DE2250764C3 - Verfahren zum Sterilisieren von stückigen Lebensmitteln - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Sterilisieren von stückigen Lebensmitteln gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein derartiges Verfahren ist aus der DT-AS 1097 795 bekanntgeworden, die sich mit der sogenannten Flammensterilisation befaßt.

Gemäß dieser Druckschrift ist vorgesehen, daß man die offenen, gefüllten Behälter durch unmittelbare Flammenbeheizung auf etwa 100⁰C erhitzt, sodann bei dieser Temperatur verschließt und anschließend unter Drehung um ihre Längsachsen auf die Sterilisationstemperatur erhitzt. Bei der anfänglichen Erhitzung der noch offenen Behälter auf etwa 100⁰C kann in den Behältern befindliche Flüssigkeit zum Kochen kommen, so daß in den Behältern befindliche Luft vor dem Verschließen verdrängt werden kann.

Eine derartige Flammensterilisation hat sich gegenüber den herkömmlichen Sterilisierungsverfahren bereits durch eine verkürzte Behandlungsdauer und verbesserte Produktqualität ausgezeichnet.

Eine Beschreibung der praktischen Ausführung der Flammensterilisation findet sich auch in der Literaturstelle »Die Ernährungswirtschaft/Lebensmitteltechnik«, 1,1971, S. 20, in der noch besondere Maßnahmen angegeben werden, um die mechanische Belastung des Dosenmaterials so gering wie möglich zu halten und um Verformungserscheinungen zu verhindern.

Aus der schweizerischen Patentschrift 1 83 568 ist es bereits bekanntgeworden, daß man in Konservengefäße für den Sterilisationsvorgang nur eine kleine Menge Wasser einbringt und die Dose zum Zwecke der Steri- !isation ihres Inhalts auf eine ausreichend hohe Temperatur erwärmt, um aus dem Wasser Dampf zu erzeugen, der seinerseits unter Kondensation seine Wärme an den Doseninhalt abgibt. Dabei ist das endgültige Verschließen des Behälters vor der Wärmebehandlung vorgesehen.

Aus der US-Patentschrift 27 85 986 ist ein Sterilisationsverfahren bekanntgeworden, bei dem man eine dünnwandige Metalldose im wesentlichen vollständig mit Gemüse od. dgl. befüilt und einen Deckel aufsetzt, der eine später zu verschließende Dampfaustrittsöffnung aufweist. Der Deckel ist mit ringförmigen, nach außen gewölbten Sicken versehen, die ein gewisses Luft- bzw. Dampfvolumen aufnehmen können sollen. Bei diesem bekannten Verfahren soll dann zum Austreiben der Luft durch Dampfaustritt eine Erwärmung in einer Vakuumkammer erfolgen, in der alsdann auch der vollständige Abschluß der Entlüftungsöffnung des Deckels erfolgt Im Anschluß daran soll noch eine Verformung der Dosenwandung erfolgen, um diese in Anlage mit dem Füllgut zu bringen und letzteres als Abstützung der Wandung mitheranzuziehen.

Obwohl beim Stande der Technik also die verschiedensten Versuche unternommen worden sind, um Sterilisationsverfahren mit möglichst einfachen Apparaturen und geringen Kosten so zu führen, daß die sterilisierten Lebensmittel von einwandfreier Qualität sind, hat man bisher trotzdem immer gewisse Nachteile in Kauf nehmen müssen, indem die Lebensmittel bei Benutzung einer vollständigen Flüssigkeitsfüllung in den Behältern zum Auslaugen neigten oder aber bei Reduzierung der Flüssigkeitsmenge zur Austrocknung oder gar Verbrennung und geschmacklicher Beeinträchtigung.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs als bekannt vorausgesetzten Gattung weiter zu verbessern, so daß auch empfindliche und brüchige Lebensmittel einwandfrei sterilisiert werden können.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 herausgestellt. Die Erfindung liegt in der Vereinigung einer Reihe von teilweise bereits bekannten Merkmalen und führt zu einer unerwartet guten Qualität der sterilisierten Lebensmittel. Dabei werdsn der erforderliche maschinelle Aufwand und der Zeitaufwand und die Kosten auf günstige Weise gering gehalten.

