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Gase: Vielseitige Anwendungsmöglichkeiten in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie

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Eine zentrale Bedeutung in der Lebensmittelindustrie hat die Erhaltung der natürlichen und technologisch erzeugten Eigenschaften der Nahrungsmittel.

Oxidation, mikrobieller Verderb sowie sensorische Veränderungen können die Qualität der Lebensmittel soweit beeinträchtigen, dass sie den hohen Kundenanforderungen nicht mehr genügen. Der Einsatz konventioneller Massnahmen zur Qualitätserhaltung wie chemische Zusätze, Konservierungsmittel oder auch umweltbelastende Herstellungs- bzw. Konservierungsverfahren stösst vor allem bei Konsumenten auf zunehmende Ablehnung. Als Alternative zur konventionellen Konservierung und Qualitätserhaltung von Lebensmitteln bietet sich der Einsatz von Gasen an.

Die in der Lebensmittelindustrie vorwiegend verwendeten Gase wie Stickstoff (N2), Argon (Ar), Kohlendioxid (CO2) und Sauerstoff (O2) sind natürliche Bestandteile unserer Atemluft und somit gesundheitlich und ökologisch unbedenklich. Mit dem Markennamen «BIOGON®» hat PanGas speziell für die Lebensmittelindustrie eine abgestimmte Produktelinie. Alle BIOGON®-Lebensmittelgase sind nach den Codex-Alimentarius-Grundsätzen HACCP-ze.jpgiziert.

Ihre Eigenschaften ermöglichen vielseitige Anwendungen in der Lebensmittelindustrie. Nachfolgend werden einige typische Einsatzgebiete von Lebensmittelgasen in kurzer Form beschrieben:

Schockfrosten mit tiefkalt verflüssigten Gasen

Beim Schockfrosten werden dank der sehr tiefen Temperatur des Kühlmediums (z. B. Flüssigstickstoff: –196 °C) sehr hohe Gefriergeschwindigkeiten (> 1 cm/h) erreicht. Dies bedeutet, dass die Produkte sehr schonend gefrostet werden können, da sich nur Eiskristalle von geringer Grösse bilden, die die Zellen nicht beschädigen. Weiter wird eine Wachstumshemmung der Verderbnisflora ebenso erreicht wie eine deutliche Verlangsamung von chemischen und enzymatischen Reaktionen. Dank diesem Verfahren können die ursprünglichen sensorischen und physiologischen Eigenschaften der frischen Ausgangsprodukte bei entsprechender Lagerung über einen langen Zeitraum erhalten werden. Die sensorischen wie auch die ernährungsphysiologischen Eigenschaften der schockgefrosteten Produkte kommen somit, auch nach längerer Lagerung, denjenigen von erntefrischen Produkten sehr nahe. Schockfrosten gilt daher als die schonendste Konservierungsmethode.

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Kühlen

Die Verfahrensprinzipien des Schockfrostens gelten auch für Kühlprozesse. Das schnelle Abkühlen von Lebensmitteln nach Koch-, Brat-, Back- oder Frittierprozessen ist sehr wichtig. Nur das schnelle Durchschreiten des für die Vermehrung von Mikroorganismen optimalen Temperaturbereichs sorgt für eine optimale Qualität des Endprodukts.

Verpacken mit modifizierten Atmosphären (MAP)

Die Ursache für den schnellen Verderb von Lebensmitteln ist in vielen Fällen die Zusammensetzung der Atmosphären in den Verpackungen. Bei chemischen, mikrobiologischen und enzymatischen Veränderungen von Lebensmitteln spielen Oxidationsvorgänge eine wichtige Rolle. Die meisten Lebensmittel sind deshalb wesentlich länger haltbar, wenn der für die Oxidation verantwortliche Luftsauerstoff von der Verarbeitung bis hin zum Verbraucher vom Produkt ferngehalten wird. Sauerstoff kann jedoch auch qualitätssichernd wirken, beispielsweise bei der Verpackung von Frischfleisch. Durch einen hohen Sauerstoffanteil behält das Fleisch seine natürliche Farbe und damit sein appetitliches Aussehen.

Unter gezieltem Einsatz von modifizierten Schutzatmosphären sind Haltbarkeitsverlängerungen – bei Bewahrung der ursprünglichen Qualität – von bis zu einigen hundert Prozent möglich. Schutzatmosphären mit definierter Zusammensetzung aus N2, Ar, O2 und CO2 bedeuten für den Anwender Qualität und Sicherheit.

Karbonisierung von Getränken

Beim Karbonisieren werden die Getränke mit Kohlendioxid angereichert. Alkoholfreie Getränke wie Mineralwasser, Obst- und Fruchtsäfte, Süssgetränke wie auch Energy-Drinks erhalten so ihre prickelnde Frische. Aber auch bei der Produktion von Bier, Wein und Schaumwein wird dieses Verfahren angewendet. Weisswein beispielsweise verliert während der Herstellung einen Teil seines natürlichen CO2-Gehalts und büsst dadurch seinen frischen Geschmack ein. Die Anreicherung auf den ursprünglichen Gehalt bewirkt eine deutliche Geschmacksverbesserung.

