Verfahren und Vorrichtung zur Vakuumkonservierung von Gütern Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur vorzugsweise wiederholten Vakuum konservierung von Gütern, insbesondere von Nah rungsmitteln, welche durch Einwirkung der Atmo sphäre, insbesondere durch Oxydationsvorgänge, farbliche und/oder geschmackliche Veränderungen erleiden.
Eine Anzahl von Lebensmitteln, insbesondere fetthaltige Lebensmittel, verderben relativ rasch, wenn sie sich in der normalen Atmosphäre befinden. Untersuchungen ergaben, dass die hierfür verantwort lichen Ursachen im wesentlichen auf mikrobiologi schen und oxydativen Vorgängen beruhen, welche den Qualitätsabfall bewirken.
Diese unerwünschten Veränderungen eines Gutes bei Anwesenheit von Sauerstoff entstehen entweder direkt, indem das Gut den Sauerstoff chemisch bindet, oder indirekt, indem der Sauerstoff eine Vermehrung von aeroben Mikro organismen ermöglicht. Im ersteren Falle setzt isich der im Gut gelöste Sauerstoff und der das Gut umgebende gasförmige Sauerstoff mit im Gut vor handenen oxydationsempfindlichen Stoffen in che misch gebundenen Sauerstoff um. So können z. B. Ranzigkeit, Verfärbungen und anderes entstehen.
Der Reaktionsablauf ist dabei vom Wassergehalt des Gu tes, der Temperatur und den Lichteinflüssen und auch dem herrschenden Sauerstoffpartialdruck ab hängig.
Lebensmittel obengenannter Art und andere un ter atmosphärischem Einfluss verderbliche Güter, wie z. B. zubereitete Früchte und andere pflanzliche Pro dukte, wie Äpfel, Zwiebeln, Kartoffeln und Karotten, von welchen die Schale entfernt ist, oder auch me dizinische und pharmazeutische Präparate wurden deshalb bisher nach ihrer Entnahme aus der Ver packung oder nach der Zubereitung in Kühlschränken aufbewahrt, um diese qualitätsmindernden Einflüsse zu verhindern oder zu verlangsamen. Durch die in der Nähe des Gefrierpunktes oder bei Tiefkühlanla gen wesentlich darunterliegende Temperatur kann eine begrenzte Zeit lang eine schädliche Veränderung des Gutes aufgehalten werden.
Durch den vorhande nen Luftsauerstoff sowohl unter Atmosphärendruck als auch bei vermindertem Druck tritt jedoch - auch im Kühlschrank - z. B. bei Zwiebeln oder Kartoffeln, Karotten und Äpfeln nach einiger Zeit eine auf einer Autooxydation beruhende Braunfärbung oder z. B. bei Kaffee ein Aromaverlust auf. Ferner wird durch Verdampfung und Kondensation an den kalten Flächen innerhalb des Kühlschrankes die in den Gütern enthaltene Feuchtigkeit frei und sammelt sich innerhalb des Kühlschrankes oder in den in diesem befindlichen Behältern in relativ grosser Menge an. Die Aufbewahrung von Kaffee unter diesen Bedingungen scheidet aus vorgenannten Grün den ohnehin aus.
Man bevorzugt deshalb zur Auf bewahrung in Kühlschränken im wesentlichen solche Güter, welche noch verpackt sind oder deren Ver packung wieder geschlossen werden kann.
Ausserhalb eines Kühlschrankes bewahrt man empfindliche Güter auch unter Luftabschluss auf, wobei man annimmt, dass durch Verminderung eines Neuzutrittes von atmosphärischer sauerstoffreicher Luft Oxydationsprozesse zum Stillstand kommen. Die Praxis zeigt jedoch, dass in den meisten Fällen die in dem Raum, welcher sich unter Luftabschluss befindet, vorhandenen Sauerstoffmengen durchaus ge nügen, um ein Verderben des Gutes, insbesondere bei Temperaturerhöhungen, zu bewirken.
Es genügt deshalb auch nicht, die Lebensmittel nur in luftdich ten Packungen zu verpacken, da sogar schon die im Hohlraumvolumen befindliche Sauerstoffmenge in den meisten Fällen ausreicht, um innerhalb kurzer Zeit das Gut zu verderben. Lebensmittel, insbe- sondere aroma- und farbempfindliche Stoffe, hat man deshalb schon unter Vakuum oder unter Schutzgas verpackt, wobei in der Praxis ein Druckbereich von einigen Torr bis zu 120 Torr und mehr als aus reichend erachtet wurde.
