Über die Sicherheit hinaus: Warum wir Fruchtsaftgetränke pasteurisieren
Saft, Nektar und stille Getränken – oder JNSD – werden hauptsächlich wärmebehandelt, um sie für den Verzehr sicher zu machen und die Haltbarkeit zu verlängern. Pasteurisierung tötet Mikroorganismen ab, die während der Lagerung wachsen können, und inaktiviert Enzyme, die eine unerwünschte Klärung verursachen (Trübungsverlust). Da Fruchtgetränke im Allgemeinen Produkte mit hohem Säuregehalt (pH 4,6 oder weniger) sind, müssen sie nicht ultrahocherhitzt werden. Dies liegt daran, dass ihr hoher Säuregehalt das Wachstum von Bakterien, Pilzen und Hefen hemmt. Ihre Wärmebehandlung sollte sicher sein, aber dennoch Qualität in Bezug auf Vitamine, Farbe und Geschmack liefern können.
Verschiedene Früchte und Fruchtverdünnungen
Die Wärmebehandlung von Fruchtgetränken kann in drei Kategorien eingeteilt werden:
Saft: enthält nur 100 % natürliche Zutaten aus Früchten und Gemüse, aus Konzentrat (FC) oder nicht aus Konzentrat (NFC).
Nektar: Der Saftgehalt reicht von 25–99 % Fruchtsäften/Pürees, die zu dick oder zu sauer zum Trinken sind, wie Aprikose, Birne oder Pfirsich. Sie werden verdünnt und Zucker wird hinzugefügt, damit sie besser trinkbar sind.
Stille Getränke: Fruchtgetränke, die weniger als 25 % Früchte enthalten.
Zweimal schonende Pasteurisierung
Der Klarheit wegen konzentrieren wir uns auf die Wärmebehandlung von Orangensaft, obwohl die Grundlagen auf die meisten Fruchtgetränke und Getränke mit hohem Säuregehalt angewendet und an diese angepasst werden können. Orangensaft wird normalerweise mindestens zweimal pasteurisiert, bevor er dem Verbraucher angeboten wird. Es wird unmittelbar nach der Extraktion, vor der Lagerung in loser Schüttung und dann erneut vor dem Verpacken pasteurisiert. Manche NFC-Säfte (nicht aus Konzentrat) werden nur einmal pasteurisiert.
Die erste Pasteurisierung erfolgt normalerweise 10 bis 30 Sekunden lang bei 95 bis 98 °C, wodurch Mikroorganismen abgetötet und die Pektinmethylesterase (PME) – das Enzym, das Trübungsverlust oder Gelbildung verursacht – deaktiviert werden. Beim zweiten Mal werden alle Mikroorganismen zerstört, die den Saft nach der ersten Pasteurisierung, also während der Rekonstitution aus Konzentrat kontaminiert haben oder die Lagerung überlebt haben. Diese erfolgt für Fruchtsäfte mit einem pH-Wert unter 4,2 normalerweise 15 Sekunden lang bei 95 °C. Wenn der Saft aseptisch verpackt ist, kann er unter Umgebungsbedingungen gelagert werden.
Trübungsverlust – eine klare Lösung
Ein weiterer wichtiger Grund für die Pasteurisierung von Säften und Getränken auf Saftbasis besteht darin, die Eigenschaften beizubehalten, die sie für Verbraucher attraktiv und angenehm machen, wie Geschmack, Aussehen und „Mundgefühl“. Die Klärung oder Gelierung von Saft wird üblicherweise als Trübungsverlust bezeichnet. Dabei wird Pektin durch Enzyme abgebaut. In der Praxis sind die greifbaren Folgen des Trübungsverlusts eine Verringerung der Opazität und Viskosität, wobei letztere das Mundgefühl beeinflusst. Eine ordnungsgemäße Pasteurisierung verhindert diesen unerwünschten Prozess durch Deaktivieren von PME.
Deaktivierungszeit für Enzyme
Innerhalb der Kategorien der Saftgetränke müssen wir die Vielfalt der Früchte berücksichtigen, aus denen der Saft gewonnen wird. Auch die Wachstumsbedingungen und der Standort spielen eine Rolle. Beispielsweise weist die in Florida angebauten PME in Valencia-, Ananas- und Hamlin-Orangen unterschiedliche Wärmestabilitäten auf. Unter den in Brasilien angebauten Früchten (Pera Rio, Pera Coroa, Natal und Valencia) weist die PME in Valencia und Pera Rio die höchste Hitzebeständigkeit auf. Sie müssen 2 Minuten bei 90 °C erhitzt werden, verglichen mit 1,5 Minuten bei 90° C für Pera Coroa und Natal.
