DE4323006A1 - Qualitätserhaltendes Material für Frischnahrungsmittel - Google Patents

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf Materialien zum Erhalten der Frische oder Qualität von Frischnahrungsmitteln und insbesondere auf ein qualitätserhaltendes Material, welches die Qualität und Frische von Frischnahrungsmitteln für eine lange Zeit in einem guten Zustand halten kann. Wenn das Material zum Lagern von Frischnahrungsmitteln in einem Kühlschrank bei einem nie­ drigen Temperaturzustand verwendet wird, kann es eine überkühlte Umgebung in der Nähe eines Kaltluftauslasses in dem Kühlschrank vermindern und auch einen Temperaturabfall in einen verbesserten Temperaturzustand beim Öffnen und Schließen der Kühlschranktür wiederherstellen und einen gleichmäßigen Fluß von kalter Umge­ bungsluft, die in dem Kühlschrank zirkuliert, herstellen und somit die Überkühlung der gelagerten Frischnahrungsmittel ver­ hindern und die Qualität oder Frische der Frischnahrungsmittel in gutem Zustand halten.

Das qualitätserhaltende Material gemäß der Erfindung kann für allgemeine Nahrungsmittel effektiv benutzt werden und ganz besonders effektiv für Frischnahrungsmittel oder dergleichen, einschließlich Gemüse, Früchte, Fleisch, Fisch und Schalentiere, beliebte Nahrungsmittel wie Kaffee und grüner Tee, sowie Pflan­ zen wie Schnittblumen und Samen.

Zum Erhalten der Qualität oder Frische von Nahrungsmitteln, wie z. B. Fisch oder Schalentieren, Fleisch, Gemüse, landwirt­ schaftlichen Produkten oder anderen Frischnahrungsmitteln, wurden verschiedene Verfahren, Geräte und Vorrichtungen vorge­ schlagen und in der Praxis verwendet. In diesem Zusammenhang wurden viele Versuche für die Forschung und Entwicklung unter­ nommen. Bis jetzt gibt es verschiedene Vorschläge für Techniken, um Frischnahrungsmittel in einem guten Zustand zu erhalten, anstelle sie in Dosen zu verpacken oder mit Hitze zu sterili­ sieren, wobei die Anwendung der vorgeschlagenen Techniken breite Variationen und großen Nutzen in bezug auf unseren Eß-Lebensstil zur Folge hatten.

Die vorgeschlagenen Techniken zum Erhalten der Nahrungsmittel­ qualität sind grob in zwei Gruppen einzuteilen.

Bei der ersten Gruppe wird die Zellfunktion der Frischnahrungs­ mittel unterdrückt und bei der zweiten Gruppe wird der Reife- oder Zersetzungsprozeß der Frischnahrungsmittel gestoppt oder verhindert.

Die Techniken der ersten Gruppe sind weiterhin in zwei Gruppen einzuteilen. Die eine Gruppe erhält die Nahrungsmittelqualität in einem guten Zustand mittels Kühlung, und die andere Gruppe erhält die Nahrungsmittelqualität in einem guten Zustand mittels Einfrieren.

Die Qualitätserhaltung durch Kühlen ist ein Verfahren, bei dem die Frischnahrungsmittel bei einer Temperatur aufbewahrt werden, die niedriger als die normale Temperatur ist, d. h. durch Kühlen der Nahrungsmittel, ohne ein Gefrieren des Wasseranteils in dem Nahrungsmittel zu bewirken. Diese Techniken beinhalten das gewöhnliche Kühlen und Gefrieren. Bei diesen Qualitätserhal­ tungstechniken werden die Qualität und Frische der Frischnah­ rungsmittel in einem guten Zustand gehalten, ohne eine Hitze­ sterilisation, Trocknung oder Verwendung von Salz oder Zucker als Konservierungsstoff zu bewirken, und die Aktivierung und Vermehrung von Bakterien bezüglich der Zersetzung oder Reife werden unterdrückt, um die Qualität und Frische der Nahrungs­ mittel in einem guten Zustand zu halten. Die Methode wurde jüngst in großem Maße durch die Aufnahme eines Merkmals dadurch verbessert, daß sie die Konservierung der Frischnahrungsmittel­ qualität erlaubt, ohne deren Qualität und Frische zu beein­ trächtigen.