Bei einem Druck von 10 Torr beträgt das Sauerstoff-Restvolumen immer noch 0,25 % des freien Raumes eines Behälters; das reicht immer noch aus, um begonnene Oxydationsvorgänge aufrechtzuerhalten.
Nach Entnahme der Lebensmittel aus den zu vor aufgeführten Verpackungen oder Aufbewah rungsbehältern, müssen dieselben in möglichst kurzer Zeit verbraucht werden. Um auch nach ihrer Ent nahme aus der schützenden Verpackung eine Auf bewahrung über einen längeren Zeitraum zu er möglichen oder um ein Konservieren von Lebens mitteln durch Eindünsten nach dem herkömmlichen Verfahren, welches allerdings sehr zeitraubend ist, zu umgehen, hat man deshalb bereits Vakuumbe hälter zur Aufbewahrung oder beim Haltbarmachen von Einmachgut die Anwendung von Evakuierungs- pumpen zur Zeit- und Unkostenersparnis vorgeschla gen. So sind z.
B. zur zeitweisen Aufbewahrung von Käse, Fleisch, Butter usw. Behälter in Käseglocken form bekanntgeworden, welche mittels einer Luft pumpe, die in einem vom Behälter getrennten Unter teil angebracht ist, auf einige 10 Torr evakuiert wer den, wobei sich die Glocke auf dem mit einer Gummidichtung versehenen Unterteil andrückt. Im oberen Teil der Glocke ist ein mit Hand zu betätigen- des Ventil angebracht, welches die Belüftung der Glocke und damit die Entnahme der Lebensmittel ermöglicht.
Ferner wird als Frischhaltegefäss eine Saugglocke vorgeschlagen, wobei auch hier ein Ven tilkörper erforderlich ist, der mit einem Tasthebel ge öffnet werden kann. Eine andere Saugkappe besitzt ein abnehmbares Ventil. Beide Vorrichtungen be stehen darüber hinaus aus mehreren Teilen und müssen jeweils an eine zusätzliche Luftpumpe ange schlossen werden. Ferner ist schon ein kugelförmiger Gummiball zur Evakuierung vorgeschlagen worden, der mit einem im Handgriff untergebrachten Rück schlagventil versehen ist. Auch eine Ausführung, bei der ein Gummikörper fest im Gefässdeckel einge baut ist, wird dadurch kompliziert, dass dieser mit zwei Ventilen und gegebenenfalls mit einer Feder auszurüsten ist.
Eine andere Vorrichtung, die das Einspannen einer Membran in den Gefässdeckel er fordert, besteht auch aus mehreren Teilen und ver langt ausserdem einen komplizierten Gefässdeckel.
Es ist ferner schon bekannt, als Pumpe ausge bildete Deckel für Einmachgläser zu verwenden, in dem durch einige Auf- und Abwärtsbewegungen des Griffes der als Pumpe dienenden elastischen Glocke der Luftdruck im Gefäss und im Hohlraum der Glocke verringert wird. Beim Niederdrücken ent weicht die Luft entlang dem Auflagewulst der Glocke. Beim Hochziehen des Griffes bleibt der Auflage wulst infolge der besonderen Konstruktion der Glocke durch den nunmehr in der umgebenden Atmosphäre herrschenden relativen Überdruck angepresst. Dies wird durch die verstärkte Wanddicke in der Nähe des Wulstes erreicht. Das Abheben der elastischen Glocke geschieht, indem man ihren Auflagewulst durch seit liches Andrücken an einer beliebigen Stelle lockert.
Dadurch strömt in den verbliebenen Hohlraum der elastischen Glocke wieder Luft aus der äusseren Atmosphäre ein, wobei Druckausgleich stattfindet. Die elastische Verschlusskappe wird infolge des dabei zwischen Deckelinnenseite und Deckelaussenseite ent stehenden Druckunterschiedes auf den Deckel und dieser auf das Glas gepresst. Danach sinkt der Druck in der bekannten Weise durch Abkühlung des Gefäss inhaltes.
Derartige Vorrichtungen sind jedoch infolge ihrer bisher verhältnismässig aufwendigen Bauweise kost spielig, da man neuartige Einmachgefässe, welche mit Absperrvorrichtungen versehen sein müssen, an fertigen müsste. Ein anderer Nachteil dieser bekann ten Einrichtung ist darin zu sehen, dass die Dichtigkeit nur über eine begrenzte Zeit aufrechterhalten werden konnte, da eine höhere Dichtigkeit und Aufrecht erhaltung auch eines Druckes im Grob-Vakuum-Be- reich aufwendige und mit Präzision gearbeitete Vor richtung erforderlich macht. Diese aufwendigen und oftmals umständlich zu handhabenden Vorrichtungen fanden deshalb kaum Eingang in die Praxis.
