Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Niedrigtemperaturgaren von Wildfleisch - Einfluss auf Lebensmittelsicherheit und Produktqualität

Abel, Tobias

Sous Vide Garen wird durch ständig sinkende Preise für die benötigten Geräte immer interessanter für Privathaushalte. In der Gastronomie wird diese Technik seit Jahren verwendet. Bei diesem Verfahren werden Lebensmittel, vor allem Fleisch, bei Temperaturen zwischen 50 und 65 °C in Vakuumbeuteln im Wasserbad für lange Zeiträume gegart. Diese Temperaturen unterschreiten die Empfehlung der BfR, Fleisch auf eine Kerntemperatur von mindestens 72 °C bei einer Haltezeit von 2 Minuten zu erhitzen, um das Risiko lebensmittelbedingter Erkrankungen zu minimieren. Der größte Vorteil des Sous Vide Garens von Fleisch liegt in der präzisen Temperaturkontrolle und schonenden Garung. Es ist bekannt, dass bei Schweine-, Rinder- und Lammfleisch besonders zarte Endprodukte im Vergleich zu konventioneller Garung erreicht werden können. Wildfleisch bietet durch die natürliche Lebensweise der Tiere eine beliebte Alternative im Vergleich zu Fleisch von Nutztieren aus konventioneller Haltung. Diese freie Lebensweise bedingt aber auch ein besonderes Lebensmittelrisiko, das von Wildfleisch ausgeht. Durch schlecht kontrollierbare Umweltbedingungen beim Aufwachsen und im Zusammenhang mit der Erlegung, finden sich bei Wildfleisch höhere Gesamtkeimzahlen und höhere Nachweisraten pathogener Erreger. Die Verwendung der Technik des Sous Vide Garens in Kombination mit der Matrix Wildfleisch kombiniert gleich zwei Risikofaktoren. Ziel dieser Untersuchungen war es, herauszufinden, ob durch Sous Vide Garen vegetative Bakterien in Wildfleisch ausreichend reduziert werden können. Gleichzeitig wurde untersucht, ob sich das Garen bei verschiedenen Temperaturen positiv auf die Produktqualität im Vergleich zu einer konventionellen Garung auswirkt. Zur Untersuchung der Lebensmittelsicherheit wurde Listeria monocytogenes als Modellorganismus für vegetative Bakterien aufgrund seiner ubiquitären Verbreitung und hohen Resistenz gegenüber verschiedenen Umwelteinflüssen ausgewählt. In einem ersten Versuchsteil wurde die Inaktivierung von L. monocytogenes in Brain Heart Infusion bei 50, 55 und 60 °C untersucht. Anhand der Absterbekinetiken wurden D-Werte berechnet. Es wurden drei Stämme von L. monoctogenes untersucht: DSM 20600T, DSM 19094 und ein Geflügelfeldstamm. Die Ergebnisse zeigten einen mittleren D-Wert aller drei Stamme von 5,1 ± 1 bei 60 °C, 29,7 ± 1,2 bei 55 °C und 125,5 ± 26,4 bei 50 °C. Mit abnehmender Temperatur konnten zunehmende Unterschiede zwischen den einzelnen Stämmen beobachtet werden. Bei 50 °C stellten sich signifikante Unterschiede dar. Zur Untersuchung des Einflusses von Wildfleisch auf die Inaktivierung wurde der Rückenmuskel (Musculus longissimus thoracis et lumborum) von Reh (Capreolus capreolus) und Wildschwein (Sus scrofa), den in Deutschland meistgejagten Schalenwildarten, verwendet. Zunächst wurde das Fleisch auf aerobe Gesamtkeimzahl und Enterobacteriaceae, sowie das Vorkommen von L. monocytogenes, Yersinia enterocolitica und Campyloacter spp. untersucht. Es wurden aerobe Gesamtkeimzahlen von 5,1 ± 0,7 KbE/g im Rehfleisch und 5,9 ± 0,6 KbE/g im Wildschweinfleisch gefunden. Die Keimzahlen der Enterobacteriaceae betrugen 3,3 ± 0,7 KbE/g und 3,6 ± 0,6 KbE/g. Nach Anreicherung konnten jeweils 25 % positive Wildschweinprobenproben mit L. monocytogenes