Sous-vide: Systematisches Garen auf den Punkt
(von Prof. Dr. Thomas Vilgis, Max Planck Institut Mainz)

Das Verfahren

Das Zusammenwirken von hoher Hitze und langer Bratzeit sind häufig Ursache Nr. 1 für Garfehler bei
proteinreichen Lebensmitteln:

Fisch oder Fleisch sind zu trocken oder zu lederig.

Selbst Pochieren bei Temperaturen unter 100°C sind nicht immer  eine gute Lösung, denn der
direkte Wasserkontakt mit dem Gargut sorgt sowohl für Geschmacks- wie auch Aromaveränderung,
sollte die Zusammensetzung der Pochierbrühe nicht dem des Gargutes entsprechen.
Ebenfalls wird sich die Konsistenz der Produktoberfläche verändern.

Daraus ergibt sich, dass für eine genaue Temperaturkontrolle und Hitzeübertragung ohne
direkten Wasserkontakt das Sous-vide Garen optimal geeignet ist!

Mittels der Sous-vide Technik lassen sich bei entsprechend niedrigen Gartemperaturen (i.d.R. 50-85 °C)
kulinarisch ansprechende und vor allem vom Koch gewünschte Garzustände herstellen.
Das Verfahren ist sehr einfach:
Produkt leicht würzen (wenn überhaupt), vakuumdicht verpacken und bei entsprechender
Temperatur im Wasserbad garen.

Nach einer gewissen Zeit gilt:

Wassertemperatur = Kerntemperatur

Fleisch wird bei einer gewünschten Kerntemperatur, von z.B. 55 °C in einem Wasserbad von exakt
55°C gegart.
Je nach Dicke wird auch der Kern diese Temperatur früher oder später annehmen.

Ein wesentlicher Vorteil des Sous-vide Garens ist daher unbestritten:
Der Garprozess und vor allem der Garzustand sind mit grosser Genauigkeit vorhersagbar.
Sous-vide Garen ist somit eine physikalisch exakte, sehr einfache und effiziente Methode um ein
gewünschtes Resultat herzustellen.
Natürlich kann die Wassertemperatur auch geringfügig höher als die Kerntemperatur eingestellt werden,
z.B. Wassertemperatur 56 °C, Kerntemperatur 55 °C.

Hierzu muss dann die Kerntemperatur des Garguts mit einem Temperaturfühler (Einstechnadel) ständig
gemessen werden.

Bei Erreichen der gewünschten Kerntemperatur muss das Gargut aus dem Wasserbad entnommen
werden um ein weiteres Ansteigen der Kerntemperatur zu vermeiden.

Physik der Proteine beim Sous-vide

Fleisch und Fisch bestehen zum Grossteil aus verschiedenen Proteinen, die am lebenden Tier bestimmte
biologische Aufgaben zu erfüllen hatten:

> Muskeln für die Bewegung

> Bindegewebe als Stabilisator

> Myoglobin für den Sauerstofftransport.


Daher muss jeder Kochprozess diesen sehr unterschiedlichen „Biomaterialien“ angepasst werden.
Proteine sind „empfindliche“ Moleküle, sie reagieren auf Hitze mit dramatischen Veränderungen in
der molekularen Gestalt, und dies muss auf eine sehr schonende Art und Weise geschehen.
Die molekulare Anordnung der Proteine im Fleisch ist eine fein austarierte Angelegenheit.
Kleine Energieänderungen reichen daher aus, um diese Form aus ihrem „Gleichgewicht“ zu werfen.
Unter starker Hitze denaturieren Proteine vollständig und die Fleischsäfte treten vollkommen aus dem
Gewebe aus (aussaften).

Das Fleisch wird zäh, der Fisch trocken. Beim Garen im Niedertemperaturbereich werden die meisten Proteine nicht vollständig zerstört, daher bleiben noch ausreichend „lockere Wassertaschen“ bestehen, in denen das zelluläre Wasser sich „sammeln“ kann. Die Wasserbindung ist gewährleistet und das

Fleisch bleibt saftig.

Wie wichtig ist die Temperaturkonstanz?

Temperaturschwankungen müssen vermieden werden, denn die Gartemperatur liegt stets nahe bei den
Temperaturen, bei denen einige Proteine zerstört werden. Allerdings bestehen Fisch und Fleisch aus
verschiedenen Proteintypen, die unterschiedlich auf die Temperaturen reagieren.
Dies lässt sich sehr praktisch an einem Stück Lachs oder Lachsforelle beobachten.
Wird die Temperatur konstant auf 49 °C gehalten, so bleibt die Farbe vollständig unverändert.
Wasser tritt praktisch nicht aus, und die Konsistenz ist zart und das Mundgefühl ist „gelartig“ perfekt.
Steigt die Temperatur nur kurzeitig über 50 °C, so bilden sich auf der Lachsoberfläche kleine weiße
Punkte; Albumine gerinnen an der Fischoberfläche.

