Dielektrisches Verhalten von Fleisch und Fleischzubereitungen

Die sog. dielektrische Erwärmung, also das Nutzen hochfrequenter Magnetfelder zur Erwärmung resp. -garung von Lebensmitteln, basiert auf der Anregung polarer Moleküle in Lebensmitteln. Naturgemäß bestimmt deren Anteil, räumliche Verteilung und auch deren spezifisches Verhalten im Wechselmagnetfeld das Erhitzungsverhalten und die Wärmeverteilung im zu erhitzenden Gut.

In ihrer Arbeit A survey of the dielectric properties of meats and ingredients used in meat product manufacture untersuchten J. G. LYNG, L. ZHANG und N. P. BRUNTON das dielektrische Verhalten von Fleisch und Fleischzubereitungen sowohl in Mikrowellen- als auch Hochfrequenzfeldern. Als Untersuchungsmaterialien dienten schiere Muskulatur und Fettgewebe verschiedener Tierarten. Untersucht wurden Huhn-, Lamm-, Rind-, Schwein- und Truthahnfleisch, als Fettgewebe diente Rückenspeck. An wässrigen Lösungen und Suspensionen wurden zudem noch eine große Anzahl bei der Fleischverarbeitung üblicher Zutaten und technologische Hilfsstoffe bezüglich ihres dielektrischen Erhitzungsverhaltens untersucht.

Außerdem wurden von den sich am besten und am schlechtesten erhitzenden Stoffen Mischungen mit schierem Rindfleisch angefertigt. Insgesamt handelte es sich um 42 verschiedene Probenmaterialien. Erhitzt wurde mit Wechselmagnetfeldern bei den beiden üblichen Industriefrequenzen 27,12915 MHz (= Hochfrequenz) HF und 2,45 GHz (= Mikrowelle MW).

Es zeigte sich, dass sowohl die Frequenz des Wechselmagnetfeldes als auch die Zusammensetzung des Erhitzungsgutes einen Einfluss auf das dielektrische Verhalten haben. Bei den niedrigeren Mikrowellenfrequenzen reagiert das dielektrische Verhalten empfindlicher auf Unterschiede in der Probenzusammensetzung. Die Autoren sehen darin sogar eine mögliche Nutzung dieses Effektes als Messverfahren zur Analyse von Fleischwaren. Die diversen untersuchten wässrigen Lösungen verhielten sich jedoch identisch bei beiden Frequenzen und konnten konzentrationsabhängig in zwei Gruppen, in Substanzen mit erhöhter und mit reduzierter dielektrischer Aktivität im Bezug auf reines Wasser, unterteilt werden.

Wurden diese Substanzen zusammen mit reinem Fleisch in bei der Fleischwarenherstellung praxisüblichen Konzentrationen erhitzt, so korrelierte deren dielektrisches Verhalten aber schlecht mit dem Temperaturanstieg der diversen Proben. Nach LYNG, ZHANG und BRUNTON unterstreicht dies den Einfluss noch anderer Faktoren außer dem rein dielektrischen Verhalten bei der Ausbildung eines spezifischen dielektrischen Erhitzungsverhaltens von Fleischwaren, wie z. B. die spezifische Wärmekapazität.

Aus dem Mitteilungsblatt der Fleischforschung Kulmbach (2005) 44, Nr. 167 – Praxis-Informationen Seite 23 - Wir danken für die Genehmigung.