Die Frankenförder Forschungsgesellschaft (FFG) hat eine Technologie entwickelt, die es ermög-licht, die Haltbarkeit von Geflügelschlachtkörpern durch den Einsatz einer Stabilisierungsemulsion mit dem Zusatz von Antioxidantien zu verlän-gern. Dabei war es eine notwendige Bedingung des Forschungsprojektes, dass die sensorischen Eigen-schaften des Geflügels nicht negativ beeinflusst werden. Die Hähnchen wurden mit einer Emulsion beimpft und thermisch vorbehandelt, um für Grill-stationen qualitativ stabile Produkte bereitzustellen.
Haltbarkeit von Grillhähnchen
Im Jahr 2010 wurden laut Statistischem Bundesamt 591,17 Mio. Hähnchen geschlachtet. Das bedeutet eine Verdopplung der Menge im Verlauf der letzten zehn Jahre. Vor allem Grillhähnchen sind bei den Verbrauchern sehr beliebt. Dazu werden neben der häuslichen Zubereitung vorrangig Grillstationen genutzt, die sich dem schwankenden Kundenstrom mit der Bereitstellung der Hähnchen anpassen müssen. Hier gilt die besondere Aufmerksamkeit der Qualität, Haltbarkeit und Verkaufsfähigkeit der Hähnchen.
Geflügel ist auf Grund von mikrobiologischen Risiken ein hygienisch riskantes und hinsichtlich der Produktsicherheit kritisches Produkt. Wiederholt epidemische Ereignisse sowie das hohe Risiko einer Kontamination der Produkte mit mikrobiellen Keimen wie Salmonellen und Campylobacter machen die Entwicklung einer Technologie zur Minimierung der Gefahren sinnvoll.
Ein weiterer Punkt ist die Vermeidung von oxidativen Verderbnisprozessen im Geflügelschlachtkörper. Hierbei gilt es, durch innovative Stabilisierungssysteme die Fettoxidation zu verhindern und dadurch die Produktsicherheit und Lagerstabilität der Hähnchen zu erhöhen. Die Grillstationen sollen damit in die Lage versetzt werden, qualitativ und sensorisch hochwertige Produkte anzubieten, die über einen definierten Lagerzeitraum die vorgegebenen hygienischen und qualitativen Parameter erfüllen.
Beschreibung des Projektes
Im Rahmen der Forschungsarbeiten wurde ein mehrphasiges Stabilisierungssystem entwickelt. Die Geflügelschlachtkörper wurden mit einer Emulsion aus natürlichen Antioxidantien und Gewürzen beimpft, unter anderem mit einem kontaktlosen Injektor. Daran schloss sich eine thermische Vorbehandlung (Vorgaren beziehungsweise Vorgrillen) an, um die Stabilität des Produktes während einer definierten Lagerzeit zu gewährleisten und der Grillstation eine Einsparung von Zeit und Energie infolge eines verkürzten Endgrillvorganges zu ermöglichen. Im Einzelnen wurden folgende Arbeitsschritte durchgeführt:
-Entwicklung eines mehrphasigen Stabilisierungssystems mit Zusatzstoffen (Antioxidantien);
-Injektion geeigneter Zusatzstoffe in Form von dispersen Emulsionen (zum Beispiel einer Kombination wasserlöslicher und fettlöslicher Vitamine) in den Geflügelschlachtkörper, um oxidative, mikrobiologische und sensorische Veränderungen des Geflügels zu verhindern;
-Einbringen der dispersen Zusatzstofflösungen ins Produkt mittels einer kontaktlosen Injektion;
-Durchführung von Garversuchen nach der Schlachtung ohne Qualitätsminderung des Produktes;
-Verlängerung der Lagerfähigkeit/Haltbarkeit auf zehn Tage bei +4 °C durch die Verzögerung des oxidativen und mikrobiologischen Verderbs, unter Vermeidung sensorischer Fehlprodukte und zur Vorbereitung der Schlachtkörper für den Verkauf an Grillstationen.
