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Untersuchungen zur Formulierung und Strukturgebung von koextrudierten Geflügelkollagenhüllen
Projekt
Förderkennzeichen: AiF 17478 N
Laufzeit: 01.01.2012
- 31.12.2014
Fördersumme: 249.550 Euro
Forschungszweck: Angewandte Forschung
Die deutsche Fleischwarenindustrie gehört trotz ihrer mittelständischen Struktur zu den umsatzstärksten Einzelbranchen der Lebensmittelindustrie und verzeichnet wachsende Exportaktivitäten. Essentieller Bestandteil jeder Wurstwarenherstellung ist die Abfüllung in Hüllen. Prozentual werden bei der Wurstwarenherstellung zu ca. 50 % Naturdärme eingesetzt, wobei weltweit der Wert des Naturdarmmarktes auf rund 2 Mrd. € geschätzt wird. Das stetige Wachstum im Bereich der Wurstwaren bringt allerdings zunehmend Probleme für deutsche Fleischwarenhersteller mit sich. So kam es auf dem Naturdarmmarkt in den letzten Jahren zu erheblichen Rohmaterialverknappungen und Preissteigerungen. Die steigende Nachfrage und steigende Qualitätsansprüche erfordern zunehmend den Einsatz kontinuierlicher Herstellungsprozesse in der Fleischwarenindustrie. Nur diese ermöglichen es, die zunehmend großen Mengen an qualitativ hochwertigen Wurstwaren hygienisch zu produzieren. Da Naturdärme aber nicht in kontinuierlichen Produktionslinien eingesetzt werden können, in denen Fleisch, Fett, Salz und Gewürze kontinuierlich zerkleinert, emulgiert, in Hüllen abgefüllt, gebrüht, fermentiert oder geräuchert werden müssen, werden kontinuierlich produzierbare Hüllensysteme benötigt.
Eine Alternative zu den Naturdärmen könnten verzehrbare Hüllen auf Kollagenbasis sein. Kollagen wird vorwiegend aus Rinderspalt, der bindegewebshaltigen Zwischenschicht zwischen Ober- und der Unterhaut, einem Nebenprodukt der Schlachtung oder Gerbung, gewonnen. Wird das Kollagen durch geeignete Verfahren extrahiert und in eine Gelform gebracht, so kann es mittels kontinuierlicher Koextrusionsverfahren strukturiert und um das Wurstbrät herum in Form eines homogenen Films aufgebracht werden. In einem der Extrusion nachgeschalteten Schritt wird das KOllagengel dann physikalisch, z.B. mit einer gesättigten Kochsalzlösung, und/ oder chemisch, z.B. mit Flüssigrauch, vernetzt. Gefordert wird, dass gebildete Kollagenfilme im Endprodukt Eigenschaften besitzen, die mit denen der Naturdärme vergleichbar sind.
Auf die Formulierung und Verarbeitung des Kollagens kommt hierbei eine Vielzahl an Anforderungen zu, die momentan aufgrund unzureichender Kenntnisse nur schwer zu erfüllen sind. So müssen die KOllagenfasem im Gel vor der Vernetzung zunächst ausgerichtet und strukturiert werden. Damit werden Normalspannungseffekte reduziert, welche die Ausbildung eines gleichmäßigen Films behindern würden. Danach wird das Gel vernetzt, wobei die so gebildete Kollagenhülle eine ausreichende Festigkeit und Elastizität besitzen muss. Damit wird gewährleistet, dass die Hülle sich beim Erhitzen dehnt und nicht platzt, Schließlich darf sich die Hülle während der Lagerung nicht vom Produkt lösen.
Ein weiteres Problem ist, dass momentan nur Rinderkollagen für die Koextrusion zur Verfügung steht. Im Bereich der Wurstwaren findet das Wachstum aber nicht gleichmäßig über alle Fleischsorten bzw. Tierarten hinweg statt. So erfuhren in Deutschland in den letzten drei Jahren vor allem die Geflügelwaren mit rund 10 % das größte Wachstum, wobei sich in anderen europäischen und amerikanischen Märkten ähnliche Entwicklungen beobachten lassen. Die kontinuierliche Herstellung einer reinen Geflügelwurst ist jedoch aufgrund fehlender Untersuchungen zur Hüllenproduktion mit Hühnerkollagen momentan nicht möglich. Ließen sich Geflügelkollagenhüllen herstellen, so könnte damit auch der wachsende ethnische Lebensmittelmarkt, zu dem z.B. Koscher- und Halal-Produkte gehören, verstärkt bedient werden. Im Gegensatz zu Rinderkollagen, das oft aus ethnisch nicht-zertifizierten Gerbereinebenprodukten gewonnen wird, kann Geflügelkollagen aus oftmals bereits zertifizierten Schlachtabfällen extrahiert werden.
Ziel des Forschungsvorhabens ist es, die Zusammenhänge zwischen den Eigenschaften von Geflügelkollagenen (Huhn und Pute), dem strukturgebenden Extrusions- und Vernetzungsprozess und den Eigenschaften des Endprodukts, zu untersuchen, um das Rohstoffsortiment von Naturdärmen zu ergänzen.
Abschnittsübersicht
Fachgebiete
- Verfahrenstechnik Lebensmittel
