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A Einleitung

Bleichspargel ist für die deutschen Gemüseproduzenten ein wichtiger wirtschaftlicher Faktor. Nachfrageanalysen in den EU-Ländern haben ergeben, dass in Deutschland von 1992 bis 2001 eine Zunahme um 28 % des Frischkonsums von Bleichspargel zu verzeichnen war (Behr, et al. 2001). Die Qualitätssicherung von Spargel, insbesondere aber von geschältem (Convenience-) Spargel stellt wegen der hohen Stoffwechselaktivität (Kader, 2002) und der damit verbundenen leichten Verderblichkeit des Produkts bei nachfolgender Kurzzeitlagerung eine Herausforderung dar. Aktueller Wissensstand und produktphysiologische Kenngrößen sind erforderlich, um technologische und logistische Maßnahmen abzustimmen.

Durch Veränderungen der gesellschaftlichen Struktur (Berg, 1997) und Änderungen im Verbraucherverhalten, hat dieses Marktsegment an Bedeutung gewonnen (Cook, 1999). Erzeuger und Einzelhandel bieten als Serviceleistung Convenience-Spargel an, aber auch das Hotel- und Gaststättengewerbe ist an Convenience-Produkten interessiert, da sich bei vorverarbeiteten und küchenfertig aufbereiteten Rohwaren Kosten einsparen lassen. Als Schutz vor mechanischen Beschädigungen und aus Gründen der Hygiene (Befall mit Mikroorganismen) gehören zum Qualitätsmanagement für vorbeugenden Verbraucherschutz produktphysiologisch angepasste Verkaufsverpackungen.

Am Beispiel der Spargelsprosse, die im juvenilen Stadium geerntet wird und besonders empfindlich auf Nacherntebehandlungen und den Schälvorgang reagiert (Schwarzbach et al., 2004; Junker, 2003; Weidenbörner, 1999; Weichmann, 1997; Schockert, 1993), soll untersucht werden, ob sich im Hinblick auf die physiologischen Veränderungen von Convenience-Produkten Möglichkeiten bieten, durch Folienverkaufsverpackungen, Lagertemperatur und Lagerdauer, qualitätserhaltende Maßnahmen nach der Ernte einzuleiten. Daher wurde in dem vorliegenden Versuch der Einfluss der Lagerdauer, der Lagertemperatur und der Folienverpackung auf charakteristische Qualitätsparameter (Textureigenschaften, Farbe, Speicher-, Transport- und Gerüstkohlenhydrate) und auf das Pilzwachstum nicht geschälten und geschälten (Convenience-) Spargels (Asparagus officinalis L.) untersucht.


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1 Literaturübersicht Spargel (Asparagus officinalis L.)

1.1 Herkunft und Verbreitung

Der Spargel gehört innerhalb der Klasse der Monokotyledoneae zur Ordnung Liliales, Familie Liliaceae, Gattung und Art Aspararagus officinalis L.

Als Heimat werden die Gebiete rund um das Schwarze Meer genannt, aber auch die Mittelmeerküsten. In der Pyramide von Sakkara (Ägypten, 3000 v.Chr.), finden sich Abbildungen von Bündeln mit Pflanzensprossen. Ob es sich um Spargel handelt ist zweifelhaft, es könnten auch Bambussprossen sein (Boonen, 2001). Antike Abbildungen aus China, die glauben lassen, es handele sich bei den abgebildeten Pflanzen um Spargel, sind entweder als Holzbündel oder als Bambussprossen identifiziert worden (Hartmann, 1989). Mehr Sicherheit besteht über den Anbau in Griechenland, ungefähr 400 v. Chr. Es handelte sich um grünen Spargel, wahrscheinlich um die jungen Triebe des wild vorkommenden Asparagus acutifolius L., den der griechische Arzt Hippokrates erwähnt. Spargel, lat. asparagus, soll sich vom griechischen Wort „asparagos“ (junger Trieb) herleiten. Die Verbreitung des Spargels über seine Heimat hinaus begann etwa im zweiten vorchristlichen Jahrhundert. Die älteste Kulturbeschreibung stammt von dem Römer Cato und erschien etwa 150 v. Chr. Die Eroberungszüge führten die Römer bis in den Schwarzmeerraum. Sie verbreiteten von dort aus mit großen Wahrscheinlichkeit Asparagus officinalis L. über ganz Europa (Boonen, 2001). In Deutschland wurde Spargel erstmals 1565 im Lustgarten zu Stuttgart angepflanzt (Engler et al., 1985). Heute wird auf der Welt überall dort Spargel angebaut, wo die klimatischen Faktoren dieses zulassen. Weltweit wurden, nach Berechnungen im Jahre 1997, etwa 46 % der Spargelpflanzen als Grünspargel und 54 % als weißer Spargel von insgesamt 213 420 ha geerntet (Boonen, 2001). Grün geernteter Spargel soll einen höheren Gehalt an Vitamin C haben, während weißer Spargel einen höheren Gehalt an Glucose aufweisen soll (Scheer, 2003; Ketsa und Uthaibert, 1987). Spargel zählt mit 57kJ / 100 g essbaren Anteils zu den kalorienarmen Gemüsearten (Souci et al., 1986) und wird daher als Nahrungsmittel zur Gewichtsreduzierung empfohlen. Als Diuretikum verwendet, wird die harntreibende Wirkung des Spargels genutzt, sie soll durch Saponine und stickstoff- und schwefelhaltige Verbindungen hervorgerufen werden (Hartmann, 1989).


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1.2 Botanik und Kulturansprüche

Morphologisch zählt der Spargel zu den Wurzelsukkulenten und ist eine weit verbreitete euro-sibirische, kontinentale, zweihäusige Staude mit unterirdischen Speicherorganen (Strasburger, 1987). Das ausdauernde Gewächs besitzt ein horizontal wachsendes sympodiales Rhizom, dessen Endknospe sich zu einem oberirdischen bäumchenartigen Spross entwickelt. Gleichzeitig entspringt aus der Achsel eines Schuppenblattes an der Basis des Luftsprosses ein kurzer, plagiotrop wachsender Fortsetzungstrieb, der sich alsbald wieder zu einem oberirdischen Laubspross aufrichtet. Das dicke und derbfleischige Rhizomdes Spargels ist eine plagiotrop wachsende Sprossachse mit extrem kurzen Internodien. Zu Beginn jeder Vegetationsperiode richtet sich die Rhizomspitze auf, wobei sich an der so genannten Umkrümmungsstelle eine Erneuerungsknospe bildet. Das aus zahlreichen Sprossgenerationen bestehende Rhizom entwickelt sich sympodial: auf der Oberseite werden Niederblätter, auf deren Unterseite Speicherwurzeln ausgebildet. Die am Rhizom ansitzenden sprossbürtigen Wurzeln ziehen durch Kontraktion das Rhizom in die für die Art charakteristische Tiefenlage. Da das Rhizom von hinten her abstirbt und sich an seiner Spitze ständig verlängert, wächst es von seinem ursprünglichen Pflanzort fort. Deshalb pflanzt man bei Neuanlagen die Rhizome in der Richtung des Beetes (Franke, 1997). Spargel bildet aufrechte, kahle Sprossen mit spiralig stehenden chlorophyllfreien Schuppenblättern, die sich in der Erde leicht verzweigen. Die Seitensprosse entwickeln sich in den Achseln der Schuppenblätter. Auch die büschelartigen Kurztriebe (Phyllokladien oder Kladodien) entstehen in den Blattachseln. Sie sind die chlorophyllführenden Assimilationsorgane der Pflanze, die nadelförmig und stielrund einen Durchmesser von 0,5 mm und eine Länge von über 2 cm erreichen können. Sie repräsentieren einen Doppelwickel mit gestauchter Scheinachse. Die axillar am Grunde einzelner Phyllokladien entspringenden Blütenstiele tragen kleine, unscheinbare und gewöhnlich nicht vollkommen zweihäusige Blüten. Absolute Zweigeschlechtlichkeit tritt selten auf. Die männlichen Blüten besitzen 6 Staubblätter und einen unfruchtbaren Fruchtknoten, die weiblichen einen dreifächerigen Fruchtknoten mit maximal sechs Samenanlagen und sechs verkümmerten Staubblättern (Strasburger, 1987). Bei männlichen Pflanzen werden Übergänge gefunden (Andromonözisten). Bei weiblich fertilen Andromonözisten ist die Blüte so gebaut, dass Selbstbefruchtung vorkommen kann (Franke, 1997).