Nach der bekannten Einmachmethode durch Er hitzen des Einmachgutes in Gläsern oder Dosen mit aufgelegten und mit einer Dichtung versehenen Dek- keln wird auch hierbei in diesen Behältern eine gewisse Druckverminderung erreicht, welche jedoch kaum einige 100 Torr unterschreitet und oftmals zur Dauerkonservierung nicht ausreicht bzw. nach öff- nung nicht wiederherstellbar ist. Angebrochene Glä ser müssen deshalb der sofortigen Verwendung zu geführt werden.
Der Erfindung lag die Aufgabestellung zugrunde. Güter, vorzugsweise Nahrungsmittel, welche durch die Einwirkung der Atmosphäre, insbesondere durch Oxydationsvorgänge, farbliche und/oder geschmack liche Veränderungen erleiden, in gebräuchlichen Vor ratsbehältern unter Vakuum zu konservieren bzw. aufzubewahren, wobei auch eine Wiederschliessung der Behälter nach teilweiser Entnahme des Gutes möglich ist.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch ge kennzeichnet, dass die aus einer Vakuumverpackung entnommenen oder durch Einkochen sterilisierten Güter nach der Einwirkung von atmosphärischer Luft in vakuumdicht absperrbaren Vorratsbehältern unter einem Druck von weniger als 4 Torr einge bracht und anschliessend verschlossen werden. Es wurde nämlich überraschenderweise gefunden, dass bei einem Druck von unterhalb 4 Torr sowohl Oxy dationsvorgänge, insbesondere die Autooxydation, als auch andere schädigende Umsetzungen, welche nicht auf die Anwesenheit des Sauerstoffes zurückzuführen sind, unterbrochen werden.
Eine geeignete Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens ist dadurch ge kennzeichnet, dass ein Vorratsgefäss mit einem an gepassten Deckel versehen ist, welcher ein Anschluss- stück zur lösbaren Verbindung mit einer Evakuie- rungsvorrichtung aufweist, oder dass zwischen Deckel und Gefäss ein Zwischenstück vakuumdicht eingesetzt ist, welches ein Anschlussstück zur lösbaren Ver bindung mit einer Evakuierungsvorrichtung aufweist.
In der Zeichnung sind Ausführungsformen der erfindungsgemässen Vorrichtung schematisch wieder gegeben. Es zeigen: Fig. 1 ein handelsübliches Vorratsgefäss mit auf gesetztem Deckel und Luftschleuse im Längsschnitt, Fig. 2 ein Vorratsgefäss mit einem Deckel und einem Zwischenstück mit seitlich angesetztem Ventil im Längsschnitt, Fig. 3 eine Evakuier- und Verschlussvorrichtung mit einem Vorratsgefäss und einem Deckel im Längs schnitt, Fig. 4 eine Einsatzvorrichtung in eine Kühlanlage zur gleichzeitigen Kühlung und Evakuierung in Draufsicht, Fig. 5 einen Teil der Einsatzvorrichtung im Längsschnitt.
In Fig. 1 erkennt man einen Vorratsbehälter 1 mit einem mit einer Dichtung 12 versehenen, aufge setzten Deckel 2, in dessen Mitte ein Ventil 21 an geordnet ist, welches aus einem Kleinflansch 211 mit einem Rohransatz 212, welcher ein Gewinde 215 auf weist, und eingearbeitetem Ventilsitz 213 besteht. Zum Verschluss des Ventils 21 dient ein Ventil körper 214, welcher mittels einer in einer Gas schleuse 3 angeordneten Ventilspindel 32 in den Ventilsitz 213 hinein- oder herausgeschraubt werden kann. Der Ventilkörper 214 trägt auf der Ventil seite einen Ventilteller 224 mit einer Dichtung 234.
Auf der anderen, der Gasschleuse 3 zugekehrten Seite, ist ein Innenvier- oder -sechskant 244 ange bracht, in welchen die Ventilspindel 32, welche an der Ventilseite einen Aussenvier- oder -s; chskant auf weist, eingreift.
An der Gasschleuse 3 ist seitlich ein Stutzen 31 angeordnet. Die Ventilspindel 32 kann mittels einer vakuumdichten Drehdurchführung 33 bewegt wer den. Ferner erkennt man eine Zentrier- und Spann ringbefestigung 321 mit Dichtung 322.
Fig. 2 zeigt den oberen Teil des Vorratsbehäl ters 1 mit einem zylinderförmigen Aufsatz 201, an welchem seitlich das Ventil 21 angebracht ist und auf welchen ein an sich bekannter Glasdeckel 11 mit Gummidichtung 12, 13 aufgesetzt werden kann.
