unterstützt von der Förderergesellschaft für Fleischforschung (Gewährung der Förderbeitragszusage der Industrie)

Die Selbstversorgungsrate von Rindfleisch lag 2020 bei 97,1 % (2006 noch bei 126 %), hingegen sind die pro Kopf Verbräuche in kg von 2006 mit 11,9 auf 14,6 im vergangenen Jahr gestiegen [1]. Schon längere Zeit und verstärkt im Jahr 2020 wird ein Phänomen beschrieben, welches seit Einführung der Vakuumverpackungen bei kurzzeitgelagertem Rindfleisch auftritt: Eine bräunlich-grüne, teilweise irreversible Verfärbung von Rindfleischmuskeln, die unter Ausschluss von Luftsauerstoff in Vakuumverpackungen innerhalb der ersten sieben Tage nach der Schlachtung entsteht (siehe Bild).

Solche Veränderungen der roten Myoglobin- bzw. Oxymyoglobinfarbe in eine bräunlich-grüne Farbe sind als Myoglobin-Derivate (Chole-, Sulf- und Metmyoglobin) beschrieben. Die Rindfleischmuskeln, die von diesem Phänomen betroffen sind, sind im lebenden Tier stark beansprucht und liegen hauptsächlich in der Schulter und der Keule. Diese Muskeln werden vor der Verarbeitung oder dem Versand zwischen zwei bis sieben Tage in Vakuumverpackungen gereift. Die genannten Verfärbungen treten während dieser Reifephase auf. Nach dem Auspacken, Zuschneiden und Verpacken in modifizierter Atmosphäre bildet sich die Farbe (Myoglobin oder Oxymyoglobin) nicht wieder zurück. Dieses Phänomen tritt insbesondere im Frühling und Herbst und bei vielen deutschen Rinderschlacht- und -zerlegebetrieben auf. Erste Beschreibungen zur Erklärung des Phänomens, wie Fütterungseinflüsse, Reinigungsrückstände oder menschliches/maschinelles Versagen, haben aufgrund der herstellerübergreifenden Problematik keinen Bestand.

Forschungsziel:

Das Ziel dieses Antrages ist es, eine Lösung des mit dem Phänomen assoziierten Problems zu finden und einen Biomarker für das Auftreten dieses Phänomens zu identifizieren. Die zentrale Hypothese dieses Antrages ist, dass das Phänomen der Verfärbung nicht durch einen, sondern durch die Verkettung mehrerer intrinsischer und extrinsischer Faktoren, die auf die Oxidation von Myoglobin einen Einfluss nehmen, entsteht.

Um die Hypothesen zu überprüfen und das Ziel dieses Antrages zu erreichen, sind die Arbeiten der 2 Forschungseinrichtungen (FE) sind in 4 Arbeitspakete (AP) mit 3 Arbeitshypothesen unterteilt.

Lösungsweg:

Um durchgängige Daten zu erhalten, werden in AP 1 von der FE I über einen Zeitraum von 12 Monaten an mindestens 2 Schlachthöfen mit angeschlossenen Zerlegabteilungen die extrinsischen Faktoren auf die Farbe von vakuumverpacktem Rindfleisch wie Rasse, Geschlecht-Alter, Gewicht, Schlachtzeitpunkt etc. erfasst. Parallel werden an der FE II im AP 1 in diesem Zeitraum die Methoden etabliert, um die Ursache für die Farbveränderungen durch die Vakuumlagerung nachzuvollziehen, was die Grundlage für die Bestimmung von Biomarkern für das Auftreten von Farbveränderungen bilden soll.

Im AP 2 wird dann basierend auf den Erkenntnissen von der FE I untersucht, durch welche technischen Prozesse bzw. Produkte sich die Verfärbung von dem vakuumverpackten Fleisch verhindern lassen. Die genauen Arbeitsbereiche/Wirkungsbereiche der Prozesse und Produkte wird von der FE II im Modellsystem bestimmt. Im AP 3 werden solche Produkte und Prozesse, die die Farbveränderung reduzieren von der FE I in der Industrie getestet.