Dissertation

Tierärztliche Hochschule Hannover / Bibliothek – School of Veterinary Medicine Hannover / Library

Greta Lena Riel

Petersilienstängelextrakt als Alternative zu

Nitritpökelsalz in Brühwurst - Auswirkungen auf

mikrobielle, physikochemische und sensorische

Eigenschaften

 

NBN-Prüfziffer

urn:nbn:de:gbv:95-110114

title (eng.)

Parsley extract powder as an alternative for curing salt – Influence on microbiological, physicochemical and sensory parameters

publication

Hannover, Tierärztliche Hochschule, Dissertation, 2017

text

http://elib.tiho-hannover.de/dissertations/rielg_ss17.pdf

abstract (deutsch)

Viele Fleischerzeugnisse werden üblicherweise mit Nitritpökelsalz hergestellt. Die Verwendung von Nitrit wird jedoch seit Jahren kontrovers diskutiert. Aus Nitrit und sekundären Aminen können, begünstigt durch hohe Temperaturen, krebserregende Nitrosamine entstehen. Der Verbraucher verlangt daher zunehmend natürliche Alternativen für Nitrit. Der Ersatz von Nitritpökelsalz durch nitratreiche Gemüseextrakte unter Zusatz einer Starterkultur kann niedrigere Restnitritgehalte als in traditionell gepökelten Fleischerzeugnissen ermöglichen. Es bestehen allerdings Bedenken bezüglich der mikrobiellen Sicherheit und der Haltbarkeit dieser Produkte.

Die vorliegende Studie sollte klären, inwiefern sich Petersilienstängelextrakt in Kombination mit einer Starterkultur (Staphylococcus (S.) carnosus) zur Herstellung von Brühwurst eignet und welche Auswirkungen dieses Herstellungsverfahren, im Vergleich mit einer traditionell gepökelten und einer ungepökelten Brühwurstvariante, auf die mikrobielle Sicherheit sowie die physikalischen, chemischen und sensorischen Eigenschaften dieser Produkte hat.

Hierzu wurden Brühwürste nach Art einer Mortadella der Spitzenqualität mit drei verschiedenen Konzentrationen Petersilienstängelextrakt (PE) produziert: V3 mit 1,07 g PE/kg Brät (30 ppm Nitrat), V4 mit 2,14 g PE/kg Brät (60 ppm Nitrat) sowie V5 mit 4,29 g PE/kg Brät (120 ppm Nitrat). In diesen Varianten gewährleistete eine Starterkultur (S. carnosus) während der Herstellung der Produkte eine Umwandlung des im Petersilienstängelextrakt enthaltenen Nitrats zu Nitrit. Zusätzlich wurden eine traditionell gepökelte (V1) und eine ungepökelte Brühwurstvariante (V2) hergestellt. Brühwürste aller Varianten wurden nach der Produktion aufgeschnitten, unter Schutzatmosphäre verpackt und für 28 Tage gelagert. Zu Beginn der Lagerung wurden eine Texturprofilanalyse und eine sensorische Beurteilung der Brühwurstvarianten durchgeführt. Über den Lagerungszeitraum erfolgten in regelmäßigen Abständen die Prüfung des CO2-Gehaltes in den Verpackungen sowie die Untersuchung der Farbe, des pH-Wertes, des aw-Wertes und des Nitrit- sowie Nitratgehaltes der Proben. Des Weiteren wurden die Proben auf die aerobe mesophile Gesamtkeimzahl sowie auf Enterobacteriaceae, Pseudomonas spp. und Laktobazillen untersucht. Anhand eines Inokulationsversuches mit Listeria (L.) monocytogenes auf aufgeschnittenen Brühwurstscheiben wurde zudem der Einfluss von Petersilienstängelextrakt auf die Lebensmittelsicherheit und Lagerfähigkeit der produzierten Brühwurstvarianten untersucht.

Die mit Petersilienstängelextrakt hergestellten Brühwürste wiesen nach der Produktion um 80 % (V3), 70 % (V4) und 40 % (V5) niedrigere Restnitritgehalte als die traditionell gepökelte Brühwurst auf. V5 (4,29 g Petersilienstängelextrakt/kg Brät) zeigte im Lagerungsverlauf geringfügig, teilweise aber signifikant niedrigere Keimzahlen an L. monocytogenes als die traditionell gepökelte Variante. Alle Brühwurstvarianten zeigten bis zum Ende der Lagerzeit keinen signifikanten Unterschied in der Gesamtkeimzahl. Auch die Keimzahlen der Enterobacteriaceae, der Laktobazillen und Pseudomonas spp. aller Varianten waren bis zum 28. Lagerungstag vergleichbar.

Für die Varianten V3 und V4 konnte über den Lagerungszeitraum ein signifikantes Absinken der a*-Werte (Rotwert) beobachtet werden. Bis zum 28. bzw. 21. Lagerungstag verzeichneten V1 und V5 einen stabilen Rotwert. Mit Petersilienstängelextrakt produzierte Brühwürste wiesen im Vergleich mit traditionell gepökelten Brühwürsten zudem keine Unterschiede in der Textur, im aw-Wert und im L*-Wert (Helligkeitswert) auf. Neben einer konzentrationsabhängigen Erhöhung der b*-Werte (Gelbwert) durch Petersilienstängelextrakt, konnten in allen Petersilienstängelextraktvarianten über den gesamten Lagerzeitraum um 0,1 - 0,2 Einheiten verringerte pH-Werte im Vergleich zu V1 und V2 festgestellt werden. Die beste sensorische Gesamtbeurteilung durch das Panel erhielt V4. Die verteilten Rangsummen der Varianten V4, V5 und V1 zeigten jedoch insgesamt keine signifikanten Unterschiede. Die Akzeptanz für die ungepökelte Variante (V2) war hingegen vermindert.

