DE2611389A1

DE2611389A1 - Verfahren zum sterilisieren von lebensmitteln

Info

Publication number: DE2611389A1
Application number: DE19762611389
Authority: DE
Inventors: Tetuji Endo; Toshiro Kondo; Shohei Kumazaki; Michiyasu Nagai; Kazuyoshi Ohashi; Norio Ohashi; Gifu Ohgaki; Chikara Sakai; Shinkichi Yashiro
Original assignee: Pacific Industrial Co Ltd
Current assignee: Pacific Industrial Co Ltd
Priority date: 1975-03-20
Filing date: 1976-03-18
Publication date: 1976-09-30
Also published as: FR2304521A1

Description

BESELERSTRASSE 4 fc. U I I

DR. J.-D. FRHR. von UEXKÜLL

DR. ULRICH GRAF STOLBERQ DIPL.-ING. JÜRGEN SUCHANTKE

Pacific Industrial Co., Ltd. (Prio: 7 Prioritäten

10O; Kyutoku-Cho, Ohgaki City, ^{siehe Anla}^^e " ¹²⁹⁵⁴⁾ Gifu Prefecture, Japan

Hamburg, den 17. März 1976

Verfahren zum Sterilisieren von Lebensmitteln

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Sterilisieren von Lebensmitteln durch Einlegen der zu sterilisierenden Lebensmittel in einen flexiblen Behälter, Verschließen des Behälters, Einbringen des Behälters in einen Sterilisator und -Sterilisieren unter Anwendung von Druck und Hitze.

Es ist bereits bekannt, Lebensmittel durch Einkochen, also durch'Anwendung von Druck und Hitze zu sterilisieren bzw. haltbar zu machen. Das Sterilisieren von Lebensmitteln in Dosen oder Flaschen beeinflußt die Form des Dosen- oder Flascheninhalts praktisch nicht. Dosen oder Flaschen sind jedoch häufig ungeeignete Verpackungen, da die eingeschlossenen Lebensmittel den Geruch der Dose oder der Flasche annehmen können. Zur Beseitigung dieser Nachteile werden in neuerer Zeit Behälter aus Kunststoff oder Aluminiumfolien zum Sterilisieren unter Anwendung von Druck und Hitze

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verwendet, die lange Lagerzeiten gestatten. Die bekannten Einkoch- bzw. Verpackungsverfahren unter Anwendung von Druck und Hitze sind für Behälter aus Kunststoff oder aus ähnlichen Materialien ungeeignet, da zwischen dem Behälter und dem Sterilisator aufgrund der sich bei hoher Temperatur ausdehnenden Lebensmittel kein Druckgleichgewicht herrscht. Weist somit ein mit Lebensmitteln befüllter Behälter Hohlräume zwischen dem Verpackungsgut und seiner Wand auf, so wird dieser beim Sterilisieren zusammengedrückt oder· gedehnt, wobei die Verformungen des Behälters am fertigen Verpackungsgut verbleiben, ein unschönes Aussehen zur Folge haben und im schlimmsten Fall sogar ein Aufreißen des Behälters bewirken können. Zur Verhinderung eines derartigen Aufreißen von Kunststoffbehältern werden diese vor dem Druck- und Hitzesterilisieren nahezu vollständig evakuiert. Ein Nachteil dieses bekannten Verfahrens liegt nun darin, daß das Evakuieren vor dem Druck-und Hitzesterilisieren erfolgen muß. Dies verteuert die Herstellung wesentlich. Noch schwerer wiegt es, daß die zu verpackenden Lebensmittel beim Evakuieren häufig ihre ihre Form verlieren. Lebensmittel werden heutzutage überwiegend in Beuteln verpackt. Nach dem Evakuieren herrscht im Beutel ein Unterdruck, der die Wände des Beutels eng an das verpackte Gut anpreßt. Wird die Verpackung in diesem Zustand unter Druck erhitzt, dann wirkt der Druck direkt auf die verpackten Lebensmittel, die dadurch ihre Form verlieren. Somit lassen sich in Beuteln lediglich flüssige Lebensmittel, beispielsweise Suppen oder flüssige Lebensmittel mit festen Zusatzstoffen, verpacken,

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deren Geruch und Geschmack sich durch eine Deformation der Feststoffe nicht verändert.

Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Sterilisieren von Lebensmitteln unter Anwendung von Druck und Hitze zu schaffen, mit dem sich die verschiedensten Lebensmittel ohne Veränderung ihrer Form zur langen Lagerung verpacken lassen.

Zur Lösung dieser Aufgabe dient ein Verfahren der eingangs erwähnten Art, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß der Behälter vor dem Verschließen teilweise mit einem Gas gefüllt und die Drücke im Sterilisator sowie im Behälter gemessen werden, und daß die Druckdifferenz zwischen Sterilisatordruck und Behälterdruck während des Vorwärmens, des Hitzesterilisierens und des Kühlens der Lebensmittel innerhalb vorgegebener Grenzen konstant gehalten wird.

Vorzugsweise werden die Behälter mit einem CO₂-haltigen Gas befüllt, wobei das in den Lebensmitteln enthaltene Wasser CO₂ absorbiert und ein Ausdehnen des Behälters aufgrund seines auf eine Restverformung zurückzuführenden Zusammenziehens verhindert wird, wodurch die Druckdifferenz .zwischen dem Behälterdruck und dem Sterilisatordruck im wesentlichen konstant bleibt.

Insbesondere wird die Druckdifferenz zwischen Sterilisatordruck und Behälterdruck durch Messen des Behälterdrucks konstant gehalten.. 809 8 40/0808

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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird im Sterilisator eine gleichmäßige Hitzeverteilung durch Einsprühen von heißen Wasserstrahlen durch Lochplatten erreicht.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Figurenbeschreibung und den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren näher erläutert; es zeigen

Figur 1 eine perspektivische Ansicht eines Druck- und Hitzesterilisators zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens;

Figur 2 einen Rohrleitungsplan zwischen Sterilisator und einem Tank;

Figur 3 ein Schaltschema zur Druckmessung im Behälter und im Sterilisator;

Figur 4 eine Draufsicht auf eine andere Ausführung einer Rohrleitungsführung zu einem Sterilisator ohne Heißwassertank;

Figur 5 eine Ansicht auf eine Lochplatte für den Sterilisator;

Figur 6 Teilschnitte durch Druckmeßgeräte zum Messen ^un des Behälterdrucks der verpackten Lebensmittel;

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Figur 8 Schnitte durch becher- oder tellerförmige Behälter zur Verpackung von Lebensmitteln;

Figur 12 ein Druck/Zeitdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens;

Figur 13 ein Druck/Zeitdiagramm zur Gegenüberstellung des erfindungsgemäßen und des bekannten Verfahrens ; und

Figur 14 ein Druck- bzw. Temperatur/Zeitdiagramm des
erfindungsgemäßen Verfahrens.