und Yersinia enterocolitica, sowie 30 % positive Rehproben mit Yersinia enterocolitica detektiert werden. Für Inokulationsversuche wurden die drei Listerienstämme zu einem Cocktail gemischt und Hackfleisch aus den Reh- und Wildschweinrücken hergestellt. Es wurden 10 g Hackfleisch mit 0,1 ml des Listeriencocktails in einem Vakuumbeutel inokuliert (finale Keimdosis 1x10^7 KbE/g) und bei 50, 55 oder 60 °C im Wasserbad erhitzt. Aus den Absterbekinetiken wurden wiederum D-Werte berechnet. Anhand der Ergebnisse konnte festgestellt werden, dass die Inaktivierung stark matrixabhängig war. Die beste Inaktivierung konnte in Rehfleisch beobachtet werden, gefolgt von Wildschweinfleisch und BHI. Mit abnehmender Temperatur wurden die Unterschiede zwischen den Matrices größer. Es konnten D-Werte von 3,7 ± 0,5 (Reh) und 4,2 ± 1 (Wildschwein) bei 60 °C, 14,9 ± 0,3 und 23,8 ± 6,5 bei 55 °C und 49,2 ± 2 und 100,2 ± 13,3 bei 50 °C berechnet werden. In einem weiteren Versuchsteil wurde der Einfluss verschiedener Sous Vide Temperatur-Zeit-Kombinationen auf physikalische und chemische Parameter untersucht. Es wurden mit 50, 55 und 60 °C die gleichen Temperaturen wie im mikrobiologischen Versuchsteil bei einer Haltezeit von jeweils 10 und 20 h gewählt. Eine Referenzprobe wurde bei 100 °C Ofentemperatur in einem Kombidämpfer auf 72 °C Kerntemperatur bei einer Haltezeit von zwei Minuten erhitzt. Es wurden die Scherkraft in Newton nach Warner-Bratzler, der Kochverlust und Farbveränderungen gemessen. Die Scherkraft wurde bei beiden Spezies durch Steigerung der Temperatur bei den Sous Vide Varianten reduziert. Bei Reh wurden die Werte von 16,4 ± 3,4 N (50 °C/ 10 h) auf 3,5 ± 1,9 N (60 °C/ 20 h) reduziert, wogegen bei Wildschwein eine Reduktion von 45,4 ± 6,8 N (50 °C/ 10 h) auf 10,6 ± 2,2 N (60 °C/ 20 h) beobachtet werden konnte. Bei Rehfleisch wurden durch eine Temperatur von 60 °C Scherkraftwerte unterhalb derer der Referenzprobe erreicht. Bei Wildschweinfleisch war dies bereits bei 55 °C der Fall. Die untersuchte Erhitzungszeit (10 oder 20 Stunden) hatte nur einen geringen Einfluss auf die Scherkraft. Der Kocherlust stieg mit Erhöhung der Temperatur. Die höchsten Werte beider Spezies wurden bei der Referenzprobe beobachtet. Ein leichter Einfluss der Erhitzungszeit war beim Wildschwein zu erkennen. Die Farbwerte des CIE L*a*b* Farbraums wurden durch die verschiedenen Sous Vide Varianten beeinflusst. Hier steht der a* Wert im Vordergrund. Er konnte bei Wildschweinfleisch bei 60 und 72 °C gegenüber den anderen Varianten reduziert werden. Bei Rehfleisch wurde der Wert verringert bei 60 °C und einer Behandlungszeit von 20 h. Der L* Wert nahm für beide Tierarten mit steigender Temperatur leicht zu. Bei Rehfleisch konnte ein signifikanter Unterschied zwischen 50 °C und höheren Temperaturen festgestellt werden. Bei den b* Werten konnte eine Zunahme mit ansteigender Temperatur festgestellt werden. Sous Vide Garen konnte bei allen drei getesteten Temperaturen zu einer Reduktion des Keimgehaltes führen. Die gemessenen physikalischen und chemischen Parameter konnten positiv im Vergleich zu einer konventionellen Garung beeinflusst werden. Der beste Kompromiss zwischen Zartheit und Kochverlust ergab sich beim Rehfleisch bei einer Erhitzungstemperatur von 60 °C und einer Erhitzungszeit von 10 h. Beim Wildschweinfleisch wurde der Kompromiss bei einer Erhitzungstemperatur von 55 °C und einer Erhitzungszeit von 20 h erreicht.

