Fleisch mit Ultraschall zart machen
- Fleisch mit Ultraschall zart zu machen, ist ein schnelles und einfaches mechanisches Verfahren.
- Das Zartmachen mit Ultraschall wird erfolgreich in Küchen und industriellen Verarbeitungslinien eingesetzt.
- Hielscher Ultrasonics bietet zwei Optionen:
- kompakte Ultraschallgeräte zum einfachen und bequemen Zartmachen von Fleisch in Restaurants.
- Hochleistungs-Ultraschallsysteme zur Integration in industrielle Verarbeitungslinien.
Zartmachen mit Ultraschall
Zartheit ist das wichtigste Qualitätsmerkmal von Fleisch. Die Zartheit von Fleisch wird durch die Zusammensetzung und die strukturelle Anordnung der Skelettmuskulatur beeinflusst. Das traditionelle Klopfen von Fleisch dient dazu, Fleisch geringerer Qualität schmackhafter zu machen. Fleisch kann mechanisch (z. B. durch Klopfen oder Einstechen), thermisch (durch Kochen, Grillen oder Schmoren) oder enzymatisch zart gemacht werden. Hochleistungsultraschall ist ein neuartiges mechanisches Verfahren zum Zartmachen von Fleisch wie Rind-, Lamm-, Schweine- und Geflügelfleisch. Die Ultraschallbehandlung verbessert die Textur des Fleisches beim Verzehr, da die Ultraschallkavitation das Bindegewebe des Perimysiums aufbricht und die Struktur zart und weich macht.
- die Zartheit
- die Saftigkeit
- das Wasserhaltevermögen
- die Extraktion myofibrillärer Proteine
- die sensorischen Eigenschaften
- die Abtötung von Mikroben
Protokoll: Zartmachen von Kalbfleisch mit Ultraschall
Das Ultraschallgerät UP200Ht ist ein leistungsstarkes 200W-Gerät zum Zartmachen von Fleisch. Für optimale Ergebnisse bietet Hielscher Sonotroden mit großer Oberfläche an. Die Sonotrode wird mit leichtem Druck über das Fleisch geführt.
Fleisch: rohes Kalbfleisch
Ultraschallgerät: UP200Ht
Amplitude: 12µm
Die vergleichende Analyse der Fleischqualität erfolgte mit einem Warner-Bratzler-Scherkraftmessgerät (WBS).
Nach einer Beschallung mit einer Intensität von 12W/cm2 für etwa 60sec sind Härte und Textur des Fleisches mit denen von Fleisch vergleichbar, das drei bis fünf Tage gereift ist.
Dieses grundlegende Protokoll lässt sich leicht an andere Fleischarten und Teilstücke anpassen.
MeatBuzzer
Ultraschallkavitation
Das ultraschallgestützte Zartmachen von Fleisch beruht auf den Prinzipien der Kavitation. Durch Ultraschallkavitation werden (1) die Muskelzellen aufgebrochen und Myofibrillen voneinander getrennt sowie (2) natürlich vorhandene Enzyme stimuliert.
Die zartmachende Wirkung von Ultraschall entsteht durch den Kollaps von Kavitationsblasen. Diese kollabierenden Blasen erzeugen lokal sehr hohe Temperaturen und Druckstoßwellen sowie Mikroströmungen, bei denen hohe Scherkräfte auftreten. Diese Effekte können den Stofftransport zu und von Enzymen beschleunigen und den Stoffaustausch in Enzymen verbessern, wodurch deren katalytische Effizienz steigt.
Ultraschallkavitation erzeugt starke Scherkräfte. Das bedeutet, dass das Zartmachen mit Ultraschall und die physikochemische Veränderung der Fleischstruktur ausschließlich durch mechanische Effekte erzielt werden.
Wirkung von Ultraschall auf Kollagen
Die Ultraschallbehandlung ist ein mechanisches Verfahren zum Zartmachen von Fleisch durch den Abbau des darin enthaltenen Kollagens. Kollagen ist ein Protein, das in großen Mengen in Muskeln vorkommt und dem Fleisch seine Textur verleiht. Je höher der Kollagengehalt, desto fester ist das Fleisch. Um ein zartes, schmackhaftes Steak zu erhalten, muss das Fleisch häufig zart gemacht werden. Durch die Beschallung des Fleisches werden Myofibrillen voneinander getrennt und Kollagen in Lösung gebracht: Die Ultraschallbehandlung senkt die Denaturierungstemperatur des Kollagens im Muskelgewebe des Fleisches, da die Ultraschallwellen die Konformation der Muskelproteine verändern und die Fragmentierung der Kollagenmakromoleküle bewirken.