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Um optimale Ernten zu erzielen sind 25 - 28°C Lufttemperatur und >12°C Bodentemperatur während der Vegetationsperiode, lockerer, tiefgründiger Boden mit gutem Wasserhaltevermögen und Niederschläge von 1200 bis 1400 mm pro Jahr nötig (Hartmann, 1989). Wenige Anbaugebiete erfüllen alle diese Kriterien. In Deutschland mit durchschnittlichen Niederschlägen von ca. 880 mm (Schwarzwald) bis ca. 440 mm (Brandenburg) (Deutscher Wetterdienst, 2004) muss Spargel zusätzlich bewässert werden (Hartmann, 1989). Auch das insgesamt kühlere Klima gegenüber den Mittelmeeranliegern und die kürzere Vegetationszeit machen den Anbau von Spargel in Deutschland komplizierter. In manchen Jahren verzögern lang anhaltende tiefe Temperaturen bis in den April hinein das Wachstum. Um dem zu begegnen und frühzeitig mit dem Verkauf von Bleichspargel beginnen zu können, werden die Felder mit schwarzen, die Sonnenwärme einfangenden Plastikfolien abgedeckt. Damit erreicht man Verfrühung der Ernte bis zu einer Woche. Da die Rückseiten der Folien weiß sind, wird durch Wenden der Folie der umgekehrte Effekt erreicht: bei zu hohen Temperaturen strahlt die weiße Fläche das Sonnenlicht ab und verhindert zu hohes Erwärmen des Bodens. Angebotsüberhänge können so kurzfristig vermieden werden. Auch Containerkulturen mit Bodenheizung und Kulturen in Gewächshäusern werden erfolgreich angewendet, um mit dem ersten Spargel rechtzeitig auf dem Markt zu sein (Helmholz, 1999). In Deutschland werden rund 97 % der Spargelsprossen als Bleichspargel geerntet. Durch Aufschütten von sandigem Boden zu einem Wall erreicht man, dass die im Frühjahr entstehenden aufrechten unterirdischen Sprossen in der Länge von ca. 22 cm weiß bleiben. In einer Vegetationsperiode werden etwa 7-10 Sprossen gebildet (Boonen, 2001). Die Ernte beginnt, je nach Witterungsverlauf, Sorte und Anbaugebiet etwa am 18. April. Scheer (2002) stellte bei Versuchen im Gewächshaus fest, dass der Erntebeginn signifikant von der Unterbodentemperatur im Rhizombereich abhängt. Bei einer konstanten Temperatur am Rhizom von 9,4°C wurde Spargel zu 50 % zwischen dem 84 und 96 Tag nach Beginn der Temperaturbeeinflussung geerntet. 75 % der Erntemenge waren zwischen dem 77 und 100 Tag nach Beginn der Temperaturbeeinflussung zu erwarten. Die Differenz zwischen Oberflächen- und Unterbodentemperatur betrugen bei dieser Variante 2,2 K. Bei 14,1°C Temperatur am Rhizom begann die Ernte durchschnittlich nach 36 Tagen und endete nach 52 Tagen. Die Temperaturdifferenz hier betrug zwischen Oberfläche und Unterboden 6,2°C. Lagen die Temperaturen am Rhizom um 19°C (Temperaturdifferenz zwischen Oberfläche und Unterboden 0,9°C), konnte mit [Seite 11↓]der ersten Spargelernte nach 24 Tagen gerechnet werden, beendet wurde sie nach weiteren 10 Tagen.

Nach dem 21. Juni (südliches Deutschland 24. Juni) wird nicht mehr gestochen, damit sich das Rhizom nicht erschöpft, sondern nach dem Auswachsen einiger Laubsprossen wieder mit Assimilaten aufgefüllt werden kann. Die Pflanzen sind mehrjährig, angeblich können sie mehr als 50 Jahre alt werden. Wirtschaftlich interessant ist der Spargelanbau aber nur in den ersten zehn Jahren. Ältere Sorten mit weniger dicken Stangen blieben früher bis zu 12 Jahre im Ertrag. Bei heutigen neuen Züchtungen geht der Ertrag oft schon nach acht Jahren auf ein unwirtschaftliches Maß zurück. Im derzeitigen Spargelanbau ist Bodenmüdigkeit das Haupthindernis für zufrieden stellende Ernten, da Brachland für Neuanlagen selten zur Verfügung steht. Nach neueren Erkenntnissen liegt der Hauptgrund für Bodenmüdigkeit im Befall der nach dem Roden einer Anlage im Boden verbleibenden Pflanzenwurzeln mit dem Pilz Fusarium oxysporum. Praxiserfahrungen zufolge ist bis zu 25 Jahre bei derart kontaminierten Böden ein Spargelanbau nicht erfolgreich (Boonen, 2001).

1.3 Wirtschaftliche Bedeutung

Der Spargelanbau nimmt in Deutschland mit einem Anteil von rund 16% an der Gesamtgemüseanbaufläche und einem Absatzvolumen von 180 Mio. € die Spitzenposition bei den Gemüseprodukten ein. Die Anbaufläche in Deutschland wurde im Jahre 2003 auf 12000 ha geschätzt. Genaue Angaben sind schwierig, da jedes Jahr Flächen gerodet und andere Junganlagen neu hinzukommen. Man rechnet mit einer Zunahme der Anbauflächen im Zeitraum 1992 bis 2003 um 10 % (Behr, 2002).

Der Pro-Kopf-Verbrauch von Spargel hat in den letzten zwei Jahrzehnten kontinuierlich zugenommen: Verzehrte ein Bürger in der BRD im Jahr 1980 noch 0,36 kg, so waren es 2001 durchschnittlich 1,5 kg. Untersuchungen der CMA haben ergeben, dass deutsche Käufer Spargel aus heimischem Anbau bevorzugen (CMA, 2003). Am Gesamtumsatz von Bleichspargel haben Wochenmärkte einen Anteil von 28 %, der Verkauf ab Hof 26 %, Discounter 21 %, die Verbrauchermärkte 15 % und der Ladeneinzelhandel 10 %. Dem Qualitätsbewusstsein der Verbraucher ist es zuzuschreiben, dass sich einheimischer Spargel für einige Regionen sogar zur typischen Spezialität entwickelt hat und für frischen, qualitativ hochwertigen Spargel mehr bezahlt wird, als für Importware (Behr, 2002).

Noch bevor die Ernte beginnt, bringen Erzeugerländer mit wärmerem, milderem Klima wie Spanien, Griechenland, Frankreich und Italien, im zeitigen Frühjahr Spargel [Seite 12↓]auf den deutschen Markt. Die in anderen europäischen Ländern Spargel produzierenden Anbauer versorgen die Binnenmärkte und treten als Exporteure kaum in Erscheinung (ZMP, 1999). Europa ist der größte Markt für weißen Spargel. Außerhalb Europas wird in Nord- und Mittelamerika, Südamerika, Australien, Neuseeland, Asien und Afrika Spargel angebaut, der nach Hartmann (1989) und Boonen (2001) zu rund 50 % als Grünspargel geerntet wird. Flächenmäßig liegt China an erster Stelle im Spargelanbau, die Fläche soll dort 55000 ha betragen, davon entfallen 85 % auf weißen und 15 % auf grünen Spargel (Xu et al., 2004). Um die Angebotsspitzen an Spargel und dem daraus folgenden Preisverfall zu begegnen, wurden moderne technologische Verfahren eingesetzt. Als erste Maßnahme ist die Abdeckung der Spargelbeete mit weißen Folien zu nennen, die somit schon vor der Ernte für eine Verzögerung des Aufwuchses durch kühlere Bodentemperaturen sorgen. Nach dieser zeitlich begrenzten Maßnahme steht die Lagerhaltung zur Verfügung, die bei frischem Spargel unter CA-Lagerung bis zu 21 Tagen (Meyer, 2003) und bei Convenience-Spargel auf drei bis vier Tage begrenzt ist (Huyskens-Keil, 2001).

