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Staatliche Fachschule für Lebensmitteltechnik Kulmbach
Interaktiv
#1

Stickstoffkutter - ja oder nein und mikrobiologischer Einfluss hoher Kuttertemperaturen

in Diskussionen 30.04.2009 20:14
von Thomas Eberle | 38 Beiträge | 21 Punkte
Unser Forummitglied Dirk Buhr hinterfragte im Diskussionsforum zur Kuttertemperatur mehrere Folgethemen:

"Also stelle ich fest das jeder der teures Geld in eine Stickstoffanlage investiert hat, irgendwie etwas verkehrt gemacht hat (zumindest wenn wir über Brühwurst reden)."

und

"Wie hoch ist der mikrobiologische Einfluss solch hoher Kuttertemperaturen (Keimzahlen, Haltbarkeit)?"!

Damit die Themen sauber getrennt sind, habe ich mir die Freiheit genommen, für diese Themen eine neue Diskussion mit ein paar "kurzen" Anmerkungen zu starten. Viel Spaß beim Lesen!

So, Herr Buhr, ich habe zwar noch keine Luft für die Beantwortung all Ihrer Teilfragen, aber ich werde mich systematisch durcharbeiten – nach dem Motto – Fortsetzung folgt.

Damit Sie als Außenstehender wissen, warum wir „so frech“ sind, altgediente Lehrmeinungen anzuzweifeln, ein paar Ausführungen zum Erkenntniszuwachs der Lehrenden an unserer Ausbildungseinrichtung, wobei ich nur ein Beispiel von unserem Kollegium (davon drei Dr.Ing. und zwei Dipl.Ing., alle mit längerer Praxiserfahrung) bin.

Anmerkungen
1.
Unsere Studenten kommen aus der Praxis und reden mit uns; und worüber reden Metzger wenn Sie beinander sind – zu 90% geht es um die Wurst. Bei dieser Vielzahl unterschiedlicher Praxiserfahrungen kristallisieren sich immer wieder Gemeinsamkeiten heraus, die im Wiederspruch zur Theorie/Lehrmeinung stehen.
2.
Schon zu meinen Zeiten als Student (habe intensiv auf Schlachttechnik in den 80-iger gearbeitet – logisch für einen Kopfschlächter der Dipl. Ing. an der Uni werden wollte) konnte ich in Einzelfällen sehr genau zuordnen – das Forschungsvorhaben und den späteren Arbeitgeber/Förderer (damals im Bereich Elektro- und Kohlendioxidbetäubung). Auch wir müssen aufpassen, dass wir unsere Objektivität behalten – auch wir benötigen Sponsoren (z.B. Air Liquide ist einer der größten Sponsoen bei Verbrauchsmaterialien für unser Haus - wir verbrauchen pro Jahr für ca. 5000 - 7000 € technische Gase - als Schule!!!). Aber – unsere Partner wissen – auch ein negatives Ergebnis ist ein Ergebnis – und wenn man damit positiv umgeht, können die richtigen unternehmerischen Weichen gestellt werden.
Aber seit dieser Zeit hinterfrage ich immer wieder, ob Objektivität bei der Vermittlung von Wissen im Vordergrund steht, oder Verkaufsziele – bis hin zu anderen subjektiven Faktoren. Ich war selber einmal Verkäufer, und ich kann mich immer noch erinnern wie ich Produkte – ich sag mal ohne die volle Wahrheit zu sagen – angeboten habe.
3.
Wir führen jedes Jahr dutzende s.g. Standardversuche mit mehreren Chargen auf industrieller Produktionstechnik durch. Zusätzlich kommen ca. 7 – 10 Projekte mit unseren industriellen Partnern, die 8 – 12 Versuchstage a 4 – 6 Chargen beinhalten. Viele dieser Projekte beinhalten nicht nur konkrete Aufgabenstellungen der Praxis – es wird bei der Themenvorgabe/- absprache auch sehr oft meine ständige Neugierde berücksichtigt. Bei den Standardversuchen bin ich noch freier. Und immer, wenn sich Widersprüche zwischen Theorie und Praxis ergeben, oder irgendjemand die Bockwurst neu erfunden hat, probieren wir dies irgendwie in den Standardversuchen aus oder lassen Teile in die Projekten einfließen. Da ich bei all diesen Versuchen von der Planung, Durchführung bis zur Messung nicht nur persönlich anwesend bin, sondern auch z.T. mitarbeite (und dies schon seit fast 20 Jahren), beruht der Erkenntniszuwachs aus eigener praktischer Erfahrung in Kombination mit einem umfangreichen theoretischen, naturwissenschaftlich fundamentierten Grundlagenwissen. Wenn Sie unter Lemitec.de sich bei den Downloads (http://lemitec.de/load.php?name=MFMedia) die KUNO 2005 herunterladen, können Sie ab Seite 10 anhand des Posters und der Zusammenfassung vielleicht nachvollziehen, wie die Bearbeitung einer derartigen Thematik z.B. zum Feinzerkleinerungsprozess in unserem Hause erfolgt.
4.
Wir schauen von unseren Arbeitsräumen nicht nur direkt auf die ehemalige BAFF (heute MRI), sondern führen mit einigen Wissenschaftlern auch immer wieder Fachdiskussionen zu offenen Fragen. Bei Kuttertechnologie ist mein Ansprechpartner Dr. Hammer, der in den letzten Jahren sehr intensiv auf dem Gebiet der Kuttertechnologie gearbeitet hat.


