DE4215436C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Keimreduzierung - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur
Keimreduzierung, bei denen ein zu entkeimender Stoff mit Hitze
beaufschlagt wird.
Bei der Entkeimung von Stoffen durch Erhitzung besteht ein
Problem in der Denaturierung der zu behandelnden Stoffe,
insbesondere wenn es sich um pflanzliche Stoffe oder um
Lebensmittel handelt. Durch die Hitze werden die Keime zwar
getötet, das Produkt wird jedoch stark in Mitleidenschaft
gezogen, da entweder Wirkstoffe zerstört oder umgewandelt werden
oder sich die Ware verfärbt und einen unangenehmen Geruch
annimmt. Aus der DE 36 12 606 A1 ist ein Entkeimungsverfahren
für pflanzliche Lebensmittel unter Stickstoffatmosphäre bekannt.
Die Entkeimung geschieht jedoch mittels Mikrowellenbehandlung.
Stand der Technik ist des weiteren die Schutzgasverpackung
mit Kohlendioxid, vgl. dazu insbes.
ZFL 2/87, S. 92-97.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine
Vorrichtung der gattungsgemäßen Art anzugeben, mit denen eine
für den zu entkeimenden Stoff schonende Keimreduzierung möglich
ist.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 und eine
Vorrichtung gemäß Anspruch 4 gelöst.
Überraschenderweise ist sowohl die Hitze, als auch der
Sauerstoff der Umgebungsluft für die Verringerung der Qualität
des zu entkeimenden Stoffes beim Entkeimen verantwortlich. Es
wird daher erfindungsgemäß der Sauerstoff durch ein Schutzgas,
insbesondere CO2, ersetzt, so daß eine Oxidation und Fermentation
der zu entkeimenden Ware trotz Hitzeeinwirkung nicht erfolgt,
wohl aber die gewünschte Verringerung der Keimzahl.
Selbstverständlich lassen sich statt Kohlendioxid auch andere
inerte Gase, wie z. B. Edelgase oder Stickstoff verwenden. Im
obigen Sinne ist für das Schutzgas wesentlich, daß es keinen
Sauerstoff enthält.
Die Erhitzung der zu entkeimenden Ware kann zum Beispiel durch
Kontaktübertragung über einen beheizten Vakuumbehälter erfolgen.
Es ist jedoch auch möglich, das Schutzgas selbst zu erhitzen und
hierüber die Erhitzung des zu entkeimenden Stoffes und die damit
einhergehende Entkeimung zu bewirken. Ob der Stoff direkt oder
das Schutzgas erhitzt werden, ist für das Verfahren unbeachtlich.
Das Verfahren eignet sich insbesondere zur Keimreduzierung bei
Stoffen pflanzlichen Ursprungs. Die Pflanzenteile wie Blätter,
Kraut, Blüten, Wurzeln und Saaten liegen dabei vorzugsweise im
getrockneten Zustand vor. Die Restfeuchte beträgt
durchschnittlich 6 bis 8%. Selbstverständlich lassen sich jedoch
auch andere Stoffe wie z. B. Lebensmittel mit dem
erfindungsgemäßen Verfahren entkeimen.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den
Unteransprüchen beschrieben.
Nachfolgend wird das Verfahren in einem Beispiel erläutert.
Ein Stoff pflanzlichen Ursprungs soll chargenweise entkeimt
werden. Hierfür wird der Stoff in einem Vakuumbehälter gegeben.
Der Vakuumbehälter wird auf mindestens 0,03 atm
evakuiert.
Der Vakuumbehälter ist über einen Strömungserhitzer mit einer
Kohlendioxidzufuhr verbunden. Auf diese Weise wird dem
Vakuumbehälter Kohlendioxid zugeführt, das auf 150°C erhitzt
worden ist. Temperaturgefälle, die durch Abwärme am
Entkeimungsgut bzw. dem Vakuumgehäuse sowie an den
Förderleitungen und Geräten zu erwarten sind, werden durch den
Strömungserhitzer ständig ausgeglichen. Daher sollte der
Strömungserhitzer für eine stärkere Erhitzung des Schutzgases
geeignet sein, z. B. für eine Erhitzung von 300°C. Neben dieser
Auslegung des Strömungserhitzers können jedoch noch weitere
Maßnahmen zur Reduzierung von Wärmeverlusten ergriffen werden.
Durch den Unterdruck soll das erhitzte Kohlendioxid in den Kern
des Rohstoffgebindes eindringen. Hierbei muß wenigstens eine
Temperatur von 150°C erreicht werden, um eine Inaktivierung
säure- und hitzelabiler Keime und Schimmelpilze zu erreichen.
Die Einwirkungszeit des Kohlendioxids bzw. Stickstoffs oder
anderer Inertgase auf das Produkt kann in Abhängigkeit von
kontinuierlich oder periodisch durchgeführten
Keimzahlbestimmungen festgelegt werden. Nach der erforderlichen
Einwirkungszeit werden der Behälter und das zu entkeimende Gut
wieder abgekühlt und anschließend mit Atmosphärendruck gespült.
