Bei der Fleischverarbeitung stellt der Fettgehalt von Hackfleisch die wichtigste Qualitäts- und Kennzeichnungsvorgabe dar. Größere Abweichungen beim Fettanteil wirken sich auf die Textur, die Feuchtigkeit und die Kochqualität aus und können zu einer Nichteinhaltung der gesetzlichen Vorschriften führen Lebensmittel- und Futtermittelsicherheitskontrollen oder unnötige Verschenkung wertvoller Magerfleischbestandteile. Die herkömmliche Lösungsmittelextraktion (Soxhlet- oder Weibull-Stoldt-Methode) basiert auf gefährlichen Chemikalien und erfordert 3 bis 4 Stunden Laborverarbeitung, was sie für eine aktive Chargenanpassung zu langsam macht.
„Die Echtzeit-Fettanalyse über Mischerentladungen oder Förderbändern ermöglicht es den Bedienern, den Fettgehalt im Handumdrehen vor dem Verpacken zu standardisieren.“
Hardware sammelt das NIR-Spektrum.
Die Analyse heterogener Matrizen wie Hackfleisch erfordert große Probenvolumina, um lokale Variationen zu überwinden. Der ProLine17EC Analysator(konfiguriert mit dem rotierenden Scanner Tornado) überwindet dieses Problem durch Drehen des Probenbechers und mittelt Spektralmessungen über einen großen Oberflächenbereich. Nahinfrarotspektren (NIR) (1350 nm – 2550 nm) erfassen gleichzeitig die Schwingungen der Fett-C-H-Bindung und die Absorptionsbanden der Feuchtigkeits-O-H-Bindung.
Rohe Reflexionsdaten werden in `caliX` unter Verwendung einer Savitzky-Golay 1. Ableitung und einer Streuungskorrektur der Standardnormalvariablen (SNV) vorverarbeitet. Eine Kalibrierung der partiellen kleinsten Quadrate (PLS) übersetzt diese bereinigten Profile in Echtzeit in Gewichtsprozente.
FT-NIR im Vergleich zur Referenzgenauigkeit der Nasschemie
Die folgende Tabelle fasst die Leistung von USTECH FT-NIR im Vergleich zu Referenz-Nasschemieprotokollen (offizielle AOAC-Methode) zusammen:
| Parameter | Referenzstandard | Kalibrierungsbereich | FT-NIR Genauigkeit (RMSEP) | Korrelation (R²) |
|---|---|---|---|---|
| Rohfett | AOAC 2007.04 (Soxhlet) | 2,0 – 40,0 % | ≤ 0,25 % | 0,994 |
| Feuchtigkeit | ISO 1442 (Ofentrocknung) | 45,0 – 75,0 % | ≤ 0,20 % | 0,992 |
| Rohprotein | ISO 937 (Kjeldahl) | 12,0 – 25,0 % | ≤ 0,18 % | 0,989 |
Wichtige B2B-Wertschöpfungen
Der Einsatz von Inline-FT-NIR in Hackfleischlinien bietet erhebliche finanzielle Erträge:
- Standardisierte Formulierungen:Ermöglicht es Verarbeitungsbetrieben, die angestrebten Fettverhältnisse (z. B. 80/20 oder 90/10 Mager-Fett-Verhältnis) präzise zu erreichen und so den Verlust von magerem Fleisch zu verhindern.
- Kontinuierliche Mischungsregelung:Echtzeitwarnungen leiten die Daten direkt an automatisierte Dosiersysteme weiter und passen die Rohmager- und Fettabfälle vor der Chargenentladung an.
- Nullhaltezeit:Produktchargen werden sofort an der Linie überprüft, wodurch Zwischenlagerhaltungen und Kühlenergiekosten entfallen.
Abschluss
USTECH Innovations-Scannersysteme liefern Genauigkeit auf Laborniveau bei heterogenen Fleischlinien und geben Verarbeitern die Werkzeuge an die Hand, um Rohstoffverschwendung zu reduzieren und eine gleichbleibende Qualität zu gewährleisten.
Referenzen
- Offizielle AOAC-Methode 2007.04 – Fett, Feuchtigkeit und Protein in Fleisch und Fleischprodukten mittels NIR-Spektroskopie.
- ISO 1442 – Fleisch und Fleischprodukte – Bestimmung des Feuchtigkeitsgehalts (Referenzmethode).
- „Evaluierung des dynamischen MEMS FT-NIR-Scanners zur Echtzeit-Fett- und Feuchtigkeitsüberwachung beim Hackfleischmischen“,Meat Science Vierteljährlich, 2024.
