Development of a procedure to manufacture Functional Fish Foods from fishresources of ecological freshwater ponds

In der vorliegenden Doktorarbeit ist die Entwicklung von "rouladenartigen" Functional Fish Foods aus mikrobiell rekonstituiertem "Fischfleisch" beschrieben. Im Theorieteil der Arbeit wurden Inhalte zur traditionellen Rouladenform und ihrer möglichen technischen Umsetzung als konzentrischer Doppelstrang aus Mantel und Füllung zusammengetragen. Dabei wurde die Koextrusion als Technik beschrieben, mit der die Umsetzung der Grundoperation zur Produktstrangformung erfolgen kann. Anhand der entwickelten labortechnischen Produktionsanlage wurde eine Verfahrensbeschreibung formuliert. In der Hauptsache handelte es sich hierbei um den Einsatz eines selbst konzipierten und gefertigten Koextrusionsfüllkopfes und modifizierten Techniken zur Zerkleinerung der Fischrohstoffe. Um die Kosten für den Einsatz der notwendigen Fischrohstoffe zu senken wurden Füllungen aus Nebenfischen (Brassen) der regionalen Teichwirtschaften zusammen mit Semmelbröseln verarbeitet. Andererseits wurde zur geschmacklichen Aufwertung der Füllungen qualitativ hochwertiger Seefisch (Heilbutt) ausprobiert. Zur Förderung der regional betriebenen Fischzuchten wurden aus deren Karpfenfilets attraktive Hüllmassen hergestellt, die zur Ummantelung der rollenförmigen Füllungen genutzt wurden, um so Produkte für einen möglichen Vertrieb zu entwickeln. Auch die Verarbeitung der kalziumreichen "Körpergräten" zur Nutzung als kostensenkender Füllstoff wurde bei der Produktherstellung berücksichtigt. Aus den Ergebnissen zu den Rohstoffvarianten wurden Rezepturen für die Grund- und Würzprodukte entwickelt. Neben den Strukturvarianten wurden durch Gewürze und andere Lebensmittelbestandteile vor allem die Füllungen und auch teilweise die Hüllmassen sensorisch verfeinert. Mit der Durchführung der Aufgabenstellungen in dieser Arbeit wurde ein innovatives Fermentationsverfahren entwickelt, dass auf dem aktuellen Wissensstand zur mikrobiellen Rekonstitution von Muskelgewebe verschiedener Fische und auch warmblütiger Tiere basiert. In diesem Zusammenhang wurde auch der konservierende Effekt dieses Verfahrens besprochen, dass bei der Produktentwicklung zur Anwendung kam. Auch der Nutzen der Fermentationssäure zur definitiven Erweichung ganzer Gräten und Grätenteilchen in den Produkten wurde mit dieser Arbeit dokumentiert. Die Überwachung der Fermentation und Lagerung durch Bestimmung der Säuregrade und pH-Werte sowie die mikrobiologischen Untersuchungen und die durchgeführten Versuche zur Verlängerung der möglichen Lagerzeit durch den Zusatz einer Genußsäure und auch Verfahren wie Kühlen und Gefrieren gehörten zur Ermittlung der Mindesthaltbarkeitsdauer von den Grund- und Würzprodukten. In diesem Zusammenhang wurden auch die umfangreichen sensorischen Untersuchungen zur Qualitätsbewertung der Produkte herangezogen, mit besonderem Augenmerk auf die zusatzstoffbedingte Schwächung des zu erwartenden Milchsäurearomas. Zum Schluss der Arbeit wurden betriebswirtschaftliche und lebensmittelrechtliche Überlegungen zur möglichen Markteinführung der neuartigen Functional Fish Foods vollzogen und Vorschläge zu weiterführenden Arbeiten formuliert.The following doctoral thesis describes the development of beef olive formed Functional Fish Foods which are made of microbial reconstituted "fishmeat". The theoretic part demonstrate the production of traditional formed beef olives and the possibility of transformation to fish-products with a concentric double-extrusion of a coat and a filling. The coextrusion is the unit operation for manufacturing the Functional Fish Foods. The development of process engineering is based on a production plant with a self-constructed head for coextrusion and modified techniques to reduce raw material of fish. To lower the production costs a fish species (bream) as a by product of fish-farming and other raw material like bread crumbs were used for reasonable fillings. Seafish like halibut was a choice to produce high quality fillings of a better taste. To support the economy of regional fish-farmes, filets of carps were processed into attractive coats to jacket the different kinds of fillings as products for a possible marketing. In order to reduce further costs, fishbones with their nutrient content of calcium were processed and added. The results of foodproduct development were used to create recipes for basic- and seasoning Functional Fish Food products with different structures and other food ingredients. The survey contained the development of better sensory food properties especially for coats and fillings and an innovative fermentation procedure for microbial reconstitution of muscles from different fish-species. The main idea is based on traditional methods for reconstitution of muscles from warm-blooded animals. The dissertation gives an overview about the possibility of microbial fermentation to preserve the innovative Functional Fish Foods and the use of fermentation acid to "resolve" the texture of fishbones in the products. The controll of the fermentation process and the storage stability of the fermented products were achieved primary by acid content, pH-value and microbial analysis. This includes preserving methods of cooling and freezing in order to find out the shelf life of the Functional Fish Food products. These results based additionally on extensive sensory examinations, focused on quality evaluation including a reduction of the off-flavour form lactic acid by sodium acetate. Commercial relevances and food regulatory propositions for a possible market introduction of the innovative Functional Fish Foods were discussed. Finally the thesis gives a prospect for further scientific research