Wohlgemerkt, meine Anmerkungen zur Kuttertemperatur stellt meine Erfahrung dar – die ich mir über lange Zeit erarbeiten musste – welche aber im Widerspruch zur bisherigen Lehrmeinung steht.

Nun zum

Stickstoff.

Bei einer bestimmten Produktgruppe auf dem Brühwurstsektor ist der Einsatz cryogener Gase (Stickstoff oder Sauerstoff), schon um die Auflagen hinsichtlich der Temperatur durch die VO (EG) 853/2004 für Fleischzubereitungen einzuhalten, die praktikabelste Lösung. Diese Kältegase können beim Kuttern, aber auch bei der vorgelagerten Produktionsstufe (dem Mischen/Standardisieren), zum Einsatz kommen.

Bei der klassischen Brühwurstproduktion – mehr Nein als Ja – wohlgemerkt, nach meinem jetzigen Wissenstand, nicht nach dem vor vier/fünf Jahren.

Das Ja trifft meinerseits dann zu, wenn der Eintrag der mechanischen Energie indirekt über den Temperaturverlauf gesteuert wird. Dann ist eine exakte Standardisierung der Ausgangstemperatur erforderlich. Es gibt aber nach meiner Meinung kostengünstigere Methoden den Eintrag der mechanischen Energie zu steuern.

Die früheren Verkaufsargumente hinsichtlich der Vermeidung einer Denaturierung der funktionellen Proteine basierten auf dem damaligen Kenntnisstand/Theorie, dass im Brätraum punktuell 60° C – 70 ° C beim Kuttern erreicht werden. Zu diesem Zeitpunkt war meine Argumentation – dass ist der Vorteil des Stickstoffkutters, und bei jeder Investitionsentscheidung hätte ich zum damaligen Stand des Wissens diese Technik bevorzugt. Leider (für die Vermarkter technischer Gase) gibt es unabhängige, wissenschaftliche Untersuchungen von Dr. Hammer, die genau an dem Fundament dieser wie in Stein gemeißelten Lehrmeinung rütteln. Nur unwesentliche Temperaturunterschiede Messer – Brät, damit keine Denaturierung und damit keine Verhinderung durch Einsprühen von Stickstoff.

Es gibt aber noch andere Argumentationen zum Stickstoff – eine der wichtigsten ist die Verhinderung des Einschlagens von Luft und folglich von Sauerstoff. Die Verdrängung des Sauerstoffs im Brät durch Stickstoff soll für eine stabilere Farbe sorgen. Schon in den 90-igern haben wir durch eigene Versuche (der damalige Kutter hatte auch Stickstoffeinspritzung) diese Aussage ad Acta gelegt. Bei diesen Versuchen stellten wir immer Stickstoff, Vakuum und normales Verfahren gegenüber, und verglichen die Änderung der L, a*, und b* Werte während der Lagerung. Die Unterschiede im ? E Wert bzw. im a* bei der Cielab – Messung waren bei den frisch geschnittenen und gelagerten Würsten so gering, dass für im Darm gelagerte Ware diese Aussage nicht bestätigt werden konnte.
Bei geschnittenen/geslicten Produkten wird beim Fallen Luft zwischen die Scheiben eingelagert und es bleibt beim Evakuieren (6 mbar) immer ein gewisser Gehalt Sauerstoff im nicht messbaren Bereich in der Verpackung (1,2 mbar Sauerstoff sind eine Menge Moleküle). Diese restlichen Teilchen reichen schon aus, wenn noch photometrische Strahlen dazu kommen, dass die Farbe verblasst. In dem Moment, wo durch eine Bedruckung das Licht gehindert wird, in die Verpackung zu gelangen, stören auch die restlichen Sauerstoffmoleküle nicht mehr. Also auch dort spielt im Brät eingelagerter Sauerstoff wahrscheinlich keine Rolle, da Sauerstoff sowieso wieder rein kommt. Und der reicht bereits aus, um bei unbedruckter Oberfolie zu diesen unerwünschten Veränderungen zu führen.