Die beanspruchte Verfahrensführung führt dazu, daß man weder der Gefahr einer Auslaugung der Lebensmittel durch zu viel Wasserzusatz noch einer Gefahr der Austrocknung oder Verbrennung unterliegt. Die auf diese Weise sterilisierten Lebensmittel behalten dabei einen Geschmack, wie er uneingekochten Lebensmitteln gleicher Art eigen ist. Das gilt selbst für besonders empfindliche Gemüse wie Mais od. dgl.

Die Erfindung liegt demgemäß darin, daß beim Einbringen der Produkte, insbesondere von Gemüsen, in die Behälter in jeden Behälter eine kleine Menge wäßriger Flüssigkeit zugesetzt wird, zweckmäßig zwischen 5 und 20% des Behältervolumens, je nach Art des zu sterilisierenden Produktes, daß die Behälterdeckel dann an einigen Punkten ihres Umfanges an den Behältern befestigt und diese nun in um ihre Längsachsen geneigter Stellung so an einer Wärmequelle vorbeigeführt werden, daß die Wandung und ein Teil des Behälterbodens so lange unmittelbar erhitzt werden, bis das Wasser, das sich in der Nähe des Bodens jedes Behälters gesammelt hat, zum Kochen kommt; die Behälter werden dann vollständig geschlossen und anschließend, z. B. durch direkte Erwärmung oder durch Bestrahlung, auf die Sterilisationstemperatur gebracht und auf dieser während der vorbestimmten notwendigen Zeit gehalten; schließlich werden die Behälter auf Zimmertemperatur abgekühlt, vorzugsweise durch Besprühen mit kaltem Wasser.

Es wurde festgestellt, daß unter den angegebenen Bedingungen der Erfindung es einerseits ausreicht, in einer sehr kurzen Zeit das zugesetzte Wasser zum Kochen zu bringen und dadurch die Luft aus dem Behälter durch die zwischen den Deckeln und den Behälterkörpern noch vorhandenen Durchlässe aus-

zutreiben. Andererseits wurde festgestellt, daß bei der auf das endgültige Verschließen der Behälter folgenden bekannten Sterilisationsbehandlung nur eine oder zwei Miauten ausreichen, um die Temperatur von 125° bis 135°C zu erreichen, was für das Sterilisieren von Nahrungsmitteln wie Gemüsen in der oben angegebenen Weise sehr vorteilhaft ist. Schließlich führt auch das Besprühen der in dieser Weise sterilisierten Behälter mit kaltem Wasser zu einer Kondensation der vorzugsweise den Typ nach der französischen Patentschrift 11 89 333 hat, bei welchem das Sterilisieren durch einen Aufenthalt festgelegter Dauer unter Sterilisationsbedingungen stattfindet, die für jeden Be-Ifältertyp und jedes Produkt durch Vorversuche festgestellt sind. Die Behälter werden anschließend unter einer einfachen Zerstäubereinrichtung für kaltes Wasser vorbeigeführL
Man kann auch die aufeinanderfolgende Vorbehand-

des Dampfes im Innern der Behälter, und es bildet io lung und Fertigbehandlung in einem Gerät ausführen,

sich ein sehr hohes Vakuum, während gleichzeitig eine sehr schnelle Abkühlung der behandelten Gegenstände eintritt.
Die Neigung der Behälter während der Vorbehandin welchem die Behälter eine spiralige Bahn beschreiben, längs welcher sie nacheinander vorerhitzt, anschließend vollständig verschlossen und schließlich sterilisiert und dann wieder abgekühlt werden. Eine

lung wird so eingestellt, daß die zugesetzte Menge 15 geeignete Vorrichtung für eine solche Behandlung

von warmen Wasser wenigstens diejenigen Teile des Bodens und der Seitenwandung bedeckt, die der Wärmequelle unmittelbar gegenüberliegen. Diese Neigung wird durch einfache Vorversuche bestimmt ist z. B. die nach der französischen Patentschrift 11 98 003, in welcher die Bewegungsbahnen der Behälter so beschrieben sind, daß die Behälter geneigt zu ihrer eigenen Achse liegen, und zwar um den

und liegt im allgemeinen zwischen 10° und 30° für 20 Winkel, der bei dem Verfahren nach der Erfindung

Behälter mit den üblichen Formen und Abmessungen von Konservendosen und Einmachgläsern. Ebenso wird durch vorangehende einfache Versuche für jedes Produkt und jede Behältertype die Menge von Wasser erforderlich ist. Ein solches Gerät kann aiso wenigstens einen Schraubenförderer enthalten mit einem bewegliche Rost aus parallelen Stangen, der sich in einer geschlossenen Leitkurve bewegen kann und auf diese

und die Dauer der erforderlichen Wärmebehandlung 25 Weise eine zylindrische Fläche überstreichen kann.

in welcher wenigstens ein fester schraubenförmiger Kanal angebracht ist, wobei jedes Paar von aufeinanderfolgenden Stangen mit den Rändern des Kanals ein bewegliches Abteil bildet, welches geeignet ist.

bestimmt.