Zwar tritt dabei kaum Wasser aus und die Konsistenz ist nicht beeinträchtig, dennoch sind in der
Spitzengastronomie derartige Ergebnisse kaum tragbar.

Temperaturkonstanz ist für perfektes Garen zwingend notwendig, und selbst kleine
Schwankungen über ±1 °C wirken sich negativ aus!

Gartabellen: Dicke der Garstücke

Gartabellen erleichtern die Arbeit in der Küche, da sie Richtlinien für die Garzeiten bei bestimmten
Abmessungen der Garstücke geben.
Diese können allerdings lediglich als grobe Anhaltspunkte dienen, denn jeder Koch weiss:

Fleisch ist nicht gleich Fleisch.

Beim Garen an der Temperaturgrenze der Proteine sind allerdings schon kleine Unterschiede in der
Proteinzusammensetzung von entscheidender Bedeutung.

Viele der sich im Umlauf befindenden Gartabellen berücksichtigen diese Unterschiede nicht.

Die vermeintliche Exaktheit dieser Werte, zum Beispiel die Richtgrössen für Fleisch bei einem auf 60 °C
Wasserbad für 54 °C Kerntemperatur ist etwa in Tabelle angegeben.

Dabei ist für das Fleisch eine Anfangstemperatur von 5 °C angenommen.


Dicke / mm Zeit / min
10 3:30
30 32
60 128
90 195

Tabelle: Richtwerte für die Garzeiten für Fleisch, das Sous-vide in einem Wasserbad von 60°C gegart wird. Die gewünschte Kerntemperatur von 54°C liegt bei den entsprechenden Abmessungen die

Gardauer über die Physik der Wärmeleitung fest.


Die Starttemperatur des Garguts

Die Garzeit wird zwar hauptsächlich von der Größe des Garguts bestimmt, aber auch die
Starttemperatur spielt eine große Rolle.
So ist es schnell einsichtig, dass ein Gargut dessen Temperatur 5 °C beträgt eine längere Garzeit
benötigt, als eines, das bereits auf Zimmertemperatur oder auf noch höhere Temperaturen vorgewärmt
ist. Für alle Sous-vide Garprozesse ist auch eine ausreichende Wassermenge im Wasserbad unerlässlich. Besonders wenn z.B. aus Hygienegründen die Anfangstemperatur des Garguts niedrig ist.
Das Gargut kühlt das Wasser stets ab. Ist dieser Abkühleffekt bei zu kleinen Wassermengen zu stark
kann sich dies negativ auf das Garen auswirken, auch deshalb, da die Garzeit verlängert werden muss
und daher die Oberfläche des Garguts für längere Zeit erwärmt wird.

Kollagenreiches Fleisch

Die Garzeiten für kollagenreiche Fleischstücke, Schulterscherzel, Wade oder dergleichen müssen länger
sein.

Im Bindegewebskollagen sind drei Proteinstränge zu einer Spirale verwunden, ähnlich wie Drahtseile.

Bei genügend hohen Temperaturen können sich diese entwinden, dies benötigt aber Zeit und eine
höhere Temperatur.
Bei der einfachsten Form der Kollagene beginnt dieser Entwindungsprozess bei 55 °C, andere
Kollagentypen müssen auf 68 °C erwärmt werden:


> aus Kollagen wird Gelatine.


Zwar hat der Muskelanteil des Fleisches bei 68°C nicht mehr die volle Wasserbindung, allerdings wird
das frei werdende Wasser von der Gelatine gebunden. Gelatine ist Wasserbinder und Zartmacher.

Diese Wechselbeziehung der Anteile lassen daher auch perfekte Sous-vide Garprozesse unter
verhaltenen Temperaturen zwischen 55°C und 75°C zu.

Flüssigkeit im Garbeutel

Häufig tritt auch während des Garens Flüssigkeit in den Garbeutel aus.

Dies zeigt, ein geringer Flüssigkeitsverlust lässt sich kaum vermeiden.
Sollte sich jedoch zuviel Wasser sammeln, ist dies ein Hinweis, dass die Gartemperatur doch einige Grad zu hoch war. Verschiedene Probeläufe mit jeweils etwas niedrigen Temperaturen geben dabei
Aufschluss.

Leider lassen sich die optimalen Temperaturen nicht einfach theoretisch vorhersagen, da die genaue
Proteinzusammensetzung von Tierrasse zu Tierrasse schwankt. Auch Zucht, Futter und die Art der
Tierhaltung tragen dazu bei.

Andererseits besitzt die ausgetretene Flüssigkeit die perfekte Zusammensetzung an Aromen, Mineralien
und Salzen.