Figur 1 zeigt einen an sich bekannten Sterilisator 20 zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Der Sterilisator 20 enthält einen flachen Wagen 22 zur Aufnahme von übereinander gestapelten Böden 21. Der Wagen 22 ist auf Schienen 23 bewegbar. Nach dem Herausziehen des Wagens werden die Böden 21 mit aufgelegten Lebensmittelbehältern eingesetzt und der Wagen in den Sterilisator geschoben. Ein Ende des Sterilisators 20 ist mit einem Deckel verschließbar, der durch von einem Ritzel 25 bewegbaren und hinter Fortsätze 27 am Deckel 24 greifende Ausnehmungen 26 verschließbar ist.

Auf dem Sterilisator 20 ist ein Heißwassertank 30 für die Zufuhr von heißem Wasser zum Sterilisator vorgesehen.

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Figur 2 zeigt an den Heißwassertank 30 angeschlossen eine Druckdampfleitung 31 und eine Wasserleitung 32. Eine Druckdampfleitung 33, eine Druckwasserleitung 34, eine Wasserabflußleitung 35, eine Druckminderleitung 36 und eine Druckleitung 37 sind mit dem Sterilisator 20 verbunden. Außerdem sind zwischen dem Sterilisator 20 und dem Heißwassertank eine Ringleitung 38 und eine Rückflußleitung 39 vorgesehen. Der Sterilisator 20 weist außerdem Druckfühler, Differenzdruckanzeiger, Magnetventile und ähnliche Vorrichtungen auf. Figur 3 zeigt Differenzdruckanzeiger in Form von Druckfühlern 40, 41 zur Feststellung des Sterilisatordruckes und Druckfühler 42, 43 zum direkten oder indirekten Messen des Behälterdrucks, sowie ein Druckminder-Magnetventil 46 und ein von dem Differenzdruckanzeiger ansteuerbares Magnetventil 47.

Nach dem Einbringen der Lebensmittelbehälter in den Sterilisator wird nach verschlossenem Sterilisator ein Ringleitungsventil 48 in der Ringleitung 38 geöffnet und heißes Wasser aus dem auf konstanter Temperatur gehaltenen Wassertank 30 unter Druck in den Sterilisator 20 eingespeist. Übersteigt der Druck im Sterilisator 20 einen vorgegebenen Druck, der über dem Druck im Lebensmittelbehälter 50 liegt, dann wird eine Druckdifferenz an den Druckfühlern 40, 42 festgestellt. Diese Druckdifferenz steuert den Differenzdruckanzeiger 44 an und wird von diesen in elektrische Signale umgewandelt, die zur Ansteuerung eines Druckminder-Magnetventils 46 in

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der Druckminderleitung 36 zum Sterilisator 20 herangezogen werden und den Sterilisator 20 belüften, so daß der Sterilisatordruck und der Lebensmittelbehälterdruck innerhalb fester Grenzen einstellbar sind. Anschließend werden die verpackten Lebensmittel durch öffnen eines Dampfventils in der Druckdampfleitung 33 Druck und Hitze ausgesetzt.

Der Dampfdruck beträgt vorzugsweise 3 bis 3,5 kg/cm und

die Dampftemperatur 120 bis 130°C. Wird der Druck im Sterilisator 20 höher als der Druck im Lebensmittelbehälter 50, dann erfolgt eine Nachregelung der Druckverhältnisse auf die zuvor beschriebene Weise. Nach wenigen Minuten des Druck- und Hitzesterilisierens wird das heiße Druckwasser durch Öffnen eines Magnetventils 52 in der Rückflußleitung 39 unter Druck vom Sterilisator 20 in den Heißwassertank 30 zurückgeführt. Zum Kühlen des Heißwassers auf etwa 100 C wird beispielsweise auf dem Weg zum Wassertank 30 Kühlwasser zugeführt.

Sinkt der Druck im Sterilisator 20 durch Ausströmen des heißen Druckwassers unter den Lebensmittelbehälterdruck ab, dann zeigen die Druckfühler 41 und 43 eine Druckdifferenz an, die den Differenzdruckanzeiger 45 ansteuert und von diesem in elektrische-oder in Druckluftsignale umgewandelt werden. Von diesen Signalen wird das Magnetventil 47 in der Druckleitung 37 zum Sterilisator 20 angesteuert und Druckluft in den Sterilisator 20 eingespeist, so daß der Sterilisatordruck und der Behälterdruck innerhalb vorgegebener Gren2en gesteuert wird.

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Anschließend wird dem kein heißes Druckwasser enthaltenden Sterilisator 20 Kühlwasser durch die Öffnung eines Druckwasserzufuhrventils 53 in der Druckwasserzufuhrleitung 34 zugeführt. Das Kühlwasser senkt die Temperatur im Sterilisator 20 ab und verringert dadurch den Sterilisatordruck unter den Behälterdruck 50, wobei die Drücke im Sterilisator und im Behälter auf die zuvor beschriebene Weise innerhalb vorgegebener Grenzen einstellbar sind.

Schließlich wird durch öffnen eines Abflußventils 54 in der Abflußleitung 35 Wasser aus dem Sterilisator 20 entfernt und ein Druck- und Hitzesterilisiervorgang abgeschlossen.

Figur 4 zeigt eine an beiden Seiten 20a und 20b des Sterilisators 20 angeschlossene Ringleitung 60. Durch eine Ringleitung 60 wird heißes Druckwasser in den Sterilisator 20 geleitet und durch die andere Ringleitung 60 zurückgeführt, und der Vorgang wird zur gleichmäßigen Wärmeverteilung im Sterilisator 20 wiederholt.

Im Sterilisator 20 gespeichertes Heißwasser wird von einer Pumpe 63 in Richtung eines Pfeils 66 durch eine mit Löchern versehene Platte 61, eine Ringleitung 60 und ein Umschaltventil 62 mit Zeitsteuerung gefördert und unter Druck durch ein Stromeinstellventil 64, ein Umschaltventil 65 mit Zeitsteuerung, die Ringleitung 60 und die mit Löchern versehene Platte 61 wieder in den Sterilisator 20 zurückgeleitet.

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Nach einer bestimmten Förderzeit in Richtung des Pfeils 66 wird das Wasser durch Umschalten der Umschaltventile 62 und 65 in Richtung eines Pfeils 67 gefördert, damit Heißwasser nicht nur in einer Richtung in den Sterilisator 20 strömt, sondern in diesem verteilt wird.