Für die thermische Vorbehandlung zwischen dem ersten /uklammern (Anbringen mehrerer Befestigungspunkte, die rings um den Deckel verteilt sind,

oder erste Phase des Verschließens zur Herstellung 30 ein durch das Gerät zu führendes Objekt aufzunehmen, einer losen Deckelbefestigung am Behälterkörper) und Eine gewisse Anzahl identischer Führungsteile können

Seite an Seite angebracht sein, um das Einführen, die Behandlung und die Bedienung mehrerer Behälter gleichzeitig zu ermöglichen.
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dem eigentlichen Sterilisieren kann man beispielsweise eine Haltebank benutzen, die einerseits wenigstens ein Gleitschienenpaar aus längsverlaufenden parallelen festen Stangen mit regelbarem Abstand in jedem Paar trägt, wobei eine der Stangen, z. B. die untere, Haltemittel wie Winkeleisen für die Behälter zwischen dem Körper und dem Boden besitzt, während die andere oder obere Stange, die in einer höher gelegenen hori-Die Verbindung der Vorbehandlung nach der Erfindung mit dem Sterilisieren nach dem genannten Patent erlaubt die Verwendung sehr kompakter und wirtschaftlicher Einrichtungen, in weichen die Gesamtdauer der Behandlungen des Erhitzens, des Garkochens

zontalen Ebene angebracht ist, so eingerichtet ist, daß 40 oder Sterilisierens und des Wiederabkühlens im allsich die angeklammerten Behälter auf die beiden gemeinen zwischen etwa 5 und 15 Minuten lag, was

mit der notwendigen Dauer für das vorläufige und das endgültige Verschließen die Fabrikation fertiger

Stangen mit ihrer Längsachse in dem festgestellten geeigneten Winkel legen; andererseits können zwei seitlich endlose Ketten, die übereinander an der Be-Konscrven in weniger als 20 Minuten bedeutet. Als

handlungsbank angebracht sind und in beliebiger 45 Behälter können Metalldosen und andere Dosen so-

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Weise mit geeigneter Geschwindigkeit in Bewegung gesetzt werden, durch horizontale Schafte verbunden sein, welche von den Ketten um ihre Achsen in Drehung versetzt werden und die einen solchen Abstand voneinander haben, daß zwischen ihnen genügend Raum ist, so daß zwischen je zwei Schäfte ein Behälter Platz findet. Bei der horizontalen Bewegung sorgt jeder mit einer Reibrolle versehene Schaft dafür, daß der betreffende Behälter sich dreht, wenn die Ketten in Bewegung sind. Während die Behälter sich also um sich selbst drehen, gehen sie an den Wärmequellen, wie Gasbrennern, vorbei, welche unter der ersten Stange so angebracht sind, daß sie unmittelbar wenigstens einen Teil des Umfanges und des Bodens des Behälters erhitzen.

Die Behälter, die von der Erwärmungsbank ablaufen, werden nunmehr vollständig geschlossen, sei es durch eine in zwei Phasen arbeitende Verschließvorrichtung, sei es durch Fertigstellung des vorläufigen Verschlusses, der für die Wärmebehandlung angebracht war. Die in dieser Weise geschlossenen Behälter werden nunmehr sterilisiert. Dazu können sie beispielsweise nacheinander in einen Sterilisator eingeführt werden, wie Konservengläser benut/t werden.

Vergleichsversuch: 1

Es wurden, um nachprüfbare Vergleichsgrundlagen zu haben, durchweg im Doppel von zwei verschiedenen Firmen süße Mais-Konserven gekauft, nämlich von der Marke »d'aucy« (Dosen la und \b) und von der Marke »Grüner Riese« (Dosen la und 2b).

