Anwendung von Enzymen in der Fleisch- und Fischverarbeitung

In der Fleischindustrie gibt es zwei unterschiedliche Anwendungen, bei denen Enzyme den Herstellungsprozess deutlich verbessern und Fleisch minderer Qualität aufwerten können. Diese Anwendungen sind die Zartmachung von zu zähen Fleischteilen und die Umstrukturierung von frischen, minderwertigen Fleischstücken und Abschnitten zu hochwertigen Steaks.

Fleischzartmachung

Application of Enzymes in Meat and Fish Processing

Die Zartheit von Fleisch ist eine Voraussetzung für die Fleischindustrie, und die Zartmachung macht das Fleisch weich und schmackhafter. Sie verbessert die Verdaulichkeit des Fleisches und das Schneiden, Hacken, usw. wird erleichtert. Methoden zur Erhöhung der Zartheit umfassen zum Beispiel natürliche Reifung, elektrische Stimulation, mechanische Klingen-Zartmachung und den Einsatz zugesetzter proteolytischer Enzyme. Pflanzliche Proteasen, insbesondere Papain und Bromelain, werden seit Jahrzehnten zu Zartmachungszwecken untersucht. Die Art der Anwendung von Zartmacher-Enzymen in der Fleischindustrie hängt vom jeweiligen Ziel ab. Wenn die Reifezeit von hochwertigen Fleischteilen verkürzt werden soll, sollte die Hauptwirkung der Proteinhydrolyse auf den Myofibrillenproteinen liegen. Wenn die Zartheit von minderwertigen Fleischstücken oder Fleisch von z. B. älteren Tieren verbessert werden soll, sollten die Bindegewebsproteine, hauptsächlich Kollagen, das Ziel der Proteolyse sein. Die Methoden und Herausforderungen zur Zartmachung von rohem Fleisch, das an Verbraucher verkauft wird, unterscheiden sich von denen, die für gekochtes Fleisch erforderlich sind.

Deutliche positive Effekte wurden in der Studie erzielt, in der mikrobielle Kollagenasen hinsichtlich ihrer Fähigkeit zur Kollagenzersetzung in einem restrukturierten Rindfleischprodukt bewertet wurden. Es wurden extrem thermophile Bakterienarten untersucht, um Proteasen zu finden, die während einer kontrollierten Garzeit von Fleisch gegen Kollagen aktiv sind und während der oft unkontrollierbaren Kaltlagerung nur eine begrenzte Aktivität zeigen. Interessante neue Proteasen pflanzlichen Ursprungs sind Cucumis- und Ingwerextrakte. Pulverisierter Cucumis-Extrakt aus der Kachri-Frucht sowie Ingwerproteasen haben erfolgreich Fleisch verschiedener Tierarten zart gemacht. Ingwerextrakt hat sich als besonders wirksam bei der Erhöhung der Kollagenlöslichkeit erwiesen.

Geschmack in Fleischprodukten

Der Geschmack spielt neben der Zartheit eine entscheidende Rolle für die Akzeptanz von Fleisch durch die Verbraucher. Aufgrund des Zusammenhangs zwischen Geschmack und Verbraucherakzeptanz ist es wichtig, die Faktoren zu verstehen, die den Fleischgeschmack beeinflussen, um hochwertige Fleischprodukte herzustellen. Der Geschmack von rohem Fleisch ist ziemlich fade. Es enthält jedoch nichtflüchtige Bestandteile, die essenzielle Geschmacks-Vorläufer sind, welche während der Verarbeitung und Lagerung den Geschmack des Fleischprodukts beeinflussen. Im Allgemeinen ist der Geschmack von verarbeitetem Fleisch das Ergebnis entweder enzymatischer Wirkung oder chemischer Reaktionen wie Pyrolyse von Aminosäuren und Peptiden, Zuckerabbau, Abbau von Ribonukleotiden, Maillard-Reaktionen, Thiaminabbau und Abbau von Lipiden. Die wichtigsten enzymatischen Reaktionen, die den Fleischgeschmack oder die Bildung von Geschmacks-Vorläufern beeinflussen, sind Proteolyse und Lipolyse. Beide Reaktionsgruppen sind entweder auf endogene Proteasen und Lipasen, auf Enzyme mikrobiellen Ursprungs, die natürlich im Produkt vorhanden sind, oder auf während des Herstellungsprozesses zugesetzte Enzyme zurückzuführen.

Fischverarbeitung

Bei der Betrachtung der enzymatischen Verarbeitung von Fisch und Meeresfrüchten muss die Rolle sowohl endogener als auch zugesetzter Enzyme berücksichtigt werden. Im letzteren Fall stammen die verwendeten Enzyme aus tierischen, pflanzlichen oder mikrobiellen Quellen. Die einfache Handhabung und Kultivierung der letzteren macht sie zur bevorzugten Enzymquelle. Diese stammen typischerweise von terrestrischen Organismen, doch angesichts des breiten Spektrums mariner Mikroorganismen nimmt der Trend zur Nutzung dieser als Enzymquelle zu. Insbesondere sind sie oft so angepasst, dass sie eine hohe Aktivität bei relativ niedrigen Temperaturen zeigen, im Gegensatz zu vielen Enzymen terrestrischen Ursprungs, was sie in vielen Prozessen, die häufig eine Umgebung mit niedrigen Temperaturen erfordern, effektiver macht.

Die traditionelle Verwendung von Enzymen in der Meeresfrüchteverarbeitung umfasst den Einsatz von Proteasen, nämlich Bacillolysin, Ficin, Papain, Pepsin, Subtilisin, Trypsin und einer Mischung aus Bacillolysin und Subtilisin, sowohl endogener als auch exogener Natur, zum Entschuppen und Enthäuten, Schälen von Garnelen, Herstellung von Kaviar und Fischsauce, Rückgewinnung verschiedener Moleküle und Zartmachung von Tintenfisch.

Referenzen

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Pedro F. Enzyme in der Fisch- und Meeresfrüchteverarbeitung [J]. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology, 2016, 4.
Whitehurst R.J, Law B.A, Whitehurst R.J, et al. Enzyme in der Lebensmitteltechnologie. [J]. Enzymes in Food Technology, 2002, 32(4):1-17.