Sonstige Haltbarmachungsverfahren Flashcards
Probleme bei der Anwendung von UV C-Strahlung
- geringe Eindringtiefe
- bakterizide Wirkung ist abhängig von der Luftfeuchtigkeit und der Temperatur
- Sterilisation durch UV-Bestrahlung aufgrund von Schatteneffekten nicht möglich
- nachteilige Beeinflussung des Lebensmittels
Vorgänge beim langsamen Gefrieren (0,1 – 0,5 cm/h) von zellulären Lebensmitteln
- Bildung von Eiskristallen im extrazellulären Raum, da hier die Konzentration an gelösten Stoffen und somit die Gefrierpunktserniedrigung am niedrigsten ist
- Aufkonzentrieren der Lösung im extrazellulären Raum
- Diffusion von Wasser aus der Zelle in den extrazellulären Raum
- Schrumpfung der Zelle, Gefahr des Platzens der Zelle bei Wiederaufnahme von Wasser
- Bildung großer Eiskristalle im extrazellulären Raum, die die Zellmembranen mechanisch beschädigen
- hohe Saftverluste beim Auftauen

Atmungsgeschwindigkeit von Obst und Gemüsearten in Abhängigkeit von der Temperatur
Auch der Abbau von Zellsubstanz durch
Atmung wird durch niedrige Temperaturen minimiert!
Einfluss des Sauerstoffgehaltes auf Verderbsreaktionen
Der Sauerstoffgehalt hat Einfluss auf:
- die Atmung von lebender pflanzlicher Zellsubstanz
- den Ablauf oxidativer Reaktionen
- das Mikroorganismenwachstum und die Toxinbildung
Vorteile von Vakuumverpackungen
- Der Verbraucher kann defekte Packungen erkennen
- Einfache Dichtigkeitskontrolle
- Manipulierte Verpackungen können leicht erkannt werden
- Einfacheres Handling der Verpackungen durch kompakte Verpackung
- Fixieren des Füllguts in der Packung und somit Vermeidung von Abrieb
- Fixieren der Verpackungsfolien und somit Vermeidung von Schwingungsbrüchen
Gründe für die Einschränkung der Enzymwirkung bei Gefrierlagerung
- Die Absenkung der Temperatur hat eine verminderte Reaktionsgeschwindigkeit zur Folge.
- Die Absenkung der Temperatur hat eine Absenkung des aw-Wertes zur Folge.
- Die Mobilität der Enzyme in gefrorenen Gütern ist behindert.
- Die Aufkonzentrierung der Restlösung beim Einfrieren kann zu Enzymdenaturierung führen
- Das Blanchieren von pflanzlichen Gütern zur Inaktivierung der qualitätsbestimmenden Enzyme ist unbedingt erforderlich.
Einflussfaktoren für die Gefriergeschwindigkeit
- spezifische Wärmekapazität des Lebensmittels / Wärmeleitfähigkeit des Lebensmittels
- Größe und Form des Lebensmittels
- Temperaturgefälle
- Gefrierverfahren und somit Größe des Wärmeübergangskoeffizienten
Folgen Unter- und Überschreitung Kritischer Wassergehalt
Überschreitung → Wertminderung möglich (z.B. Schimmel)
Unterschreitung → Austrocknungsschäden (z.B. Rissbildung)
Eutektikum
- Am Eutektischen Punkt kristallisieren z.B. Salz und Wasser in Form eines homogenen Gemischs, dem Eutektikum.
- Das Mischungsverhältnis ist dabei für jedes eutektische Gemisch exakt vorgegeben. Bei Wasser und Salmiak beträgt es z.B. 100 : 23,9, bei Wasser und Kochsalz 100 : 30,9. Dieses Verhältnis stellt sich entweder durch das Ausfrieren von Wasser oder das Ausfallen von Feststoff aus der Lösung ein.
- Eutektische Gemische kommen u.a. bei Metalllegierungen, gefrorenen Salzlösungen,
Fettsäure- und Fettgemischen vor.
Die Bezeichnung Eutektikum bedeutet leicht schmelzbar, denn eutektische Gemische haben immer einen geringeren Schmelzpunkt als die verwendeten Reinstoffe.
Vor- und Nachteile der Gefriertrocknung
Vorteile:
- Keine Schädigung durch Maillard-Reaktion
- Farbe, Vitamine bleiben weitgehend erhalten
- Poren und Kapillaren bleiben im Trocknungsgut weitgehend erhalten und somit auch das Quellvermögen
Nachteile:
- Hohe Energiekosten
- Hohe Oxidationsanfälligkeit