Injektion von emulgierten Antioxidantien
Als Erstes wurden mehrere Versuchsreihen zur manuellen Injektion von verschiedenen emulgierten Laken in Geflügelschlachtkörper durchgeführt. Dabei kam es auf das Verhalten der viskosen Emulsionen während des Einspritzens in die Grillhähnchen sowie auf die richtige Wahl der Kanülendicke bei der Spritze an. Den Hähnchen wurden immer 10 Prozent Lake/Körpergesamtgewicht injiziert. Dazu fanden Injektomatspritzen mit Kanülendicken zwischen 0,9 u 40 mm und 1,8 u 40 mm sowie eine konventionelle Bratensaftspritze Anwendung. Die Lake wurde in den gesamten Geflügelschlachtkörper (Brust, Keulen, Flügel und Rücken) verteilt eingespritzt, um eine vollständige Behandlung des Hähnchens zu erreichen. Die hierzu verwendeten Laken wiesen noch keine Antioxidantien auf, waren jedoch mit verschiedenen Emulgatoren angereichert. Sie setzten sich weiterhin aus Wasser, Öl und Gewürzen zusammen.
Die Kanülengröße von 1,8 u 40 mm erwies sich als geeignetste und wurde dementsprechend bei anschließenden Versuchen angewandt. Die Kanüle verstopfte nicht und die Lake war leicht aufzuziehen. Die kleineren Kanülen und die konventionelle Bratensaftspritze waren ungeeignet. Die gewählten Hähnchenbereiche Brust, Keulen, Flügel und Rücken erwiesen sich zur Verteilung der Lake im Geflügelschlachtkörper als gut gewählt.
In weiteren Versuchen wurden wiederum verschiedene Laken getestet, die jedoch mit Antioxidantien angereichert waren. Als Antioxidantien fanden verschiedene Vitamine in unterschiedlichen Konzentrationen und Mischungen Anwendung. Die Emulsionen wiesen eine cremige Konsistenz auf und ließen sich gut in die Hähnchen einbringen. Als Kontrollcharge wurde immer eine reine konventionelle Gewürzlake verwendet.
Zur sensorischen Bewertung der eingesetzten Emulsionen wurden die Hähnchen nach der Behandlung gegrillt. Um den Verbleib der Emulsionen im Geflügelschlachtkörper während des Behandlungs- und Garprozesses zu kontrollieren, erfolgten Gewichtserfassungen vor der Injektion, nach der Injektion und nach dem Grillen. Dabei wurde festgestellt, dass die Hähnchen durchschnittlich 8,2 Prozent mehr Gewicht nach der Injektion der Laken aufwiesen. Das bedeutete, dass die angestrebten zehn Prozent Gewichtszuwachs durch das Injizieren der Emulsionen nicht vollständig erreicht wurden, da die Lake teilweise während der Injektion an den Einstichstellen austrat. Nach dem Grillen wiesen die Hähnchen einen durchschnittlichen Gewichtsverlust im Vergleich zum Ausgangsgewicht vor der Injektion der Lake von 28,1 Prozent auf (Grafik 1).
Die sensorischen Bewertungen bescheinigten einen guten Geschmack der mit den emulgierten Antioxidantien beimpften Hähnchen. Mikrobiologische Untersuchungen konnten die Unbedenklichkeit der Produkte beweisen. Die Untersuchung der Peroxidzahl als Nachweis für den Fettverderb zeigte keine Auffälligkeiten.
Verteilung der Emulsion im Hähnchen
Um die mögliche Verteilung der Lake im Hähnchen sichtbar zu machen, wurden Versuche durchgeführt, bei denen die Lake mit dem Farbstoff Fettblau versetzt wurde. Alle diesbezüglichen Versuchsreihen zeigten eine nahezu gleiche Verteilung der Lake im Hähnchen. Zur Kontrolle der Lakeverteilung wurden die Hähnchen an den meistbeimpften Stellen (Brust, Rücken, Keule und Flügel) aufgeschnitten. Überprüft wurde, inwiefern die Lake in das Hähnchen hineindiffundiert war. Unabhängig von verschiedenen Einwirkzeiten der Lake wurde festgestellt, dass die Lake nicht ins Hähnchenfleisch diffundiert war. Die Lake verteilte sich unter der Hautoberfläche des Hähnchens und sammelte sich in den Hohlräumen.