Bezüglich Textureigenschaften und aw-Wert konnten keine Unterschiede zur traditionell gepökelten Brühwurst festgestellt werden. Konzentrationsabhängig zeigte sich jedoch eine verminderte Farbhaltung. Die gegenüber der traditionell gepökelten Brühwurst verringerten Restnitritgehalte der Varianten 4 und 5 bewirkten im Vergleich mit der traditionell gepökelten Variante kein stärkeres Wachstum von L. monocytogenes. Die sensorischen Untersuchungen zeigten, dass die rote Pökelfarbe ein wichtiges Kriterium für die Bewertung der Brühwurstvarianten bei der Beurteilung der mit Petersilienstängelextrakt hergestellten Brühwürste darstellte.

Somit kann Petersilienstängelextrakt in Konzentrationen von 2,14 g/kg Brät (60 ppm Nitrat) und 4,29 g/kg Brät (120 ppm Nitrat) in Brühwurst als geeignete  Alternative zu Nitritpökelsalz angesehen werden.

abstract (englisch)

Curing salt is well known as a preservative for meat and meat products. However, there is a controversial discussion about applying nitrite in the production of meat products. Favored by high temperatures, carcinogenic nitrosamines may be formed from nitrite and secondary amines. Therefore, consumers prefer natural alternatives for curing salt. In naturally-cured meat products, curing salt is replaced with natural nitrate sources and a starter culture. With this manufacturing process, lower residual nitrite contents can be achieved than normally found in traditionally cured meat products. Hence, there are concerns about the shelf-life and the microbiological safety of these products.

The objective of the present study was to clarify the potential of parsley extract powder (PE) in combination with a starter culture (Staphylococcus (S.) carnosus) for the manufacturing process of mortadella-type sausages. Furthermore, the impact of parsley extract in mortadella-type sausages on physical, chemical and sensory parameters was examined.

Three variants of mortadella-type sausages with different concentrations of parsley extract powder (V3: 1.07 g PE/kg sausage meat (sm), 30 ppm nitrate; V4: 2.14 g PE/kg sm, 60 ppm nitrate; V5: 4.29 g PE/kg sm, 120 ppm nitrate) were compared with a traditionally cured sausage (V1) and an uncured sausage (V2). During production, nitrate was reduced to nitrite by means of the starter culture (S. carnosus). The sausages were cut into slices, modified atmosphere packaged and stored for 28 days.

At the beginning of storage, a texture profile analysis and a sensory evaluation of the sausages were performed. Over storage time, CO2 content of the packages were checked and color measurements, pH-measurements, water activity (aw) and residual nitrate and nitrite contents of the samples were frequently conducted. Furthermore, the total plate count of aerobic, mesophilic organisms and the content of Enterobacteriaceae, Pseudomonas spp. and lactid acid bacteria were determined. The food safety and the storability of the produced sausage were investigated by an inoculation experiment with Listeria (L.) monocytogenes.

Compared to the traditionally cured variant, the residual nitrite levels of sausages produced with parsley extract powder were reduced by 80 % (V3), 70 % (V4) and 40 % (V5) respectively. V5 (4.29 g PE/kg sausage meat) showed slightly but partially significantly lower bacterial counts of L. monocytogenes than V1. Until the end of storage, no differences were observed between all sausage variants with respect to the total plate count of aerobic, mesophilic organisms and the bacterial counts of Enterobacteriaceae, Pseudomonas spp. and lactic acid bacteria.

A significant decrease in a* values of variants 3 and 4 was observed over storage time. While color stability of V1 was preserved until day 28 of storage, V5 showed adequate color stability until day 21 of storage. Furthermore, variants produced with PE did not differ from the traditionally cured variant regarding texture parameters, aw- and L*-values. Besides higher b* values (depending on the amount of added PE), pH values were lowered by 0.1 – 0.2 units in all variants produced with PE over the entire period of storage. The best sensory result was conducted for V4 by the panel, but the distributed rank-sums of V4, V5 and V1 showed no significant differences. However, the acceptance of V2 (uncured) was reduced.

Concerning texture and aw-values no differences were observed using parsley extract in mortadella-type sausages compared with the traditionally cured sausage. Nevertheless, color stability was lower in the parsley extract variants, depending on the concentration of parsley extract used. Despite the lower residual nitrite level found in V4 and V5, these variants did not exhibit higher growth of L. monocytogenes compared with V1. Sensory evaluation of the sausage variants demonstrated that color is a major concern of consumer assessment of mortadella-type sausages produced with parsley extract.

Parsley extract powder in concentrations of 2.14 g/kg sausage meat (60 ppm nitrate) and 4.29 g/kg sausage meat (120 ppm nitrate) can be used as a suitable alternative for curing salt in mortadella-type sausages.

keywords

Alternatives Pökeln, Brühwurst nach Art einer Mortadella, Listeria monocytogenes, Alternative curing, Mortadella-type sausage, Listeria monocytogenes

kb

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