Ausgefrorener Wasseranteil in Abhängigkeit von der Temperatur
Nur ein Teil des in Lebensmitteln enthaltenen Wassers kann ausfrieren. Das restliche Wasser erstarrt in Form eines Eutektikums z.B. Salzlösungen oder in amorpher Form z.B. Zuckerlösungen.

Aromaveränderungen durch Hochdruckbehandlung
Erdbeeren: Aromaverstärkung, Texturerweichung Orangen- und Grapefruitsaft: Aromaveränderung Zwiebel: Off-flavour
Champignons: Strukturveränderungen Broccoli, Blumenkohl: Weitgehend unverändert
Zusammenhang zwischen der Gleichgewichtsfeuchte, bzw. aw-Wert und der Temperatur von Fleisch
Der aw-Wert sinkt mit fallender Temperatur
Einfluss Gefrierlagertemperatur / Einfiergeschwindigkeit auf die Qualität des Lebensmittels
Man geht heute davon aus, dass in der Regel die Gefrierlagertemperatur die größere Bedeutung für die Qualität tiefgefrorener Lebensmittel hat als die Einfriergeschwindigkeit.
Zweistufige Gefrierkonzentrierung
Die Gefrierkonzentrierung beruht darauf, dass sich beim Gefrieren reine Eiskristalle bilden und die Restlösung somit aufkonzentriert wird.
Beispiel Eiswein:
Für den Eiswein werden die Trauben in den frühen Morgenstunden von sehr frostigen Nächten gepflückt und anschließend sofort gekeltert. Ein Teil des Wassers ist in den Trauben gefroren und wird mit dem Trester abgetrennt. Der ausgepresste Most hat daher einen besonders hohen Öchslegehalt.
Fermentierte Produkte tierischer Herkunft
- Frischkäse (Speisequark)
- Weichkäse (Camenbert)
- Schnittkäse (Edelpilzkäse, Tilsiter)
- Sauermilchkäse (Harzer)
- Sauerrahmbutter
- Joghurt
- Rohschinken
- Rohwurst
Sintern
- Die Temperatur bei der Gefrierlagerung ist niemals konstant sondern unterliegt auch bei einem geschlossenen Gefrierraum einem Temperaturzyklus.
- Steigt die Temperatur bei der Gefrierlagerung an, schmilzt die Oberfläche der Kristalle.
- Fällt die Temperatur wieder, friert das Wasser wieder aus.
- Durch diesen Prozess können benachbarte Kristalle mit einander verbunden werden.
Strahlenarten
Elektromagnetische Wellen:
- UV-Licht
- Röntgenstrahlen
- Gamma-Strahlen
Teilchenstrahlung:
- Elektronenstrahlen
- (Neutronenstrahlen nur zu Mess- und Kontrollzwecken)
In Deutschland ist nach der Lebensmittelbestrahlungs-Verordnung die Bestrahlung von Trinkwasser, der Oberfläche von Obst- und Gemüseerzeugnissen und Hartkäse bei der Lagerung mit UV-Strahlen zugelassen.
Trocknungsgeschwindigkeit eines hygroskopischen Gutes
Die Trocknungsgeschwindigkeit ist am Anfang maximal und geht dann zurück, da:
- das Wasser zunehmend über größere Wegstrecken transportiert wird
- zunehmend stärker gebundenes Wasser entfernt wird