1.4 Ernährungsphysiologische Bedeutung

Inhaltsstoffe von Obst und Gemüse werden in Wirkstoffe mit Nährstoffcharakter, Ballaststoffe und antinutritive Inhaltsstoffe unterteilt (Watzl und Leitzmann, 1999). Unter dem Begriff antinutritive Inhaltsstoffe versteht man gesundheitsfördernde und gesundheitsschädliche nicht essentielle Nährstoffe, deren fördernde oder schädigende Wirkung letztlich eine Frage der Konzentration ist. Die neutrale Bezeichnung dafür ist „sekundäre Pflanzenstoffe“. In Lebensmitteln enthaltene gesundheitsfördernde Wirkstoffe ohne Nährstoffcharakter werden als bioaktive Substanzen bezeichnet. Hierzu zählen auch die Ballaststoffe. Sie sind diejenigen Bestandteile pflanzlicher Nahrung, die von den körpereigenen Dünndarmenzymen des Menschen nicht abgebaut werden können. Der Begriff umschreibt keine einheitliche Substanzgruppe, denn chemisch gesehen sind die meisten Ballaststoffe hochmolekulare Polysaccharide, die zu den Kohlenhydraten gehören. Die Hauptvertreter der Ballaststoffe sind Cellulose, Hemicellulose, Pectine und die ß-Glucane. Auch das Lignin gehört zu den Ballaststoffen, macht aber insofern eine Ausnahme, als es ein Polymer aus Sinapil-, Conyferil- und Cumarylalkoholen ist (Jacob et al., 1994).


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Spargel zählt mit 57 kJ / 100g verzehrbaren Anteils zu den kalorienarmen und wegen der Zusammensetzung seiner Inhaltsstoffe (Tab.1) zu den gesundheitsfördernden Gemüsearten (Watzl und Leitzmann, 1999).

Tab. 1: Inhaltsstoffe in 100 g frischem Bleichspargel (Souci et al., 1986).

Inhaltsstoff

g / 100g

Frischmasse

Wasser

93,6

Protein

1,9

Fett

0,14

Fructose

0,99

Glucose

0,81

Saccharose

0,24

Ballaststoffe

1,47

Mineralstoffe

0,62

Cellulose

0,75

Schon um 1100 v. Chr. erwähnten der byzantinische gelehrte Seth und der arabische Arzt Elimittar den Spargel als harntreibende Heilpflanze, auch der griechische Arzt Hippokrates (400 v Chr.) verwendete ihn als Medizin. Daher auch der Zusatz „officinalis“ (Hartmann, 1989). In früheren Zeiten wurde Spargel im amtlichen Arzneibuch als Heilpflanze aufgeführt (Jacobey et. al., 1988). In unterschiedlichen Konzentrationen sind in Wurzeln, Spross, Phyllokladien und Samen weiterhin Amino- und Fettsäuren, das Flavonolglycosid Rutin, Nicotinflorid, Ferulasäure-ß-Glucosid, p-Cumarsäure, m-Cumarsäure, 2,3-Dihydroxybenzoesäure, Vanillinsäure, Protocatechusäure, 2,4,6-Trihydroxybenzoesäure, Gallussäure, Kaffeesäure, Coniferylalkohol-ß-Glucosid, Chelidonsäure, Sapogenin und Saponin enthalten. Aus den Speicherwurzeln wurde Offinalismin I und II isoliert (Kawano et al., 1977). Watzl und Leitzmann (1999) weisen auf den hohen Gehalt an Tocopherolen im Spargel hin, die zu den bioaktiven Substanzen gezählt werden und biologisch dem Vitamin E nahe stehen. Vitamin A, B1 und B2, ebenso wie Aromastoffe (1,2-Dithiolan-4-Carbonsäure, deren Esther und 100 weitere Aromastoffe) sind in geringen Mengen in den Sprossen gefunden worden. Wegen zahlreicher biologischer Aktivitäten (z.B. antimikrobielle Eigenschaften) sind die Saponine im Spargel von wissenschaftlichem Interesse (Schwarzbach et al., 2004).


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1.5 Qualitätskriterien

Die Vermarktung von Obst und Gemüse in unverarbeitetem Zustand erfolgt über EU-Qualitätsnormen auf der Grundlage der EG-Verordnung Nr. 2200/96 des Rates vom 28.10.1996 , geänderte Fassung vom 10.11.99 Verordnung (EG) Nr.2377/1999 über die gemeinsame Marktorganisation für Obst und Gemüse (Tab.2).

Diese Norm gilt für Spargel, der aus Asparagus officinalis L. hervorgegangenen Anbausorten zur Lieferung in frischem Zustand an den Verbraucher, Spargel für die industrielle Verarbeitung fällt nicht darunter. Bei der Vermarktung sind die festgelegten Mindesteigenschaften und die spezifischen Klassenkriterien einzuhalten.

Die Spargelstangen werden nach ihrer Färbung in vier Gruppen eingeteilt:

  1. weißer Spargel;
  2. violetter Spargel: der Spargelkopf muss eine rosa bis violettpurpurne und ein Teil der Spargelstange muss eine weiße Färbung aufweisen;
  3. violett-grüner Spargel: Spargel mit teilweise violetter und grüner Färbung;
  4. Grünspargel: der Spargelkopf und der größte Teil der Spargelstange müssen eine grüne Färbung aufweisen.

Diese Norm gilt nicht für Grünspargel und violett-grünen Spargel mit einem Durchmesser von weniger als 3 mm und für weißen und violetten Spargel mit einem Durchmesser von weniger als 8 mm, der in einheitlichen Bündeln oder Packstücken abgepackt ist.

II. Bestimmungen betreffend die Güteeigenschaften

Die Norm bestimmt die Güteeigenschaften, die Spargel nach Aufbereitung und Verpackung aufweisen muss.

Der Zustand des Spargels muss so sein, dass er

Geschälter Spargel gilt als bearbeitetes Erzeugnis und unterliegt somit nicht den Vorschriften der EG-Vermarktungsnorm. Die Kennzeichnung einer Güteklasse ist daher für geschälten Spargel nicht zulässig. Für Fertigpackungen mit geschältem Spargel gelten daher die allgemeinen lebensmittelrechtlichen Kennzeichnungsanforderungen.


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Tab. 2: Allgemeine Anforderungen der EU-Qualitätsnormen für Obst und Gemüse (Amtsblatt der Europäischen Gemeinschaften.1999)

1. Begriffsbestimmung

Festlegung, für welches Erzeugnis (botanische Bezeichnung) die Norm gilt

2. Güteeigenschaften

Mindesteigenschaften (gelten in gleicher Form für alle Klassen, Toleranzen z.T. für Kl. II

  • ganz, gesund, sauber
  • praktisch frei von sichtbaren Fremdstoffen
  • frei von: Schädlingen, Schäden durch Schädlinge, anomaler äußerer Feuchtigkeit, fremdem Geruch / Geschmack
  • sorgfältig gepflückt, genügend entwickelt und reif
  • Für Gemüse zusätzlich gilt grundsätzlich: -von frischem Aussehen

3. Klassenkriterien

 

Klasse Extra

  • Erzeugnisse von höchster Qualität
  • in Form, Entwicklung und Farbe alle sorten- und handelstypischen Eigenschaften, fehlerfrei
  • gerade Stangen mit weißen, unbeschädigten Köpfen, nicht holzig, nicht gespalten
  • Stärke: mindestens 12 mm

Klasse I

  • leichte Fehler, die Aussehen, Qualität, Haltbarkeit und Aufmachung nicht beeinträchtigen, sind zulässig
  • gut geformte, bis leicht gebogene Stangen, weder erkennbar hohl, noch gespalten, feste geschlossene Köpfe, leichte rosa Färbung ist zulässig, nicht holzig
  • Stärke: mindestens 10 mm

Klasse II

  • Erzeugnisse von marktfähiger Qualität
  • entsprechen nicht den Anforderungen der höheren Klassen, erfüllen aber Mindesteigenschaften, zulässig sind Fehler, sofern die wesentlichen Anforderungen an Qualität, Haltbarkeit und Aufmachung erfüllt werden
  • Stangen können weniger gut geformt sein
  • Köpfe können leicht geöffnet sein
  • leichte Färbung, auch grünlich, erlaubt
  • Stärke: mindestens 8 mm

4. Größensortierung

  • Bestimmungen entsprechen der Art der Erzeugnisse und teilweise den Klassen
  • Für Obstarten sind Mindestgrößen festgelegt

5. Toleranzen

  • bei Gütekriterien in Abhängigkeit von der Klasse max. 10% Abweichung
  • bei Größentoleranzen max. 10% Abweichung

6. Gleichmäßigkeit

  • der sichtbare Teil jeder Packung muss für den Inhalt repräsentativ sein

7. Aufmachung

  • verschiedene Arten der Aufmachung ggf. bezogen auf die Klassen

8. Kennzeichnung

  • Packer oder Absender, Erzeugnis oder Handelstyp, Ursprungsland, Klasse, amtl. Kontrollstempel


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Für geschälten Spargel bestehen keine Qualitätsnormen, jedoch unterliegt das Convenience-Produkt während der stufenweisen Maßnahmen nach der Ernte wie Verarbeitung, Verpackung, Lagerung, Beförderung, Behandlung, Verteilung und Verkauf der Lebensmittelhygiene-Verordnung / Richtlinie 93 / 43 / EWG, geändert 2 / 98. Die Richtlinie enthält Hygienevorschriften für Lebensmittel und regelt die Überprüfung der Einhaltung der Vorschriften.