Die mit Löchern versehenen Platten 61 sind so ausgebildet, daß sie das heiße, in den Sterilisator 20 strömende Wasser ζε^^θμεη; sie sind einander gegenüber so angeordnet, daß sie Mündungen der Ringleitungen im Sterilisator zwischen dem Wagen 22 und der Innenwand des Sterilisators überdecken, Die mit Löchern versehene Platte 61 weist Öffnungen 68 auf, deren Durchmesser, Anzahl und Abstände eine gleichmäßige Strömung, also eine gleichmäßige Wärmeverteilung, für jeden Punkt im Sterilisator 20 gestatten. Mit zunehmender Strömungsgeschwindigkeit des durch die Platte 61 strömenden Heißwassers wird dieses stärker durchwirbelt und die Wärmeübertragung zu den verpackten Lebensmitteln stärker begünstigt, so daß die Wärme schnell und gleichmäßig auf die Lebensmittel einwirkt. Zu hohe Strömungsgeschwindigkeiten können jedoch ein Zerbrechen oder Verformen der verpackten Lebensmittel verursachen. Die höchstzulässige Strömungsgeschwindigkeit wird daher vorzugsweise so gewählt, daß kein Zerbrechen oder Schütteln der Lebensmittel erfolgt. Am besten läßt sich die Strömungsgeschwindigkeit im Sterilisator durch Einstellen des Strömungsregelventils 64 in Abhängigkeit vom Gewicht, von der Form oder von ähnlichen Eigenschaften der verpackten Lebensmittel einregeln. An

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die Öffnung in der mit Löchern versehenen Platte können auch Schlitze sein.

In Verbindung mit Figur 6 wird das Verfahren zur Messung des Drucks im Lebensmittelbehälter 50 beschrieben. Ein Lebensmittelbehälter 50 wird demnach in ein festes Gehäuse 70 eingebracht, das hervorragende Wärmeleiteigenschaften und eine ausreichende Formfestigkeit besitzt.

Ein Druckfühler 73 ist mittels Befestigungseinrichtungen 74 mit dem Gehäuse 70 verbunden und weist eine auf der oberen Fläche 50a des Behälters 50 liegende druckempfindliche Folie 71 auf. Das Gehäuse 70 weist außerdem ein dünnes Rohr 73 zur Druckübertragung vom Druckfühler 73 sowie einen Signalgenerator 76 zur Umwandlung des gemessenen Drucks in ein Ausgangssignal auf.

Bei dem erfindungsgemäßen Druck- und Hitzesterilisieren, das die Schritte Temperatur erhöhen, Heißsterilisieren und Kühlen umfaßt, ändert sich der Behälterdruck in Abhängigkeit von der Dampfdruckänderung des Lebensmittels, wobei die Druckänderung von Luft und anderen Gasen nach dem Boyle-Mariotte'sehen Gesetz erfolgt und durch das Ausdehen und Zusammenziehen der erwärmten Lebensmittel verursacht ist. Die Druckänderung wird an die auf der oberen Fläche 50a des Lebensmittelbehälters 50 liegende druckempfindliche Folie 71 übertragen. Werden die Lebensmittel direkt in das feste Gehäuse 70 eingebracht, dann kann die druck-

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empfindliche Folie auch direkt mit den Lebensmitteln in Berührung stehen und die Druckmessung und übertragung durch das dünne Rohr 75 an den Signalgenerator 76 bewirken. Der Signalgenerator 76 wandelt die Druckänderung im Behälter in eine elektrisches oder ein Druckluftsignal zur automatischen Regelung des Sterilisatordrucks um_f wozu das Signal zu den erwähnten Ventilen übertragen wird. Auf diese Weise können der Druck im Lebensmittelbehälter während des Druck- und Hitzesterilisierens exakt gemessen werden, indem die mit Lebensmitteln befüllten Behälter 50 oder die Lebensmittel unmittelbar in das feste, gut wärmeleitende Gehäuse gelegt und der Lebensmittelbehälter oder die Lebensmittel im Gehäuse zur Ausschaltung von Umwelteinflüssen hermetisch abgeschlossen werden.

Zur Feststellung von Druckänderungen kann auch eine Probe oder Attrappe anstelle der Lebensmittel oder der Lebensmittelbehälter in das feste Gehäuse 70 eingelegt werden.

Figur 7 zeigt eine in einem festen Gehäuse aus Aluminium, aus Messing oder aus einem anderen geeigneten Material mit sehr guten Wärmeleitfähigkeitseigenschaften angeordnete innere Folie 77 sowie eine unter der inneren Folie 77 liegende Probe 78. Die übrige Anordnung entspricht der in Figur 6 dargestellten Anordnung. Als Probe wird beispielsweise Wasser verwendet. Eine Wasserprobe hat ähnliche Druck- und Temperatüreigenschaften wie die zu verpackenden Lebensmittel.

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Die innere Folie braucht lediglich wärmebeständig zu sein und einen adiabatischen Effekt aufzuweisen. Durch Beschichten ihrer Innenseite mit einem wärmebeständigen synthetischen Kunstharz, beispielsweise FRP, Polypropylen, Polyester, Polycarbonat oder ein ähnlicher Stoff, oder mit einem wärmebeständigen und adiabatischen Stoff, beispielsweise Asbest oder Calciumsilikat werden die erwähnten Eigenschaften erzielt.

Im folgenden wird ein Behälter zum erfindungsgemäßen Verpacken der Lebensmittel beschrieben. Die Behälter lassen sich im wesentlichen in zwei Gruppen einordnen: die eine Gruppe umfaßt im wesentlichen Beutel, während die andere Gruppe Becher- oder Tellerformen enthält. Alle derartigen Behälter bestehen aus wärmebeständigem, unschädlichem Kunststoff, beispielsweise aus Polypropylen, Polyester, Vinylidenchlorid, Nylon, oder aus einer Mischung derartiger Kunststoffe, beispielsweise als Laminat mit einer Aluminiumfolie. Je nach Art der Lagerung und der Lagerdauer wird entweder ein beutel-, ein becher- oder ein tellerförmiger Behälter gewählt. Außerdem können die becher- oder tellerförmigen Behälter je nach Verwendungszweck unterschiedlichste Formen haben.

Die Figuren 8 bis 11 zeigen verschiedene Beispiele für becherförmige Behälter. Ein Vertikalschnitt durch einen derartigen Behälter kann die unterschiedlichste Form je

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nach Art und Zustand des aufzunehmenden Gutes aufweisen, und auch der Grundriß kann beliebig sein, beispielsweise rechteckig oder kreisförmig.

