Neuigkeiten in der Lebensmittel- Gefrierforschung in Europa und ...

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Die derzeitigen Herausforderungen an die europäische Gefrierkostindustrie können wie folgt zusammengefasst werden: • Der Verbrauch von Tiefkühlkost pro Kopf liegt in der EU noch immer hinter dem der USA (Abb. 2). • Praktische Neuerungen werden von der Industrie noch nicht umgesetzt. • Die Gefrierkostherstellung und die dazugehörige Forschungsarbeit sind im Vergleich mit anderen High-Tech-Wirtschaftszweigen (IT, Elektronik, Kommunikation) für hochqualifizierte Experten und junge Spezialisten noch immer relativ unattraktiv. • Um nach dem Beitritt im EU-Raum konkurrenzfähig zu bleiben benötigen Beitrttskandidaten aus Zentral- und Osteuropa erhöhte Kühlraumkapazitäten und günstige Maschinen zur Gefrierkosterzeugung. 6 UK 29,3 kg France USA (45 kg) Japan (16 kg) 15,2 kg 12,2 kg 9,1 kg 6,9 kg Germany Abbildung 2. Jährlicher Pro-Kopf-Konsum von Tiefkühlkost in einigen EU-Ländern verglichen mit den USA und Japan (bezugnehmend auf das letzte Jahrzehnt des 20. Jahrhunderts, Quelle: Euromonitor). Spain Italy In Anbetracht dieser Tatsachen sollten Maßnahmen ergriffen werden, um die Kompetenz der in den betreffenden Bereichen beschäftigten Personen zu erhöhen und gleichzeitig das Interesse an Forschung im Gefriersektor zu erhöhen. Es ist unbedingt erforderlich die nationalen Institutionen und Gremien verstärkt auf die professionelle Entwicklungsarbeit der im Bereich der Kühltechnik tätigen Wissenschafter und Industriellen aus Europa und aus aller Welt hinzuweisen. Aus diesem Grund stellt dieser Flair-Flow-Bericht mehrere innovative Studien zum Thema «Individual Quick Freezing» (IQF) auf leicht verständliche Weise vor, um europäische Klein- und Mittelbetriebe über die möglichen Vorzüge einer verstärkten kommerziellen Anwendung dieser IQF-Methoden zu informieren. 7
II- Stand der Technik und konventionelle Gefriermethoden Anfang des 20. Jahrhunderts experimentierten viele Menschen mit mechanischen und chemischen Methoden der Haltbarmachung von Nahrungsmitteln. Vor etwas mehr als 70 Jahren entdeckte Clarence Birdseye einen Weg, Nahrungsmittel schockzufrieren – eine der bedeutendsten Entwicklungen in der Geschichte der Nahrungsmittelindustrie. Während eines Arktisaufenthaltes konnte Birdseye beobachten, dass die Kombination von Eis, Wind und niedriger Temperatur frisch gefangenen Fisch fast augenblicklich einfror. Noch bedeutender war die Entdeckung, dass dieserorts gefrorener Fisch nach der Zubereitung in Geschmack und Konsistenz kaum von frischem Fisch zu unterscheiden war. Nach jahrelanger Arbeit entwickelte Birdseye ein System, bei dem Fisch, Fleisch und Gemüse in wasserdichte Kartonschachteln verpackt und unter Druck schockgefroren wurden (US Patent Nr. 1,773,079, 1930). Er konzentrierte sich daraufhin verstärkt auf den Verkauf und entwickelte Methoden für Herstellung, Transport und Verkauf von Gefrierkost (z.B. die Konstruktion von Doppelplattenfrostern und Geschäftsvitrinen; Anmieten von Kühlwaggons für den Bahntransport; Verkauf von Gefrierkost in Springfield, Massachusetts, 1930). So entstand die weltweit erste Kühlkette für Gefrierkost, die bald zu einer Legende wurde. Das Schockgefrieren setzte sich als kommerzielle Langzeit- Konservierungsmethode für verderbliche Lebensmittel durch und trug so wesentlich zur Verbesserung der Lebensqualität in den Industrienationen bei. Die Gefriergeschwindigkeit wirkt sich stark auf die Qualität von Gefrierkost aus. Der überwiegende Wasseranteil sollte schnell zu einer feinkörnigen Kristallstruktur gefroren werden, um so Schaden am Zellgewebe zu vermeiden und schädliche mikrobiologische Prozesse zu unterbinden (Abb. 3). 8 Zellmembran Zelle Ursprüngliche Zellen Eiskristalle Kristallisation und Migration des Wassers während des Gefriervorgangs Wasserfluss Geschrumpfte Zelle und zerstörtes Gewebe Nach normalem Gefriervorgang Weniger beschädigtes Gewebe mit aufrechterhaltener Hülle Nach Schockgefrieren Abbildung 3. Die entscheidende Bedeutung der Gefriergeschwindigkeit auf die Qualität des Endproduktes. Grundlegenden Überlegungen zur Wärmeleitung zufolge können die erwünschte Verkürzung der Gefrierdauer und der damit verbundene erhöhte Durchsatz an Gefriergut durch folgende Maßnahmen erreicht werden: (i) niedrigere Temperatur des Gefriermediums (resultiert für gewöhnlich in höheren Investitions- und Betriebskosten der zum Einsatz kommenden Kühlgeräte), (ii) einen verbesserten Wärmeübertragungskoeffizienten (durch Erhöhung der Gefriermittelgeschwindigkeit und Grenzflächenturbulenzen, Einbeziehung von Oberflächenphasenwechseleffekten und reduzierter Verpackung) und (iii) Verringerung der Größe des Gefrierguts (durch individuelles Einfrieren kleinerer und der Zuschneidung größerer Produkte). 9
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