Bei im Darm gelagerter Ware könnte das Verdrängen des Sauerstoffs die Ausbildung eines Altgeschmacks vielleicht verhindern – dies würde aber auf weiße Ware (z.B. Bratwürste, nachpasteurisiert, 90 d MHD) zutreffen. Hier gibt es aber andere Alternativen (Rosmarinextrakt). Ich habe leider keine Untersuchungen zu dieser Thematik gemacht, kenne aber genügend Unternehmen, die weiße Ware mit kontinuierlichen Feinzerkleinerungsmaschinen herstellen, und trotz eines sehr langen MHD’s (nachpasteurisiert) kein wesentliches Problem mit dem Altgeschmack haben.

Wie schon angedeutet, noch vor ein paar Jahren hätte ich mich fast immer für die Option Stickstoff bei einem Kutter entschieden, heute nur noch bei frischen Bratwürsten.

Das Wissen um die hohe Reproduzierbarkeit beim Kuttern – wenn der Eintrag mechanischer Energie standardisiert ist – beeinflusst aber auch die Frage kontinuierliche Anlage oder Kutter. Flexibilität, kombiniert mit einer hohen Reproduzierbarkeit spricht nach meiner Meinung für den Kutter, außer bei absoluten Linienproduktionen – ein Brät – eine Linie – und das den ganzen Tag.

Ach so, schnell noch zum Einfluss höherer Temperaturen der Bräte auf die Mikrobiologie. Da wo die Mikrobiologie eine besondere Rolle spielt (z.B. rohe Bratwurst oder Halbfabrikate) darf ich die 4° C im Kern nur kurzfristig überschreiten. Also – Stickstoff. Bei allen anderen Produkten sorgt die anschließende Pasteurisation/Sterilisation für den mikrobiologischen Status, den wir wollen.

Aaaaaber – sollte das Brät mit den hohen Temperaturen vor dem Füllprozess/Pasteurisationsprozess längere Zeit stehen, könnte die höhere Temperatur zu einer früheren Säureproduktion führen, die sich nicht geschmacklich oder messtechnisch bemerkbar macht, aber Folgen auf das Endprodukt hat. Durch die Absenkung des pH – Wertes als Ergebnis von hoher Temperatur und langer Standzeit ziehen sich die Kapillaren wieder etwas zusammen, und pressen das immobilisierte Wasser aus. Sollte ein derartiges Brät noch eine längere Zeit im Temperaturoptimum der MO’s durch die Umrötung, Trocknung und Räucherung liegen, wird dieser Prozess noch verstärkt. Dieses freie Wasser scheint die Eiweißfäden an der Ausbildung der Matrix zu hindern, was zu einem kürzeren Biss führt. Dieser kurze Biss wird in der Regel der Feinstzerkleinerung angelastet, und wird bei höheren Kutterendtemperaturen wahrscheinlich öfters auftreten. Folglich sind dann die hohen Temperaturen schuld – und nicht die Arbeitsorganisation – und die „Theoretiker“ in Kulmbach haben keine Ahnung. Bei weißer Ware geht dieser Prozess sogar noch schneller, wohlgemerkt, in Abhängigkeit vom Ausgangskeimgehalt.
Der super GAU tritt aber ein, wenn die Vorsäuerung schon im Kutterwagen auftreten sollte. Wenn dann die Füllmaschine mit ihren Servoantrieben das Brät komprimiert, dann drückt es regelrecht das Wasser aus den Kapillaren, und der schlechte Biss mach sich noch deutlicher im Endprodukt bemerkbar.
Um die Folgen von zu hohen mikrobiologischen Aktivitäten vor der Pasteurisation zu minimieren, ist ein kühleres Brät von Vorteil. Aber neben der Brättemperatur haben die Arbeitsorganisation und der Ausgangskeimgehalt auf die Keimdynamik einen nicht unerheblichen Anteil.

Da der erste Teil schon etwas Längeres war, wird es mit der Antwort zu den Zusätzen bei der Brühwurst frühesten Pfingsten. Auch diesen Teil werde ich in einer separaten Rubrik abhandeln.

Bis dahin, bleiben Sie immer hübsch neugierig, schauen Sie in unser Forum und beteiligen Sie sich an diesem.
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#2

Re: Stickstoffkutter - ja oder nein und mikrobiologischer Einfluss hoher Kuttertemperaturen

in Diskussionen 05.05.2009 12:25
von Dirk Buhr | 2 Beiträge | 2 Punkte
Hallo und einen schønen Gruss aus Norwegen an alle Interessierten und natuerlich auch an meinen neuen Freund Herrn Eberle

Mittlerweile habe ich dieses Thema auch in unserem Betrieb einmal angesprochen.

