Sammelsteinfrüchte sind mechanisch und thermisch hochempfindliche Rohstoffe. Sie werden beispielsweise bei den üblichen temperatur- und scherintensiven Verarbeitungsschritten zur Herstellung von Fruchtzubereitungen weitgehend zerstört. Aus ursprünglich hochwertigen Rohstoffen können dann nur Erzeugnisse mit minderen Anforderungen hergestellt werden. Die Zielstellung des Projektes bestand in der Entwicklung eines neuartigen Verfahrens zur Stabilisierung von Sammelsteinfrüchten in ihrem mikro- und makrostrukturellen Aufbau über die Schaffung eines Gelnetzwerkes innerhalb der Frucht. Dabei sollten die sensorischen Charakteristika der Früchte so wenig wie möglich beeinflusst werden. Da in der Regel tiefgefrorene Früchte als Rohstoff eingesetzt werden, sollte das neue Stabilisierungsverfahren weiterhin vorrangig zur Verfestigung von TK-Früchten geeignet sein.
Unter Laborbedingungen wurde eine gute Strukturstabilisierung der TK-Früchte durch die Anwendung von zwei Schritten (Zwei-Schritt-Verfahren) erzielt. Im Schritt 1 wurden durch die gezielte Einstellung eines Druckgradienten (Vakuuminfusion) niederveresterte Pektine in die Früchte eingebracht. Die niederveresterten Pektine wurden in einem Schritt 2 durch die Vakuuminfusion von Calciumverbindungen über die Bildung von Calciumbrücken vernetzt. Die Entesterung des fruchteigenen Pektins durch zugegebene Pektinmethylesterase (PME) unterstützte zusätzlich die Gelbildung im Gewebe. Es stellte sich allerdings als Nachteil dieses Laborverfahrens heraus, dass nach jedem Schritt eine Abtrennung und Wechsel der jeweiligen Infusionslösung unbedingt erforderlich war. Bei der Nutzung der Pektin-Infusionslösung zur anschließenden Vakuuminfusion der Calciumsalze trat eine so starke Gelbildung ein, dass der nötige Eintrag des Calciums ins Gewebe nicht mehr möglich war. Mit der Abtrennung der Infusionslösungen wurden aber auch lösliche Bestandteile aus den Früchten abgetrennt und die sensorischen Eigenschaften der stabilisierten Früchte beeinträchtigt.
Um die o. g. Verluste an löslicher Trockensubstanz zu senken und das Stabilisierungs¬verfahren an die technischen Gegebenheiten in fruchtverarbeitenden Firmen anzupassen, war das Stabilisierungsverfahren auf einen Schritt zu reduzieren (Ein-Schritt-Verfahren). Die unternommenen Maßnahmen zur Unterbindung der Gelbildung in der Infusionslösung brachten gleichzeitig eine Verschlechterung der beabsichtigten Gelbildung im Gewebe und somit eine ungenügende Gewebeverfestigung. Die Stabilisierung der TK-Früchte in einem Schritt war nur dann über die Vakuuminfusion von PME und Calciumcitrat sowie die ausschließliche Nutzung des fruchteigenen Pektins zur Gelbildung realisierbar. Ein entsprechendes Verfahren für die Strukturstabilisierung von TK-Himbeeren und eine anschließende Fruchtzubereitungsherstellung wurde unter Laborbedingungen entwickelt und bei großtechnischen Versuchen in einer Praxisfirma erprobt. Bei dem Verfahren konnten die gesamt anfallende Infusionslösung und die darin gelösten Geschmacks- und Aromastoffe in die Fruchtzubereitung integriert werden. Die mit den unter Praxisbedingungen stabilisierten Himbeeren hergestellten Produkte zeigten eine signifikant höhere Stückigkeit und bessere sensorische Eigenschaften als vergleichbare konventionelle Fruchtzubereitungen.
Über die Anwendung des neuen Verfahrens wären Unternehmen der Obstverarbeitungsindustrie sowie Anwender von Fruchtzubereitungen in der Milch-, Backwaren- und Eiscremeindustrie in der Lage, neue, qualitativ höherwertige Produkte auf den Markt zu bringen, in denen deutlich größere Fruchtstücke enthalten sind.
INNO-KOM-Ost, Marktorientierte Forschung
EuroNorm GmbH
ZUEGG Deutschland GmbH, Werneuchen
Beuth Hochschule für Technik Berlin, Labor für Lebensmitteltechnologie und-verfahrenstechnik
Dr. Rafael Valbuena
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