Falls das zu entkeimende Gut im Durchflußverfahren ständig mit
Schutzgas durchspült wird, kann es vorteilhaft sein, einen
Wärmetauscher zur Nutzung der Abwärme vorzusehen.
Es ist auch möglich, die Erhitzung des Gutes sowohl durch das
Schutzgas als auch durch die Beheizung des Vakuumbehälters zu
realisieren.
Eine Vorrichtung zur Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist in der Zeichnung beschrieben (Fig. 1). Ein Vakuumbehälter 10 mit einem
dichtschließenden Deckel 12 ist für die Aufnahme des zu
entkeimenden Gutes 14, insbesondere eines pflanzlichen Stoffes,
vorgesehen. Der Vakuumbehälter 10 ist über eine Gaszuführung 16
und über ein erstes Gasventil 18 mit einer Vakuumversorgung 19
verbunden, durch die der Vakuumbehälter 10 evakuiert werden kann.
Nach der Evakuierung wird das Ventil 18 geschlossen und ein
Ventil 20 wird geöffnet, durch das der Vakuumbehälter 10 über
einen Strömungserhitzer 22 mit einer Schutzgasversorgung 24
verbunden wird. Hierdurch wird dem Vakuumbehälter 10 erhitztes
Schutzgas zugeführt, das auf einer anderen Seite des
Vakuumbehälters 10 über eine Gasabführung 26 wieder dem
Strömungserhitzer 22 zugeführt wird, um Temperaturverluste durch
Erwärmung der Gasleitungen 16, des Vakuumbehälters 10 und des zu
erhitzenden Gutes 14 auszugleichen.
Die Dauer der Einwirkung des Schutzgases wird z. B. durch eine
nicht dargestellte Vorrichtung zur kontinuierlichen oder
periodischen Keimzahlbestimmung des zu entkeimenden Gutes
gesteuert. Die Schaltung der Ventile 18, 20 und der Komponenten
19, 22, 24 kann computergesteuert erfolgen.
Der Vakuumbehälter kann ein Mikrowellengerät zur Erwärmung des zu
entkeimenden Stoffes aufweisen. Weiterhin kann ein UV-
Bestrahlungsgerät zur kombinierten Entkeimung durch Hitze und UV-
Strahlung vorgesehen sein.
Claims (5)
1. Verfahren zur Reduzierung von Keimen und Schimmelpilzen in
pflanzlichen Stoffen, insb. Gebinden von pflanzlichen
Rohstoffen, durch Erhitzung der Stoffe in Schutzgasatmosphäre,
bei dem
- - der zu entkeimende Stoff zumindest auf einen Druck von 0,03 atm evakuiert wird,
- - der evakuierte Stoff mit einem Schutzgasatmosphärenstrom beaufschlagt wird, der auf mindestens 150°C, vorzugsweise 300°C, erwärmt worden ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Stoff in einem Vakuumbehälter erwärmt wird, und daß der
Behälter beheizt wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Schutzgas sauerstofffrei ist, und insbes. Kohlendioxid
enthält.
4. Vorrichtung zum Entkeimen von pflanzlichen Stoffen, geeignet
zur Durchführung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
mit einem Vakuumbehälter und einem Strömungserhitzer für
das zu heizende Gut,
mit einer Schutzgasversorgung (24) und einer Vakuumversorgung
(19), die mit dem Innenraum des Behälters (10) in Verbindung
stehen,
wobei die Heizvorrichtung als Strömungserhitzer (22) ausgebildet und zwischen der Schutzgasversorgung (24) und dem Vakuumbehälter (10) angeordnet ist, und der Strömungserhitzer (22) für eine Erhitzung des Schutzgases auf mindestens 150°C, vorzugsweise 300°C, ausgebildet ist.
wobei die Heizvorrichtung als Strömungserhitzer (22) ausgebildet und zwischen der Schutzgasversorgung (24) und dem Vakuumbehälter (10) angeordnet ist, und der Strömungserhitzer (22) für eine Erhitzung des Schutzgases auf mindestens 150°C, vorzugsweise 300°C, ausgebildet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Keimzahlbestimmungsvorrichtung zur periodichen Bestimmung der Keimzahl des zu entkeimenden Gutes vorgesehen ist, und die Verbindung des Vakuumbehälters mit der Schutzgasversorgung (24) und der Vakuumversorgung (19) in Abhängigkeit eines Ausgangssignals der Keimzahlbestimmungsvorrichtung steuerbar ist.
daß eine Keimzahlbestimmungsvorrichtung zur periodichen Bestimmung der Keimzahl des zu entkeimenden Gutes vorgesehen ist, und die Verbindung des Vakuumbehälters mit der Schutzgasversorgung (24) und der Vakuumversorgung (19) in Abhängigkeit eines Ausgangssignals der Keimzahlbestimmungsvorrichtung steuerbar ist.
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