Trocknen, Kühlen, Gefrieren – Verbesserte Verfahren zur Haltbarmachung

In dem europäischen Verbundprojekt "SusOrganic" entwickelten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler verbesserte Trocknungs-, Kühl- und Gefrierverfahren für Bio-Produkte im Hinblick auf Nachhaltigkeit und objektive Produktqualitätskriterien. "SusOrganic" wurde unter anderem durch das Bundesprogramm ökologischer Landbau und andere Formen nachhaltiger Landwirtschaft (BÖLN) gefördert. Inhalt der Projektarbeit war unter anderem die Festlegung von Qualitätsstandards und die Verbesserung der Produktqualität, Entwicklung von Verarbeitungsrichtlinien, Optimierung von Prozessen und Geräten sowie Umweltverträglichkeits- (LCA Life-Cycle Assessment) und Wirtschaftlichkeitsanalysen (LCCA Life-Cycle Cost Analysis). Als Produktgruppen wurden Fisch, Fleisch, Obst, Gemüse sowie Hopfen und Kräuter untersucht. Einige Inhalte des Projektes werden in diesem Beitrag vorgestellt.

Trocknen - Produktqualität im Blick haben

Aktuell wird bei Trocknungsprozessen häufig mit alten und/oder überarbeiteten Techniken und Technologien gearbeitet, welche nur minimale oder keine Prozesskontrolle beinhalten. Durch feste Trocknungszeiten fehlt der individuelle Blick auf die Produktqualität. Denn die genormten Trocknungsparameter erfüllen nur selten die idealen Voraussetzungen für den maximalen Qualitätserhalt. Weiterhin führen unzureichende Luftströme und Luftverteilung zu erheblichen Schwankungen im Energieverbrauch.

Empfehlungen zur Verbesserung der Produktqualität im Trocknungsprozess

Ein Ergebnis des Projektes ist ein "Verarbeitungs- und Qualitätsleitfaden für biologische Lebensmittel", welcher Richtlinien zur Verbesserung bestehender Trockner sowie Konzepte für neue Trocknungsprozesse beinhaltet. Eine klare Empfehlung ist, nicht nur die Trocknung an sich im Auge zu haben. Auch viele andere Schritte in der Prozesskette haben einen Einfluss auf die Produktqualität. Dies beginnt bereits vor der eigentlichen Verarbeitung, bei der Lagerung. Hier muss zuerst unterschieden werden zwischen hochempfindlichen Rohstoffen (zum Beispiel Kräuter oder Hopfen) und lagerfähiger Ware (zum Beispiel Äpfel oder Möhren). Grundsätzlich gilt, die Lagerzeit sollte so gering wie möglich gehalten werden. Denn ungeeignete Lagerbedingungen beschleunigen Qualitätsveränderungen.

Einfluss der Lagerung auf Hopfen. Klick führt zu Großansicht im neuen Fenster. — Vor der Trocknung unter guten Bedingungen gelagerter Hopfen (links) und unter schlechten Bedingungen gelagerter Hopfen (rechts). Bild: J. Münsterer, LfL

Auch die Vorbereitung und eventuelle Vorbehandlung, zum Beispiel durch Blanchieren, haben direkten Einfluss auf die Produktqualität. So wird empfohlen, bei vorherigem Schneiden der Ware auf glatte und scharfe Klingen, idealerweise aus Keramik zu achten, um Quetschungen und Strukturverletzungen am Produkt zu vermeiden.

Beim Trocknungsprozess selbst hat sich gezeigt, dass ein kurzer Trocknungsprozess bei höherer Temperatur empfehlenswert ist. Insbesondere aber das Einbeziehen der Produkttemperatur in den Trocknungsprozess kann helfen, die Prozessleistung zu steigern und Inhaltsstoffe des Produktes zu schützen.

"Superchilling" als empfehlenswertes Kühlkonzept

Eine mögliche Methode zur Verlängerung der Haltbarkeit von Fisch und Fleisch ist das sogenannte Superchilling, oder auch Superkühlung. Dafür gibt es noch keine genaue Definition. Die Grundidee ist jedoch, ein Produkt teilweise einzufrieren, ohne dass es gefroren scheint. Dabei handelt es sich meist um einen Eisanteil von fünf bis 20 Prozent. Die Herausforderung besteht darin, die Menge an Eisbildung zu kontrollieren. Ein empfehlenswertes Konzept ist, das Produkt kurz schock zu frosten bis der gewünschte Eisanteil erreicht ist und dann bei Superchilling Temperaturen zu lagern, so dass der niedrige Eisanteil bestehen bleibt. Denn das Eis in der Außenhülle des Produktes verteilt sich daraufhin langsam und gleichmäßig durch die Lebensmittelmatrix, was das Produkt weiterhin frisch und nicht gefroren aussehen lässt.

Mehr Informationen zum Superchilling

Erklärbild zum Superchilling. Klick führt zu Großansicht in neuem Fenster. — Ablauf des Superchilling: Das vorhandene Wasser wird teilweise gefroren und nach einiger Zeit bildet sich eine gleichmäßige Mischung aus Wasser und Eis im Produkt. Grafik: AÖL, eigene Darstellung AMI

Im Rahmen des Projektes konnten signifikante Erhöhungen, teilweise sogar Verdoppelungen der Haltbarkeit bei Fleisch und Fisch festgestellt werden, ohne dass eine Minderung der Produktqualität auftrat. Zudem kann die Methode als Ersatz für einen Transport auf Eis genutzt werden. Dies senkt die Energiekosten aufgrund des reduzierten Transportgewichtes und verbessert so auch den CO₂-Fußabdruck der Wertschöpfungskette.

Praxisnah umsetzbar

Der im Projekt entwickelte "Verarbeitungs- und Qualitätsleitfaden für biologische Lebensmittel" bietet zu den Themen Trocknen, Kühlen und Gefrieren ausführliche Informationen und praxisnahe Beispiele zur Überprüfung und gegebenenfalls Optimierung der entsprechenden Prozesse in verarbeitenden Unternehmen. Der Leitfaden kann auf der Projektwebseite des Folgeprojektes SusOrganicPlus heruntergeladen werden.

Video zum Projekt (englisch)