Je höher der pH-Wert, desto intensiver ist die zur Inaktivierung von PME erforderliche Wärmebehandlung. Dies variiert jedoch je nach Orangensorte, wobei Ananas am empfindlichsten gegenüber Veränderungen des pH-Werts ist. Da PME mit Zellwänden zusammenhängt, ist eine längere Erwärmung erforderlich, um Säfte mit einem höheren Zellstoffgehalt zu behandeln. Eine Zellstoffzunahme von nur 5–10 % verlängert die notwendige Pasteurisierungsdauer bei einer gegebenen Temperatur um das 2,5-fache.
Richtige Wärmebehandlung
Umgekehrt gibt es in der Branche manchmal die falsche Annahme, dass Saft für die aseptische Abfüllung eine erheblich höhere Wärmebelastung erfordert als gekühlter (nicht aseptischer) Saft. Neben anderen Produkten mit hohem Säuregehalt benötigt Orangensaft eine Wärmebehandlung von 80 bis 95 °C für 15 bis 30 Sekunden, um mikrobiologisch stabil für die gekühlte Lagerung oder Lagerung bei Raumtemperaturen zu werden. Eine Ultrahocherhitzung (UHT) ist nicht erforderlich. Das wichtigste Kriterium für die Auswahl der Pasteurisierungsbedingungen ist die mikrobielle Belastung des zu pasteurisierenden Safts.
Unsere neuesten Untersuchungen haben ergeben, dass ein Temperaturabfall während des zweiten Pasteurisierungsprozesses von 95 °C für 15 Sekunden auf 80 °C für 15 Sekunden keine Verringerung der Sicherheit oder der Produktqualität verursacht. Mögliche positive Auswirkungen dieser Studie sind eine geschätzte Einsparung des Energieverbrauchs von 19 % und eine erhöhte Flexibilität für die Saftproduzenten, wenn es um die Wahl des Wärmetauschers geht.
Qualität – Fakten zur Auswirkung von Wärme
Der Vitamin C-Gehalt ist ein sehr wichtiger Qualitätsfaktor für Orangensaft. Verbraucher sehen Orangensaft als wichtige Quelle für Vitamin C und als ein sehr natürliches und „echtes“ Produkt, das den frischen Früchten sehr ähnlich ist. Der Vitamin C-Gehalt ist häufig auf dem Etikett der Verpackung angegeben. Da Vitamin C im Laufe der Lagerzeit aufgrund von Oxidation und nicht oxidativen Reaktionen abnimmt, bestimmt diese Verringerung häufig die Haltbarkeit des Produkts.
Die Wärmebehandlung spielt eine wesentliche Rolle bei der Sicherung der Produktqualität und Haltbarkeit. Es wurde lange angenommen, dass ein Großteil des Vitamin C-Gehalts im Orangensaft während des Pasteurisierungsprozesses zerstört wird. Im Prinzip verläuft der Vitamin C-Abbau mit steigender Temperatur schneller, wie bei vielen chemischen Reaktionen. Man könnte daher den Schluss ziehen, dass Pasteurisierung zu großen Vitamin C-Verlusten führen würde. Neueste Forschungsergebnisse zeigen jedoch, dass der Saft während der Standard-Saftpasteurisierung (80–105 °C für 15–30 Sekunden) nur sehr kurz auf hohe Temperaturen erhitzt wird. Die Auswirkungen auf das Vitamin C sind daher vernachlässigbar. Tatsächlich zeigt die Studie, dass gelöster Sauerstoff einen deutlichen Einfluss auf die Vitamin C-Retention hat, während Pasteurisierung nur sehr geringe nachteilige Auswirkungen hat.
Nicht von der Wissenschaft geblendet
Unsere Kunden im Getränkesektor müssen äußerst agil sein, um der Nachfrage der Verbraucher nach Neuheiten, Zutaten mit Mehrwert und hochwertigen Produkten gerecht zu werden. Sie müssen dem Geschmack der Verbraucher folgen. Meistens produzieren sie Fruchtsäfte und Nektare sowie aromatisierte stille Getränke – alle auf derselben Linie. Bei Tetra Pak suchen wir ständig nach Möglichkeiten, die Pasteurisierung zu verbessern und sie so sicher und schonend wie möglich zu gestalten. Dies beinhaltet die Entwicklung der energieeffizientesten Geräte für die Wärmebehandlung – bei gleichzeitiger Kontrolle und Maximierung der Produktqualität. Wir bemühen uns, Lebensmittel überall und jederzeit sicher zu machen.