Die Vermarktungsnorm schreibt auch eine Längensortierung für weißen Spargel vor:

  1. Spargelköpfe < 12 cm
  2. Spargelstangen kurz 12 – 17 cm
  3. Spargel der Klasse II, geschichtet im Packstück, nicht gebündelt: 12 cm
  4. Spargelstangen lang: > 17 cm

Weißer und violetter Spargel dürfen maximal 22 cm, violett-grüner Spargel und Grünspargel maximal 27 cm lang sein.

Bei fest gepackten Bündeln darf der Längenunterschied zwischen den Spargelstangen höchstens 5 cm betragen.

Bei der Größensortierung nach dem Durchmesser ist der Durchmesser in der Mitte der Spargelstange maßgeblich.

Spargel kann geschichtet im Packstück, in fest gepackten Bündeln oder sonstigen Kleinpackungen vermarktet werden. Die gebräuchliche Konfektionierung mit Fußbanderolen ist rechtlich als "offene Packung" einzustufen, die allgemeinen lebensmittelrechtlichen Kennzeichnungsvorschriften finden daher Anwendung.

Spargel wird ausschließlich nach dem Gewicht vermarktet. Spargel- "Bündel" dürfen daher ebenso wenig wie Packungen mit Fußbanderole nach Stück oder Bund, sondern nur nach Gewicht gekennzeichnet und angeboten werden.

Gebrochene Spargelstangen, Stangen ohne Köpfe, Stangen mit Untermaß, etc. sind nach der Norm nicht zur Frischvermarktung zugelassen und dürfen gewerbsmäßig nicht angeboten werden. Ausgenommen von diesem Verbot ist lediglich die Direktvermarktung ab Hof des Erzeugers zur direkten Abgabe an den Letztverbraucher.

EU-Qualitätsnormen gelten nur für frische Produkte. Ziel ist die Beurteilung des Marktwertes, Vereinfachung des internationalen Handels, Verbraucherschutz, Garantie für Produktqualität und Markttransparenz.

Die visuelle Kontrolle von frischem Gemüse ist die erste und wichtigste Qualitätsbeurteilung durch den Käufer, sei es beim Erzeuger, Groß- oder Einzelhandel. Das Aussehen ist der kritischste Faktor in der Kette der Faktoren, die zum Kauf des Pro[Seite 17↓]dukts führen (Mitcham, 1998). Weitere wichtige Faktoren bei der visuellen Kontrolle durch den Kunden sind gleichmäßige Form und Ausprägung charakteristischer morphologischer Eigenschaften. Bezüglich des Spargels werden missgestaltete und nicht der allgemeinen Größennorm entsprechende Produkte vom Käufer gemieden, da dünne Stangen viel Schälabfall ergeben und zu dicke Stangen oft hohl oder über Gebühr starke Verholzungen am Schaft und ein abgeschwächtes Aroma haben (Hartmann, 1989). Die Faserigkeit oder der Grad der Verholzung ist, neben anderen Faktoren, von der Bodentemperatur abhängig, hierzu wurden vonScheer (2002) erstmals grundlegende quantitative Zusammenhänge zwischen der Bodentemperatur und der Gewebefestigkeit, sowie texturrelevanten Inhaltstoffen unter definierten Temperaturbedingungen beobachtet.

Im Folgenden wird auf die Qualitätskriterien von weißem Spargel näher eingegangen, da in Deutschland mehr Bleichspargel als Grünspargel verzehrt wird und weißer Spargel in vorliegender Untersuchung Gegenstand der Betrachtung ist. Durch intensiven Stoffwechsel und nicht physiologisch angepasste Lagertemperaturen nach der Ernte können sich auch Geschmack und wertgebende Inhaltsstoffe verändern (Weichmann, 1987). Dieses könnte besonders für gelagerten Convenience-Spargel zutreffen, der durch das Schälen einem besonderen Stress unterliegt und eine hohe Respirationsrate aufweist Beim Geschmack spielen die Zusammensetzung der Inhaltsstoffe, als auch die Quantität der einzelnen Komponenten eine Rolle. Die Zahl der für den Geschmack und das Aroma des Spargels wichtigen Einzelkomponenten ist noch nicht mit letzter Sicherheit bekannt (Hoberg et al., 1998). Wünschenswert wäre in diesem Zusammenhang eine instrumentell-analytische, nicht destruktive Methode, mit der sich Veränderungen der inneren Qualitätsparameter in Korrelation mit äußeren Veränderungen erfassen ließen (Huyskens-Keil, 2003).

1.6 Transpiration und Respiration

Von den äußeren und inneren Oberflächen der Pflanzen verdunstet Wasser, wenn sie mit Luft in Berührung kommen. Bei den höheren Pflanzen sind das die Epidermisaußenwände und die innere Beschaffenheit des Interzellularsystems (Heß, 1999). Es gelten die allgemeinen Gesetze der Diffusion. Alle Außenfaktoren, die die relative Luftfeuchtigkeit verändern (z.B. Erwärmung der Luft bei Sonneneinstrahlung, Einstrom trockener Luftmassen), verändern auch die Intensität der Transpiration. Die Pflanzen können die Wasserdampfabgabe durch Diffusionswiderstände herabsetzen [Seite 18↓]und innerhalb bestimmter Grenzen regulieren. Eine Herabsetzung der Wasserdampfabgabe erfolgt durch unterschiedlich starke Cutinisierung der Oberflächen, insbesondere der Epidermis. Bei Pflanzen ist die cutikuläre Transpiration nur gering. Für den Wasserhaushalt der Pflanzen entscheidend ist die Transpiration durch die Stomata. Nur sie kann von der Pflanze über die veränderbare Öffnungsweite der Stomata aktiv reguliert werden. Bei wachsenden Organen, die noch keine Blätter entwickelt haben, beruht der Transpirationssog auf dem positiven Druck, der im Gefäßsystem der Wurzel entwickelt wird. Dieser Wurzeldruck entwickelt ca. 1 bar Druck. Er kommt vermutlich dadurch zustande, dass von den Zellen des Zentralzylinders aktiv Ionen in die Gefäße transportiert werden, die das Wasserpotential so stark erniedrigen, dass Wasser nachgesogen wird (Jacob et al., 1994).

Nach der Ernte ist die Transpiration verantwortlich für Wasserverlust, Mazzeration der Zellwände und setzt den Prozess schnell einsetzender Seneszenz in Bewegung (Ben-Yehoshua, 1987). Unterschiedliche Gemüseprodukte variieren stark in ihrer Reaktion auf Wasserstress, so ist Spargel bei einem Wasserverlust von 8 % (bezogen auf die Frischmasse) nicht mehr vermarktungsfähig (Weichmann, 1987). Kader (1997) nennt die Transpiration nach der Ernte als Hauptgrund für Nachernteverluste, besonders bei Blattgemüsen, wie z.B. Spinat (Spinaca oleracea L.), Kopfsalat (Lactuca sativa var. capitata L.) und Rosenkohl (Brassica oleraceae L. var. gemmifera DC.). Die Transpiration der Ernteprodukte ist direkt abhängig von der relativen Luftfeuchtigkeit und diese wiederum von der Temperatur, die die Wasserdampfhaltefähigkeit der Umgebungsluft bestimmt. Die SI (System International)-Einheit, um das Wasserdampfdefizit auszudrücken ist Pascal (N / m²). Der atmosphärische Druck beträgt bei 20°C = 101325 kPa. Das Wasserdampfdefizit ist die Differenz zwischen dem atmosphärischen Druck und dem Wasserdampfgehalt der Umgebungsluft. Ben-Yehoshua (1987) gibt für Spargel bei 10°C Lagertemperatur eine relative Luftfeuchtigkeit von 60-75 % an. Damit wird der Wasserverlust auf 3,6 % * d-1 begrenzt.