Ein getrennter, tellerförmiger Behälter 80 gemäß Figur 8 dient vorzugsweise zur Aufnahme von Lebensmitteln, die getrennt unter Druck sterilisiert werden sollen, beispiels weise einer Speisenkombination aus Würstchen und einer Scheibe Brot oder Reis mit einem Ragout. Der in Figur 9 dargestellte, einteilige, tellerförmige Behälter 81 dient beispielsweise zur Aufnahme von Reis, während zwei verschiedene Suppen in einem getrennten, becherförmigen Behälter 82 gemäß Figur 10 verpackt werden können. Der in Figur 11 dargestellte becherförmige Behälter 83 ist beispielsweise mit einem flüssigen Lebensmittel befüllbar. Die in den Figuren 8 bis 11 dargestellten Behälter sind an einem Flansch 86 mittels einer Siegelfolie 84 versiegelt, wobei ein Raum 85 im oberen Bereich der Behälter verbleibt. Die so hergestellten Verpackungen werden auf Böden 21 gestellt, die übereinander in den flachen Wagen 22 des Sterilisators 20 gehängt werden. Anschließend werden sie druck- und hitzesterilisxert.

Das erfindungsgemäße Verfahren unterscheidet sich von den bekannten Verpackungsverfahren im wesentlichen dadurch, daß ein Raum in dem Behälter nach dem Einbringen der Lebensmittel gelassen wird, der mit einem Gas gefüllt wird.

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Sowohl beutel-, als auch becher- oder tellerförmige Behälter werden erfindungsgemäß mit Gas befüllt.

Nach den bekannten Verfahren werden im Behälter verbliebene Freiräume soweit wie möglich vermieden oder vollständig vor dem Sterilisieren unterdrückt, was zu den zuvor erwähnten Nachteilen führt. Wie erwähnt, verlieren nämlich lockere Lebensmittel ihre Form, poröse Nahrungsmittel, beispielsweise Brot oder Kuchen, werden zusammengedrückt, so daß sie in den bekannten Verpackungen nicht gelagert werden können. Gemäß der Erfindung wird absichtlich ein Freiraum übriggelassen, der, wie erwähnt, mit Gas gefüllt wird. Durch Messen der Druckänderungen im Behälter und im Sterilisator und durch Sterilisieren unter in bestimmten Grenzen einstellbaren Druckdifferenzen werden die erwähnten Nachteile der bekannten Verfahren vollständig vermieden. In einer bevorzugten Ausführung werden die Behälter lediglich mit Luft befüllt. Dabei beträgt der Anteil der Lebensmittel im Behälter etwa 50 bis 60 Vol.%, so daß nach dem Siegeln der übrige Freiraum automatisch mit Luft gefüllt ist.

In einer anderen Ausführung wird als Gas eine Mischung von Luft und einem inerten Gas, beispielsweise CO₂ oder N₂ verwendet. Anstelle von Luft kann auch ein inertes Gas verwendet werden, so daß praktisch keine Luft im Behälter verbleibt.

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Da die Druckdifferenz zwischen dem Behälterdruck und dem Sterilisatordruck erfindungsgemäß innerhalb vorgegebener Druckgrenzen geregelt wird, tritt theoretisch kein Brechen des Behälters auf. Bei flexiblen Kunststoffbehältern ist jedoch ein Ausdehnen des Behälters durch Wärmestau aufgrund von Restverformung bis zu einem gewissen Grade unvermeidbar. Zur Vermeidung dieser Nachteile wird in einer bevorzugten Ausführung des e,rfindungsgemäßen Verfahrens ein Gasgemisch mit zumindest einem leicht wasserlöslichen, unschädlichen Gas, beispielsweise COp, in den Behälter eingebracht.

Das Mischungsverhältnis eines leicht wasserlöslichen Gases und eines in Wasser schwer löslichen Gases liegt vorzugsweise trotz der Abhängigkeit von Volumenanteil des Lebensmittels und des Freiraums im Behälter zwischen 4:6 Volumenanteilen, wobei die Verhältnisse 5:5 und 3:7 von Lebensmittel zu Freiraum hervorragende Ergebnisse liefern. Wird eine Lebensmittelpackung mit einem in Wasser leicht löslichen Gas und einem in Wasser schwer löslichen Gas im Freiraum unter Druck und Hitze sterilisiert, dann wird das in Wasser leicht lösliche Gas im Wasser der Lebensmittel entsprechend Henry's Gesetz im Verhältnis zum Druck im Sterilisator und dem Dampfdruck im Behälter absorbiert. Demnach ist das erwähnte Ausdehnen des Behälters aufgrund von Wärmestau von Restverformungen durch ein im Wasser leicht lösliches Gas vermieden, das von dem im Lebensmittel enthaltenden Wasser absorbiert wird.

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Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich noch besser durch Einfügen eines Kühlschrittes durchführen.

Im allgemeinen wird beim Kühlen heißes Druckwasser aus dem Sterilisator abgelassen μηα diesem Kühlwasser zugeführt. Der dabei auftretende plötzliche Temperaturabfall im Sterilisator führt zu einem Kondensieren des Dampfes, und zu einem plötzlichen Druckabfall P1 gemäß dem Punkt C in Figur 12 unter den Druck P2 in dem Lebensmittelbehälter. Fällt der Druck im Sterilisator unter den Lebensmittelbehälterdruck ab, dann reißt der Behälter normalerweise auf und das Verpackungsgut fällt heraus.

In einer bevorzugten Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird beim Kühlen gleichzeitig mit dem Ablassen eines Teils des heißen Druckwassers aus dem Sterilisator Kühlwasser im gleichen Umfang zugeführt, wie Wasser abgelassen wird. Dadurch verbleibt eine bestimmte Menge von heißem Druckwasser im Sterilisator zurück. Der plötzliche Übergang dieses restlichen heißen 'Druckwassers in Dampf steigert den Sterilisatordruck, wodurch die Aufrechterhaltung eines Druckglexchgewichts zwischen Sterilisator und Behälter erleichtert wird.

Tritt ein plötzlicher Druckabfall bei C wie oben erwähnt auf, dann bildet sich eine beachtliche Druckdifferenz zwischen den Drücken im Sterilisator und im Behälter, wodurch

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der Behälter brechen kann. Zur Verhinderung dieses Aufbrechens sollten die Drücke im Sterilisator und im Behälter entsprechend der strichpunktierten Linie D in Figur 12 durch Zufuhr von Druckluft aufrechterhalten werden. Da der Druckabfall im Sterilisator jedoch sehr plötzlich auftritt, erfolgt die Druckluftzufuhr notwendigerweise aufgrund der begrenzten Strömungsgeschwindigkeit stets zu spät. Somit muß man eine bestimmte Menge von heißem Druckwasser im Sterilisator belassen, um den plötzlichen Druckabfall abzufangen und eine Druckeinstellung zu erzielen. Dieses restliche heiße Druckwasser geht bei einem plötzlichen Druckabfall in Dampf über und erzeugt einen Dampfdruck. Dadurch braucht nur wenig Druckluft zum Sterilisator zugeführt zu werden. Der Sterilisatordruck ist somit während des Kühlens leicht einstellbar. Selbst zu Beginn der Kühlphase verbleibt ein Druckgleichgewicht zwischen dem Sterilisator und dem Behälter gemäß der strichpunktierten Linie D, und der Sterilisatordruck kann durch kontinuierliches Zuführen von Kühlwasser beim Ablassen des restlichen heißen Druckwassers kontinuierlich abgesenkt werden.