Getränkeausschank

Getränke im Offenausschank wie Bier, Mineralwasser und Süssgetränk werden mit CO2- oder CO2/N2-Gemischen aus den Getränke-Vorratsbehältern zum entsprechenden Zapfhahn befördert. So bleibt ihr prickelnder Geschmack oder Schaum erhalten.

Herstellung und Lagerung flüssiger Lebensmittel

Oxidationsempfindliche Flüssigkeiten wie Wein, Obst- und Fruchtsäfte, Bier oder Speiseöl verlieren unter dem Einfluss von Sauerstoff schnell ihre Qualität. Um die ursprünglichen Eigenschaften optimal zu erhalten, werden diese Produkte bei der Herstellung, der Lagerung und/oder dem Transport durch den Einsatz von inerten Gasen geschützt. Diese verhindern bzw. verlangsamen oxidative und mikrobielle Veränderungen.

Um weiche (Kunststoff-)Verpackungen wie zum Beispiel PET-Flaschen zu stabilisieren, werden kleine Mengen tiefkalt verflüssigter Stickstoff in die Gebinde oder deren Kopfräume dosiert. Beim Verdampfen baut der Stickstoff nach dem Verschliessen der Verpackung einen Innendruck auf und ermöglicht so ein problemloses weiteres Handling (etikettieren, verpacken und transportieren).

Lagerung unter inerter und kontrollierter Atmosphäre

Bei Obst und Gemüse wird die Atmosphäre so eingestellt und aufrechterhalten, dass sich der Stoffwechsel nur auf ein definiertes Minimum beschränkt (CA-Lager). Das eingelagerte Obst bleibt so über Monate hinaus frisch.

Fermentation konventioneller Lebensmittel

Zur Unterstützung aerober, mikrobiologischer Fermentationen können gezielt Gasgemische mit verschiedenen Anteilen an Sauerstoff oder CO2 dem Prozess zugegeben werden. Die dadurch erzielte Anreicherung, Sättigung oder Ansäuerung verkürzt die Fermentationsdauer und/oder verbessert die Qualität der behandelten Nahrungsmittel.

Betäuben

Als Alternative zur herkömmlichen Methode der Schlachttierbetäubung mit Elektroschock bietet sich die Betäubung mit CO2 oder CO2 in Kombination mit anderen Gasen an. Bei der Gasbetäubung sind die Tiere weniger stressanfällig, was sich positiv auf die Fleischqualität auswirkt. Dieses Verfahren wird primär bei Schweinen und Geflügel angewendet.

Aufschäumen

Molkereiprodukte wie Rahm, Quark, Desserts usw. werden mit Stickstoff, Lachgas (N2O) oder synthetischer Luft aufgeschäumt. Die Produkte erhalten eine lockere Struktur und einen vollmundigen, cremigen Geschmack. Stickstoff und Lachgas unterdrücken zudem die Fettoxidation und verlängern somit die Haltbarkeit der Produkte.

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Einsatz von Kohlendioxid zur Einstellung und Regelung
von pH-Werten

CO2 wird zum Beispiel in Käsereien zur Ansäuerung der Käsereimilch verwendet. Mit dem CO2 kann gezielt der pH-Wert der Milch eingestellt werden. Vorteile: Einsparung von Lab und eine Übersäuerung ist kaum möglich.

CO2 kann ebenso zur Neutralisation von Betriebsabwässern eingesetzt werden.

CO2-Düngung

Eine weitere Nutzung von CO2 findet sich bei der Düngung von Gewächshäusern. Hierbei wird der CO2-Gehalt im Gewächshaus künstlich angehoben. Die Vorteile liegen vor allem im höheren Ertrag und einer verbesserten Pflanzenqualität.

Cryokochen

Die innovative Kochtechnik mit Flüssigstickstoff macht bis dato undenkbare Kreationen möglich. Profiköche können mit Cryokochen kulinarisches Neuland betreten und dem sinnlichen Genuss eine neue Dimension verleihen.

Trockeneis

Trockeneis ist gefrorenes Kohlendioxid bei –78,5 °C. Die Bezeichnung «trocken» bezieht sich auf die Eigenschaft, dass Trockeneis bei Wärmezufuhr sofort in den gasförmigen Zustand übergeht. Es entsteht also keine Flüssigkeit, die Ihrem Kühlerzeugnis oder dessen Verpackung schaden könnte. Trockeneis findet in der Lebensmittelindustrie folgende Einsatzbereiche:

  • Kühlung von Speisen und Getränken an Bord von Flugzeugen, Zügen, Open Airs und Cateringanlässen
  • Versand gekühlter und gefrorener Produkte beim Online-Verkauf
  • Kaltmazeration/Maischekühlung bei der Weinzubereitung
  • Teigkühlung in der Bäckereibranche

Gase sind heutzutage in der Lebensmittelindustrie nicht mehr wegzudenken und werden auch in Zukunft eine wichtige und immer grössere Rolle spielen. Die Gase von PanGas machen vieles erst möglich.


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