Aber nicht nur Lagertemperatur und Transpiration von Spargel sind direkt miteinander verknüpft, sondern die Oberflächenstruktur des Produktes übt zusätzlich Einfluss auf die Transpiration aus. So können Wachsauflagen oder vertieft in die Cuticula eingebettete Stomata oder Lentizellen vor Wasserverlust schützen. Stomata sind für Früchte nachgewiesen, außer Weintrauben, Blaubeeren und Tomaten (Weichmann, 1987), ebenso Lentizellen, die nach dem Funktionsverlust der Stomata den Gasaus-


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tausch zwischen dem Pflanzengewebe und der Atmosphäre übernehmen. Form und Anzahl der Lentizellen variieren stark von Produkt zu Produkt. Über die Anzahl der Stomata, Lentizellen und Dicke der Wachsauflagen der Cuticula bei Spargel können hier keine Angaben gemacht werden. van den berg (1987) berichtet, dass es zwischen der Dicke der Cuticula und der Transpiration keinen direkten Zusammenhang gibt, dass jedoch die chemische Zusammensetzung und die Struktur Einfluss darauf ausüben. Ferner hat er daraufhin gewiesen, dass das Verhältnis von Oberfläche zu Inhalt eines Produktes entscheidend die Transpiration beeinflusst: so hatten lange, dünne Möhren höhere Transpirationsverluste, als dicke zylindrisch geformte. Er fand, dass die Transpirationsrate bei runden Früchten wie z.B. Äpfeln, Orangen und Wassermelonen proportional zur Oberfläche war. Betrachtet man die lang gezogene, dazu relativ dünne Spargelsprosse, so kann angenommen werden, dass das Verhältnis von Oberfläche zu Inhalt ungünstig ist. Weitere Forschungen sollten Klarheit darüber schaffen, wieweit Transpirationsverluste von nicht geschältem und geschältem Spargel auf das Verhältnis von relativer Luftfeuchte zu Temperatur zurückzuführen sind.

Die Frischmasse des Spargels setzt sich aus 93,6 % Wasser, 1,9 % Protein, 0,14 % Fett, 1,3 % Kohlenhydrate, 1,47 % Ballaststoffen und 0,62 % Mineralstoffen zusammen, den Rest bilden Carotinoide, Vitamine und Tocopherole (Souci et. al.,1989). Frischmasseverluste werde bei Spargel nicht nur durch differierenden Wasserdampfdruck von Interzellularräumen zur Umgebungsatmosphäre verursacht, sondern auch durch dissimilatorische Vorgänge bei der Atmung (Jacob et al., 1994; Heß, 1999; Strasburger, 1987). Die Atmung hat zwei Komponenten: die Aufnahme von O2 und die Abgabe von CO2. Hierbei hängt die Intensität der Atmung von einer Vielzahl äußerer und innerer Faktoren ab, wie z.B. von Stressreaktionen nach Verwundung, Frostschädigung, Infektionen und ist von Pflanze zu Pflanze variabel. Die Höhe der Respirationsrate ist abhängig von der Intensität des Energiestoffwechsels und hängt mit dem Entwicklungsstadium des geernteten Pflanzenteils zusammen, sie ist im Allgemeinen hoch im juvenilen und niedrig im seneszenten Stadium. Spargel, der im Zustand der wachsenden Sprosse geerntet wird, weist demzufolge hohe Respirationraten auf. Cantwell (1999) beobachtete bei 5°C Lagertemperatur für geschälten Spargel eine Respirationsrate von 40 ml CO2 * kg-1 * h-1. Wird Spargel in Folien verpackt, verändert sich die Gaskonzentration in der Folie (MAP) und das Produkt ist zusätzlichem Stress ausgesetzt, mit der Folge, dass die Gerüstkohlenhydrate Veränderungen unterworfen werden. Waldron und Selvendran (1990) beobachteten [Seite 20↓]bei Spargel, der in PVC-Folie verpackt war, niedrige Sauerstoffkonzentration (weniger als 2 %) und hohe Konzentration von Kohlendioxid (mehr als 5 %), die mit einem Anstieg von Glucose und Cellulose verbunden war. Bei Lagerung (21 % O2) stiegen Lignin, Xylane (Hemicellulose) und Cellulose signifikant an.

Kader (1999) teilte Gemüsearten in fünf verschiedene Respirations-Klassen ein, je nach der produktspezifischen Respirationsrate, die in ml CO2 * kg-1 * h-1 angegeben wird (Tab. 3).

Tab. 3: Klassifikation von Gemüsearten gemäß ihrer relativen Respirationsrate (ml CO2 * kg-1 * h-1)

 

Klasse

Respirationsrate

(5°C Lagertemperatur)

(ml CO2 * kg-1 * h-1 )

 

Gemüseart

Sehr niedrig

< 5

Kartoffel, Zwiebel, Knoblauch

Niedrig

5 - 10

Karotte, Sellerie, Gurke

Moderat

10 - 20

Blumenkohl, Blattsalat, Okra

Hoch

20 - 30

Artischocke, Spinat, Rosenkohl

Sehr hoch

> 30

Spargel, Brokkoli, Champignon

Um Frischmasseverluste zu vermeiden, muss aufwändigste Technik bei Spargel eingesetzt werden (Thompson, 1999). Nach dem Stechen sollte der erntefrische Spargel möglichst bald in eine Kühllagerung gebracht werden. Ein Waschen in kaltem Wasser und Abkühlung auf wenigstens 12°C sind zur Qualitätserhaltung unerlässlich. Eine relative Luftfeuchte von 85 – 95 % sollte bei der Lagerung nicht unterschritten werden, da Spargel bei >8 % Frischmasseverlust nicht mehr vermarktungsfähig ist (Cantwell, 1999).

1.7 Farbe

Spargelstangen werden für die Vermarktung nach ihrer Färbung in vier Gruppen eingeteilt: weißer, violetter, violett-grüner und grüner Spargel.

Weißer Spargel (Bleichspargel) wird seit 1830 durch einen durchgehenden Erdwall (Bifang) erzeugt, der die wachsende Sprosse vor dem Sonnenlicht schützt. Bei Lichteinwirkung färben sich die Spargelspitzen des Bleichspargels durch Anthocyan schnell violett. Auch tiefe Bodentemperaturen, 18°C Unterbodentemperatur und [Seite 21↓] 10°C Dammoberflächentemperatur, können unerwünschte bräunliche Farbveränderung der Spargelstangen hervorrufen (Schmidt et al., 2004).

Violetter Spargel wird wegen seines feinen, im Vergleich zum Bleichspargel minimal kräftigeren und würzigeren Geschmacks besonders in Frankreich geschätzt. Violetter Spargel wird gestochen, wenn die Spargelspitze die Erdoberfläche schon leicht durchbrochen hat, die übrige Spargelstange muss aber eine gleichmäßig weiße Färbung aufweisen.

Bei violett-grünem Spargel zeigen die Köpfe und die Stangen teilweise grüne und violette Partien (Boonen, 2001), die Verfärbungen sind sortenabhängig.

Zur Gewinnung von Grünspargel werden besondere Sorten angebaut. Daher sind beim grünen Spargel die Stangen dünner und man braucht auch nur das untere Drittel der Stangen zu schälen. Der Geschmack der besonders zarten Stangen ist etwas herzhafter, kräftiger und würziger (Hoberg, 1998). Grünspargel wächst weitgehend über der Erde und verfärbt sich auf seiner ganzen Länge grün. Geerntet wird Grünspargel, wenn er etwa 20-25 cm aus der Erde herausgewachsen ist.