Dieser Umstand änderte sich auch nicht nach dem Grillen der Hähnchen. Es konnte nur eine geringe Diffusion der mit dem Farbstoff angereicherten Lake in das Hähnchenfleisch beobachtet werden. Die Lake konzentrierte sich auch hier an den Einstichstellen.
Praxisversuche mit einem Nadelinjektor
Für erste Versuche unter großtechnischen Bedingungen wurde zum Beimpfen der Hähnchen mit emulgierten Antioxidantien ein Nadelinjektor verwendet. Zum Einsatz kamen drei unterschiedliche Laken, davon zwei mit Antioxidantien, Emulgator und Gewürzmischung sowie eine Lake mit reiner Gewürzmischung, um unterschiedliche Produkte für die anschließende sensorische Beurteilung zu erhalten. Wie in den vorangegangenen Laborversuchen wurde auch hier angestrebt, zehn Prozent Lake entsprechend des Hähnchengewichtes zu injizieren. Der Nadelinjektor hatte eine Reihe mit 16 Nadeln, wobei der Durchmesser einer Nadel 3 mm betrug. Die Handhabung erwies sich als schwierig, da für eine vollständige Behandlung der Hähnchen diese nach der ersten Beimpfung gewendet und ein zweites Mal in den Nadelinjektor eingebracht werden mussten. Jedoch gelang es nicht, allen Hähnchen zehn Prozent Lake zu injizieren. So gab es bei einigen Proben nur Gewichtszunahmen zwischen 5,3 und 6,5 Prozent. Nach dem Beimpfen erfolgte ein Vorgaren im Garofen. Für die sensorische Bewertung nach zwei, fünf und sieben Tagen wurden die Hähnchen am jeweiligen Bewertungstag fertig gegrillt.
Als problematisch erwies sich bei dieser Art der Beimpfung, dass die Geflügelschlachtkörper infolge der Behandlung mit den Nadeln erhebliche Verletzungen, wie kleine Einstichlöcher und vereinzelte Risse der Hähnchenhaut, aufwiesen und nicht mehr ansprechend aussahen. Durch die Beschädigungen verloren sie während der nachfolgenden Behandlungsschritte weitere Lake. Nach dem Vorgaren und dem anschließenden Vakuumieren der Hähnchen war ein starker Fleischsaftverlust zu beobachten. Für anschließende Versuche wurde deshalb eine andere Technik gewählt.
Untersuchungen der Gewichtsänderungen ergaben für die drei Chargen während der verschiedenen Behandlungsschritte ähnliche Werte. So wiesen die Hähnchen nach dem Grillen einen durchschnittlichen Gewichtsverlust im Vergleich zum Ausgangsgewicht vor der Injektion der Lake von durchschnittlich 32 Prozent auf (Grafik 2).
Praxisversuche mit einem kontaktlosen Injektor
Für weitere Praxisversuche zum Beimpfen von Geflügelschlachtkörpern mit emulgierten Antioxidantien wurde ein kontaktloser Injektor verwendet. Es wurde bei dieser Technologie davon ausgegangen, dass sich durch die Verwendung von Druckluft die Lake besser im Hähnchen verteilen würde und so eine vollständige Behandlung möglich wird. Die Dosierung des hochviskosen Stabilisierungssystems von zehn Prozent des Hähnchengewichtes konnte genauer vorgenommen werden, da diese an dem Gerät automatisch eingestellt wurde.
Eine Verletzung des Geflügelschlachtkörpers durch Nadeln wurde vermieden, wodurch der Austritt der Lake verringert war. Die Versuche wurden mit zwei unterschiedlichen Laken durchgeführt, wobei eine nur die reine Gewürzmischung enthielt. Die andere Emulsion hatte neben der Gewürzmischung einen Emulgator sowie verschiedene Antioxidantien als Bestandteile. Nach dem Beimpfen der Hähnchen mit den emulgierten Antioxidantien wurden diese vorgegrillt und über einem Zeitraum von sieben Tagen im Kühlschrank bei +3 °C gelagert, um die Haltbarkeit zu testen.
