Funktionelle Fleischerzeugnisse aus analytischer Sicht
41. Kulmbacher Woche - Kurzfassung
Funktionelle Lebensmittel sind Nahrungsmittel, die zum Nähr- und Genusswert noch zusätzlich einen nachweislich positiven Effekt besitzen hinsichtlich Gesundheit bzw. Reduktion von Krankheitsrisiken, Leistungsfähigkeit oder Wohlbefinden.
Viele chronische Krankheiten sind (mit) abhängig vom Lebensstil und damit vermeidbar. Eine Änderung von Ernährung und Lebensstil ist jedoch nur in langen Zeiträumen zu erwarten, weshalb es erfolgreicher erscheint die Nahrungszusammensetzung direkt zu ändern als ausschließlich die Konsumenten zu einem anderen Verhalten zu bewegen. Es gilt Lebensmittel zu erzeugen, die den veränderten Lebens- und Essbedürfnissen besser gerecht werden. Die zunehmende Verbreitung von Übergewicht und Fettsucht stellt ein enormes gesundheitliches Problem dar. Mehr als 20 % der Erwachsenen in Deutschland sind adipös (BMI > 30), Tendenz steigend. Dramatisch ist auch die Zunahme der Adipositas im Kindesalter, insbesondere wegen der gesundheitlichen Konsequenzen. Durch Modifikation des Ernährungsverhaltens bzw. der Ernährung kann das Körpergewicht normalisiert werden, wobei gleichzeitig Risikofaktoren für kardiovaskuläre Erkrankungen, Metabolisches Syndrom und Typ 2 Diabetes gesenkt werden.
Im Hinblick auf funktionelle Fleischerzeugnisse (FF) ist sowohl die Reduktion der Gesamtfettaufnahme (Substitution von Fett durch Ballaststoffe) als auch der Austausch gesättigter Fette zugunsten einfach und mehrfach ungesättigter Fette (Omega-3-Fettsäuren) von Bedeutung. Darüber hinaus können Obst und Gemüse sowie die darin enthaltenen Sekundären Pflanzenstoffe (SPS) wie Glucosinolate, Polyphenole, Phytosterine oder Carotinoide durch ihre antioxidativen Wirkungen und durch Einfluss auf den Lipidstoffwechsel das Risiko für die o. g. ernährungsmitbedingten Erkrankungen senken. Zusätzliche Möglichkeiten für neue Inhaltsstoffe mit gesundheitlichem Zusatznutzen in FF wären Probiotika (Rohwurst), Vitamine oder Mineralstoffe.
Im Einzelnen wurde in Brüh-, Koch- und Rohwürsten Fett teilweise durch lösliche (Präbiotika: Inulin) und unlösliche Ballaststoffe (u. a. Weizenfasern) substituiert. In Kochwürsten konnte bis zu 20 % Fett durch in Wasser gelöstes Inulin ersetzt werden, was einem Inulinzusatz von ca. 5 % entspricht. Unlösliche Ballaststoffe wie Weizenfasern konnten dagegen nur in deutlich geringerem Ausmaß zugesetzt werden (ca. 1 %), da sie sonst das Mundgefühl negativ beeinflussten. Versuche mit hochungesättigten Lipiden (reich an Omega-3-Fettsäuren) zeigten, dass Rapsöl bis zu 25 % problemlos tierisches Fett ersetzen kann. Hingegen verliefen Versuche mit (raffiniertem) Fischöl in flüssiger Form bzw. als Pulver weniger erfolgreich. Letztere Version wurde aufgrund eines eklatanten Fischgeschmacks verworfen. Bei der flüssigen Form war ein deutlich weniger intensiver Geschmack nach Fisch festzustellen, allerdings wurde hier nur ca. 0,8 % zugegeben. Zudem wurde mit der Zugabe von pflanzlichen Zutaten mit SPS (z. B. Brokkolisprossen mit Glukosinolaten) experimentiert, wobei hier maximal 10 % zugesetzt wurden.
Zur Analyse von FF ist es zweckmäßig, sich zuerst mittels Vollanalyse ein Bild davon zu machen, ob sich und gegebenenfalls wie sich die Hauptbestandteile im Verhältnis zueinander verschoben haben. Der pH-Wert kann sich ebenfalls ändern, z. B. durch Zugabe von pflanzlichen Zutaten. Auch die Sensorik sollte hier nicht vergessen werden.
Mit Blick auf die oben ausgeführten Ziele bei FF ist das Augenmerk dann auf die Lipide zu lenken. Hier können Zusätze an ungesättigten Fetten (Omega-3-Fettsäuren) mittels Fettsäure-Spektrum (GC) bestimmt werden. In diesem Zusammenhang darf die damit einhergehende Oxidationsempfindlichkeit nicht vernachlässigt werden. Als summarisches Maß für oxidative Vorgänge können Fettkennzahlen wie die Thiobarbitursäurezahl oder gegebenenfalls die Peroxidzahl herangezogen werden. Ein spezifischer Parameter der Lipidoxidation im Hinblick auf gesundheitlich bedenkliche Substanzen ist die Analyse der Cholesteroloxide mittels GC/MS. Mit möglichen Veränderungen dieser reaktiven Verbindungen ist v. a. infolge der Lagerung zu rechnen.
Im Falle einer (teilweisen) Fettsubstitution durch Ballaststoffe sind diese zu erfassen. Inulin als löslicher Ballaststoff kann enzymatisch quantifiziert werden. Die dazu nötige Anpassung der Methode auf die Matrix Fleisch konnte erfolgreich durchgeführt werden. Der quantitative Nachweis der unlöslichen Ballaststoffe kann gravimetrisch erfolgen. Allerdings treten dann noch Schwierigkeiten auf, wenn lösliche und unlösliche Ballaststoffe gleichzeitig in einer Probe enthalten sind. Die Differenzierung des Inulins von unlöslichen Ballaststoffen in der Matrix Fleisch ist noch nicht möglich. Ziel ist es hier, Inulin bei der Bestimmung der unlöslichen Ballaststoffe quantitativ zu entfernen, damit man nicht falsch höhere Werte erhält. Entscheidende generelle Unterschiede - und damit Schwierigkeiten - zwischen der gewöhnlichen pflanzlichen Matrix zur Bestimmung von Ballaststoffen und der Matrix Fleisch bestehen u. a. in völlig unterschiedlichen Mengen an Fett, Protein und Ballaststoffen selbst.
Beim Zusatz von pflanzlichen Substanzen mit SPS sind letztere zu quantifizieren. Im Falle der Glucosinolate kann das gaschromatographisch erfolgen. Auch der Nachweis von Vitaminen bietet sich hier an. Darüber hinaus könnte mit pflanzlichen Komponenten Nitrat eingebracht werden, was zusammen mit Nitrit zu bestimmen wäre. In Verbindung mit pflanzlichen Zutaten könnten zudem (relativ hitzestabile) Enzyme zu negativen Veränderungen führen.
Quelle: Kulmbach [ MÜNCH, S. ]