Obwohl von unterschiedlicher farblicher Ausprägung, treten nach der Ernte bei allen zuvor genannten Spargelsorten an den Schnittstellen bei unsachgemäßer Lagerung oft schmutzig-braune Farbveränderungen auf, die auf oxidative Verbräunung zurückzuführen sind. Hierbei verändert der hinzugetretene Luftsauerstoff das Enzym Polyphenoloxydase (PPO), so dass braune Farbpigmente entstehen ( Gorny , 1998).

Bleichspargel zeigt unerwünschte zart violette oder rosa Verfärbungenauch durch zu lange Lagerung im Eiswasser (Gorny, 1999; Schockert, 1993; Brockes, 1980). Der gelblichen Verfärbung bei der Zubereitung von Bleichspargel durch den Siedeprozess kann begegnet werden, indem dem Kochwasser Zitronensaft (Helmholz, 1999) hinzugefügt wird.

1.8 Textureigenschaften

Die in vorliegender Arbeit als Textur bezeichnete Eigenschaft der Spargelstangen, hier als mechanische Eigenschaften wie Elastizität oder Steifigkeit definiert (Herppich, 2005), differiert von der in der Biologie verwendeten Definition "Textur". In der pflanzenphysiologischen Literatur wird Textur als Netzwerk von Cellulose-Mikrofibrillen in der Primär- und Sekundärwand pflanzlicher Zellen mit unterschiedlicher Streichrichtung beschrieben (Heß, 1999). In der Primärwand sind Cellulosefibrillen in eine Matrix aus Hemicellulosen, Pectinstoffen und Zellwandprotein eingelagert. [Seite 22↓]Die Sekundärwand wird während der Entwicklung der Pflanze mit Lignin inkrustiert und trägt zur Stabilität der Zellwand bei. Die Zellwand lebender Pflanzen bestimmt die Richtung und das Tempo der Zellentwicklung. Die Pflanzenzellwand unterliegt während ihrer Entwicklung biochemischen Einflüssen und wird laufend verändert (Carpita und McCann, 2000). Aber auch nach der Ernte wird die Textur des Spargels durch die Stoffwechselaktivitäten innerhalb der Sprosse während der Lagerung verändert, da Pektine und Cellulose, die Grundbestandteile der quaderförmigen Zellschicht der Epidermis starken Ab- und Umbauprozessen unterworfen sind. Die molekulare Zusammensetzung und Anordnung der Zellwandpolymere differiert in den Regionen der Zellwände von Spargel. Waldron und Selvendran (1990) fanden innerhalb des Spargelsprosses Regionen mit unterschiedlichen Zellverbänden und chemischer Zusammensetzung. So waren die Gewebe des Zentralzylinders und der Epidermis relativ arm an Xylose, aber reich an Glucose, Pectinstoffen, Galactose und Arabinose. Der Sklerenchymring wies überwiegend Xylose und Glucose auf, während das Gewebe zwischen Sklerenchymring und Zentralzylinder (Parenchym) durch signifikant hohe Gehalte von Pectinstoffen, Cellulose, Hemicellulose und Xylan gekennzeichnet war. In allen Geweben wurden signifikante Gehalte von Xyloglucanen gefunden.

Die Primärwand der Zellen, die erste zelleigene Wandschicht, enthält in ihrer unstrukturierten, gallertig gequollenen Grundsubstanz Pectinsubstanzen, Hemicellulose und Proteine. Kennzeichnend für Pectinsubstanzen ist, dass sie leicht wasserlöslich sind und als Gele vorliegen können. Auch in Zellsäften können sich Pectinstoffe befinden, bekannter aber ist ihr Vorkommen in der Mittellamelle und in den Primärwänden (Heß, 1999). Unter Pectinstoffen versteht man die ß-1,4-Galacturonsäure und ihre Derivate: das Pectin, die Pectinsäure und das Protopectin. Pectin gehört zur Gruppe der Polysaccharide, d.h. es sind mehr als 10 Monomere am Aufbau des Moleküls beteiligt. Als Kohlenhydrat polymerer Form dient es als Gerüstsubstanz. Im Pectinmolekül sind die Carboxylgruppen der Galacturonsäurereste teilweise mit Methanol verestert. Die Pectinsäure besteht aus unverzweigten Ketten von α-1,4- glycosidisch verknüpften D-Galacturonsäuren. Das Protopectin enthält in den Galacturonsäureketten auch Rhamnose eingebaut und es treten Verzweigungen auf, an denen verschiedene andere Zucker und Zuckersäuren beteiligt sind. Die COOH-Gruppen sind teilweise methyliert. An der Verzweigung der Protopektine sind auch Doppelsalzbildungen mit Ca²+ und Mg²+ beteiligt.


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Ein weiterer wichtiger Baustein des Gerüstes von Pflanzen ist die Cellulose. Sie zählt zu den wichtigsten Strukturpolysacchariden der Pflanzen ( Strasburger , 1987). Mehr als die Hälfte des organisch gebundenen Kohlenstoffs der Biosphäre liegt als Cellulose vor. Es sind unverzweigte Ketten, in denen bis zu 15000 Glucosereste ß-1,4-glycosidisch verbunden sind. In der Zellwand lagern sich die gestreckten Glucoseketten zu übergeordneten fibrillären Strukturen zusammen, die durch H-Brücken stabilisiert werden (Jacob et.al., 1994). In diese Celluloseketten kann Lignin eingelagert werden, es bewirkt die Versteifung der Zellwand. Lignin gehört zu den wichtigsten Biopolymeren. Man versteht darunter solche Moleküle, die aus Monomeren bestehen und ein höheres Molekulargewicht als 5000 – 10 000 Dalton besitzen. Lignin gehört in die Gruppe der Phenole und zum Sekundärstoffwechsel der Pflanzen (Jacob et al., 1994). In der untersten Zellschicht der Rinde, der Endodermis, lagern sich erst Suberine, später auch Lignine an. Der Perizykel, ein peripherer Teil des Leitzylinders verholzt aufgrund seiner Stützfunktion von der Basis des Spargelsprosses her mit abnehmender Intensität nach oben ( Franke , 1987). Die Verholzung beginnt in dieser Zellschicht und setzt sich nach innen fort. So entsteht der typische Sklerenchymring. Dieser lignifiziert zuerst und kann abgeschält werden. Lignin wird stets in das Cellulosegerüst der Zellwand eingelagert und zwar in die größeren interfibrillären Räume der Primär- und Sekundärwände, sowie auch in die Mittellamellen. Die Grundsubstanz der Zellwände wird im Laufe der Pflanzenentwicklung durch Lignin verdrängt, die Pflanze erhält hierdurch die Festigkeit ihres Gerüstes bei gleichzeitiger Verringerung ihrer Elastizität. Außerdem führt dieser Prozess zum Absterben der betreffenden Zellen, deren Permeabilität für Wasser und kleinmolekulare Substanzen aber nicht völlig unterbunden wird. Dort, wo eine vermehrte Ligninsynthese zu beobachten ist, sind auch die Enzyme ß-Glucosidase und Peroxidase nachzuweisen (Billau, 1986). Im Laufe der weiteren Entwicklung des Spargels verholzen auch die Xylemelemente.

Bei den Hemicellulosen handelt es sich um eine schlecht definierte Gruppe von polymeren Zellwandbestandteilen. Schon der Name könnte irreführen, denn er geht darauf zurück, dass man früher annahm, es handele sich um Vorstufen in der Biosynthese von Cellulose, also um halbsynthethisierte Cellulose. Das ist jedoch nicht der Fall. Das Bauprinzip ist eine Hauptkette von 1,4-glycosidisch verknüpften Kohlenhydraten, an der Seitenketten über 1,3 oder 1,6-glycosidische Bindungen ansetzen können (Heß, 1999). Für den Verbraucher zeigt sich am Schnittende der Spar [Seite 24↓] gelsprosse bei längerer Lagerung eine feste teils verholzte (Einlagerung von Xylan), teils verkieselte (Einlagerung von Siliziumoxid) oder teils verkorkte (Einlagerung von Suberin) Zellschicht, aus der sich keine Zellflüssigkeit ausdrücken lässt ( Braune et al., 1979). Dieses ist ein Kennzeichen dafür, dass diese Spargelsprossen nicht produktgerecht gelagert wurden.