Zur Betätigung der Vorrichtungen gemäss der Fig. 1 und 2 wird auf den Kleinflansch 211 des Ven tils 21 mit Hilfe der Zentrier- und Spannringbe- festigung 321, 322 die Gasschleuse 3, welche die Ventilspindel 32 aufnimmt und auf den Innenvier- oder -sechskant des Ventilkörpers 214 einrasten kann, aufgesetzt.
Nach Anschluss einer Vakuumpumpe kann der Ventilkörper 214 mit wenigen Umdrehungen aus dem Ventil 21 herausgedreht werden. Die Spindel 32 wird dann so weit zurückgezogen, bis der Strö mungsweg völlig freigegeben ist. An der Spindel ist eine Sicherung 34 vorgesehen, so dass die Spindel 32 weder durch die Druckdifferenz vorgeschoben noch der Ventilkörper 214 von der Spindel 32 abgestreift werden kann. Nach dem Evakuieren wird die Spindel 32 entriegelt, der Ventilkörper 214 wieder in das Ventil 21 eingeschraubt und die Gasschleuse 3 vom Ventil 21 getrennt. Es ist so ohne weiteres möglich, mit der einen Gasschleuse 3 mehrere Gläser zu be dienen.
In Fig. 3 erkennt man einen Vakuumbehälter 10 mit einem abnehmbaren Oberteil 101 und einem seitlichen Absaugstutzen 20, an welchen eine Eva kuierungseinrichtung 6 bekannter Ausführung an geschlossen ist. Ferner ist auf dem Oberteil 101 ein Belüftungsventil 102 angebracht. Im Oberteil 101 befindet sich eine Schiebedurchführung 30, welche einen handelsüblichen Glasdeckel 11 des Einmach glases 1 aufnimmt. In den Behälter 10 wird das Glas 1 hineingebracht und der Raum evakuiert.
Nach Evakuierung des Behälters 10 wird der Deckel 11 auf das Glas 1 aufgesetzt und anschliessend der Behälter 10 belüftet, so dass der Deckel 11 durch den äusseren Luftdruck fest auf das Glas 1 aufgedrückt wird. Nach Abnahme des Oberteiles 101 kann das Glas 1 entnommen werden. Mittels eines Druck indikators 7 kann der Druck überwacht werden.
In einer anderen, nicht gezeigten Ausführungs form kann die zur Evakuierung erforderliche Va kuumpumpe auch an ein Küchengerät bekannter Aus führung mittels eines an sich bekannten Unterset zungsgetriebes angeschlossen werden.
Man erkennt in Fig. 4 ein Blech 8, auf welches (an der Unterseite) ein oder mehrere zylinderförmige Ringe 81, welche von Klemmfedern 86 umschlossen werden, vakuumdicht aufgelötet sind. Die Ringe 81 stehen durch röhrenförmige vakuumdichte Kanäle 82 miteinander in Verbindung, welche in eine Haupt leitung 83 einmünden. An der Hauptleitung 83 ist ein Kleinflansch 84 angebracht, welcher sich beim Einschieben des Bleches, z. B. in einen Kühlschrank 9, in dafür vorgesehenen Führungsschienen 91 gegen einen, z. B. mit einer Dichtung und Klemmvorrich tungen versehenen, an der Rückwand des Kühl schrankes angebrachten Flansch 85 abdichtend an drückt.
Der Flansch 85 kann über eine weitere Verbindung 89 an eine nicht gezeigte Vakuum pumpenanlage angeschlossen werden. Ebenso kann die Hauptleitung 83 auch durch eine in der Rück wand des Kühlschrankes vorgesehene Öffnung durch geführt werden und direkt an eine Pumpe angeschlos sen werden.
Fig. 5 lässt die zylinderförmigen Ringe 81 er kennen, welche von wenigstens zwei breiten Klemm federn 86 umgeben sind, in welche das Vorrats gefäss 1 (z. B. Einmachglas) einrastet und mit einer auf dem Ring 81 angebrachten Dichtung 87 oder der Gummidichtung 12 einen vakuumdichten Ab schluss bildet. Zur Gefriertrocknung des in dem Vorratsgefäss 1 befindlichen Gutes wird das Blech 8 mit den untergehängten Vorratsgefässen in den Kühl schrank eingeschoben, bis der Flansch 84 in die Klemmvorrichtung des Flansches 85 einrastet. Der Kühlschrank wird jetzt auf volle Leistung gestellt und die Vakuumpumpe eingeschaltet. Der Gefrier trocknungsprozess läuft jetzt in an sich bekannter Weise ab.