Eine besonders bevorzugte Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird anhand der Figuren 13 und 14 beschrieben.

In Figur 13 gibt die Kurve P2 den Druck im Lebensmittelbehälter, die Kurve P1 den Druck gemäß Erfindung im Sterilisator und die Kurve X den Druck gemäß einem bekannten Ver-

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fahren im Sterilisator an. Das bekannte Verfahren umfaßt eine plötzliche Druckerhöhung im Sterilisator, wobei der Sterilisatordruck über eine bestimmte Zeitspanne zur Sterilisation konstant gehalten und anschließend nach dem Kühlen plötzlich wieder abgesenkt wird. Die Druckdifferenz zwischen dem Behälterdruck und dem Sterilisatordruck

beträgt beim bekannten Verfahren mindestens 3 kg/cm . Dem-

nach muß der Verpackungsbehälter zumindest 3 kg/cm aushalten, wozu ein bekannter dünnwandiger Behälter nicht in der Lage ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich gegenüber bekannten Verfahren demnach dadurch aus, daß das Sterilisieren bei einem Sterilisatordruck P1 erfolgt, der eine im wesentlichen konstante Druckdifferenz zum Behälterdruck aufweist, und daß der in den Sterilisator eingebrachte Be-

hälter unter einem um 0 bis 2,0 kg/cm höheren Sterilisatordruck sterilisiert wird.

Während des Kühlens nach dem Druck- und Hitzesterilisieren wird der Sterilisatordruck schrittweise in Abhängigkeit

von der Druckabsenkung im Behälter reduziert, wobei der

Sterilisatordruck jeweils 0 bis 2,0 kg/cm höher als der

Behälterdruck liegt. Sobald im Sterilisator wieder Atmosphärendruck herrscht, werden die Verpackungen entnommen.

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Eine Druckabsenkung im Sterilisator unter den Behälterdruck bewirkt ein Ausdehnen des Behälters und dessen Aufbrechen. Daher muß eine derartige Druckabsenkung im Sterilisator unter allen Umständen vermieden werden. Dies wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Sterilisatordruck zu jeder

Zeit 0 bis 2,0 kg/cm höher gehalten wird als der Behälterdruck.

Die Druckdifferenz von bis 0 bis 2,0 kg/cm ist unter folgenden Überlegungen gewählt: Im Behälter erfolgt eine Druckänderung aufgrund einer Temperaturänderung des Behälters, wobei die Temperatur beim Erwärmen zu Beginn des Verfahrens plötzlich ansteigt und beim Kühlen gegen Ende des erfindungsgemäßen Verfahrens plötzlich abfällt. Der Behälterdruck ändert sich in gleichem Maße wie der Temperaturanstieg und -abfall. Zur Vermeidung der erwähnten Druckänderung sowie zur Aufrechterhaltung eines höheren Sterilisatordruckes als der Behälterdruck wird bei dem bekannten Verfahren der Sterilisatordruck zu Beginn wesentlich höher gehalten. Andererseits ist eine minimale Druckdifferenz wünschenswert, um den Behälter nicht der Gefahr des Aufbrechens auszu-

setzen. Wird andererseits die Druckdifferenz -2,0 kg/cm , wobei also der Behälterdruck höher als der Sterilisatordruck.ist, dann bricht der Behälter. Ein sicherer Wert für die Druckdifferenz ist somit während des ganzen Sterilisier-

2
Vorganges 0 kg/cm . Vorzugsweise soll der Druck im Sterili-

2 sator jedoch immer um 0,3 bis 0,5 kg/cm höher liegen als im Behälter. Die zweckmäßige obere Grenze für die Druckdif-

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ferenz ist 2,0 kg/cm . Obgleich ein Beutel ohne Freiraum

2
mehr als 2,0 kg/cm aushalten kann, kann ein dünnwandiger Behälter mit einem Freiraum bei einem derartigen Druck während bekannter Verpackungsverfahren aufbrechen.

Tabelle 1 zeigt die Abhängigkeit der Temperatur und des Druckes während der einzelnen Verfahrensschritte der Temperaturerhöhung, der Hitzesterilisation und des Kühlens.

Man erkennt, daß sich der Behälter bei 2,1 kg/cm Druck-

differenz verformt und bei 2,5 kg/cm aufbricht. Demzufol-

ge sind 2,0 kg/cm eine zweckmäßige Obergrenze für einen

dünnwandigen Behälter mit einem Freiraum.

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Tabelle 1

CX) 00

co O CD

kr.	Behälter temperatur Druck"""" ——-.	Temperaturanstieg	100°C	110°C	120°C	Heiß- Sterili- sation 130°C	Kühlen	120°C	11O°C	100°C	Ergeb nis
1	Sterilisator	kg/cm 2,0	kg/cm 2,4	kg/cm 3,0	ι / 2 kg/cm 3,3	2 kg/cm 2,4	kg/cm 1,9	2 kg/cm 1,2	gut
2	Behälter	1,5	1,9	2,5	2,8	1,9	1,4	0,7	Behälter verformt
3	Sterilisator	3,6	4,0	4,5	4,8	3,9	3,5	2,7	Behälter gebrochen
4	Behälter	1,5	1,9	2,5	2,8	1,9	1,3	0,7	Behälter gebrochen
Sterilisator	4,0	4,4	5,0	5,3	-	-	-
Behälter	1,5	1,9	2,5	-	-	-	-
Sterilisator	1,3	1,7	2,3	-	-	-	-
Behälter	1,5	1,9	-	-	-	-	-

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CO CO CO

Beispiel 1

14Og gekochter Reis wurden in einen 280 cm -Behälter aus Polypropylen geschüttet. Das Voluitienverhältnis vom Lebensmittel zum Freiraum im Behälter betrug 50:50. Die Siegelfläche des Behälters wurde mittels einer trocken laminierten Folie aus Polypropylen und Polyester verschweißt.

Nach dem Einbringen des befüllten Lebensmittelbehälters in den Sterilisator und dem Verschließen des Sterilisators wurde heißes Druckwasser durch Öffnen eines Ringventils in einer Ringleitung in den Sterilisator geleitet. Dabei wurde das verpackte Lebensmittel zur Vermeidung des Bräunens vorgewärmt. Das heiße Druckwasser hatte eine Temperatur von 100 C und einen Druck von 1,5 kg/cm . Die Vorwärmzeit betrug 30 Minuten. Nach dem Vorwärmen wurde die Temperatur des heißen Druckwassers auf 120°C zur Sterilisation erhöht. Es wurde 5 Minuten lang nach dem Erreichen einer Temperatur von 120°C in der Mitte der Lebensmittel sterilisert.