Die Konserven der zuerst genannten Marke »d'aucy« werden in den Vereinigten Staaten nach der klassischen Methode mit Autoklaven hergestellt, und die Büchsen der zweiten gekauften Marke »Grüner Riese« werden gleichfalls in den Vereinigten Staaten in einer Apparatur hergestellt, die unter der Bezeichnung »entieremeni sous vide« (»Vollvakuum«) bekannt ist. Diese amerikanischen Konservendosen enthalten amerikanischen Mais.

Zum Vergleich wurden zwei nach den Lehren der Erfindung hergestellten Dosen 3 a und 3 b mit französischen Mais gefüllt. Diese Dosen tragen die Bezeichnung »STER1VAC«.

Es wurden weiter Vergleichsdosen mit rohen Karotten gefüllt, und zwar einerseits nach dem klassischen Verfahren (Dose 4) und andererseits nach dem Verfahren der Erfindung, bei denen die Menge der eingefüllten Flüssigkeit variiert wurde (Dosen 5 a, 5 b, 5c und 5 rf).

Zur Herstellung wurden Karotten in Würfelform geschnitten und jeweils in einer Menge von 300 g netto in die genannten fünf Dosen eingefüllt.

Die mit 4 bezeichnete Dose wurde nach dem klassischen Autoklaven-Verfahren gefertigt, bei dem die Karotten 6 Minuten lang in kochendem Wasser blanchiert wurden, wobei noch eine zusätzliche Menge von 0,2% Salzlake (bei 80 bis 85° C) in die Dose gefüllt war, ausreichend, um die Dose bis zur Höhe ihres oberen Randes zu füllen. Die Dose wurde dann verschlossen und 25 Minuten lang bei J15 bis 116°C sterilisiert. Diese Dose 4 ist mit dem Hinweis auf das verwendete klassische autoklave Verfahren versehen und trägt die Aulschrift »Aut-100-1«. Die Karottendose ist also außer mit den Feststoffen bis 100% mit Salzlake gefüllt, wie auch die weitere Aufschrift zeigt.

Die vier weiteren Dosen, die die Aufschrift »STERIVAC« und »STERIFLAMME« tragen und mit den Nummern 5 a, Sb, 5 c und 5d bezeichnet sind, wurden gleichfalls mit Karottenwürfem besclrckt, und zwar unmittelbar nachdem die Karotten einfach gedämpft wurden. Die zugegebene wäßrige Flüssigkeit bestand gleichfalls aus Salzlake einer so bemessenen Konzentration, daß jedesmal 0,3 g Salz in die Dose kamen. Nach diesem Zusatz von Saft oder Salzlake in einer Menge, die gleichfalls auf die Dose verzeichnet ist, wurden die Behälterdeckel zunächst punktförmig an den Behältern befestigt, worauf diese dann in Schrägstellung einer Vorerhitzung während 6 Minuten unterworfen und dann zum endgültigen Verschließen der Verschlußvorrichtung zugeführt wurden. Nun erfolgte die Sterilisierung in Form einer 2 Minuten langen steigenden Erhitzung bis 130⁰C und einer gleichfalls 2 Minuten lang bleibenden zusätzlichen Erhitzung, gleichfalls bei 130⁰C.

II.

Die vorgenommenen Behandlungsschritte wurden abgestuft und durch entsprechende Beschriftung auf den Dosen vermerkt, nämlich:
a) das Volumen des Sabwasser/usat/es in den verschiedenen Dosen 5a. 5b. 5t und 5rf (natürlich mit Ausnahme der fertiggekauften). Dies Volumen betrug bei 5 a 0 cm³ Salzlake,

bei 5* 10 cm^J Salzlake,

bei 5 c 20 cm³ Salzlake und
bei 5d 80 cm³ Salzlake.

b) Der gemessene Unterdruck in den Dosen (in negativen Bars.)

c) Der Saftgehalt (bezogen auf das Produktgewicht) nach Öffnen der Dose und Abtropfenlassen.

ίο d) Das Gesamtvolumen der Flüssigkeit in den geöffneten Dosen.

Die mit dem süßen Mais gefüllten Dosen einerseits und die mit Karotten gefüllten andererseits wurden nach ihrem Aussehen beurteilt, nämlich entweder »mehr oder weniger eingedrückt« oder »voll«. Die Eigenschaften der so erzeugten beiden Sätze von Dosen mit eingemachtem Mais (1) oder Karotten (2) ergeben sich aus folgenden Zusammenstellungen.

