Ziel der Entwicklung
Die Ernährung ist für eine große Anzahl von Menschen ein sehr wichtiges Thema und umfasst mehr als die bloße Aufnahme von Kalorien zur Aufrechterhaltung der Körperfunktionen. Vielmehr steigt das Bewusstsein für eine gesunde und ausgewogene Ernährung von Jahr zu Jahr. Gleichzeitig wird die individuelle Ernährung jedoch stark durch die gesamtpolitische und wirtschaftliche Situation beeinflusst. So haben verschiedene Krisenherde in der Welt, die Inflation sowie steigende Energiepreise eine nachweisbare Auswirkung auf das Kaufverhalten der Verbraucher.
Der schnelle Wandel der Verbraucherwünsche und -anforderungen macht es notwendig, Produkte zu entwickeln, die sowohl den Ansprüchen an eine gesunde Ernährung als auch praktischen Anforderungen, wie einer langen Haltbarkeit und Bevorratungsfähigkeit, gerecht werden. Insbesondere im Bereich haltbarer tierischer Lebensmittel besteht hierbei ein Zielkonflikt zwischen Lagerfähigkeit und ernährungsphysiologischer Qualität. Das Bundesamt für Bevölkerungsschutz und Katastrophenhilfe empfiehlt die Anlage eines Vorrates an haltbaren Lebensmitteln, darunter auch tierische Produkte. Wurstkonserven erfüllen diese Anforderungen hinsichtlich Lagerfähigkeit, weisen jedoch deutliche Defizite in der Nährwertzusammensetzung auf.
Derzeit am Markt befindliche Wurstkonserven zeichnen sich durch einen vergleichsweise hohen Fettgehalt bei gleichzeitig geringem Proteingehalt aus. Kochwurstkonserven enthalten im Durchschnitt etwa 30 % Fett und 11 % Protein, Brühwurstkonserven etwa 25 % Fett und 15 % Protein. Diese Zusammensetzung steht im Widerspruch zu den Empfehlungen der Deutschen Gesellschaft für Ernährung (DGE), insbesondere im Hinblick auf eine ausgewogene Fett- und Proteinaufnahme. Auch der Nutri-Score verdeutlicht dieses Ungleichgewicht, da Wurstkonserven in der Regel der Kategorie E zugeordnet werden und damit aus ernährungsphysiologischer Sicht ungünstig bewertet sind. Vor diesem Hintergrund besteht ein klarer Bedarf an der Entwicklung von Fleisch- und Wurstprodukten mit verbesserter Nährwertzusammensetzung, die gleichzeitig die Anforderungen an eine lange Haltbarkeit erfüllen.
Ziel dieses Projektes war daher die Entwicklung von zwei Varianten von Wurstkonserven (Brühwurst und Kochwurst), deren Nährwertzusammensetzung gezielt optimiert wird. Dies sollte durch eine Reduktion des Fettgehaltes um mindestens 30 %, eine Erhöhung des Protein- und Ballaststoffgehaltes sowie durch die Zugabe pflanzlicher Öle erreicht werden. Darüber hinaus sollte mit den entwickelten Produkten ein Nutri-Score der Kategorie D erreicht und gleichzeitig eine Haltbarkeit von mindestens 24 Monaten sichergestellt werden. Die Wurstkonserven sollen sowohl den gestiegenen Anforderungen der Verbraucher an eine gesunde Ernährung als auch den praktischen Anforderungen an Lagerfähigkeit und Bevorratung gerecht werden.
Vorteile und Lösungen
Das Ziel des Projekts konnte durch die Kombination aus einer gezielten Rezepturoptimierung und der Entwicklung eines neuen technologischen Ansatzes erreicht werden. Der zentrale Lösungsansatz bestand darin, tierisches Fett teilweise durch ein neu entwickeltes Oleogel auf Basis von pflanzlichen Ölen, Gelatine und Wasser zu ersetzen und zusätzlich pflanzliche Ballaststoffe in die Rezeptur zu integrieren.
