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Klärung der Ursachen eines bitteren Fehlgeschmacks bei Haselnüssen und Erarbeitung analytischer und biologischer Parameter für die Rohstoffkontrolle und Qualitätsoptimierung
Projekt
Förderkennzeichen: AiF 18040 N
Laufzeit: 01.01.2014
- 31.12.2016
Fördersumme: 456.950 Euro
Forschungszweck: Angewandte Forschung
Haselnüsse sind ein wichtiger Rohstoff für die Süßwarenindustrie und kommen u.a. bei der Herstellung von Tafelschokoladen, Pralinen, Brotaufstrich und Gebäck zum Einsatz. Mit ei-ner Menge von etwa 580.000 t pro Jahr (~85 % des Weltmarkts) ist die Türkei welt-weit der mit Abstand größte Haselnusserzeu-ger, gefolgt von Italien mit einem Produktions-volumen von jährlich etwa 90.000 t.
Die Verarbeitung des überwiegenden Anteils der europäischen Haselnüsse erfolgt in Deutschland (21 % der Exportmenge), Italien (17 %) und Frankreich (13 %). Haselnüsse für den deutschen Markt stammen hauptsächlich aus der Türkei und werden nur zu einem sehr geringen Teil aus Italien, Griechenland und Spa-nien importiert, in Deutschland werden dabei 61 % als Rohnuss importiert.
Um eine ganzjährige Versorgung der haselnuss-verarbeitenden Industrie mit dem nur einmal im Jahr geernteten wertvollen Rohstoff zu gewähr-leisten, müssen diese z.T. bis zu einem Jahr ge-lagert werden. Typischerweise erfolgt die Lage-rung der Nüsse ungeschält oder geschlagen oh-ne Beaufschlagung mit Schutzgas. Die Lagerfähigkeit der Haselnüsse stellt daher ein zentrales Qualitätskriterium der Rohware sowie der daraus hergestellten Folgeprodukte dar.
Bei sensorischer Prüfung zahlreicher Haselnuss-chargen verschiedener Erntezeitpunkte wurde in den letzten Jahren (2008 - 2012) immer wieder ein intensiver bitterer und langanhaltender Fehl-geschmack festgestellt. Die Unterschiede in der Lagerfähigkeit von Haselnüssen sind mit den gängigen Wareneingangskontrollen jedoch nicht zu erfassen. Da der Bittergeschmack auch nach dem Rösten der gelagerten Haselnüsse erhalten bleibt, gelangen fehlgeschmacksbehaftete Ha-selnüsse in verarbeitete Produkte und führen immer wieder zu Reklamationen durch die Kun-den.
Obwohl dieser Bittergeschmack ein zunehmen-der Grund für wirtschaftliche Schäden ist, kann die Qualitätsbeurteilung von Haselnussproben in der Industrie bis heute lediglich durch rein sen-sorische Analysen erfolgen, denn die den Fehl-geschmack verursachenden Inhaltsstoffe der Haselnuss sind bisher unbekannt. Zudem ist die sensorische Untersuchung von fehlgeschmacks-behafteten Haselnussproben in den Unterneh-men aufgrund dessen Qualität und Intensität äußerst schwierig, da fehlerhafte Nussproben einen mehrere Stunden lang anhaftenden unan-genehmen Nachgeschmack aufweisen. Dadurch müssen zwischen den Sensoriken lange Pausen eingehalten werden, wodurch eine zeitnahe Rohwarenbewertung nur schwer möglich ist.
Ziel des Forschungsvorhabens ist es, die für den bitteren Fehlgeschmack von gelagerten Ha-selnüssen verantwortlichen Schlüsselverbin-dungen auf molekularer Ebene zu charakterisie-ren und deren Vorläufer und Bildungsmecha-nismen aufzuklären. Da die Bitterstoffbildung offensichtlich von verschiedenen physiologi-schen und biochemischen Parametern beein-flusst wird, soll durch molekular-sensorische Studien, quantitative Messungen physiologi-scher Parameter, wie z.B. Enzymaktivitäten, sowie durch humansensorische Bewertungen der Einfluss der biologischen Heterogenität, der Herkunft, des Erntezeitpunkts und der Lage-rungsbedingungen auf die Bildung einzelner Schlüsselbitterstoffe ermittelt werden.
Auf Basis einer quantitativen Korrelation der identifizierten Schlüsselgeschmacksstoffe, de-ren nicht-bitteren Vorstufen sowie biologischer Indikatoren mit dem Auftreten des Fehlge-schmacks sollen abschließend Parameter zur Qualitätsprüfung sowie zur Verbesserung der Lagerfähigkeit erarbeitet werden. Durch die Entwicklung von spezifischen Schnellbestim-mungsmethoden soll damit der Industrie eine sichere Qualitätsbewertung von rohen Hasel-nüssen ermöglicht werden.
Wirtschaftliche Bedeutung:
Die deutsche Süßwarenindustrie ist sehr stark mittelständisch geprägt, der weit überwiegende Teil sind kleine und mittlere Unternehmen. In fast allen Fachsparten dieser Branche kommen zur Herstellung von finalen Produkten (z.B. Ta-
felschokolade, Riegel, Pralinen, Brotaufstriche, Gebäck, Nussmischungen, Speiseeis) Haselnüs-se zum Einsatz.
Die Hersteller von Rohmassen gehören der Zu-lieferindustrie an; ihre Haselnussprodukte ver-treiben sie sowohl an das Handwerk als auch an die verarbeitende Industrie. Diese Halbfabri-kate sind im Wesentlichen Nugatmassen, Nugatcremes, Haselnussmark, Pralinenmassen, Haselnussrohmassen, Haselnusspräparate.
Die Unternehmen der deutschen Süßwarenin-dustrie erwirtschaften pro Jahr ca. 12,5 Mrd. € Umsatz, die Produktionsmenge liegt insgesamt bei 3,7 Mio. t. Die Branche zählt ca. 50.000 Beschäftigte, besonderes Charakteristikum ist die hohe Exportorientierung mit einer Export-quote von 45 %.
Deutschland gehört zu den größten Haselnuss-Verarbeitern innerhalb der EU, nach Angaben der EU-Kommission importierte Deutschland im Zeitraum September 2011 bis August 2012 (entspricht einem Haselnusswirtschaftsjahr) ca. 80.000 t Haselnusskerne, was einem Warenwert von rund 440 Mio. € entspricht.
Abschnittsübersicht
Fachgebiete
- Verfahrenstechnik Lebensmittel
- Lebensmittelmikrobiologie
