Thermische Behandlung in der Lebensmittelindustrie

Die thermische Behandlung von Lebensmitteln ist notwendig, um:

• Reduzieren Sie die mikrobiologische Flora in den Lebensmitteln
• Vermeiden Sie Veränderungen, die durch nicht-pathogene Mikroorganismen in den Lebensmitteln entstehen.
• Wenden Sie auf jedes der betreffenden Lebensmittel die entsprechende Menge an Wärme/Kälte an.

Die vier Hauptziele bei der Anwendung der Wärmebehandlung sind:

• Zerstören Sie Mikroorganismen, die die Gesundheit des Verbrauchers beeinträchtigen könnten
• Zerstören Sie Mikroorganismen, die die Eigenschaften des Lebensmittels verändern könnten
• Deaktivieren Sie jegliche Enzymaktivität
• Optimieren Sie die Beibehaltung von Qualitätsfaktoren bei minimalen Kosten

Die thermische Behandlung hängt davon ab:

• Die Hitzebeständigkeit der in den Lebensmitteln vorhandenen Mikroorganismen und Enzyme
• Der ursprüngliche mikrobielle Gehalt im Lebensmittel vor der Behandlung
• Der pH-Wert des Lebensmittels
• Der physische Zustand des Lebensmittels

Die thermische Behandlung umfasst eine Reihe von Verfahren, aber die wichtigsten sind die Pasteurisierung und die Sterilisierung, die darauf abzielen, Mikroben zu zerstören, und nicht das Brühen oder Kochen, die ebenfalls eine Verringerung des mikrobiellen Gehalts bewirken, deren Hauptziel aber eine Veränderung der Struktur des Lebensmittels ist. Pasteurisierung bedeutet die Zerstörung aller Organismen im vegetativen Zustand, die Krankheiten hervorrufen würden, oder die Zerstörung oder Verringerung der Anzahl der Organismen, die Veränderungen in bestimmten Lebensmitteln, wie z.B. stark sauren Lebensmitteln (mit einem pH-Wert von weniger als 4,6), hervorrufen würden, durch die Anwendung von Hitze. In diesen Lebensmitteln entwickeln sich nur solche Mikroorganismen, die das Lebensmittel verändern, aber nicht für den Menschen pathogen sind. Sterilisation bedeutet die Zerstörung aller lebensfähigen Organismen und ihrer Sporen, die mit geeigneten Techniken kultiviert werden könnten, durch die Anwendung von Temperaturen von über 100°C. Ein Lebensmittel mit niedrigem Säuregehalt (pH>4,6) muss beispielsweise über 100°C erhitzt werden, im Allgemeinen zwischen 116°C und 130°C für eine Zeit, die ausreicht, um die Anzahl der Clostridium botulinium Sporen um den Wert 1012 zu reduzieren. Lebensmittel mit hohem Säuregehalt (Fruchtsäfte) müssen jedoch nicht so intensiv behandelt werden, da die bakteriologische Entwicklung bei diesen pH-Werten nicht stattfindet. Dennoch neigt die gängige Praxis zur Anwendung der höheren Temperaturen mit einer entsprechenden Verkürzung der Verarbeitungszeiten, wodurch das Produkt seine ernährungsphysiologischen und organischen Eigenschaften maximal beibehalten kann. Die HTST-Pasteurisierung genießt in der Lebensmittelindustrie aufgrund der damit verbundenen betrieblichen Effizienz eine hohe Akzeptanz. Bei ordnungsgemäßem Betrieb ermöglichen diese Anlagen hohe Produktionsmengen auf kleinstem Raum. Das Prinzip dieses Systems besteht darin, ein angemessenes Verhältnis zwischen den Prozessvariablen Zeit, Temperatur und Druck herzustellen.

Andere Überlegungen

Auch wenn das Hauptziel die Zerstörung der Mikroorganismen ist, darf nicht vergessen werden, dass auch andere Prozesse ablaufen, von denen einige erwünscht sind (Zerstörung von Enzymen, Erweichung des Gewebes), die aber dennoch kontrolliert werden müssen, und andere, weniger erwünschte Effekte (Zerstörung von Nährstoffen, Verlust organischer Eigenschaften). Jede thermische Behandlung kann sich auf andere Bestandteile wie Enzyme, Proteine, Vitamine usw. auswirken, was wiederum die physikalischen Eigenschaften beeinflussen kann: Farbe, Form, Konsistenz usw. Angesichts der Komplexität der potenziellen Auswirkungen thermischer Behandlungen auf Lebensmittel ist es notwendig, die Art und Weise, wie wir die jeweils gewünschten Ergebnisse erzielen, zu optimieren. Jede thermische Behandlung muss so angepasst werden, dass die erwünschten Ergebnisse maximiert und die unerwünschten minimiert werden. Dies führt unweigerlich dazu, dass Bedingungen gewählt werden müssen, die einen Kompromiss zwischen dem einen und dem anderen darstellen, die aber ein akzeptables Gesamtergebnis ergeben.