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Verfahren zur Behandlung von Kartoffeln, insbesondere zur Verhinderung der Keimbildung Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von Kartoffeln, insbesondere zur Verhinderung der Keimbildung.
Nach dem Ernten, jedoch vor der Verarbeitung oder dem Verbrauch, werden Kartoffel oft für beträchtliche Zeiten gelagert. Dabei tritt Keimbildung ein. Häufig wird dadurch der Gebrauchs- oder Esswert der Kartoffeln vermindert oder zerstört. Verluste, die auf die Keimbildung zurückzuführen sind, betragen jährlich viele Millionen Dollars.
Kartoffel werden häufig bei niedrigen Temperaturen, z. B. unterhalb 4 C, jedoch oberhalb der Gefriertemperatur gelagert, um die Keimbildung zu vermindern. Die Ergebnisse sind bei weitem nicht zufriedenstellend. Die Keimbildung wird nicht in dem Ausmass vermindert, als es oft erwünscht ist, besonders bei Lagerung über 1 Jahr. So gelagerte Kartoffel bilden reduzierende Zucker und sind in diesem Zustand für die Herstellung von Kartoffel-Chips nicht geeignet.
Erfindungsgemäss wird die Keimbildung von Kartoffelknollen verhindert oder in einem solchen Ausmass vermindert, dass die Kartoffeln ohne wesentliche Einbusse ihrer Verarbeitungsqualität oder Essbarkeit für längere Zeit gelagert werden können. Dies ist unter Bedingungen erreichbar, bei denen der Zuckergehalt der Kartoffeln nicht ansteigt. Dies alles wird auf wirtschaftlichstem Wege erreicht. Ersparnisse auf Grund der Verhinderung der Keimbildung überwiegen bei weitem die Kosten.
Das erfindungsgemässe Verfahren zur Behandlung von Kartoffeln, insbesondere zur Verhinderung der Keimbildung, unter Verwendung von Isopropyl-N-3-chlorphenylcarbamat, ist nun dadurch gekennzeichnet, dass das Carbamat in einem hochsiedenden organischen Lösungsmittel gelöst wird, diese Lösung in Form kleinster Tröpfchen mit einer Teilchengrösse unter 10 bol, vorzugsweise unter 5 but, in einem Gasstrom dispergiert wird, worauf dieser Gasstrom einem zirkulierenden Luftstrom, der eine Temperatur unterhalb derjenigen der Dispersion, vorzugsweise zwischen 15 und 21 C aufweist und mit den Kartoffeln zirkulierend in Berührung steht, zugeführt, wobei das Isopropyl-N-3-chlorphenylcarbamat aus dem Gasstrom auf die Kartoffeln abgeschieden wird.
Die Verwendung von Lösungen von Isopropyl-N-3-chlorphenylcarbamat zur Verhinderung der Keimbildung bei Kartoffeln ist schon bekannt. Es ist auch bekannt, solche Lösungen zu versprühen.
Mit Hilfe des erfindungsgemässen Verfahrens gelingt es nun, die Wirksamkeit des Behandlungsverfahrens wesentlich zu steigern.
Erfindungsgemäss sind zur Verhinderung der Keimbildung von Kartoffeln sehr kleine Mengen Isopropyl-N-3-chlorphenylcarbamat wirksam. Einen guten Schutz gegen Keimen erreicht man schon mit etwa 6, 45 g oder etwas weniger Isopropyl-N-3-chlorphenylcarbamat pro m3 Kartoffeln. Bei der Behandlung grosser Lagerräume mit Kartoffeln (die üblicherweise einige 100 m3 enthalten) werden 12,8 g Isopropyl- - N-3-chlorphenylcarbamat pro m3 Kartoffel empfohlen.
Bei charakteristischen Behandlungen von gelagerten Kartoffeln wird eine organische Lösung von Isopropyl-N-3-chlorphenylcarbamat als feine Tröpfchen nicht grösser als etwa 5 li in einem Gasstrom (meist Luft) dispergiert. Dieser Gasstrom wird mit den Kartoffeln gewöhnlich durch Zirkulation durch den Lager- raum in Berührung gebracht. Dieses Verfahren ist besonders geeignet für die Behandlung grosser Lager von Kartoffeln. Solche Lagerräume enthalten gewöhnlich Leitungen für die Luftzirkulation für die"Kalt"-La-
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gerung. Die Luft, die zu diesem Zweck umgepumpt wird, hat gewöhnlich eine Temperatur von nicht mehr als etwa 4 C und ist ein idealer Träger, mit dem das Carbamat dispergiert werden kann.
Zur Erzielung bester Ergebnisse ist es ratsam, die Isopropyl-N-3-chlorphenylcarbamat-Teilchen nach bestimmten bevorzugten Arten zu erzeugen und zu verteilen. So sollte das Isopropyl-N-3-chlorphenylcarbamat in Form feiner flüssiger Tröpfchen aus Carbamat, gelöst in einem wasserlöslichen, relativ hoch- siedenden organischen Lösungsmittel für das Carbamat, dispergiert sein. Eine äusserst geeignete Carbamat- zusammensetzung, aus der die Tröpfchen gebildet werden, ist eine Lösung von Isopropyl-N-3-chlorphe- nylcarbamat in Propylenglykol. Propylenglykol ist ein ideales Lösungsmittel, mit Wasser unbegrenzt mischbar, hinreichend hochsiedend zur Vermeidung rascher Verdampfung und ein aussergewöhnlich gutes Lösungsmittel für das Carbamat.