(l)Mais

	Bezeich	Menge der	gemesse	Gewicht	Salt	in
	nung der	zugesetzten	ner Unter	des abge	der	Dose
	Dosen	Flüssigkeit	druck	tropften
		(in die mit	(negative	Produktes
		dem	Bar)	in g
		Produkt
		gefullten
		Dose)
30
	d'aucy	100%	- 0,050	296	160	ml
	la/b	(randvoll)
	Grüner	40 ml*)	- 0,700	295	50	ml
35	Riese (im
	Voll
	vakuum
	hergestellt)
40	la/b
	STERIVAC	20-25 ml	- 0,700	315	22	ml
	P2250764.
	8-41
45	3a/b

*) Nach den Feststellungen, die getroffen wurden, anläßlich der Untersuchungen in den Vereinigten Staaten mit »Grüner Riese«, für die Vergleichsversuche zur deutschen Patentanmeldung P 22 50764.8-41.

	Menge der zu gesetzten Flüssig keit (in die mit dem Produkt gefüllte Dose)	(2)	Karotten	Saft in der Dose	Bemerkungen
Bezeichnung der Dosen	100% (randvoll)	gemessener Unterdruck (negative Bar)	Gewicht des abgetropften Produkts in g	116 ml
Aut-100-1 4	0	-0,300	312	35 ml	Dose zeigt
Stv-0-1 Sa		- 0,850	279		Spuren von
					Anbrennen
	10 ml			40 ml
Stv-10-4 5 b	20 ml	- 0,930	273	41 ml
Stv-20-4 5 c	80 ml	- 0,910	266	60 ml
Stv-80-2 5 rf	- 0.850	286

Bei den Dosen 5a, die nach dem STERIFLAMME-Verfahren behandelt waren und die Aufschrift tragen »Stv-0-1«, also ohne Zusatz weiterer wäßriger Flüssigkeit behandelt wurden, zeigt der Dosenkörper in der Mitte an mehreren Stellen Spuren äußerer Verbrennung.

Der Unterdruck, der in den Dosen 5 b, 5 c und 5d der STERIFLAMME-Behandlung nach der Erfindung erreicht wurde, ist einerseits bedeutend größer als bei den nach den üblichen autoklaven Verfahren behandelten Dosen la und In sowie 4. Andererseits ist der Unterdruck gleich demjenigen, der erzeugt wurde bei Herstellung der Konserve »Grüner Riese« (Dosen la und Ib) mit einer unter der Bezeichnung »Vollvakuum« arbeitenden umfangreichen Apparatur.

Die Gesamldauer der Behandlung der Dosen nach dem STERlV AC-Verlahrcn der Erfindung 3« und 3 h sowie 5b, Sc und 5r/ betrügt 10 Minuten (Sterilisation bei 130⁰C), während stattdessen für die nach dem autoklaven Verfahren behandelten Dosen eine Behandlungszeit von 30 Minuten (Sterilisation bei 115 bis 116⁰C) erforderlich war. Und für die Dosen »Grüner Riese« la und lh beträgt die Behandlungszeit etwa 15 bis 20 Minuten.

Außerdem ist eine Zugabe von über 50% (also die Hälfte der gefüllten Dose) an Lake technisch unwirtschaftlich, da während der Behandlungen ein großer Teil davon nach außen verlorengeht und außerdem dabei dann das Endprodukt merklich ausgelaugt wird. Die Vergleichsversuche ergaben eindeutig, daß die Zusatzinengen, wenn sie zwischen 5 und 30 % lagen, die günstigsten Ergebnisse ergeben.

»09 608/215

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zum Sterilisieren von stückigen Lebensmitteln in zylindrischen Behältern, Dosen und Konservengläsern, wobei die gefüllten, aber noch offenen Behälter durch unmittelbare Flammenheizung auf 100⁰C erhitzt, bei dieser Temperatur verschlossen und unter Drehung um ihre Längsachsen auf Sterilisationstemperatur gebracht und gehalten und anschließend gekühlt werden, dadurch gekennzeichnet, daß zur unmittelbaren Flammenheizung in die Behälter 5 bis 20% des Behältervolumens wäßrige Flüssigkeit eingetragen wird, die Behälterdeckel punktförmig an den ι s Behältern befestigt werden, worauf die Behälter so geneigt werden, daß die zugesetzte Flüssigkeit wenigstens die Teile des Bodens und der Seitenwandung bedeckt, die der Wärmequelle unmittelbar gegenüberliegen.