Wissenschaftler von Texas A&M entwickeln „kein Nitrat“.

Jul 19, 2023

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Von AGDAILY-Mitwirkenden Veröffentlicht: 24. Februar 2023

Stellen Sie sich Ihr Lieblingspökelfleisch wie Trockenfleisch vom Rind, Peperoni oder Speck ohne den Zusatz von Natriumnitrit aus irgendeiner Quelle vor, die derzeit für Farbe und Haltbarkeit erforderlich ist. Wes Osburn von Texas A&M macht genau das.

Während das Pökeln von Fleisch mit synthetischem Natriumnitrat sowohl sicher als auch effizient ist, berichtet Agrilife Today von Texas A&M über die Arbeit, die Fleischprofessoren leisten, um alternative Optionen bereitzustellen.

Osburn, außerordentlicher Professor für Fleischwissenschaften am Department of Animal Science des Texas A&M College of Agriculture and Life Sciences, hat sich auf die Suche nach einer innovativen Methode gemacht, um das Stickoxid und das restliche Nitrit zu erzeugen, das zum Pökeln von Fleisch- und Geflügelprodukten benötigt wird, jedoch ohne diesen Zusatz von natürlichen oder synthetischen Nitritquellen.

Bei der konventionellen Pökelung der meisten verarbeiteten Fleischprodukte wird dem Fleisch Natriumnitrit zugesetzt, um es zu konservieren und das potenzielle Wachstum von Bakterien wie Clostridium botulinum oder Perfringens während des Kochens und Kühlens zu reduzieren.

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Während das Pökeln von Fleisch mit synthetischem Natriumnitrit sicher und effizient ist, wird das Verfahren seit langem mit Krebsproblemen in Verbindung gebracht. Als Reaktion auf diese Bedenken haben Fleischverarbeiter „ungepökelte“ Fleischprodukte entwickelt, die „keine zugesetzten Nitrate oder Nitrite außer den natürlich vorkommenden“ enthalten.

Dieses alternative Pökelsystem verwendet aus Sellerie gewonnenes Gemüsepulver als natürliche Nitritquelle zum Pökeln von Fleischprodukten. Aber diese Produkte könnten zu einem erkennbaren pflanzlichen Geschmack des Fleisches und zu einer ungünstigeren Wurst- oder Rosafärbung führen, sagte Osburn.

Da Osburn weiß, dass Nitrite und Nitrate natürlicherweise im Menschen und in einigen Lebensmitteln vorkommen, glaubt er, dass es möglich ist, dem Fleisch eine Aminosäure, L-Arginin, hinzuzufügen, die das darin enthaltene Enzym Stickoxidsynthase (NOS) aktiviert. Das NOS-Enzym wandelt L-Arginin in Stickoxid NO und eine weitere Aminosäure, L-Citrullin, um.

Das Stickoxidmolekül erzeugt die charakteristische rosa Farbe des Pökelfleischs, die man mit Wurstwaren verbindet. Außerdem können sich zwei Stickoxidmoleküle zu Nitrit verbinden, das als Antioxidans und antimikrobielles Mittel dient und die Haltbarkeit und Sicherheit des Produkts erhöht.

Osburn sagte, er habe einem befreundeten Arzt, Dr. Nathan Bryan, zugehört, der über das endotheliale Stickoxidsynthase-System (eNOS) im menschlichen Körper sprach und wie es L-Arginin nutzt, um Stickoxid zu erzeugen, das die Durchblutung und den Blutfluss fördert. Da klickte die Verbindung und er fragte sich, ob das eNOS-Enzym durch die Zugabe von L-Arginin aktiviert werden könnte, um Stickoxid zu erzeugen und Fleisch zu pökeln.

„Es könnte sein, dass es sich bei diesem Ansatz tatsächlich um einen ‚natürlichen Heilungsprozess‘ handelt, bei dem eine Aminosäure einem Enzym hinzugefügt wird, dessen Hauptfunktion darin besteht, Stickoxid zu erzeugen“, sagte Osburn. „Ich füge keine Nitrate oder Nitrite hinzu.“

Osburn sagte, dass die Zugabe der Aminosäure L-Arginin das Stickoxid-Synthase-System aktivieren wird, um auf natürliche Weise Stickoxid und Nitrit zu erzeugen, um Fleisch- und Geflügelprodukte zu pökeln.

Es wird erwartet, dass diese neuartige alternative Pökelmethode auf Aminosäurebasis die Notwendigkeit einer direkten oder indirekten Zugabe von Natriumnitrit in Pökelfleischprodukten überflüssig macht. Ihre Forschung wird ein besseres Verständnis der miteinander verbundenen biochemischen Mechanismen ermöglichen, die zur Funktionalität des NOS-Systems beitragen.

Das Forschungsteam plant, Verarbeitungs- und Betriebsverfahren für Fleischverarbeiter zu entwickeln, um das NOS-System effektiv zu nutzen, um Fleisch- und Geflügelprodukte konsistent und vorhersehbar zu reifen.