Nach dem Sterilisieren wurde ein Teil des heißen Druckwassers durch Öffnen eines Magnetventils über eine Rückflußleitung in einen Heißwassertank zurückgeleitet und gleichzeitig durch öffnen eines Druckwasserzufuhrventils Kühlwasser über eine Druckwasserzufuhrleitung zum Sterilisator geführt, um die Menge des abgelassenen heißen Druckwassers auszugleichen. Gleichzeitig wurde Druckluft durch öffnen eines Druckluftmagnetventils in einer Druckleitung in den Sterilisator geblasen, um einen plötzlichen Druckabfall aufgrund des zugeführten Kühlwassers zu vermeiden. Die zu-

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geführte Druckluft und das Verdampfen des heißen Druckwassers bildete ein Gleichgewicht zwischen den Drücken im Sterilisator und im Behälter. Unter Aufrechterhaltung dieses Druckgleichgewichts und unter kontinuierlicher Zufuhr von Kühlwasser zum Sterilisator wurde das restliche heiße Druckwasser in den Heißwassertank zurückgeleitet. Nach dem Kühlen wurde das Kühlwasser durch öffnen eines Abflußventils in einer Wasserabflußleitung aus dem Sterilisator abgelassen und das Druck- und Hitzesterilisieren beendet.

Der auf diese Weise im Kunststoffbehälter sterilisierte Reis hat sein ursprüngliches Aussehen nicht eingebüßt. Der Kunststoffbehälter war weder verformt noch gebrochen und behielt seine Form wie vor der Behandlung.

Außerdem wurden gekochte Nudeln in einem Polypropylenbehälter verpackt, wobei das Volumenverhältnis von Lebensmittel zu Freiraum 60:40 % betrug und der Lebensmittelbehälter auf die beschriebene Weise sterilisiert wurde. Es wurde keine Verformung, kein Brechen oder Schrumpfen beobachtet und ein hervorragendes Ergebnis erzielt.

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Beispiel 2

14Og gekochter Reis wurden in einen 280 cm Polypropylenbehälter geschüttet, wobei das Volumenverhältnis von Lebensmittel zu Freiraum 50:50 betrug. Die Siegelfläche des Behälters wurde mit einer trocken laminierten Folie aus Polypropylen und Polyester verschweißt, wobei ein Teil zur Bildung einer öffnung freigelassen wurde. Durch diese öffnung wurde ein Gasgemisch aus Kohlensäure und Stickstoff im Verhältnis von 4:6 eingeleitet, um die im Freiraum vorhandene Luft zu ersetzen. Anschließend wurde der Behälter vollständig versiegelt. Der verpackte Reis wurde unter den folgenden Bedingungen unter Druck und Hitze sterilisiert. Der Behälter wurde in den Sterilisator gestellt; der Sterilisator wurde verschlossen. Durch Öffnen eines Dampfventils in einer Druckdampfleitung wurde unter Druck stehender Dampf schrittweise bei einer Temperatur von 120 C und einem Dampf-

2

druck von 1 kg/cm mit einer Drucksteigerungsrate von 1 kg/cm je 3 Minuten zugeführt. Unter Beibehaltung eines Gleichgewichts zwischen den Drücken im Behälter und im Sterilisator wurde durch Verschließen des Dampfventils und anschließendes Öffnen eines Heißwasserventils in einer heißen Druckwasserleitung heißes Druckwasser von 120°C zum Sterilisieren in den mit heißem Wasser gefüllten Sterilisator geleitet. Nachdem die Temperatur im Mittelbereich des Lebensmittels 120°C erreicht hatte, wurde 5 Minuten lang

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sterilisiert. Anschließend wurde durch Öffnen eines Luftventils in einer Druckluftleitung zur Beibehaltung eines Gleichgewichts zwischen den Drücken im Behälter und im Sterilisator und durch gleichzeitiges öffnen eines Ablaßventils in einer Wasserabflußleitung im unteren Teil des Sterilisators heißes Druckwasser aus dem Sterilisator in einen mit diesem durch die Auslaßleitung verbundenen Druckwassertank geleitet. Nach dem Ablassen des Wassers wurde durch Absperren des Auslaßventils in der Wasserauslaßleitung und durch öffnen eines Wasserzufuhrventils in einer Wasserzufuhrleitung und durch Öffnen eines Druckminderventils in einer Druckminderleitung Kühlwasser zum vollständigen Befüllen des Sterilisators für das Kühlen des verpackten Lebensmittels zugeführt. Nach dem Kühlen wurde das Druck- und Hitzesterilisieren durch öffnen des Ventils der Wasserauslaßleitung zum Ablassen des Kühlwasser abgeschlossen.

Der auf diese Weise im Kunststoffbehälter sterilisierte Reis hatte sein ursprüngliches Aussehen nicht eingebüßt. Der Kunststoffbehälter war weder ausgedehnt noch verändert.

Die Beispiele 3 und 5 wurden unter den gleichen Bedingungen wie Beispiel 2 durchgeführt, die Verhältnisse in jeder Lebensmittelverpackung wurden jedoch gemäß Tabelle 2 zur Erzielung der darin angegebenen Resultate verändert.

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Die Tabelle zeigt die mit gekochtem Reis erhaltenen Ergebnisse der erfindungsgemäßen Sterilisationsversuche, wobei das Volumenverhältnis von Reis zu Freiraum im Behälter und das Mischungsverhältnis von Kohlensäure und Stickstoff verändert wurde. Tabelle 4 zeigt Prüfversuche für das Aussehen der Verpackungen, wobei das Druck- und Hitzesterilisieren auf ähnliche Weise mit einer Currysauce durchgeführt wurde.

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Tabelle 2

Lebensmittel im Behälter

Behälter

Volumen
Material
Wandstärke

Dampfdruck (kg/m
Temperatur (°C)
Druckanstiegszeit
(min/kg/m )

Beispiel 2

Beispiel 3

Beispiel 4

20 %

4,

Currysauce

/6

gut

D

ziemlich
gut

Beispiel 5

Decke]

Material
Wandstärke

Maximaldruck im Sterili
sator (kg/m )
Temperatur in der Mitte (⁰C)
der Lebensmittel ( C)
Zeit (min)

gek. Reis

Currysauce

gek. Reis

160 cm³
mm

1
120
3

Suppe

Freiraum im Behälter

Aussehen

280 cm³
PP
O,35 mm

320 cm³
PP+PVDC
0,35 mm

310 cm³
P]
0,5

fPP
5 mm

2,
12(
5

150 cm³
N+PP
0,4 mm

60984

Gasmischung ,
Volumenverhältnis 2' 2

PET+PP
0,05 mm

PP+PVDC
0,05 mm

PET-
0,0

40 %

N+PP
0,05 mm

0/0

Vorwärmen

50 %

20 %

50 %

908

Erhitzen

4/6

3/7

5/5

1
120
3

1
120
2

1
120
1

2,6
120
5

gut

etwas
gedehnt

ziemlich
gut

Anmerkung: PP = Polypropylen, PET = Polyester, PVDC = Polyvinylidenchlorid, N = Nylon