Daher tritt keine Osmose auf, das Fleisch gart „im eigenen Saft“. Aus diesem Grund ist es auch nicht
sonderlich ratsam, besonders bei längeren Garzeiten von 20 – 60 Minuten zuvor kräftig zu salzen.
Die Salzkonzentration an der Oberfläche wäre viel zu hoch.
Das an der Denaturierungsgrenze garende Fleisch wäre einem weiteren Wasserentzugs durch Osmose
ausgesetzt.

Ist ein stabiles Vakuum während des Garprozesses notwendig?

Die schützende Plastikfolie liegt eng um das Gargut, Luftblasen zwischen Folie und Gargut werden
vermieden, der Wärmekontakt des Wassers ist perfekt. Die Wärmeübertragung wird somit optimiert.

Durch den erhöhten Aussendruck bleibt die originäre Struktur des Fleisches besser erhalten.
Dies ist insbesondere bei Fischsorten wichtig, die aufgrund des extrem kleinen Bindegewebsanteil auch
bei geringen Temperaturen zum Auseinanderfallen neigen. Fleischsäfte können bei einer sehr guten
Aufrechterhaltung des Vakuums daher auch nicht so leicht in den Beutel dringen.
Ein stabiles Vakuum sorgt auch für den Ausschluss von Luftsauerstoff, Oxidationsprozesse sind daher
unwahrscheinlich. Beim Sous-vide Garen von Gemüse und Obst ist das Vakuum allerdings ungleich
wichtiger, wie wir weiter unten zeigen werden, denn dort ist die Abwesenheit von Luftsauerstoff
durchaus entscheidend, etwa für die Farb- und Strukturerhaltung.

Keime und Bakterien

Wie kann das Garen unter niedriger Temperatur mit den Hygienevorschriften in Einklang gebracht
werden? Gartemperaturen unter 60 °C reichen nicht aus, um das Gargut zu sterilisieren. Keime werden oft von aussen aufgetragen.

Das Fleisch von gesunden Tieren, die unter den üblichen Bedingungen geschlachtet wurden ist im
Inneren keimfrei. Somit gibt es eine ganze Reihe von einfachen Massnahmen um das Bakterienproblem
gleich im Keim zu ersticken.
Es ist auf peinlichste Sauberkeit zu achten. Mit den Händen werden stets bis zu 20.000 Bakterien
übertragen. Dies ist normalerweise nicht schlimm, denn das Abwehrsystem ist darauf ausgerichtet
mit einer gewissen Anzahl problemlos umzugehen. Allerdings wächst die Bakterienpopulation unter
bestimmten Bedingungen und unter bestimmten Temperaturen so stark, dass die Keimzahl rasch über
eine tolerable Grenze steigt.
Die Salmonellenproblematik zeigt: Bei 55°C stirbt eine Keim erst nach einer Stunde ab, bei 60°C bereits
nach einer halben Stunde.
Somit bergen Temperatur und typische Garzeiten bei Sous-vide Methoden gewisse Gefahren, die
allerdings durch die Produktauswahl und Hygiene minimiert werden können.


Abb. Bakterien lassen sich in den kochrelevanten Temperaturbereichen kaum vermeiden.

Für das Sous-vide Garen ist vor allem der Temperaturbereich 40-60 °C von besonderem Interesse.
Dort gilt des Mesophile und Thermophile zu vermeiden.
Darunter sind auch die Staphylokokken und Salmonellen, die meist durch Handkontakt übertragen
werden.

Konservieren und Aufbewahren - Lagerung im Garbeutel

Im Vakuum kann das Gargut, je nach Beschaffenheit und Temperatur gut aufbewahrt werden.

Die Lagerungszeiten hängen natürlich auch vom Lebensmittel selbst ab. Das Sous-vide Verfahren weist
dazu einige Vorteile auf. Zum einen werden durch das Vakuum alle oxidativen Prozesse an denen
Sauerstoff beteiligt ist, stark verlangsamt. Dennoch müssen Regeln eingehalten werden und die Stücke
auch im Vakuum nicht zu lange aufbewahrt werden.
Auch Techniken wie etwa nach dem Luftabzug eine geringe Menge von Schutzgas durch
Rückbegasung in den Beutel einzuleiten (z.B. Kohlendioxid oder Stickstoff), helfen die Haltbarkeit
zu verlängern. Gegartes Fleisch, das nicht sofort verwendet wird kann bei den üblichen
Kühltemperaturen gelagert werden. Eventuell ist eine Neuvakuumierung sinnvoll, sofern zuviel
Flüssigkeit in den Beutel ausgetreten ist.

Das „Aromatisieren“ von sehr kurz angebratenem Fleisch mit den eigenen Röstaromen ist möglich.
Durch das Anrösten (Angrillen) der Oberfläche ist diese quasi keimfrei sterilisiert. Bei sofortigem
Vakuumieren und raschem Kühlen kann das Fleisch mehrere Tage aufbewahrt und anschliessend
Sous-vide gegart werden.