Waldron und Selvendran (1990) untersuchten die Textur von Spargelstangen, die unter MAP - Bedingungen einen Tag bei 8°C und weitere zwei Tage bei 21°C gelagert wurden. Hierbei stellten sie fest, dass der gelagerte Spargel einer signifikant hohen Veratmung von Kohlenhydraten unterlag, die mit einer zunehmenden Lignifizierung der Stangen einherging.

1.9 Kohlenhydrate

Bei der lebenden Pflanze unterliegt der Gesamtstoffwechsel anabolen und katabolen Reaktionen und ist als Einheit im jeweiligen Entwicklungsstand zu sehen. In der Nacherntephase überwiegen die Abbauprozesse, da entweder die Assimilation der oberirdischen Pflanzenorgane oder, wie beim geernteten Spargel, die Nachlieferung aus den Speicherorganen gestört ist (Weichmann, 1997). Dieser Prozess ist von endogenen Faktoren abhängig, wie Menge und Aktivierung der noch verfügbaren Inhaltsstoffe, Respirationsrate und von exogenen Faktoren, wie Temperatur, Zusammensetzung des umgebenden Gasgemisches und der relativen Luftfeuchte (Kader, 1999).

In den fleischigen Rhizomen der Spargelpflanze wird nach der Vegetationsperiode Zucker als Reservekohlenhydrat in Form von Stärke festgelegt. Zur Aufrechterhaltung des Energiestoffwechsels muss die Stärke mobilisiert und in die Transportform Saccharose überführt werden. Die Saccharose ist aus Glucose und Fructose aufgebaut und das wichtigste Disaccharid höherer Pflanzen. An der glycosidischen Bindung beteiligen sich die glycosidischen Hydroxyle beider Zucker, das an C-Atom 1 der Glucose und das an C-Atom 2 der Fructose. Folge dieser Festlegung beider glycosidischer Hydroxyle ist, dass die Saccharose zu den nicht-reduzierenden Zuckern gehört. In den hier untersuchten Spargelsprossen konnte Saccharose nachgewiesen, Stärkegehalte wurden nicht untersucht. Jedoch berichten (Waldron und Selvendran, 1990), dass die von ihnen untersuchten Spargelstangen frei von Stärke waren.


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Beim Abbau der wichtigsten Speicherstoffe und der Gewinnung der in ihnen festgelegten chemischen Energie lassen sich drei Phasen erkennen: in der ersten Phase werden die Makromoleküle in ihre Bausteine zerlegt und es wird keine verwertbare Energie freigesetzt. Proteine werden in Aminosäuren, Fette in Glycerin und Fettsäuren und Kohlenhydrate werden in Monosaccharide zerlegt. In der zweiten Phase wird die Vielzahl der Monomere in Acetateinheiten und in die zwei Ketosäuren Oxalacetat und α-Ketoglutarat gespalten. Die dritte Phase ist die gemeinsame Endstufe der Oxidation aller Stoffe und liefert den Hauptanteil an ATP-Energie aerober Zellen: der Citrat-Cyclus und die Atmungskette (Belitz und Grosch, 1992).

Der dominierende Abbauweg für Glucose zum Pyruvat (Brenztraubensäure) ist die Glycolyse. Im anschließenden Citrat-Cyclus wird das Pyruvat in den Mitochondrien der Zelle vollständig zu Kohlendioxid und Wasser oxidiert. Der Durchsatz durch die Glycolyse kann nur dann kontinuierlich erfolgen, wenn aerobe Bedingungen vorliegen. Anaerobe Bedingungen verhindern die Übertragung des Wasserstoffes auf Sauerstoff, er wird auf organische Wasserstoffionen übertragen. Die Verbindungen werden dadurch reduziert und als Gärungsprodukte oft in großen Mengen ausgeschieden (Jacob et al., 1994).

Alle Stoffwechselvorgänge werden von einer Vielzahl von Enzymen katalysiert, deren Aktivität temperaturabhängig ist. Generell wird durch tiefe Temperaturen der Stoffwechsel verlangsamt (van’t Hoffsche Gesetz).

1.10 Pilzinfektionen

Die frisch geerntete Spargelsprosse ist mit Bodenpartikeln und demzufolge auch mit Mikroorganismen behaftet und muss mit Trinkwasser gewaschen werden. Nicht alle Mikroorganismen werden vom Waschwasser weggespült, sondern können in ungünstigen Fällen, wenn das Wasser nicht rechtzeitig gewechselt wird, über die gesamte Partie verteilt werden. Sorgfältiges waschen und hygienisches Schälen, möglichst maschinell, und sofortiges Verpacken des Convenience-Produktes sind unabdingbare Forderung (HACCP). Eine Desinfektion der Spargelstangen, für Spargel mit 100-150 ppm chlorierten Wassers ( Suslow , 1997) , wie in USA praktiziert, ist in Deutschland nicht zugelassen. So besteht bei nicht desinfizierten geschälten Spargelstangen die Möglichkeit der Besiedlung des Substrates mit schnell wachsenden Pilzen. Die Ausscheidungen von Abprodukten des Sekundärstoffwechsels der Pilze in das besiedelte Substrat umfassen möglicherweise Antibiotika, Pigmente, Enzyme, [Seite 26↓] organische Säuren und Mykotoxine. Letztgenannte sind in neuerer Zeit Gegenstand vieler öffentlicher Diskussionen, da die Einflussfaktoren auf die Mykotoxinbildung weitgehend unbekannt sind. Zahlreiche Untersuchungen haben gezeigt, dass diese die Ernteprodukte belasten können und es bei deren Verzehr durch Mensch und Tier zu gesundheitlichen Beeinträchtigungen kommen kann. Die FAO schätzt, dass weltweit ca. 25 % der Weltproduktion von Lebens- und Futtermitteln mit Mycotoxinen kontaminiert sind (FAO , 1996). Zum Teil sind irreparable Schäden oder im Extremfall tödliche Vergiftungen durch Mykotoxine möglich ( Weidenbörner, 1999) . In der Europäischen Gemeinschaft existiert eine Höchstmengenregelung für die Aflatoxine M 1 , B 1 , B 2 , G 1 , G 2 , Deoxynivalenol, Zearalenon und Ochratoxin A. Die Summe der Fumonisine B 1 und B 2 in Maiserzeugnissen (ausgenommen Cornflakes) darf 500 µg / kg und in Cornflakes100 µg / kg nicht überschreiten (Bundesministerium für Gesundheit, 2004). Fumonisine werden von der Pilzart Fusarium proliferatum gebildet. Da Asparagus officinalis L. zum Wirtspflanzenspektrum der bodenbürtigen Pilzarten Fusarium proliferatum und Fusarium oxysporum (Fumonisin C-Bildner) gehört, die als Mykotoxinbildner eingestuft sind ( Goßmann , 2004; Kolb , 1996; Seifert , 2004; Rosner , 2001), besteht hier Forschungsbedarf.

1.11 Qualitätssicherung

Frischmarktprodukte, wie Obst und Gemüse, werden derzeit aus unterschiedlichen Gründen zunehmend verpackt angeboten, insbesondere werden verbraucherfreundliche Convenience-Produkte portionsweise in Folienverpackungen oder in Foodtainer mit diversen Siegelfolien angeboten und erfreuen sich steigender Nachfrage seitens der Verbraucher (Huyskens-Keil et al., 2004). Das Convenience-Produkt Spargel, gekennzeichnet durch hohe Stoffwechselaktivität und damit verbundene Qualitätsverluste, bedarf besonderer Sorgfalt bei der Auswahl der Verpackung und der sachgerechten Lagerung. Aber auch der Kurzzeitlagerung von nicht geschältem Spargel galt in den letzten Jahren das Interesse der Anbauer und Vermarkter, hauptsächlich, um die Erntemengen zu steuern, die durch starke Anbauausweitung in den namhaften Spargelanbaugebieten zu einem Preisrückgang führten. Im Vergleich zu 2001 lag die Erntemenge im Jahre 2002 um 7,7 %, die erzielten Einnahmen aber nur um ca. 7 % höher (Allofs, 2003). Eine sich anschließende wichtige Maßnahme in der Reihe der Schritte zur Qualitätssicherung ist die Wahl der Lagertemperatur, da jedes zu kühlende Produkt seine spezifische Anforderung an die Temperatur und die damit [Seite 27↓]verbundene Luftfeuchte stellt. Kader (1999) unterscheidet bei Gemüsearten zwischen "non-chilling sensitive commodities" (0,5 - 2,5°C) und "chilling sensitive commodities" (8 – 14°C). Böttcher (1996) stellte dagegen einen schnellen Qualitätsabbau bei Spargel fest, der einer Lagertemperatur von weniger als 2,5°C ausgesetzt war, und auch Weichmann (1997) berichtet von Kälteschäden an Spargel bei einer Lagertemperatur zwischen 0,5°C und 2°C. Herppich et. al. (2005) beobachteten eine kälteinduzierte elastische Anpassung des Spargels bei Kaltlagerung (0°C), während sich bei Lagertemperaturen von 5°C und 10°C diese Reaktion nicht beobachten ließ. Zu erwähnen sind hierbei die im Spargel befindlichen temperaturabhängigen metabolisch aktiven Proteine (Enzyme und Regulatorproteine) und die Speicherproteine. Letztere sind Bestandteile der Zellwände von Pflanzen und können über Quellungsvorgänge den Wasserhauhalt der Zellen regulieren. An Maiswurzeln beobachteten Wu und Cosgrove (2000) Zellwandveränderungen aufgrund erhöhter Enzymtätigkeit von XET (Xyloglucan-Endotransglycosylase) bei geringem Wasserpotential (ΨW).