Wir produzieren taeglich ca 60 Tonnen Wuerstchen! Was sich in etwa wie folgt verteilt.
40 t Grillpølse in Linie hergestellt per Muehle : Standzeit ca. max 2 h
4 t Medisterteig (vergl. Bratwurstbraet frisch) Herstellung Stickstoffkutter Standzeit bis 3 h
Gekuttert wird nach folgendem Muster Schuetten ( Frischmilch ca 5 Grad) in 2 Gaengen. Temperaturabsenkung auf 0 Grad Vacuum bis 1,5 Grad.
10 t Wiener ( 60% des norwegischen Marktes) per Muehle Standzeiten 2-7 Stunden
6-10 Tonnen andere Wuerstchen ( Grill/Bratwuerste) Stickstoffkutter Standzeiten 1-8 h.
Die Herstellung dieser gestalltet sich recht einfach. Ankuttern, Runterkuehlen auf 3 Grad
2 mal Schuetten (Milch) bei 13 Grad Grobeinlage und unter Vacuum 12 Runden fertig. (ca 15 Grad)
Kutterhilfsmittel in allen fællen Kartoffelmehl (ca 5 %)

Natuerlich braucht man nicht ueber den Sinn der Stickstoffkuehlung bei den Medisterteigen sprechen. In D wuerden diese der HVO unterliegen. Aehnliches gilt auch hier.

Jedoch wird auch hier die Ansicht vertreten das Kuttertemperaturen bis 20 Grad durchaus im bereich des Moeglichen liegen. Ueber 20 Grad soll jedoch das Kartoffelmehl einen Teil seiner Wasserbindung verlieren. Mit der Folge eines schlechteren Bisses (an dieser stelle bitte nicht Lachen).
Nach der von Ihnen beschriebenen Veraenderung der Kapillaren denke ich mal das eher dieses der Fall ist und die Aussage ueber die Wasserbindung des KHM eher etwas daneben liegt. Hier arbeiten nur Menschen keine Technikker.

Auch stimme ich mit Ihnen im Grundgedanken ueberein das es durchaus sinnvoller erscheint einen Kuttervorgang nicht ueber die Temperatur sonder ueber Schuesselgeschwindigkeit und Messerdrezahl zu steuern.

Betrachten wir jedoch dazu die nachfolgenden Standzeiten und wie in unserem Fall die Verwendung von Frischmilch und deren møgliche mikrobiologische Auswirkung.

Ich denke die Standzeiten sollten in vielen Betrieben die in diesen groessen Mengen produzieren aehnlich sein.
Die Verwendung von Frischmilch ist wohl eher einmalig und sollte hier wenn auch fuer uns sehr wichtig hier nicht all zu sehr beruecksichtigt werden.
Viel entscheidener ist doch die Frage wie effektiv die anschliessende Pasteurisation ist wenn meine Keimzahlen wegen hoher Kuttertemperaturen unnoetig nach oben schnellen.

Also stelle ich nach meinem derzeitigem Wissenstand fest das es zwar durchaus moeglich ist mit Kuttertemperaturen von bis zu 35 Grad arbeiten.
Ein wirklicher Sinn aber kaum vorhanden ist. Dem Argument der Reproduktion moechte ich gleich mit den moeglichen Auswirkungen anschliessender Standzeiten entgegentreten.
Somit ist meine erste Ueberlegung Kosten sparen (verminderter Einsatz von Stickstoff) wohl dahin.
Die Ueberlegung jedoch den Zerkleinerungsprosses nach Schuessel und Messerderzahl an einem Kutter mit Stickstoff tempeaturueberwacht zu steuern erscheint mir somit als optimal.
Womit wohl alle die einen Stickstoffkutter haben ihre Investition wieder als berechtigt ansehen duerfen. Betriebe mit herrkoemlichen Kuttern arbeiten sollten daher nach meiner Meinung an Ihren alten 12 +/- Grad festhalten. Bemueht man sich jedoch auch hier etwas um konstante Rahmenbedingungen wie Temperatur der Rohware, Schuesseltemperatur ... So sollte man durchaus in der Lage sein seinen Herstellungsablauf nach Messerdrehzahl und Schuessselgeschwindugkeit innerhalb der allthergebrachten Temperaturen zu bewerkstelligen

So nun wuerde es mich ja mal sehr freuen wenn sich zu dem Herrn Eberle auch mal ein paar weitere Schreiberlinge gesellen. Wir zwei sind ja nicht die einzigen die hier eine Meinung zu haben

MfG Dirk Buhr
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