Zu Beginn des Projektes wurden konventionelle Wurstrezepturen (Kochwurst und Brühwurst) im Technikum hergestellt und analysiert, um Vergleichswerte für die weitere Entwicklung zu erhalten. Aufbauend darauf wurde ein Oleogel entwickelt, welches ähnliche technologische Eigenschaften wie tierisches Fett aufweist. Ziel war es, ein System zu schaffen, welches bei Raumtemperatur fest ist, sich aber beim Verzehr ähnlich wie Fett verhält. Dazu wurden verschiedene Rezepturen mit variierenden Anteilen von Gelatine, pflanzlichem Öl und Wasser hergestellt und hinsichtlich ihrer physikalischen und sensorischen Eigenschaften untersucht.
Ein wesentlicher Entwicklungsschritt war die Anpassung des Oleogels an die speziellen Anforderungen der Konservenherstellung. Während der Sterilisation treten Temperaturen von über 100 °C auf, wodurch sich die Struktur des Oleogels verändern kann. Daher musste die Zusammensetzung so angepasst werden, dass das Gel auch unter diesen Bedingungen stabil bleibt, ohne die Produktqualität negativ zu beeinflussen.
Parallel dazu erfolgte die Integration des Oleogels in die Wurstrezepturen. Hierbei wurde untersucht, zu welchem Zeitpunkt das Oleogel am besten in den Herstellungsprozess eingebracht werden kann, um eine homogene Verteilung im Brät zu gewährleisten. Dabei zeigte sich, dass sowohl die Kutterzeit, die Verarbeitungstemperatur als auch der Zerkleinerungsgrad angepasst werden mussten, um stabile Emulsionen zu erzeugen und Produktfehler zu vermeiden.
Zusätzlich wurden pflanzliche Ballaststoffe in die Rezepturen eingebracht, um die Nährwertzusammensetzung weiter zu verbessern und gleichzeitig technologische Funktionen zu übernehmen. Ballaststoffe tragen zur Stabilisierung der Struktur bei und können Wasser binden, wodurch sie die durch die Fettreduktion entstehenden Veränderungen in der Konsistenz ausgleichen. Es wurden verschiedene Ballaststoffe getestet, da diese unterschiedliche funktionelle Eigenschaften besitzen.
Ein weiterer wichtiger Entwicklungsschritt war die Anpassung des Herstellungsverfahrens an die neuen Zutaten. Durch die veränderte Rezeptur kam es zu Abweichungen im Prozessverhalten, insbesondere bei der Wasserbindung und der Emulsionsstabilität. Daher wurden die Prozessparameter, wie Temperaturführung, Reihenfolge der Zutatenzugabe und Verarbeitungsdauer, schrittweise angepasst und optimiert.
Im Anschluss an die Herstellung erfolgte die Konservierung der Produkte durch eine thermische Behandlung. Ziel war es, eine Haltbarkeit von 24 Monaten zu erreichen, ohne die sensorische Qualität negativ zu beeinflussen. Dazu wurden verschiedene Sterilisationsregime getestet und anhand von Temperaturverläufen und F-Werten bewertet. Es konnte ein Prozess etabliert werden, der sowohl die mikrobiologische Sicherheit gewährleistet als auch eine gute Produktqualität sicherstellt.