Sous vide cooking is getting more common for private households according to cheap equipment. It has been used for years by professional chefs. Food, especially meat, is vacuumed and treated in a water bath at temperatures of 50 to 65 °C for long periods. These temperatures are below the advice of the BfR to cook meat to an internal temperature of 72 °C for a holding time of two minutes, to minimise the risk of foodborne infections. The greatest advantages of sous vide cooking are a very precise temperature control and gentle cooking conditions. Sous vide is known to produce very tender meat cuts of pork, beef and lamb compared to conventional cooking methods. According to the natural way of life of game animals, game meat is a popular choice to conventionally treated livestock animals. The natural way of life bears the risk of foodborne infections connected with game meat. Due to the lack of veterinary treatments and uncontrolled conditions while killing and processing, higher amounts of total viable counts and other pathogens are found on game carcasses compared to livestock. The use of sous vide cooking and the choice of the matrix game meat combined two risk factors in this study. The aim of this study was to investigate, if sous vide cooking is able to reduce vegetative bacteria in game meat. Another aim was to discover the influence of sous vide cooking on the product quality compared to conventional cooking. Listeria monocytogenes was chosen as a model organism for vegetative bacteria because of its high resistance to environmental factors. In a first experiment the inactivation of L. monocytogenes in brain heart infusion at 50, 55 and 60 °C was investigated. D-values were calculated depending on the survivor curves. Three strains of L. monocytogenes were used: DSM 20600T, DSM 19094 and a poultry field strain. The results showed mean D-values of all three strains of 5.1 ± 1 at 60 °C, 29.7 ± 1.2 at 55 °C and 125.5 ± 26.4 at 50 °C. With decreasing temperature, an increase of the differences between the strains could be shown. The differences were significant at a temperature of 50 °C. As meat matrices the loins (Musculus longissimus thoracis et lumborum) of roe deer (Capreolus capreolus) and wild boar (Sus scrofa) were chosen, which are the most hunted big game animals in Germany. The meat was screened for numbers of total viable counts and Enterobateriaceae and for the existence of L. monocytogenes, Yersinia enterocolitica and Campylobacter spp. TVC of 5.1 ± 0.7 cfu/g in roe deer and 5.9 ± 0.6 cfu/g in wild boar were found. The counts for Enterobactericeae were 3.3 ± 0.7 cfu/g and 3.6 ± 0.6 cfu/g. After enrichment, 25 % positive samples of wild boar with both L. monocytogenes and Yersinia enterocolitica and 30 % of positive roe deer samples with Yersinia enterocolitica could be detected. For inoculation experiments, the three strains mentioned above were mixed to a Listeria cocktail and the meat was minced. An amount of 10 g of minced meat was inoculated with 0.1 ml of the Listeria cocktail in a vacuum pouch (final level of inoculation 1x10^7 cfu/g) and heated in a water bath at 50, 55 or 60 °C. D-values were calculated from the survivor curves. The results showed that the inactivation was highly dependent on the surrounding matrix. The fastest inactivation could be detected for roe deer, followed by wild boar and BHI. Differences between the matrices increased with decreasing temperature. D-values of 3.7 ± 0.5 (roe deer) and 4.2 ± 1 (wild boar) at 60 °C, 14.9 ± 0.3 and 23.8 ± 6.5 at 55 °C and 49.2 ± 2 and 100.2 ± 13.3 at 50 °C were calculated. In another experiment the influence of different sous vide time-temperature-combinations on physical and chemical parameters was tested. The same temperatures of 50, 55 and 60 °C were chosen with a holding time of 10 and 20 hours. A control sample for conventionally cooking was heated at 100 °C in a combi steamer to an internal core temperature of 72 °C with a holding time of two minutes. The Warner-Bratzler shear force, the cooking loss and the changes in colour were detected. Shear force values decreased within both species with increasing temperature of the sous vide treatments. The roe deer meat values could be decreased from 16.4 ± 3.4 N (50 °C/ 10 h) to 3.5 ± 1.9 N (60 °C/ 20 h), whereas the wild boar meat values were reduced from 45.4 ± 6.8 N (50 °C/ 10 h) to 10.6 ± 2.2 N (60 °C/ 20 h). The shear force values of the roe deer meat were lower than those of the control sample at 60 °C. In wild boar, this effect could be shown at 55 °C. The heating times tested (10 or 20 hours) had low influence on the shear force values. The cooking loss increased with increasing temperature. Highest values of both species were detected in the control sample. In wild boar samples, a slight influence of the heating time could be shown. Die CIE L*a*b* colour space was influenced by sous vide cooking. Most important for meat is the a* value. It was reduced in wild boar meat at heating temperatures of 60 and 72 °C. In roe deer meat the a* value was reduced at 60 °C with a holding time of 20 h. The L* value was slightly increasing with increasing temperature for both species. In roe deer meat the increase from 50 °C to higher temperatures was significant. The b* values increased with increasing temperature. A reduction of bacterial counts could be reached at all three used temperatures. Physical and chemical parameters could be influenced positively compared to the conventionally cooked samples. For roe deer meat, a good compromise between shear forces and cooking loss was found at 60 °C with a heating time of 10 h. For wild boar meat, it was found at 55 °C with a heating time of 20 h.

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Abel, T., 2020. Niedrigtemperaturgaren von Wildfleisch - Einfluss auf Lebensmittelsicherheit und Produktqualität. Hannover.
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