Osburn sagte, sie müssten die Machbarkeit des Prozesses validieren und sicherstellen, dass er funktioniert, und dass er auch bei allen Arten und Produkten innerhalb der Arten unter allen möglichen Bedingungen funktioniert. Er sagte, es werde eine Weile dauern, die verschiedenen Arten von gepökelten Rind-, Schweine- und Geflügelprodukten zu erforschen.

„Es gibt Unterschiede in der Menge der NOS-Enzyme innerhalb verschiedener Muskelgruppen und verschiedener Fleischarten“, sagte er. „Dieses Enzym ist eng mit den Mitochondrien verbunden, daher gibt es tendenziell mehr NOS-Enzyme in den Muskeln, die zur Fortbewegung verwendet werden. Es gibt auch Unterschiede im Myoglobingehalt (Fleischfarbpigment). Die Farbe des gepökelten Fleisches kann variieren.

„Damit versuchen wir umzugehen, indem wir durch unser Pökelsystem auf Aminosäurebasis eine gleichmäßige rosa Farbe entwickeln, sodass es im Vergleich zu herkömmlich gepökeltem Fleisch gut abschneidet.“

„Die Frage, die wir immer noch zu beantworten versuchen, ist, ob das NOS-Enzym ausreichende Mengen an Stickoxid erzeugt, um eine akzeptable Farbe des gepökelten Fleisches zu entwickeln, und genügend Restnitrit, um sicherzustellen, dass das Produkt sicher ist, unabhängig davon, ob es sich um Sommerwurst, Peperoni oder etwas anderes handelt.“ Produkt?" sagte Osburn. „Denken Sie darüber nach, wenn wir Peperoni mit diesem Verfahren herstellen können, könnte das enorme wirtschaftliche Auswirkungen haben, da wir hier in den USA viele Peperoni konsumieren.“

Er sagte, er entwickle einen Prototyp eines mit Aminosäuren gepökelten Schinkenprodukts, das einer sensorischen Herstellungsanalyse auf gepökelte Farbpigmente, flüchtige Verbindungen, sensorische und strukturelle Analyse und Haltbarkeit unterzogen werde.

Sein Forschungsteam manipuliert mehrere Faktoren wie die Argininkonzentration, den pH-Wert des Fleisches, die Temperatur und die Zeit, um optimale Bedingungen für die Stickoxiderzeugung durch das eNOS-Enzym zu bestimmen.

„Wir befinden uns in der zweiten Phase unseres USDA-NIFA-finanzierten Zuschusses“, sagte Osburn. „Wir gehen von der Laborproduktion zur Produktion in einer Pilotanlage über, es ist also das erste Mal, dass wir ein kommerzielles Wurstwarenprodukt herstellen und alle Aspekte des Produkts bewerten, von Farbe, Haltbarkeit, Aroma bis hin zu sensorischen Eigenschaften. Diese Informationen werden weitere Beweise liefern.“ Interessierten Unternehmen zeigen, dass dieses System funktioniert.“

Sein Forschungsteam plant, dieses neue Pökelsystem auf fünf Pökelprodukte anzuwenden – restrukturierter Schinken, Trockenfleisch vom Rind, Speck, fermentierte Sommerwurst oder Salami und Geflügel-Frankfurter – alles Produkte, die unterschiedliche Verarbeitungsschritte erfordern, um zu bestätigen, dass das Aminosäure-Pökelsystem verschiedene Fleischsorten effektiv pökelt Produkte.

„Wenn die Daten auf Basis der Ergebnisse unserer Forschung darauf hinweisen, dass unser neues Härtungssystem hinsichtlich Sicherheit, Haltbarkeit und sensorischen Eigenschaften mit herkömmlich gehärteten Produkten vergleichbar ist, dann besteht eine große Chance für die Übernahme dieses Verfahrens durch die Industrie.“ sagte Osburn. „Dieses neue Aushärtungssystem muss im Wettbewerb mit dem derzeitigen Aushärtungssystem stehen. Wenn wir nicht annähernd daran herankommen, wird es immer etwas Neues bleiben. Unternehmen wollen vielleicht mitmachen oder auch nicht.“

Osburn sagte, obwohl er an diesem Prozess großes Interesse von Fleischunternehmen erwecke, gebe es noch viel Forschungsbedarf sowie einige bevorstehende Entscheidungen des US-Landwirtschaftsministeriums, die über die künftige Kennzeichnung aktueller Alternativen entscheiden werden oder „ „unpökelte“ Fleischprodukte.

Robert Brummett, leitender Lizenzmanager im Büro für geistiges Eigentum und Kommerzialisierung von Texas A&M AgriLife Research, hat mit Osburn zusammengearbeitet, um den Schutz des geistigen Eigentums für den alternativen Fleischpökelprozess zu erreichen. Im Dezember 2020 wurde beim US-Patent- und Markenamt USPTO ein Patentantrag eingereicht.

Laut Brummett wird die Patentanmeldung derzeit vom USPTO geprüft und dieser Prozess kann weitere 18 Monate oder länger dauern. In der Zwischenzeit bemühen sich Osburn und Brummett aktiv um das Interesse von Unternehmen an Lizenzrechten an der Technologie und/oder arbeiten mit Osburn zusammen, um die Forschung zur Nutzung der Technologie durch die Industrie voranzutreiben.