. Ein wesentlicher Faktor betrifft die Reifung. Die fachgerechte Lagerung macht das Fleisch zart, aromatisch und bekömmlich. Allerdings sind bei den europäischen Rinderrassen nur wenige Fleischteile besonders zart, und zur Verarbeitung als Steak geeignet. Um die Zartheit von Rindfleisch zu erhöhen, verwenden Experten verschiedene Methoden. Doch diese können zum Teil sehr zeitaufwendig sein, wie beispielsweise die Lufttrocknung – das sogenannte Dry Aging. Für den Reifungsprozess sind zudem konstante Temperaturen und Luftfeuchtigkeit unerlässlich, was kontrollierte Lagerräume erfordert. Das bedeutet nicht nur einen grossen Zeitaufwand, sondern ist auch mit erheblichen Energiekosten verbunden.

Das Geheimnis für zartes Fleisch. Um Zeit und Geld einzusparen und trotzdem die Qualität – besonders die Zartheit des Fleisches – zu verbessern, haben Wissenschaftler und Experten im EU-Projekt «ShockMeat» die Stosswellentechnik optimiert. «Wir haben schon länger beobachtet, dass es in den USA ähnliche Entwicklungen bei der Stosswellentechnik gibt. Mithilfe von Sprengstoff haben Experten Stosswellen erzeugt, die unter Wasser Fleisch zart machen. Da kam uns die Idee, diese Methode für die europäische Lebensmittelindustrie interessant zu machen», erklärt Professor Stefan Töpfl, Leiter Prozesstechnologie am Deutschen Institut für Lebensmitteltechnik (DIL).
Doch die DIL-Wissenschaftler arbeiten nicht mit Sprengstoff, sondern erzeugen die Stosswellen durch elektrische Entladungen. Da sich die Experten in den vergangenen Jahren im Zusammenhang mit anderen Verfahren für die Lebensmittelindustrie schon viel mit elektrischen Impulsen beschäftigt haben, stand ihnen bereits viel Know-how zur Verfügung.

Intensiver Ultraschall. Das Prinzip der Stosswellen zur Zartmachung von Fleisch ist relativ einfach. «Wir wissen, dass die Zartheit unter anderem vom Bindegewebsanteil abhängt und davon, wie fest das Fleisch tatsächlich ist. Mit der Stosswellentechnik können wir die mechanische Festigkeit des Fleisches beeinflussen, indem wir das Bindegewebe auflockern», so der Fachmann. Dazu schicken die Forscher eine Stosswelle durch das Fleisch, die die Verbindungen zwischen Muskel und Bindegewebe auflockert. Damit erreichen die Experten eine mechanische Zartmachung, die der Hausfrauenmethode ähnelt, das Fleisch durch Klopfen mit einem Hammer weich zu machen. Nur benutzen die Fachleute keinen Hammer, sondern einen intensiven Ultraschall.
Damit die Energie der Stosswellen nicht ungenutzt verpufft, behandeln die Wissenschaftler Fleischstücke unter Wasser, wie Töpfl erklärt: «Wasser leitet Schall sehr viel besser als Luft. Die Schallgeschwindigkeit ist zudem in Wasser höher und auch die Energieübertragung ist besser. In Luft würden wir nur einen lauten Knall erzeugen, können aber die Energie kaum über die Luft übertragen, da diese sehr stark kompressibel ist. Wasser ist hingegen nur wenig kompressibel, weshalb wir eine Stosswelle in Wasser um mehrere 10er-Potenzen besser übertragen. Damit ist Wasser das optimale Überträgermedium für die Stosswellentechnik.»

Sicher verpackt. Um Kreuzkontaminationen durch Wasser zu vermeiden, sind die Fleischstücke in Beutel verpackt. Für die Entwicklung des Verpackungsmaterials waren andere Partner des EU-Projekts verantwortlich. So haben sich beim Verpackungs-Cluster die österreichische Firma SVE (Scheyer) und das österreichische Forschungsinstitut für Chemie und Technik, OFI, um das Verpackungsmaterial gekümmert. Dabei mussten die Spezialisten zum einen darauf achten, dass die Verpackung die Stosswellen aushält. Die Partner haben verschiedene Materialien getestet und wissen jetzt, welche lebensmitteltauglichen Packstoffe geeignet sind. Zum anderen mussten SVE und OFI auch Barriereschichten einplanen, die eine Migration von Sauerstoff und damit die Oxidation von Fleisch verhindert. Das Resultat der Forschung ist ein Verbundwerkstoff aus Polyethylen, der verschiedene Barrieren enthält.

» Lesen Sie mehr darüber in der aktuellen Ausgabe LT 11/13.