Wegen dieser Lösungsmitteleigenschaften werden günstigste Carbamat- konzentrationen von 30 bis 60 Gel.-% oder mehr erreichbar.
Während Propylenglykol das bevorzugte organische Lösungsmittel ist, sind Lösungsmittel, besonders wasserlösliche organische Lösungsmittel (d. h. zu wenigstens 5 Teilen, vorzugsweise wenigstens zu 10 Tei- len pro 100 Gew. -Teilen Wasser löslich) die normalerweise oberhalb 1000C sieden und wenigstens 10 oder I 15 Teile Carbamat pro 100 Gew.-Teile lösen können, anwendbar. Da die Zusammensetzung für Nah- rungsmittel verwendet wird, sind die geeignetsten Lösungsmittel geschmack- und geruchlose und für den
Menschen unschädliche. Beispiel einiger anwendbarer Lösungsmittel sind Glyzerin, Kornöl, Glyzerintri- acetat, Mineralöl, Sojabohnenöl, Baumwollsamenöl usw.
Organische Lösungen von Isopropyl-N-3-chlorphenylcarbamat des oben beschriebenen Typs werden am besten mechanisch in fein flüssige Tröpfchen von 1 bis 10 J1. verteilt. Diese Tröpfchen werden in einem zirkulierenden Gasstrom suspendiert, der mit den Kartoffeln in Berührung kommt. Das Isopropyl- - N-3-chlorphenylcarbamat lagert sich aus einem solchen Strom auf der Oberfläche der Kartoffeln ab.
Die Erzeugung der erwünschten Carbamatteilchen wird am besten durch mechanische Verteilung einer Prdpylenglykollösung des Carbamats erreicht. Beliebige mechanische Verteilungsvorrichtungen sind an- wendbar. Besonders wirkungsvolle Ergebnisse erhält man durch Anwendung von Vorrichtungen, wie der "Microsol"-Einheiten (hergestellt von der Firma Silver Creek Precision Corporation of Silver Creek,
New-York). Bei diesen Einheiten wird die Lösung auf ein Paar koaxial angebrachter mit hoher Drehzahl laufender Scheiben angebracht, wodurch die erwünschte Verteilung erfolgt. Die erhaltenen Teilchen werden durch Luft oder ein anderes geeignetes Gas wegbefördert.
Mechanische Verteiler dieses Typs erzeugen so feine Teilchen der Carbamatlösung im Spülgas, meist
Luft. Dieser Strom suspendierter Carbamatteilchen (gewöhnlich zwischen 28 und 121 C) wird dem Luft- strom, der durch den Lagerraum zirkuliert, zugefügt. Der Strom, der aus dem Verteiler austretenden
Carbamatteilchen wird also einem Luftstrom bei einer Temperatur unterhalb jener des austretenden Ge- misches (z. B. bis 15 oder 210C) zugeführt und das Carbamat wird von diesem auf den Kartoffeln abgela- gert. Der Luftstrom ist so auf einer Temperatur wesentlich unterhalb des normalen Siedepunktes sowohl des Carbamats als auch des Lösungsmittels. Dadurch wird eine sehr rasche Verflüchtigung der Lösung ver- hindert.
Die Geschwindigkeit der Carbamatverteilung in dem zirkulierenden Strom ist veränderlich. Eine ty-
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einem Gasstrom behandelt, der hinsichtlich Carbamat sehr verdünnt ist.
Das folgende Beispiel zeigt die Durchführung der Erfindung.
Beispiel : Etwa 1400 m3 Katahdin-Kartoffel, die in einer Tiefe zwischen 245 und 305 cm in einem Raum (35 x 23 x 7,6 m), der mit geeigneten Leitungen zur Luftzirkulation versehen war, gelagert waren, wurden mit Isopropyl-N-3-chlorphenylcarbamat-Teilchen behandelt. Bei der Behandlung wurde das Iso- propyl-N-3-chlorphenylcarbamat bei etwa 4 C in Luft dispergiert, welche mit einer Geschwindigkeit von etwa 434 Ifm3fmin durch den Raum zirkulierte. Etwa 30 1 einer Propylenglykollösung von Isopropyl-N-3-chlorphenylcarbamat, die 14,5 kg (etwa 45 Gew. -0/0) des Carbamats enthielt, wurde bei etwa 900C einem "Microsol"-Gerät Modell 202, welches mit 16 000 Umdr/min arbeitete, zugeführt.
Das Auslassende des Gerätes war so angebracht, dass die Carbamatteilchen in den Luftraum oberhalb der Kartoffeln gelangten, wobei die Luft in diesem Raum durch die Kartoffeln zirkuliert wurde. Auf diese Weise wurden die Carbamatteilchen vom zirkulierenden Luftstrom zur Behandlung der Kartoffeln suspendiert.