Ultraschall erhöht den pH-Wert von Fleisch
Eine Behandlung mit Ultraschallkavitation kann den pH-Wert von Fleisch deutlich erhöhen. Fleisch mit einem höheren pH-Wert weist ein deutlich höheres Feuchtigkeitshaltevermögen auf. Fleisch mit höherem Feuchtigkeitshaltevermögen verliert beim Kochen, Grillen oder Trocknen deutlich weniger Gewicht.
Hintergrund: Nach der Schlachtung sinkt der pH-Wert des Fleisches, da Glykogen in Milchsäure umgewandelt wird. Der pH-Wert ist ein wichtiger Faktor für die Qualität der fertigen Fleischprodukte. Sinkt der pH-Wert zu stark, denaturieren die Proteine.
Der pH-Wert des Fleisches steigt nach der Ultraschallbehandlung deutlich an. Dieser Anstieg des pH-Werts wird durch die Freisetzung von Ionen aus dem Zellinneren in das Zytoplasma und eine Veränderung der Proteinstruktur verursacht.
MeatBuzzer mit ultraschallbehandeltem Kalbfleisch
Verbessertes Marinadenhaltevermögen
Neben ihrer zartmachenden Wirkung fördert die Ultraschallbehandlung das Marinieren von Fleisch. Durch den ultraschallbedingten Aufschluss des Muskelgewebes werden Zellstrukturen geöffnet, sodass Marinaden und Gewürze tief eindringen können. Mit Ultraschall mariniertes Fleisch kann mehr Marinade und Saft halten, was zu intensiveren Aromen und einer insgesamt verbesserten Verzehrqualität führt.
Ultraschallhandgerät
Für den Einsatz von Ultraschall in gastronomischen Küchen empfiehlt Hielscher insbesondere das leistungsstarke und robuste 200W-Ultraschallgerät UP200Ht. Das mit einer speziellen Sonotrode zum Zartmachen von Fleisch ausgestattete Handgerät UP200Ht ist ein kompaktes und sehr benutzerfreundliches Gerät für kulinarische Anwendungen.
Klicken Sie hier, um mehr über weitere Anwendungen von Ultraschall in der Küche zu erfahren!
Industrielle Ultraschallsysteme
Für die gewerbliche Fleischverarbeitung bietet Hielscher Industriesysteme, die sich leicht in bestehende Verarbeitungslinien integrieren lassen.
Kontaktieren Sie uns noch heute mit Einzelheiten zu Ihrer Anwendung zum Zartmachen von Fleisch! Wir empfehlen Ihnen gerne eine passende Ultraschalllösung.
Kontaktieren Sie uns! / Fragen Sie uns!
- präzise steuerbar
- auf die gewünschten Effekte einstellbar
- keine künstlichen Zusatzstoffe
- sicheres mechanisches Verfahren
- einfach zu bedienen
Literatur / Quellen
- Jayasooriya, Sriyani; Bhandari, Besh; Troley, Peter; D’Arcy, Bruce (2004): Ultrasound in Meat Processing. MINTRAC, March 2004.
- Jayasooriya, Sriyani; Torley, Peter; D’Arcy, Bruce; Bhandari, Besh (2007): Effect of high power ultrasound and ageing on the physical properties of bovine Semitendinosus and Longissimus muscles. Meat Science 75/4, 2007. 628-639.
- Nishihara, Tomio; Doty Paul (1958): The Sonic Fragmentation of Collagen Macromolecules. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America Vol. 44, No. 5 (May 15, 1958), pp. 411-417.
- Mason, Timothy; Paniwnyk, Larysa; Chemat, Farid; Abert Vian, Maryline (2011): Ultrasonic Food Processing. In: Proctor, Andrew (Ed.): Alternatives to Conventional Food Processing Vol. 1; Royal Society of Chemistry, 2011. p.402ff.