Es erfolgte eine sensorische Bewertung der Hähnchen nach zwei, fünf und sieben Tagen. Dazu wurden die Hähnchen ein zweites Mal gegrillt, bis sie verzehrfertig waren. Die sensorischen Bewertungen ergaben, dass die Hähnchen auch nach einer Lagerzeit von sieben Tagen keine negativen sensorischen Abweichungen aufwiesen. Daher konnte davon ausgegangen werden, dass die Antioxidantien im gesamten Geflügelschlachtkörper gegen einen Verderb des Fettes gewirkt haben und in Kombination mit dem Vorgrillen eine verlängerte Haltbarkeit erreicht wurde.
Während der verschiedenen Behandlungsschritte wurden die Gewichte der Hähnchen erfasst. Die Charge mit der reinen Gewürzmischung wurde nicht vorgegart, wodurch sich ein anderes Bild des Gewichtsverlaufes ergab. Im Gegensatz zum Anfangsgewicht vor der Injektion der Lake wurden jedoch in diesem Versuch bei beiden Chargen die geringsten Gewichtsverluste nach dem Grillen festgestellt. So lagen sie bei der Charge mit reiner Gewürzmischung bei durchschnittlich 16,8 Prozent und bei der Charge mit Emulgator und verschiedenen Antioxidantien bei 21,2 Prozent (Grafik 3).
In weiteren Praxisversuchen wurde als alternative Behandlungsmethode zum Vorgrillen der mit emulgierten Antioxidantien beimpften Geflügelschlachtkörper das Vorgaren im Garofen getestet. Hierbei musste festgestellt werden, dass die Hähnchen einen Kochgeschmack aufwiesen, wodurch die sensorische Bewertung negativ ausfiel. Für die Festlegung der optimalen Methode zum Vorgaren beziehungsweise Vorgrillen der Hähnchen sowie der Parameter für die praktische Anwendung sind weitere Untersuchungen notwendig.
Kosten und Nutzen
Die Anwendung des im Rahmen des Forschungsprojektes entwickelten Verfahrens ist möglich. Zu bedenken sind jedoch relativ hohe Investitionskosten für die Produktion beimpfter und vorgegarter Hähnchen im industriellen Maßstab. Eine kontinuierliche Anlage des kontaktlosen Injektors mit einem Durchsatz von 10.000 Hähnchen pro Stunde würde circa 1,3 Mio. Euro kosten. Um die Hähnchen für die Grillstationen beziehungsweise für eine Verkürzung der Grillzeit vorzubereiten, sollte sich direkt an die Injektion der Emulsion eine Anlage zum Vorgaren der Geflügelschlachtkörper anschließen. Diese umfasst ein weiteres Investitionsvolumen in Höhe von rund 500.000 Euro.
Diese Kosten sind zwar relativ hoch, jedoch können durch die bereits vorbehandelten Grillhähnchen auch höhere Abgabepreise realisiert werden. Das liegt daran, dass die Hähnchen eine definierte verlängerte Haltbarkeit besitzen, ihr qualitativer und hygienischer Zustand erheblich verbessert wird und ein Halbfertigprodukt angeboten werden kann, das zur Erleichterung der Arbeit und der Kosteneinsparung an der Grillstation beiträgt.
Insgesamt kann festgestellt werden, dass sich das Verfahren infolge der hohen Investitionskosten besonders für Unternehmen lohnt, die die Grillhähnchen herstellen und in eigenen Grillstationen vermarkten, wodurch eine geschlossene Kette von der Produktion bis zum Absatz entsteht. Jörg-Thomas Mörsel,
Alma Joldi´c, Martina Kühnel,
Claudia Mörsel, Sascha Stürzer,
Walther Heller, Doreen Sparborth