Möglichkeiten und Grenzen der Salz- und Nitritreduktion in Rohwürsten
Bereits seit vielen Jahren kommt es immer wieder zu Kritik an der Lebensmittelindustrie und hiervon produzierten Lebensmitteln und es wird vermehrt der Wunsch nach natürlicheren Produkten laut. Neben Zucker und Fett stehen auch immer wieder NaCl und Nitrit in die Kritik. Ein übermäßiger NaCl-Konsum hat erwiesenermaßen einen negativen Einfluss auf das Herz-Kreislauf-System und ist neben anderen Faktoren mitverantwortlich für viele Fälle von Bluthochdruck in der deutschen Bevölkerung. Nitrit ist neben seiner Fähigkeit zur Bildung von Methämoglobin auch für seine potenziell karzinogenen Eigenschaften durch die Bildung von N-Nitrosaminen gefürchtet. Den Wünschen der Konsumierenden und auf Anraten von Gesundheitsorganisationen wie der WHO entsprechend wurde die „Nationale Reduktions- und Innovationsstrategie zur Reduktion von Zucker, Fett und Salz in Fertigprodukten“ 2018 vorgestellt. Die hier durchgeführte Studie hatte das Ziel, zu überprüfen, inwiefern eine Reduktion von NaCl und Nitrit, einzeln und in Kombination, die technologischen Eigenschaften und die mikrobielle Sicherheit von Rohwürsten beeinflusst und ob Grenzkonzentrationen für die industrielle Produktion umsetzbar sind. Arbeitspaket 1 umfasste die Produktion und Reifung der Rohwürste im Institut für Lebensmittelqualität und –sicherheit (Institut) zur Ermittlung der technologisch möglichen Konzentrationen von NaCl und Nitrit. Im Arbeitspaket 2 wurden Rohwürste von den am Projekt beteiligten Lebensmittelunternehmen mit den von uns im Arbeitspaket 1 ermittelten Konzentrationen hergestellt, aufgeschnitten und unter Schutzgas verpackt, bevor diese dann während der Lagerung bis Tag 140 regelmäßig am Institut untersucht wurden. Die Produkte wurden (abhängig vom Arbeitspaket) hinsichtlich physikochemischer, sensorischer und mikrobiologischer Parameter untersucht.
Während der Produktion im Institut wurde eine schnellere Abtrocknung bei Rohwürsten mit geringerem NaCl-Gehalt festgestellt, nicht aber bei geringeren Nitritgehalten. Die Härte der Rohwürste wurde signifikant (P ≤ 0,05) von der NaCl-Konzentration beeinflusst, wobei in der Untersuchung mit dem MORS-Blade eine signifikant (P ≤ 0,05) niedrigere Härte bei Rohwürsten mit geringerer NaCl-Konzentration bestimmt wurde. Nitrit zeigte keine Auswirkungen auf die Textur. In beiden Arbeitspaketen konnte kein Einfluss der NaCl- und Nitritkonzentrationen auf den pH-Wert festgestellt werden. Der aW-Wert wurde durch die NaCl und Nitrit-Konzentration deutlich beeinflusst. Zwischen 1 % und 1,5 % NaCl in Arbeitspaket 1 war kein signifikanter (P > 0,05) Unterschied feststellbar, wohl aber zwischen diesen beiden Konzentrationen und der Referenz. In Arbeitspaket 2 hatten die Versuchsgruppen mit NaCl-Reduktion signifikant niedrigere aw-Werte als die Referenz. In beiden Arbeitspaketen wurde kein Einfluss von Nitrit auf den aW-Wert beobachtet. Die Reduktion von NaCl bedingte keinen Einfluss auf die Farbwerte der Rohwürste, während die Reduktion von Nitrit nur einen geringen Einfluss auf die L*-Werte hatte und interessanterweise die a*-Wert nicht signifikant beeinflusste. Die Konzentrationen der Bestandteile Fett, BEFFE und Protein und der Wassergehalt wurden weder durch die Reduktion von Nitrit, noch von NaCl beeinflusst. Die Untersuchung auf Mikroorganismen ergab im Arbeitspaket 1 einerseits keinen Nachweis von L. monocytogenes, Salmonella. spp. und S. aureus, andererseits keine Beeinflussung der Keimzahlen von Lactobacillus. spp. und Staphylococcus. spp. durch die Reduktionen. In Arbeitspaket 2 konnte an einigen Lagertagen eine höhere Gesamtkeimzahl in den Versuchsgruppen mit reduzierten NaCl- und Nitrit-Konzentration in Kombination festgestellt werden. Dieser Effekt konnte auch bei der Bestimmung von Lactobacillus. spp. und Staphylococcus. spp., allerdings an deutlich weniger Lagertagen nachgewiesen werden. S. aureus. konnte in Arbeitspaket 2 ebenso wenig nachgewiesen werden wie Enterobacteriaceae. In dieser Studie konnte belegt werden, dass eine Produktion von NaCl- und nitritreduzierten Rohwürsten möglich ist. Das Wachstum von pathogenen Keimen konnte nicht belegt werden und in allen Versuchsgruppen konnte eine Abnahme der anfänglichen Keimgehalte zum Ende der Lagerung nachgewiesen werden. Zudem wurde kein signifikanter (P > 0,05) Einfluss auf die L*a*b*-Werte, Fett, Protein, BEFFE oder Wassergehalt festgestellt. Dennoch empfiehlt es sich weitere Forschungen, insbesondere in Bezug auf sporenbildende Erreger wie Clostridium botulinum, durchzuführen. Auch ein Challenge-Versuch mit für Rohwürste typischen Erregern erscheint sinnvoll. Ebenfalls könnte eine Erweiterung der Studie auf streichfähige Rohwürste interessant sein, da diese durch ihren höheren aW-Wert generell ein höheres Wachstumspotenzial für Mikroorganismen besitzen.
