Welche Verpackungsmaschinen mit veränderter Atmosphäre eignen sich für Fleischprodukte?

Wie Modifizierte-Atmosphäre-Verpackungsmaschinen die Frische von Fleisch bewahren

Die Rolle der Modifizierte-Atmosphäre-Verpackungsmaschine bei der Verlängerung der Haltbarkeit von Fleisch

MAP-Anlagen helfen dabei, Fleisch länger frisch zu halten, indem sie die normale Luft durch spezielle Gasgemische – hauptsächlich aus Kohlendioxid, Stickstoff und genau abgestimmten Mengen Sauerstoff – ersetzen. Bei dieser Lagerung vermehren sich Bakterien langsamer, und auch die Enzyme, die den Verderb von Fleisch verursachen, arbeiten deutlich langsamer. Studien zeigen, dass Fleisch, das mit MAP verpackt ist, etwa zwei- bis dreimal länger haltbar bleibt als bei herkömmlichen Verpackungsmethoden. Hähnchenfleisch beispielsweise kann so statt drei Tagen rund sieben Tage frisch bleiben, wenn es richtig gelagert wird (gemäß Food Safety Magazine des vergangenen Jahres). Der Vorteil dieses Verfahrens liegt darin, dass es ohne Einfrieren des Fleisches und ohne Zusatz von Konservierungsstoffen auskommt. Das Ergebnis? Das Fleisch behält seine saftige Textur, bleibt zart und erhält während der Lagerung einen Großteil seiner Nährstoffe.

Kernfunktionsprinzip: Gasersetzungs- und Sauerstoffregelung in MAP-Anlagen

Modified Atmosphere Packaging (MAP)-Systeme funktionieren über drei Hauptschritte: Zuerst erzeugen sie ein Vakuum, anschließend wird ein bestimmtes Gasgemisch eingeleitet und schließlich wird alles luftdicht verschlossen. Die Sensoren überwachen kontinuierlich die Gaskonzentrationen und arbeiten mit einer Genauigkeit von etwa 1 %. Warum ist das wichtig? Schon geringfügige Abweichungen können dazu führen, dass Lebensmittel schneller verderben. Kohlendioxid hemmt das Wachstum von Bakterien und Schimmelpilzen. Stickstoff verhindert das Zusammenfallen der Verpackungen und verhindert, dass Sauerstoff mit dem Fleisch reagiert. Sauerstoff selbst muss ebenfalls sorgfältig reguliert werden. Bei frischem Rindfleisch möchte man typischerweise einen Sauerstoffgehalt von etwa 70 bis 80 %, um die ansprechende rote Farbe zu bewahren, die die Verbraucher erwarten. Bei durchgegartem oder gekochtem Fleisch hingegen senkt man den Sauerstoffgehalt auf unter 1 %, um unangenehme ranzige Gerüche zu vermeiden. Die korrekte Umsetzung dieser Details ermöglicht es Herstellern, verschiedene Fleischprodukte zu verarbeiten, ohne ständig die Einstellungen der Ausrüstung ändern zu müssen.

Fallstudie: Integration von MAP-Anlagen in europäische Kühlketten für Frischfleisch

Als europäische Unternehmen für frisches Fleisch damit begannen, Verpackungsmaschinen mit modifizierter Atmosphäre (MAP) in ihren Distributionskanälen einzuführen, sank der Verpackungsabfall nach der Verpackung massiv – insgesamt um etwa 40 %. Nehmen wir beispielsweise einen Lammfleischverarbeiter in der Region. Er verlängerte die Haltbarkeit seiner Produkte von nur 5 auf bis zu 14 Tage, indem er Kohlendioxid und Stickstoff zu gleichen Teilen mischte. Dadurch konnten sie ihre Produkte gekühlt statt tiefgefroren über das ganze Land versenden. Der Erfolg hängt dabei nicht nur von der richtigen Gaszusammensetzung ab. Diese Systeme müssen zudem korrekt mit den Geschwindigkeiten der bestehenden Produktionslinien synchronisiert werden, stets eine zuverlässige Versiegelung gewährleisten und strengen EU-Lebensmittelsicherheitsvorschriften entsprechen, die in etwa dem Standard der USDA entsprechen. Moderne MAP-Anlagen sind ebenfalls in verschiedenen Größen erhältlich. Kleinere Betriebe, die Spezialitätswaren herstellen, profitieren genauso wie große Fabriken, die täglich Tausende von Verpackungen produzieren.