Auch bei Lagerung bei Temperaturen, die gewöhnlich Keimbildung verursachen, trat diese nicht auf.
Die Behandlung erfolgt zweckmässig vor dem Auftreten von Keimbildung. Dies erfordert eine möglichst baldige Behandlung nach dem Ernten. Da die Behandlung auch das Keimwachstum verhindert, ist sie auch nach dem Beginn der Keimbildung anwendbar.
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Entsprechend einer Ausführungsart der Erfindung werden die Kartoffeln nach der Ausheilung von Ernte- schäden behandelt. Durch einen natürlichen Suberisierungsprozess erzeugen die Kartoffeln ein Material (Wundperiderm) zur Bedeckung von Schnitten und Quetschungen, wodurch die Kartoffel vor Fäulnis ge- schützt wird. Da das Carbamat die Bildung dieses Materials verhindert, wird eine erst später erfolgende
Behandlung empfohlen.
Kartoffeln, deren Oberfläche mit wenigstens 4 TpM (Gew.) Isopropyl N-3-chlorphenylcarbamat in geeigneter Weise behandelt sind, werden praktisch niemals keimen. So schützt also die vorliegende Er- findung die Kartoffeln dauernd gegen Keimbildung. Weitere Vorteile ergeben sich ebenfalls.
Ein Nachteil bei der Anwendung der"Kalt"-Lagerung (wodurch Keimbildung zu einem begrenzten
Ausmass vermindert wird) ist die Zunahme des Gehaltes an Zuckern. Unter diesen Lagerbedingungen wan- delt sich die Kartoffelstärke in Zucker um. Bei der Herstellung von Kartoffel-Chips ist dies ungünstig, da diese dadurch braun werden. Beträchtliche Anstrengungen wurden gemacht, dieses Problem zu lösen, sie waren jedoch nicht zufriedenstellend.
Es wurde gefunden, dass dieses Braunwerden der Kartoffel-Chips (und die Zunahme des Zuckergehaltes) verhindert oder im wesentlichen vermindert werden kann, indem die Kartoffel zur Verhinderung des
Keimens mit Isopropyl-N-3-chlorphenylcarbamat behandelt, und dann bei Temperaturen, wesentlich über jenen, die bei der Kaltlagerung angewendet werden, d. h., bei wenigstens 100C und gewöhnlich bei 10 bis 210C gelagert werden. So behandelte und gelagerte Kartoffel können für die Herstellung von Kartoffel-Chips, ohne dass es zu einer wesentlichen Bräunung kommt, angewendet werden.
Ein weiterer Vorteil ist eine wesentliche Verminderung desSchrumpfens während der Lagerung. Während der Lagerung verlieren die Kartoffeln an Gewicht, u. zw. auf Grund der Respiration und des Feuchtigkeitsverlustes. Die Essbarkeit und Verarbeitbarkeit wird durch solche Verluste oft beeinträchtigt. Die Respiration und der Gewichtsverlust werden durch Behandlung mit Isopropyl-N-3-chlorphenylcarbamat wesentlich vermindert. In einem Fall wurde der Gewichtsverlust, der auf das Schrumpfen während der Lagerung zurückzuführen war, von 10 auf 5 Gew. -0/0 vermindert.
Während im vorangehenden besonders die Behandlung von Kartoffelknollen besprochen wurde, kann die Erfindung auch auf die Behandlungen von keimenden, essbaren Wurzeln angewendet werden. Ausser Kartoffelknollen unterliegen auch süsse Kartoffeln und Yamswurzeln der Keimung. Auch diese können mit Isopropyl- N - 3 - chlorphenylcarbamat behandelt werden. Essbare Wurzeln, wie Runkelrüben, Karotten, weisse. Rüben, Kohlrüben und Radieschen können durch die Behandlung ebenfalls verbessert werden.
Die vorliegende Erfindung wurde hinsichtlich einzelner Details bestimmter Ausführungsarten beschrieben, sie wird dadurch in keiner Weise beschränkt oder eingegrenzt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Behandlung von Kartoffeln, insbesondere zur Verhinderung der Keimbildung, unter Verwendung von Isopropyl - N - 3 - chlorphenylcarbamat, dadurch gekennzeichnet, dass das Carbamat in einem hochsiedenden organischen Lösungsmittel gelöst wird, diese Lösung in Form kleinster Tröpfchen mit einer Teilchengrösse unter 10/l, vorzugsweise unter 5 j. t, in einem Gasstrom dispergiert wird, worauf dieser Gasstrom einem zirkulierenden Luftstrom, der eine Temperatur unterhalb derjenigen der Dispersion, vorzugsweise zwischen 15 und 210C aufweist und mit den Kartoffeln zirkulierend in Berührung steht, zugeführt, wobei das Isopropyl-N-3-chlorphenylcarbamat aus dem Gasstrom auf die Kartoffeln abgeschieden wird.