Over the past few years, the food industry has been repeatedly criticized for the use of food additives, and now there is a growing consumer demand for more natural products. Not only sugar and fat were criticised but also NaCl and nitrite. The excessive consumption of NaCl has been proven to negatively impact the cardiovascular system and is, at least partly, responsible for many cases of high blood pressure in the German population. In addition to its ability to form methemoglobin, nitrite is also feared for its potentially carcinogenic properties due to the formation of N-nitrosamines. With regard to the wishes of consumers and demands of health organizations such as the WHO, the “National Reduction and Innovation Strategy for the Reduction of Sugar, Fat and Salt in Finished Products” (Nationale Reduktions- und Innovationsstrategie zur Reduktion von Zucker, Fett und Salz in Fertigprodukten) was presented in 2018.
The aim of our study was to examine the extent to which a reduction of NaCl and nitrite, both individually and combined, influences the technological properties and microbial safety of raw sausages and whether low concentrations are feasible for industrial production. Part 1 of our study comprised the production and curing of raw sausages at the Institute for Food Quality and Safety (Institute) to determine the technologically practicable concentrations of NaCl and nitrite. In part 2, raw sausages were produced by the food companies involved in the project with the concentrations determined by us in part 1. The sausages were sliced and packaged under protective gas before they were then regularly tested at the Institute during storage until day 140. Depending on the part of the study, the products’ physicochemical, sensory and/or microbiological parameters were examined. During production at the institute, raw sausages with lower NaCl content showed faster drying, while lower nitrite contents did not seem to have any effect. NaCl content also significantly (P ≤ 0.05) influenced the hardness of raw sausages. The test conducted with the MORS blade showed significantly (P ≤ 0.05) lower hardness for raw sausages with a lower NaCl concentration but not for sausages with lower nitrite concentration. No influence of NaCl and nitrite on the pH value could be determined in either part of this study. On the other hand, the aW value showed to be clearly influenced by the NaCl concentration. During the first part of the study no significant (P > 0.05) difference was found between 1 % and 1.5 % NaCl, but a significant difference was found between these concentrations and the reference control. In part 2, the experimental groups with NaCl reduction showed significantly lower aW values than the reference. In both parts of this study, no influence of nitrite on the aW value could be observed. The colour was not influenced by reduction of NaCl, while the reduction of nitrite only had a slight influence on the L* values. Interestingly, nitrite reduction did not significantly affect the a* value. The reduction of NaCl and nitrite did not affect the fat, BEFFE (meat protein free of connective tissue protein) and protein, or water content. During the microbial survey in part 1, neither L. monocytogenes, Salmonella spp. nor S. aureus could be detected. Neither Lactobacillus. spp. nor Staphylococcus spp. were affected by the reduction of NaCl and nitrite. On some storage days during part 2 of the study, a higher total viable count could be observed in the test groups with a combined reduction of NaCl and nitrite. This effect was also detected for Lactobacillus. spp. and Staphylococcus. spp. but on fewer storage days. Neither S. aureus nor Enterobacteriaceae were detected in part 2 of this study. This study demonstrated that it is possible to produce NaCl- and nitrite-reduced raw sausages. There was no significant (P > 0.05) influence on the L*a*b* values, fat, protein, BEFFE and water content. The growth of pathogens could be detected and a decrease of the initial germ count towards the end of storage could be shown in all test groups. Especially regarding spore-forming pathogens like Clostridium botulinum, further studies are advised. Further investigations should focus on pathogens like Clostridium botulinum, challenge tests with typical pathogens in raw sausages and, include spreadable raw sausages, as their higher aw value could promote pathogen growth.
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