Optimale Gasgemische zur Konservierung von Fleisch in modifizierter Atmosphäre

Funktion von O₂, CO₂ und N₂ bei der Aufrechterhaltung von Farbe und Sicherheit von rotem Fleisch

Bei der Verpackung unter veränderter Atmosphäre (MAP) erfüllt jedes Gas einen spezifischen Zweck, der nicht einfach ausgetauscht werden kann. Kohlendioxid wirkt, indem es sich in die Feuchtigkeit von Fleischprodukten auflöst, wodurch der pH-Wert gesenkt wird und das Wachstum von Verderbniserregern wie Pseudomonas und Brochothrix gehemmt wird. Dieser Prozess kann die Keimbelastung bei Lagerung unter Kältebedingungen um etwa 80 % reduzieren. Sauerstoff sorgt durch die Bildung von Oxymyoglobin für die leuchtend rote Farbe, die Kunden erwarten, wenn sie frisches Fleisch in der Auslage sehen. Allerdings beschleunigt ein Sauerstoffgehalt über etwa 70 % die Lipidoxidation und führt zu den unangenehmen Geschmäckern, die uns allen bekannt sind. Stickstoff fungiert hauptsächlich als inertes Füllgas, das verhindert, dass die Verpackung unter Druck zusammenfällt, und gleichzeitig das Risiko von Oxidationsreaktionen innerhalb der Verpackung verringert. Die meisten Experten sind sich einig, dass ein Kohlendioxidgehalt von mehr als 20 % praktisch notwendig ist, um das mikrobielle Wachstum bei verschiedenen Arten von frischen Fleischprodukten in der gesamten Branche signifikant zu verlangsamen.

Ausgleich von sauerstoffreichen und sauerstoffarmen Umgebungen für verschiedene Fleischsorten

Optimale Gasgemische variieren je nach Fleischsorte und Verarbeitungsmethode:

• Rotes Fleisch (Rind, Lamm) : 70–80 % O₂ + 20–30 % CO₂ erhält die Farbe und wirkt antimikrobiell
• Geflügel und verarbeitete Fleischprodukte : ≤40 % O₂ (häufig 0–30 %) + 50–70 % CO₂ minimiert Ranzigkeit und das Risiko von Krankheitserregern
• Schwein und Fisch : 40–60 % O₂ + 40–50 % CO₂ sorgt für eine Balance zwischen Farbstabilität und effektiver mikrobieller Kontrolle

Diese Abstimmung verhindert die Bildung von Metmyoglobin bei rotem Fleisch und nutzt die Löslichkeit von CO₂ aus, um Listeria monocytogenes bei Fertiggerichten zu unterdrücken – ohne die sensorische Qualität zu beeinträchtigen.

Kompatible Verpackungsmaterialien und -formate für MAP-Maschinen für Fleisch

Die Auswahl geeigneter Verpackungsformate ist entscheidend für die Wirksamkeit von Verpackungsmaschinen mit veränderter Atmosphäre (MAP) bei Fleischprodukten. Die richtigen Materialkombinationen halten die Gaszusammensetzung aufrecht und verhindern Kontamination, Saftverlust und Feuchtigkeitswanderung.

Starre Trayverpackungen, Sperroben und Versiegelbarkeit bei der Ausgabe von Verpackungsmaschinen mit veränderter Atmosphäre

Die meisten starren Schalen, die in der Verpackung verwendet werden, bestehen aus Materialien wie PET oder PP. Diese Schalen helfen dabei, frische Schnitte stabil zu halten, und ermöglichen eine gleichmäßige Verteilung der Gase, wenn diese ausgestoßen werden. Für die gasdichte Versiegelung verlassen sich Hersteller auf Hochbarriere-Folien, die üblicherweise EVOH enthalten, was für Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer steht. Bei der Lebensmittelerhaltung spielt die Qualität dieser Versiegelung eine große Rolle. Eine letztes Jahr in Food Packaging Trends veröffentlichte Studie zeigte, dass Verpackungen mit schwachen Versiegelungen zwischen 25 % und 40 % ihrer Haltbarkeitswirksamkeit verlieren können. Heutige MAP-Maschinen schaffen es, Leckraten von 0,1 % oder darunter zu halten. Sie verwenden dabei präzise gesteuerte Heißsiegelmechanismen, stellen sicher, dass jede Schale ausreichend lange bleibt, und überwachen kontinuierlich die Druckniveaus, sodass alle Verpackungen die vom Industriestandard geforderten Leistungsanforderungen erfüllen.