	Lebensmittel/ "-\^ Freiraum	Tabelle	3	8/2	6/4	4/6
	10/0	gek. Reis	XX	XX	XX
Gasmi schung (CO₂/N₂)	7/3	9/1 ι	XX	XX	XX
	6/4	XX	0	ΔΔ	XX
	5/5	ΔΑ	0	0	Δ
	4/6	0	§	0	Δ
	3/7	0	0	Δ	χ
	0/10	0	X	X	X
	0
	X

Tabelle Currysauce

^""*·^^^ Lebensmittel/ Gasmi- ^~\^^ Freiraum s chung ^"~"-\^ (CO₂/N₂) ^\^^	9/1	8/2	6/4	4/6
10/0	^Δ	X	X	X
7/3	ΔΔ	X	X	X
6/4	0	0	Δ	X
5/5	0	0	0	Δ
4/6	0	©	0	0
3/7	0	Δ	X	X
0/10	Δ	X	X	X

0 " ziemlich gut

A " etwas gedehnt

ΔΔ " etwas zusammengedrückt

X " stark gedehnt

XX " stark

Beispiel 6

140 g Suppe wurden in einen dünnwandigen Behälter aus Polypropylen mit einem Volumen von 280 cm geschüttet, wobei das Volumenverhältnis von Suppe zu Freiraum im Behälter 50:50 betrug. Die Siegelfläche des Behälters wurde mit einer trocken laminierten Folie aus Polypropylen und Polyester heiß versiegelt. Die erhaltene Lebensmittelpackung wurde in einen Sterilisator gestellt, und dieser wurde verschlossen. Anschließend wurde heißes Druckwasser von einem Tank in den Sterilisator geleitet, wobei das heiße Wasser eine Temperatur von 1OO°C und einem Druck von 1,7 kg/cm hatte. Eine derartige Behandlung stellte die Anfangsphase des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß den Kurven RT und PT in Figur 14 dar. Der Behälterdruck wurde in Abhängigkeit vom Temperaturanstieg mittels eines Druckfühlers gemessen.

2 Dies lieferte einen Behälterdruck von 1,5 kg/cm bei einer

Behältertemperatur von 100⁰C gemäß der Ziffer 1 in Tabelle In den Sterilisator wurde Druckluft durch eine Druckluft-

leitung zur Druckeinstellung auf 2,0 kg/cm entsprechend dem Behälterdruck eingeblasen. Anschließend wurde die Sterilisatortemperatur schrittweise erhöht und 10 Minuten lang bei 130°C sterilisiert. Der Behälterdruck änderte sich gemäß der Kurve P2 in Figur 14 entsprechend der Temperatursteigerung im Sterilisator. Die Druckänderung des Behälterdrucks wurde mit dem Druckfühler gemessen und der

2 Sterilisatordruck so eingestellt, daß er 0,5 kg/cm höher

als der Behälterdruck lag. Nach dem Heißsterilisieren

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bei 130 C wurde das heiße Wasser aus dem Sterilisator teilweise abgelassen und Kühlwasser durch ein Wassereinlaßrohr zugeführt. Zu dem Zeitpunkt fiel die Sterilisatortemperatur plötzlich ab, und der Behälterdruck, zeigte ebenfalls einen plötzlichen Druckabfall. Dieser Druckabfall wurde mittels des Druckfühlers festgestellt. Das Kühlen wurde schrittweise durchgeführt, während der Sterilisatordruck durch Ent-

2 spannen über die Druckminderleitung um 0,5 kg/cm höher als der Behälterdruck gehalten wurde. Der Kühlvorgang umfaßte das kontinuierliche Zuführen von Kühlwasser und das Ablassen des heißen Wassers aus dem Sterilisator durch eine Abflußleitung. Unter Beibehaltung eines Druckgleichgewichts zwischen dem Sterilisator und dem Behälter wurde die Temperatur zum Abschließen des Kühlvorganges gesenkt. Anschließend wurde der Lebensmittelbehälter aus dem Sterilisator genommen. Er zeigte denselben hervorragenden Zustand wie vor der Behandlung. Es wurden somit Lebensmittel in einem dünnwandigem Behälter unter Druck und Hitze erfolgreich sterilisiert.

Beispiel 7

Es wurde der gleiche Lebensmittelbehälter wie in Beispiel 6 unter Druck und Hitze sowie unter den gleichen Temperaturbedingungen wie in Beispiel 6 sterilisiert, wo dabei jedoch ein anderer Innendruck im Sterilisator herrschte. Der Sterilisatordruck wurde während des gesamten Prüfver-

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suchs im wesentlichen 2,0 kg/cm höher als der Behälterdruck gehalten. Bei einer Behältertemperatur von 100 C zu Beginn

des Heizvorganges betrug die Druckdifferenz 2,1 kg/cm , während sie bei einer Temperatur von 11O⁰C während des Kühlvor-

ganges 2,2 kg/cm betrug. Während des gesamten Verfahrensab-

laufes herrschte eine Druckdifferenz von 2,0 kg/cm . Nach dem Sterilisieren wurde der Behälter herausgenommen und betrachtet. Er war teilweise verformt und hatte sich ein bißchen verändert. Die Druckänderungen im Sterilisator sind für diesen Prüfversuch durch die Kurve P3 in Figur 14 und die Ziffer 2 in Tabelle 1 wiedergegeben.

Bezugsbeispiel 1

Es wurde eine gleiche Lebensmxttelpackung wie in Beispiel 6 unter Druck und Hitze sowie unter den gleichen Temperaturbedingungen wie in Beispiel 6, jedoch unter anderem Innendruck im Sterilisator sterilisiert. Der Sterilisatordruck

wurde dabei um 2,5 kg/cm höher gehalten als der Druck im Lebensmittelbehälter. 12 Minuten nach dem Beginn des Erhitzens zu Beginn des Prüfversuchs war eine Temperatur von 130°C erreicht worden und der Behälter aufgebrochen.

Den Druckverlauf im Sterilisator zeigt die Kurve P4 in Figur 14 und die Ziffer 3 in Tabelle 1.

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Bezugsbeispiel 2

Es wurde eine gleiche Lebensmittelpackung wie in Beispiel 6 · unter Druck und Hitze sterilisiert, wobei die gleichen Temperaturbedingungen wie in Beispiel 6 jedoch andere Innendruckbedingungen im Sterilisator vorlagen. Der Sterilisator-

druck wurde um 0,2 kg/cm geringer als der Behälterdruck gehalten. 6 Minuten nach dem Beginn des Erhitzens zu Beginn des Prüfversuchs hatte die Temperatur im Sterilisator 120C erreicht, und der Behälter war gebrochen.