Die entwickelten Produkte wurden anschließend umfassend hinsichtlich ihrer Nährwertzusammensetzung, Sensorik, mikrobiologischen Stabilität sowie technologischen Eigenschaften untersucht. Das Projekt konnte die wesentlichen Zielsetzungen in weiten Teilen nicht nur erreichen, sondern teilweise übertreffen. So wurde der Fettgehalt der modifizierten Leberwurst von 23,0 g/100 g auf 13,7 g/100 g reduziert, was einer Senkung um 40,4 % entspricht. Bei der Lyoner sank der Fettgehalt von 21,7 g/100 g auf 13,1 g/100 g, also um 39,6 %. Gleichzeitig konnten in beiden Produkten die angestrebten 3 g Ballaststoffe je 100 g deutlich überschritten werden, ohne das Mundgefühl der Wurstwaren negativ zu beeinflussen. Bei der Rezepturentwicklung wurde neben dem Fettgehalt auch auf eine technologisch und mikrobiell vertretbare minimale Salzmenge geachtet, sodass ein finaler Salzgehalt von 1,7 g je 100 g Endprodukt realisiert werden konnte. Der Nutri-Score konnte bei beiden Produkten von E auf C verbessert werden. Die mikrobiologische Stabilität der Produkte wurde in einem Langzeitversuch nach DGHM-Richt- und Warnwerten untersucht. Es wurden keine pathogenen Keime oder eine erhöhte Gesamtkeimzahl im Laufe der Lagerung nachgewiesen, was auf eine Mindesthaltbarkeit von 24 Monaten schließen lässt.
Zusammenfassend konnte durch die Entwicklung des Oleogels, die Anpassung der Rezepturen sowie die Optimierung der Herstellungs- und Konservierungsprozesse eine Lösung geschaffen werden, die sowohl den Anforderungen an eine verbesserte Nährwertzusammensetzung als auch an eine lange Haltbarkeit gerecht wird und eine gute sensorische Qualität aufweist, was für die Akzeptanz beim Verbraucher entscheidend ist.
Zielgruppe und Zielmarkt
Die Zielgruppe der entwickelten Produkte sind in erster Linie kleine und mittelständische Unternehmen der Fleischwarenindustrie, insbesondere Hersteller von Wurstwaren und Konserven, die ihr Produktsortiment im Bereich gesundheitsorientierter und gleichzeitig haltbarer Lebensmittel erweitern möchten. Darüber hinaus richtet sich die Entwicklung auch an Unternehmen, die Produkte für die Notfallvorsorge, den Outdoorbereich oder die langfristige Bevorratung herstellen.
Die Anwender profitieren von der Entwicklung vor allem durch die Möglichkeit, innovative Produkte mit verbessertem Nährwertprofil in ihr Sortiment aufzunehmen, ohne dabei grundlegende Änderungen in der bestehenden Produktion vornehmen zu müssen. Der entwickelte Lösungsansatz ist so ausgelegt, dass er grundsätzlich auf bestehende Anlagen übertragen werden kann, wodurch Investitionskosten gering gehalten werden können. Gleichzeitig ermöglicht die Reduktion von Fett sowie die Anreicherung mit pflanzlichen Bestandteilen eine klare Positionierung im wachsenden Marktsegment gesundheitsorientierter Lebensmittel.
Auf Verbraucherseite sprechen die entwickelten Produkte insbesondere ernährungsbewusste Konsumenten an, die Wert auf eine ausgewogene Nährwertzusammensetzung legen, gleichzeitig aber nicht auf klassische Fleischprodukte verzichten möchten. Zudem werden Verbraucher adressiert, die auf eine lange Haltbarkeit und einfache Lagerfähigkeit von Lebensmitteln angewiesen sind oder diese gezielt nachfragen, beispielsweise im Kontext der privaten Notfallvorsorge.
Der Transfer der FuE-Ergebnisse in Anwenderunternehmen erfolgt über die enge Zusammenarbeit mit Industriepartnern sowie über die Bereitstellung von angepassten Rezepturen und Verfahrensbeschreibungen. Für die FFG ergeben sich wirtschaftliche Effekte durch die Erweiterung ihres Forschungs- und Dienstleistungsportfolios sowie durch die Generierung von Folgeprojekten und Industriekooperationen. Die im Projekt gewonnenen Kompetenzen stärken die Wettbewerbsfähigkeit der Einrichtung als Forschungs- und Entwicklungspartner für die Lebensmittelwirtschaft und fördern den Technologietransfer in die Praxis.