Um größere Erntemengen feldwarmen Spargels herunterzukühlen, bedarf es spezieller Vorkühlvorrichtungen. Angewendet werden in der Hauptsache drei Verfahren: Crash-Eis-Kühlung, Eiswasser-Berieselungsanlagen und Vakuum-Kühlung. Welches Verfahren zur Anwendung kommt, wird von der Menge des anfallenden Spargels und von den betrieblichen ökonomischen Möglichkeiten abhängen. Für Convenience-Spargel besteht eine Besonderheit: er darf vor dem Schälen nicht gekühlt werden, da die kalten Stangen spröde werden und in den Schälmaschinen leicht zerbrechen. Nach dem Schälen ist jedoch schnelle Kühlung geboten, da die Respirationsrate auf Grund des Verletzungsgrades der Sprosse steil ansteigt. Der Einsatz aller qualitätserhaltenden Maßnahmen ist nur dann sinnvoll, wenn die Kühlkette bis zum Verbraucher nicht unterbrochen wird (Junker, 2003).

Die Qualitätserhaltung nach der Ernte von Spargel im Allgemeinen und für Convenience-Spargel im Besonderen hängt von folgenden Voraussetzungen ab (Mitchell, 1999): schnelles Kühlen des Erntegutes, schnelle produktgerechte Aufbereitung, produkt-, temperatur- und lagergerechte Größe der Verpackungseinheit, Verwendung produkt- und lagergerechter Folien und einer Online-Kühlkette.

Eine wichtige Maßnahme zur Qualitätssicherung ist die produktgerechte Verpackung. Hier kommen nicht nur Verpackungsmaterialien, sondern auch Oberflächenüberzüge für das Erntegut aus den unterschiedlichsten Materialien zum Einsatz. Zum Beispiel wurden die Ernteprodukte mit einer Wachsschicht überzogen (in Deutsch[Seite 28↓]land bisher verboten). Die Entwicklung von Penicillium spp.s konnte mit dieser Methode erfolgreich eingedämmt werden (Rodov et al., 2000).

Neben den traditionellen Qualitätsvorstellungen für Nahrungsmittel wie Marktwert, Eignungswert, Genusswert und Gesundheitswert (Carle, 1999), hat sich der Qualitätsbegriff bei Obst und Gemüse in den letzten Jahren stark gewandelt (Huyskens - Keil und Schreiner, 2003). Heute gewinnen psychologische, ökologische und ideelle Werte an Bedeutung und der Qualitätsbegriff muss weiter gefasst werden, zudem haben neue ernährungsphysiologische Erkenntnisse in der Gesellschaft zu einer Veränderung des Ernährungs-, Gesundheits- und Umweltbewusstseins geführt und Gen Food, Functionel Food, und besonders Convenience Food haben sich einen festen Platz im Bewusstsein des Verbrauchers erobert. In den USA verzeichneten die Hersteller von Convenience-Produkten schon seit etwa 1980 steigende Umsätze, 1998 allein im Bereich Obst und Gemüse 6-8 Mrd. US $ (Cook, 1999). Amerikanischen Untersuchen zufolge waren 1998 die Hauptgründe für die Zunahme von küchenfertig zubereitetem Gemüse in der Änderung der gesellschaftlichen Struktur zu suchen. Danach betrug 1965 die aufgewendete Zeit für eine Hauptmahlzeit noch zwei Stunden, während 1997 von 100 erwachsenen US-Bürgern 50 % nicht bereit waren, mehr als 45 Minuten für die Zubereitung einer Mahlzeit zu verwenden.

Eine Reihe von Innovationen bei Zubereitung, Verpackung und Qualitätsmanagement von Convenience-Produkten ließen die Produkte für Verbraucher zunehmend interessanter werden (Garrett, 1999). Gleichzeitig fand aber auch eine Sensibilisierung des Verbrauchers nicht nur gegenüber unerwünschten Qualitätsveränderungen, sondern auch sensorischer und ernährungsphysiologischer Natur statt (Huyskens - Keil, 2003). Das zeigen auch eine Reihe von neuen und / oder überarbeiteten Gesetzen, die durch zunehmende Forderungen der Verbraucher im Hinblick auf die Lebensmittelsicherheit in Kraft getreten sind, unter vielen anderen das HACCP-Konzept. Dieses besagt, dass bei Herstellung, Behandlung und Verarbeitung, Transport, Lagerung und Verkauf von Lebensmitteln hygienische Maßnahmen einzuhalten sind, die Erkrankungen des Menschen nach Verzehr von Lebensmitteln ausschalten (Fao / Who, 1996). Allgemein werden die Nachernteverluste in der Gemüseproduktion auf 10-50 % (Kolb, 1996) geschätzt. Sie sind besonders bei Ernteprodukten aus natürlichen Böden auf Mikroorganismenbefall zurückzuführen.

Eine Gruppe der Mikroorganismen, bodenbürtige Pilze, verursachen u.U. endogenes Pilzwachstum in den Spargelstangen, da sie einerseits schon zu Beginn der Pflan[Seite 29↓]zenentwicklung durch infizierte Samen vorhanden oder über die Öffnungen der Wurzelhaare in die empfindlichen Spargeljungpflanzen eindringen können, und andererseits während der Stechsaison an den Schnittstellen der Spargelstangen weit offene Eintrittspforten finden (Weidenbörner, 1999).

Zu den technologischen Verfahren zählt der Einsatz von Folienverkaufsverpackungen, der für Convenience-Produkte, z.B. geschälten Spargel, vorgeschrieben ist (Untermann, 1996). Weit verbreitet ist das Einschweißen des Produkts in spezielle Folienbeutel, -trays oder –behälter, so genannte Foodtainer, die dann das Produkt über eine kurze Spanne der Lagerung, möglichst ohne Qualitätseinbußen, bis zum Verbraucher verzehr- oder küchenfertig halten sollen. Folienverpackungen sind nicht nur ein mechanischer und hygienischer Schutz, sondern stellen auch ein Marketing Element dar (Huyskens-Keil, 2004). Eine besondere Herausforderung an die Verpackungsindustrie und Vermarkter ist die produktgerechte Kurzzeitlagerung von Convenience-Spargel, d.h. küchenfertig aufbereitetem Bleichspargel, Asparagus officinalis L. Die Spargelsprosse ist in geschältem Zustand hoch stoffwechselaktiv und, durch relativ große ungeschützte Angriffsflächen für Mikroorganismen, leicht verderblich. Folien schützen das Produkt vor unerwünschten Umweltkontaminationen, üben aber auch Einfluss auf Qualität und Haltbarkeit des Produktes aus. In Verbindung mit den Folienverpackungen wurden die im Handel praktizierten Lagertemperaturen von 2°C (Lagerung beim Vermarkter), 10°C (Transport und geschlossene Kühlkette Einzelhandel und Großhandel) und 20°C (Vermarktung ab Hof, Wochenmarkt, Einzelhandel) geprüft.


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22.12.2005