Wissenswertes
Einlegen in Salzlake / Pökeln mit Ultraschall
Hochleistungsultraschall fördert auch das Einlegen von Fleisch in Salzlake. Die Ultraschallwellen beschleunigen das Eindringen der Salzlake in das Fleisch. Dadurch erhöhen sich der NaCl-Gehalt, der Wassergehalt und das Wasserbindungsvermögen. Auch Zähigkeit, Kohäsivität und Gummiartigkeit werden verringert – dies führt zu einer deutlich verbesserten Qualität des fertigen Fleischprodukts. Das Einlegen in Salzlake mit Ultraschall verkürzt die Verarbeitungszeit und verbessert gleichzeitig die Produktqualität.
Kollagen
Kollagen ist ein wichtiger Bestandteil von Fleisch. Es macht 1–2% des Muskelgewebes aus. Bei kräftigen, sehnenreichen Muskeln entfallen etwa 6% des Gewichts auf Kollagen. Kollagen ist ein wichtiger strukturbildender Bestandteil. Es ist der Hauptstrukturbestandteil des Bindegewebes und für dessen Zugfestigkeit oder Dehnfähigkeit verantwortlich. Kollagen umfasst etwa 40 verschiedene Proteintypen, wobei vier Typen am häufigsten vorkommen (Kollagentyp I, II, III, IV).
Bei der irreversiblen Hydrolyse von Kollagen entsteht Gelatine. Gelatine wird in vielen Branchen häufig als Geliermittel eingesetzt (z. B. Lebensmittelindustrie, Pharmaindustrie, Nutrazeutika, Kosmetik, Fotografie usw.).
Enzymatisches Zartmachen
Papain und Bromelain sind die am häufigsten zum Zartmachen von Fleisch verwendeten Enzyme. Papain wird aus der Papayafrucht gewonnen, während Bromelain in der Ananaspflanze vorkommt. Auch das in Kiwifrüchten enthaltene Actinidin und Ficin, ein Enzym aus dem Milchsaft des Feigenbaums, sind für ihre zartmachende Wirkung bekannt, obwohl ihre Verwendung in der Industrie nicht weit verbreitet ist.
Fleischqualität
Die Fleischqualität wird hauptsächlich durch Zartheit, Farbe und Marmorierung (Menge des intramuskulären Fetts) bestimmt. Sie wird stark durch die Muskelstruktur (einschließlich innerer Strukturmerkmale wie Sarkomerlänge, Myofilamentdurchmesser und Fasertypen) sowie durch die Zusammensetzung des Fleisches (Feuchtigkeits-, Fett-, Protein-, Asche- und Kollagengehalt) beeinflusst.
Fleisch lässt sich je nach Myoglobinkonzentration in den Muskelfasern grob in rotes und weißes Fleisch einteilen. Myoglobin ist ein eisen- und sauerstoffbindendes Protein und mit Hämoglobin verwandt (dem eisen- und sauerstoffbindenden Protein im Blut). Wenn Myoglobin mit Sauerstoff in Kontakt kommt, entsteht rötliches Oxymyoglobin, wodurch myoglobinreiches Fleisch rot erscheint. Die Rotfärbung des Fleisches hängt von der Tierart, dem Alter des Tieres und dem Fasertyp ab: Rotes Fleisch enthält mehr schmale Muskelfasern, die tendenziell über lange Zeiträume ohne Pause arbeiten, während weißes Fleisch mehr breite Fasern enthält, die eher kurze, schnelle Kraftleistungen erbringen.
Rindfleisch (einschließlich Kuh- und Bullenfleisch) sowie Fleisch von Schafen, Lämmern und Ziegen wird als rotes Fleisch eingestuft, während Schweinefleisch, Geflügel (Huhn, Pute) und Fisch als weißes Fleisch gelten.
Fleisch lässt sich außerdem nach Teilstück und Zubereitung einteilen, z. B. gereiftes Fleisch (trocken gereift), Speck, auf dem Barbecue zubereitet, geschmort, Burger, Charcuterie, Kotelett, in Salzlake gepökelt, gepökelt, Schnitzel, getrocknet, Filet / Suprême, gebraten, gegrillt, Schinken, Kebab, Leber, Frühstücksfleisch, mariniert, Fleischbällchen, Hackbraten, Innereien / Gedärme, sauer eingelegt, pochiert, im Ofen gebraten, scharf angebraten, trockengepökelt, Salumi, Wurst, geräuchert, Steak (Lendensteak, Filet, New York Strip, Rippen, Filet Mignon, Rinderbrust), als Schmorgericht zubereitet, im Tandoor gegart, Tatar, Kalbfleisch usw.