Materialdurchlässigkeit und ihre Auswirkung auf die langfristige Fleischkonservierung

Gasdurchlässigkeitsraten bestimmen, wie gut eine Verpackung ihre innere Atmosphäre über die Zeit hinweg bewahrt:

• Sauerstoffdurchlässigkeitsrate (OTR) <5 cm³/m²/Tag verhindert Myoglobin-Oxidation und Oberflächenverfärbung
• CO₂-Rückhaltung ≥50 % erhält die antimikrobielle Wirksamkeit während der gesamten Kühlungslagerung aufrecht
• Wasserdampfdurchlässigkeitsrate (WVTR) <15 g/m²/Tag minimiert Aussaftverluste und Gewichtsabnahme

Mehrschichtverbunde mit hoher Sperrwirkung verlängern die Frische von rotem Fleisch auf 14–21 Tage im Vergleich zu 5–7 Tagen bei Standard-Polyolefinfolien. Aktuelle Versuche bestätigen, dass Strukturen auf EVOH-Basis den Aussaftverlust um 30 % gegenüber einschichtigen Alternativen reduzieren (Meat Science Journal 2024) und dadurch direkten Einfluss auf Ausbeute und Konsumentenakzeptanz nehmen.

Anpassung von Verpackungsmaschinen für modifizierte Atmosphären an spezifische Fleischprodukte

Einstellungen von MAP-Verpackungsmaschinen für geschnittene, gepökelte und gekochte Fleischwaren

Um die MAP richtig einzustellen, muss sie speziell auf jede Produktart abgestimmt werden, wobei nicht nur die beteiligten Gasgemische betrachtet werden müssen, sondern auch deren Verhalten während der Verarbeitung. Nehmen wir zum Beispiel aufgeschnittene Feinkostwurst. Diese erfordert eine schnelle, aber schonende Gaspurgnung, damit ihre Oberflächen nicht durch Oxidation grau werden oder vollständig austrocknen. Bei der Verarbeitung von durchgezogenen Wurstwaren wie Salami müssen die Sauerstoffwerte unterhalb eines halben Prozent gesenkt werden, um die Stabilität der Nitrite zu gewährleisten und Ranzigkeit zu verhindern, und das alles, ohne den natürlichen Fermentationsprozess zu stören. Gekochte Produkte stellen ganz andere Herausforderungen dar. Rinderbraten und Putenbrust benötigen mindestens dreißig Prozent Kohlendioxid in der Verpackungsatmosphäre, um Listeria-Bakterien entgegenzuwirken. Doch auch hier gibt es eine andere Seite: Die Stickstofffüllung muss genau dosiert sein, denn zu viel davon kann dazu führen, dass sich die Verpackungen beim Vakuumieren verformen – ein Anblick, den niemand im Ladenregal sehen möchte.

Anpassen von Gasgemischen und Verpackungsgeschwindigkeit für verarbeitete und knusprige Fleischprodukte

Für verarbeitete Fleischprodukte wie Würste und Bratwürste eignet sich eine Mischung aus etwa 30 % Kohlendioxid und 70 % Stickstoff sehr gut. Das CO2 verhindert aerobe Verderbprozesse, während der Stickstoff dafür sorgt, dass die Fleischprodukte optisch ansprechend bleiben und ihre Oberfeuchte behalten. Bei knusprigen Lebensmitteln wie Speckstreifen oder frittierten Hähnchenschnitzeln wird die Situation jedoch schwieriger. Diese Artikel erfordern langsamere Versiegelungsprozesse, um ihre empfindliche Textur zu bewahren. Umgebungen mit hohem Stickstoffanteil über 80 % schaffen tatsächlich eine Art Schutzschicht, die den Feuchtigkeitstransport stoppt und verhindert, dass die Produkte während der Verpackung zerdrückt werden. Hackfleisch-Patties und gleichförmige Nuggets stellen dagegen eine ganz andere Anforderung dar. Sie vertragen deutlich schnellere Verarbeitungsgeschwindigkeiten in der Produktionslinie, wodurch sich eine schnellere Durchlaufzeit und somit eine höhere Gesamteffizienz erreichen lässt, ohne dass dadurch die Qualität der Versiegelung oder die Stabilität der Gase innerhalb der Verpackung beeinträchtigt wird.