Sous-vide bei Obst und Gemüse

Für Gemüse erweist sich das Sous-vide Garen ebenfalls von Vorteil, etwa für die Farberhaltung.
Gemüsefarben leiden durch Oxidationsprozesse. Wird der Luftsauerstoff weitgehend durch das
Vakuum entzogen, wirkt sich dies sehr vorteilhaft für die Farberhaltung aus, etwa bei Artischocken oder
Äpfeln, die unter Sauerstoff rasch eine Braunfärbung zeigen.
Werden Gemüse und Obst bei niedrigen Temperaturen und ohne direkten Wasserkontakt vorgegart,
so bleibt die Zellstruktur stabiler. So lassen sich etwa Melonen, Bananen, Feigen usw. problemlos
garen, ohne dass sie zu weich oder matschig werden. Pektine gehen nicht in Lösung, sie verbleiben,
wie Hemicellulosen und die Glycoproteine in der Cellulosestruktur.
Dadurch eröffnen sich mit der Sous-vide Gartechnik wirklich neue Möglichkeiten der kontrollierten und
vorbereiteten Gemüsegarung. So lassen sich zum Beispiel Kartoffeln unter niedriger Temperatur etwas
zwischen 60 °C und 70 °C je nach Sorte, sprich Pektingehalt und Stärke zu Proteinverhältnis, vorgaren.
Dadurch bleibt die Zellstruktur erhalten, und die daraus fertig gestellten Pommes-frites für die
Spitzengastronomie weisen einen besseren Biss auf.
Farben und Aromen der Gemüse bleiben natürlicher, wenn sie bei verhaltenen Temperaturen
vakuumiert vorgegart werden.

Zusammenfassend kann festgehalten werden:

1) Entscheidend für die Haltbarkeitsdauer ist der Wassergehalt des Lebensmittels.
Die Faustregel, hoher Wassergehalt bedingt kurze Haltbarkeit, versteht sich von selbst.
Bakterien und Keine können sich in wässeriger Umgebung besser vermehren.

2) Große Stücke sind haltbarer als kleine Stücke. Das Bakterienwachstum erfolgt auf der Oberfläche.
Bei kleineren Stücken liegt stets ein ungünstiges Oberflächen- zu Volumenverhältnis vor.

3) Je niedriger die Lagertemperatur, desto kleiner ist der Verderb. Psychrochore lassen sich in den
Lebensmitteln durch peinliche Sauberkeit vermeiden.

4) Die Haltbarkeit hängt stark von der Art des Fleischs ab.


> Rind (hoch, vier bis fünf Wochen)

> Schwein (gering, ein bis zwei Wochen)

> Geflügel und Fisch (sehr gering, eine Woche)


Die Gründe sind auch hier Wassergehalt und Proteinzusammensetzung.
Bei Rinderstücken wird das Vakuum gern als Reifemedium genommen.
Hier wird davon ausgegangen, dass während des Lagerns weitere Reifeprozesse ohne
Flüssigkeitsverlust einhergehen.

5) Vorgegartes Fleisch (etwa durch Vorbraten oder Vorgrillen) ist weniger lang haltbar als frische Ware.
Wichtig ist hier auch der Hinweis, dass vorgegarte Stücke nur nach dem Erkalten vakuumiert werden
sollen. Durch den raschen Druckabfall kommt es bei höherer Temperatur schnell zur vermehrten
Dampfbildung, da die Siedetemperatur des noch vorhandenen Wassers bei niedrigem Druck ebenfalls sinkt.

6) Kohlenhydratreiche Lebensmittel sollten (mit Stickstoff oder Kohlendioxid) rückbegast werden, um
durch starke Anpressdrücke ein Verkleben beim Garen oder Lagern zu vermeiden.

7) Für alle Lebensmittel die Sous-vide verpackt sind gilt, es tritt bei guten Verpackungsmaterial kein
Flüssigkeitsverlust auf. Dies wird mitunter auch als wirtschaftlicher Faktor aufgeführt.

8) Das Verpackungsmaterial sollte aus riss- und durchstichfestem Kunststoff bestehen.
Seit einiger Zeit wird auch angeboten. Diese besteht aus einem Polymermaterial, dessen Moleküle
stark orientiert und vorvernetzt sind. Wird diese erwärmt, werden die Moleküle beweglicher und somit
„elastischer“ und ziehen sich zusammen. Dadurch schrumpft die ohnehin stark gespannte Folie noch
weiter zusammen, und übt Druck auf das Gargut aus.
Es tritt dadurch weniger Flüssigkeit aus und das Garen wird dadurch weiter perfektioniert.