Ostwaldsche Kristallreifung
- Die Temperatur bei der Gefrierlagerung ist niemals konstant sondern unterliegt auch bei einem geschlossenen Gefrierraum einem Temperaturzyklus.
- Steigt die Temperatur bei der Gefrierlagerung an, schmelzen bevorzugt die kleinen Kristalle, da sie den niedrigeren Schmelzpunkt haben.
- Fällt die Temperatur wieder, friert das Wasser bevorzugt an den größeren Eiskristallen aus, da diese den höheren Schmelz- und somit auch Gefrierpunkt haben.
Ester der p-Hydroxybenzoesäure/
PHB-Ester/Paraben
Wirkung gegen Mikroorganismen:
- Enzyminaktivierung
- Absenkung des intrazellulären pH-Wertes
- gute Wirkung gegen Hefen und Schimmelpilze
Anwendungsgebiete:
- Obst und Gemüseprodukte
Sonstige Eigenschaften:
- geschmacklich wahrnehmbar (Phenolgeschmack)
- in Konzentrationen > 0,1 % lokal anästhetische Wirkung
- langkettige Ester haben eine größere mikrobizide Wirkung
- langkettige Ester haben eine geringere Löslichkeit
Hemmung von Mikroorganismen durch PHB-Ester verschiedener Kettenlänge
- PHB-Ester höherer Kettenlänge sind unpolarer und können daher leichter in die Mikroorganismenzellen eindringen und haben somit die stärkere mikrobizide Wirkung.
- Es werden dennoch bevorzugt kürzerkettige PHB-Ester eingesetzt, da diese besser löslich sind.
Gefrierprozess beim langsamen Gefrieren
- Das im Lebensmittel enthaltene Wasser beginnt ab einer bestimmten Temperatur, der Gefrieranfangstemperatur auszukristallisieren. Diese Temperatur liegt unter 0°C.
- Hierbei besteht jeder gebildete Eiskristall ausschließlich aus Wasser.
- Die in der Restlösung enthaltenen Substanzen werden in der Folge aufkonzentriert, der Gefrierpunkt der Restlösung sinkt weiter ab.
- Nicht immer wenn eine Lösung eine Temperatur unterhalb der Gefrieranfangstemperatur aufweist, kommt es auch sofort zur Eisbildung. Je nach Lebensmittel können Unterkühlungen auftreten.

Kristalline und amorphe Strukturen
- Kristalle weisen eine streng regelmäßige Struktur auf.
- Amorphe Stoffe weisen eine ungeordnete Struktur auf. Das Wort amorph stammt aus dem Griechischen und bedeutet gestaltlos. Wasser erstarrt bei -134 °C und 1 bar amorph.
Verminderung des Sauerstoffeinflusses durch Abfüll- und Verpackungstechnik
Entgasen der Lebensmittel vor der Verpackung
- Vorlagerung in Inertgas z.B. Milchpulver, Knabberartikel
- Strippen von Flüssigkeiten mit Inertgas
- Entgasen von Flüssigkeiten durch Evakuieren
- Enzymatischer Sauerstoffabbau in Fruchtsäften durch die Enzyme Glukoseoxidase/Katalase vor der Pasteurisation
Sauerstoffarme Verpackung
Kohlendioxid:
- verdrängt Sauerstoff
- hemmt in ausreichender Konzentration das Wachstum der meisten Mikroorganismen aufgrund der Kohlensäurebildung
- hemmt in ausreichender Konzentration die Entwicklung von Insekten und tötet sie in höherer Konzentration ab
- verlangsamt in ausreichender Konzentration die Atmung von lebender pflanzlicher Zellsubstanz
Stickstoff:
- die antimikrobielle Wirkung des Stickstoffs beruht ausschließlich darauf, dass er Sauerstoff verdrängt.





