Lebensmittelverluste schon beim Erzeuger stoppen

An der Hochschule Osnabrück läuft noch bis Ende 2022 ein durch das Förderprogramm „Zweckvermögen des Bundes bei der Landwirtschaftlichen Rentenbank“ gefördertes Innovationsprojekt zu optimierten Lagerungsverfahren bei Äpfeln. Ein verhältnismäßig neues Lagerungsverfahren ist die DCA-CF-Lagerung (Dynamic Controlled Atmosphere - Chlorophyll Fluorescence). Die Lagerraumatmosphäre weist hier einen extrem niedrigen Sauerstoffgehalt (unter 1 Vol.-%) auf. Diese starke Sauerstoffreduzierung führt zu einer deutlichen Verringerung der Fruchtatmung und -reife und somit zu einer Verbesserung der Haltbarkeit und Qualitätserhaltung. Das Projekt beschäftigt sich mit der Optimierung des Lagerungsverfahrens.

Forschung zur Reduzierung von Nahrungsmittel- und Qualitätsverlusten beim Apfel (Malus x domestica) durch optimierte Lagerungsverfahren (DCA-CF-Lagerung)

Die beliebteste Obstart in Deutschland ist der Apfel. Die Lagerung von Äpfeln stellt die Obstanbauer:innen jedoch immer wieder vor große Herausforderungen. Sogenannte physiologische Erkrankungen, wie beispielsweise Störungen im Stoffwechsel des Apfels, sind eines der bedeutendsten Probleme bei der Langzeitlagerung (8 bis 12 Monate) von Äpfeln und können zu erheblichen Verlusten führen. Die Verringerung von Lebensmittelverlusten schon beim Erzeuger durch ein sehr gutes Auslagerungsergebnis verbessert gleichzeitig den betriebswirtschaftlichen Erfolg der obstbaulichen Betriebe.

Für eine ganzjährige Versorgung mit deutschen Äpfeln sind moderne Lagerungsverfahren notwendig. Das Ziel der Obstlagerung ist die Verlängerung der Haltbarkeit und die Erhaltung der inneren und äußeren Fruchtqualität. Dabei wird in der herkömmlichen CA-Lagerung (Controlled Atmoshere) einerseits die Temperatur auf 1 bis 5 °C heruntergefahren und andererseits die Sauerstoffgehalte in der Raumluft von 21 auf ein bis zwei Vol.-% gesenkt. Die Kohlendioxidgehalte werden dafür auf ein bis drei Vol.-% erhöht. Allein an der Niederelbe werden unter diesen Bedingungen jedes Jahr ca. 300.000 Tonnen Obst gelagert.

Die DCA-CF-Lagerung (Dynamic Controlled Atmosphere - Chlorophyll Fluorescence) ist ein verhältnismäßig neues Lagerungsverfahren. Hierbei wird der Sauerstoffwert, anders als bei der CA-Lagerung, dynamisch an die Erfordernisse der Früchte angepasst. Die starke Sauerstoffreduzierung von unter 1 Vol.-% führt zu einer deutlichen Verringerung der Fruchtatmung und -reife und somit zu einer Verbesserung der Haltbarkeit und Qualitätserhaltung. Das Auslagerungsergebnis gegenüber der herkömmlichen CA-Lagerung wird deutlich verbessert. Die innere Fruchtqualität in Bezug auf physiologische Krankheiten wie innere Verbräunungen und Schalenflecken wird positiv beeinflusst. Zusätzlich führt die bessere Fruchtqualität bei der Auslagerung auch zu geringeren Fruchtverlusten auf dem Vermarktungsweg bis zum Konsum.

Jedoch zeigte sich in den zurückliegenden Jahren, dass Apfelfrüchte sehr unterschiedlich auf niedrige Sauerstoffgehalte von unter 1 Vol.-% reagieren können. Während beispielsweise ein Teil der Früchte bei 0,5 Vol.-% Sauerstoff noch keine Gärung (Alkoholbildung) aufweist, bildet ein anderer Teil derselben Apfelsorte bereits erhebliche fruchteigene Gärstoffmengen und ist dadurch nicht mehr als Lebensmittel verwertbar. Damit ist die Nutzung der DCA-Lagerung mit einem erheblichen Risiko für die Obstbaubetriebe verbunden und die Betriebe verzichten auf diese grundsätzlich innovative Lagerungsmöglichkeit. In dem Forschungsprojekt „Reduzierung von Nahrungsmittel- und Qualitätsverlusten bei Apfel (Malus x domestica) durch optimierte Lagerungsverfahren (DCA-CF-Lagerung)“ sollen die Ursachen für die unterschiedliche Reaktion der Früchte auf niedrige Sauerstoffgehalte von unter 1 Vol.-% ermittelt werden. Hierfür wird u.a. die Chlorophyllfluoreszenz der Äpfel gemessen. Mit der Chlorophyllfluoreszenzmethode können Stresssituationen aufgrund von Sauerstoffmangel während der Lagerung an der Einzelfrucht entdeckt und das fruchteigene Gärungsverhalten beschrieben werden. Die vorläufigen Ergebnisse deuten darauf hin, dass, neben sortenspezifischen Unterschieden, der Erntezeitpunkt und der Reifegrad das fruchteigene Gärungsverhalten beeinflussen. In der DCA-CF-Lagerung wird zukünftig die Fruchtphysiologie selbst den Sauerstoffgehalt der Lagerraumatmosphäre kontrollieren und entsprechend den jeweiligen Anforderungen dynamisch anpassen. Das Projekt schafft somit die Voraussetzung, dass es in Zukunft für die Obstbaubetriebe möglich sein wird, die DCA-Lagerung risikolos flächendeckend einzusetzen und somit Verluste zu reduzieren.