Ziel der Entwicklung

Sammelsteinfrüchte wie Himbeeren oder Brombeeren sind mechanisch und thermisch hochempfindliche Rohstoffe. Bei den in der Lebensmittelindustrie üblichen temperatur- und scherintensiven Verarbeitungsschritten werden die Früchte weitgehend zerstört. Aus ursprünglich hochwertigen Rohstoffen können dann nur Erzeugnisse mit minderen Anforderungen hergestellt werden.

Vorteile und Lösungen

Die Festigkeit und die mechanische und thermische Beständigkeit der Himbeeren waren über die Schaffung eines stabilen Gels innerhalb der Früchte zu steigern. Zu diesem Zweck wurde über das Anlegen von Vakuum ein Unterdruck in den Früchten erzeugt, mit dessen Hilfe das natürliche Kohlenhydrat Pektin und Calcium in das Fruchtgewebe nacheinander eingebracht wurde. Die Pektinmoleküle und das Calcium bilden im Fruchtgewebe ein Gelnetzwerk und verstärken die Fruchtstruktur. Bei einer anderen Variante wurde die Bereitschaft des fruchteigenen Pektins sich mit dem Calcium zu vernetzen mit Hilfe eines speziellen Enzyms (Pektinmethylesterase) erhöht. In diesem Fall wurden das Enzym und das Calcium, aber kein Pektin, mittels Vakuum in die Früchte eingeschleust. Nach einer bestimmten Enzym-Einwirkungszeit unter optimalen Bedingungen trat ebenfalls eine Gelbildung innerhalb der Früchte auf. Das Enzym wurde dann bei der Weiterverarbeitung der Früchte inaktiviert.
Das neue Stabilisierungsverfahren ist vorrangig zur Verfestigung von Tiefkühlfrüchten geeignet. Die mit stabilisierten tiefgekühlten Himbeeren unter Praxisbedingungen hergestellten Fruchtzubereitungen zeigten eine signifikant höhere Stückigkeit und bessere sensorische Eigenschaften als vergleichbare konventionelle Produkte.

Zielgruppe und Zielmarkt

Erster möglicher Verwerter der FuE-Ergebnisse ist die obstverarbeitende Industrie, insbesondere Hersteller von Konfitüren, Fruchtaufstrichen und Fruchtzubereitungen, in geringerem Maße Obstkonservenproduzenten. Mittels des entwickelten Verfahrens sind aus den empfindlichen Sammelsteinfrüchten qualitativ höherwertige Erzeugnisse mit größeren Fruchtstücken herstellbar.
Während Konfitüren und Fruchtaufstriche für den Einzelhandel produziert werden, werden Fruchtzubereitungen in sehr großen Mengen in der Molkerei-, Backwaren- und Eiscremeindustrie für die Herstellung von Fruchtprodukten eingesetzt. Durch die Anwendung texturstabilisierter Sammelsteinfrüchte können sensorisch bessere Produkte mit einer höheren Stückigkeit erzeugt und diesen Industriezweigen zahlreiche Impulse für Neuproduktentwicklungen geliefert werden.
Im Rahmen des Projektes wurden insbesondere tiefgekühlten Himbeeren für die Herstellung von Fruchtzubereitungen stabilisiert. Himbeeren besitzen im Vergleich zu anderen Obstarten eine höhere, thermische und mechanische Empfindlichkeit. Es ist davon auszugehen, dass die bei der Projektbearbeitung gesammelten Erkenntnisse und Erfahrungen unter Berücksichtigung der jeweiligen Rohstoffeigenschaften ebenfalls zur Strukturstabilisierung von weniger empfindlichen Obstarten sowie von Gemüse genutzt werden können. Darüber hinaus haben sich weitere Möglichkeiten zur Umsetzung der Projektergebnisse in anderen Feldern ergeben. Insbesondere sind die Anwendung von Vakuum zum gezielten Eintrag von Stoffen (Vakuuminfusion) ins Pflanzengewebe, die Nutzung der Sensorik in der Qualitätskontrolle und die Herstellung von Hydrogelen zu erwähnen.
Auf dem Gebiet der Vakuuminfusion wurde bereits ein neues Forschungsprojekt zur Beschleunigung der Milchsäurefermentation von Gemüse akquiriert. Ein weiteres Projekt zur Strukturstabilisierung von Erdbeeren wird vorbereitet.
Das bei dem Projekt aufgebaute Sensorikpanel hat bereits bei der sensorischen Qualitätsbewertung von Produkten im Zusammenhang mit den Entwicklungsarbeiten verschiedener weiterer Projekte mitgewirkt.