Die Kurve P5 in Figur 14 und die Ziffer 4 in Tabelle 1 zeigen diesen Druckverlauf.

Prüfversuch

(1) Zu sterilisieren waren:

23Og gekochter Reis in einem flexiblen Behälter von 118 mm Länge, 106 mm Breite und 39 mm Höhe, wobei der Freiraum mit Luft gefüllt war. Derartige Behälter wurden in einen Sterilisator im Abstand zueinander untergebracht .

(2) Form und Volumen des Sterilisators:

Zylinder mit "JOOO mm Innendurchmesser und 2000 mm Länge,

(3) Heißes, flüssiges Medium: Heißwasser

Die im Prüfversuch erhaltenen Ergebnisse sind in Figur 5 dargestellt. 609840/0808

Tabelle 5

	Variabel im Experiment	Temperatur des heißen Druckwassers	12O°C	5(m/sec)	1 (min) 40	.3 20	15	50	1 40	3 20	30	50	1 40	3 20	130°C	5	50	1 40	3 20	15	50	1 40	3 20	30	50	1 40	3 20
	Ergebnis	Strömungsgeschwindigkeit des heißen Druckwassers im Sterilisator	0,3(m /min)	1,5	1,5	1	1/C	0,5	0,5	2	3,5	0,5	0,5	0,3	2,C	1,5	1,5	1	1/C	0,5	0,5	2	0,5	0,5	0,5
	Zugeführte heiße Druck wassermenge	see 50	15	12	12	5	8	5	5	5	22	15	12	12	5	8	5	5	5
609840/	Betriebszeit für Um schaltventil	_O2,0 (°C)	-	-	-	-	-	+	+	+	-	-	-	-	-	-	+	+	+
9080	Minimale Temperaturdif ferenz des heißen Druck wassers im Sterilisator	22 (min)	X	X	X	0		X	X	X	X	X	X	X	0		X	X	X
	Zeit bis zum Erweichen der minimalen Tempera turdifferenz	-				A									A'
	Aufbrechen des Lebens mittelbehälters	X
	Gesamtbeurteilung
Bezeichnung

Anmerkung: + = "außerdem"

- = "kein Aufbrechen"

Die Versuche zeigen, daß eine minimale Temperaturdifferenz in kürzester Zeit in den Fällen A und A¹ in der untersten. Zeile von Tabelle 5 erreicht werden. Die Strömungsgeschwindigkeit entspricht dann im wesentlichen der optimalen theoratischen Strömungsgeschwindigkeit, ohne daß ein Schütteln der Behälter auftritt. Die in einer Ringströmung geführte Wassermenge muß so groß sein, daß eine optimale Strömungsgeschwindigkeit erreichbar ist. Ein zeitgesteuertes Umschaltventil wird außerdem in solchen Zeitabständen umgeschaltet, daß das heiße Druckwässer unter optimaler Strömungsgeschwindigkeit in den Sterilisator geleitet wird.

Bei bekannten Sterilisationsverfahren für in unbewegtem Wasser stehende Lebensmittelbehälter beträgt die erreichbare minimale Temperaturdifferenz 20°C, für die Zeiten von 40 Minuten erforderlich sind. Bei einem anderen bekannten Verfahren werden die zu sterilisierenden Lebensmittelbehälter gedreht und in stehendem Wasser geschüttelt, und die erreichbare minimale Temperaturdifferenz beträgt 15 C, für die 5 Minuten benötigt werden. Dabei besteht die Gefahr des Zerbrechens oder Verformens der Behälter. Demgegenüber schlägt die Erfindung ein äußerst wirksames Verfahren zum Sterilisieren von Lebensmitteln unter Druck- und Hitzeanwendung vor, bei dem eine minimale Temperaturdifferenz von 0,5⁰C in nur 5 Minuten erreichbar ist.

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Claims

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Ansprüche

Verfahren zum Steriliseren von Lebensmitteln durch Einlegen der zu sterilisierenden Lebensmittel in einen flexiblen Behälter, Verschließen des Behälters, Einbringen in einen Sterilisator und Sterilisieren unter Anwendung von Druck und Hitze, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälter vor dem Verschließen teilweise mit einem Gas gefüllt und die Drücke im Sterilisator sowie im Behälter gemessen werden, und daß die Druckdifferenz zwischen Sterilisatordruck und Behälterdruck während des Vorwärmens, des Hitzesterilisierens und des Kühlens der Lebensmittel innerhalb vorgegebener Grenzen konstant gehalten wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckdifferenz zwischen Sterilisatordruck

und Behälterdruck 0 bis 2,0 kg/cm beträgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Behälterdruckmessung Lebensmittel in einen starren Behälter mit hervorragender Wärmeleitfähigkeit gebracht werden, daß der Behälter durch einen Druckfühler mit einer druckempfind lichen Folie dichtend verschlossen, und daß die durch Erhitzen im Behälter hervorgerufene Druckän-

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derung mittels der druckempfindlichen Folie an den Druckfühler übertragen wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck im Behälter durch Messen und übertragen eines gleich hohen Drucks wie im Behälter mittels eines druckempfindlichen Behältnisses mit starrem Gehäuse und etwa gleicher Wärmeleitfähigkeit wie der Behälter gemessen wird, und daß in das druckempfindliche Behältnis eine Attrappe mit ähnlichem Temperaturverhalten wie die zu sterilisierenden Lebensmittel eingeschlossen wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß während des Kühlvorgangs nach dem Sterilisieren unter Druck und Hitze ein Teil des heißen Druckwassers aus dem Sterilisator abgelassen und diesem Kühlwasser in einer das abgelassene heiße Wasser ersetzenden Menge zugeführt wird, und daß während des Einleitens von Druckluft in den Sterilisator zur Beibehaltung eines Druckgleichgewichts zwischen Sterilisator und Behälter ununterbrochen Kühlwasser in den Sterilisator geleitet wird, um das restliche heiße Druckwasser abzulassen und den Druck im Sterilisator dadurch schrittweise zu senken.

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6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das den Freiraum im Behälter fül- ■ lende Gas zumindest Kohlensäure enthält, und daß sich der Behälter durch Lösen der Kohlensäure in dem in den Lebensmittel enthaltenen Wasser wegen seiner Wärmeschrumpfung infolge von Restverformung nicht ausdehnen kann.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß heißes Druckwasser durch mit Löchern versehene, an gegenüberliegenden Enden im Sterilisator Öffnungen einer Ringleitung überdeckende Platten zur gleichmäßigen Wärmeverteilung im Sterilisator gesprüht wird.

su:ah:bü

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