Die Qualitätserhaltung durch Einfrieren ist ein Verfahren, bei dem die Frischnahrungsmittel auf eine Temperatur unterhalb des Gefrierpunktes von Wasser abgekühlt werden und auch so weit, daß die innere Temperatur der Nahrungsmittel -18°C beträgt oder darunter liegt. Dieses Verfahren bietet eine Erhaltung der Nahrungsmittelqualität über eine lange Zeit und wird folglich für Nahrungsmittelerhaltung bei langen Seewegen verwendet. Jedoch neigt die Qualitätserhaltung durch Einfrieren dazu, die Nahrungsmittelstruktur oder -gefüge zu zerstören, und stellt somit Probleme in bezug auf Verzehr und Qualität der Nahrungs­ mittel nach dem Auftauen dar.

Die Techniken der letzten Gruppe basieren auf der Tatsache, daß unter den Frischnahrungsmitteln Gemüse und Früchte während ihres Reifens Ethylen freisetzen und daß das freigesetzte Ethy­ len bewirkt, daß das Gemüse und Früchte vermehrt atmen und somit den Reifungsprozeß unterstützen. Bei diesem Verfahren wird der Zusammenhang zwischen Ethylen und dem Reifeprozeß unterbrochen und die Konservierungsatmosphäre geregelt, z. B. durch die Verwendung von Kohlendioxid. Genauer gesagt wird Ethylen entfernt, um den Reifeprozeß des Gemüses und der Früchte zu stoppen, oder Ethylen wird aus den reifen Früchten oder Gemüse entfernt, um den weiteren Reifeprozeß zu stoppen.

Dieses Verfahren hat einen gewissen Effekt zum Verhindern einer Zersetzung der Frischnahrungsmittel. Es dient jedoch nicht dazu, die Qualität oder die Frische in einem guten Zustand zu erhal­ ten, und es erlaubt nicht die Erhaltung von Frischnahrungsmit­ teln im rohen Zustand.

Kürzlich wurde festgestellt, daß das in Nahrungsmitteln enthal­ tene Wasser in engem Zusammenhang mit der Qualität und Frische der Nahrungsmittel steht. Folglich wurden Konservierungsver­ fahren vorgeschlagen, welche den Charakter oder Struktur des in den Frischnahrungsmitteln enthaltenen Wassers regeln, um hierdurch die Qualität und Frische der Nahrungsmittel in einem guten Zustand zu halten. Diese Techniken werden in einer Form vorgeschlagen, bei der aktives Wasser, das einer elektrischen Behandlung in einem elektrischen oder magnetischen Feld unter­ zogen wird, für die Konservierung von Frischnahrungsmitteln, Wachstum von Pflanzen und Herstellung von Nahrungsmitteln ver­ wendet wird. Insbesondere wurde berichtet, daß die Verwendung von aktivem Wasser bestimmte Auswirkungen auf das Wachstum der Pflanzen, Erhaltung der Qualität oder der Frische von Frisch­ nahrungsmitteln und auf die Regelung der die Nahrungsmittel umgebenden Atmosphäre hat.

Bei dieser Technik übersteigt jedoch die Wirkung die diesbe­ zügliche theoretische Analyse. Trotzdem hat sich herausgestellt, daß das aktive Wasser mit seinen Strukturvariationen eine aus­ reichende biologische Aktivität auf Tiere und Pflanzen hat. Zusätzlich hierzu liefert das aktive Wasser Ergebnisse, wie z. B. eine Steigerung des Eierlegens bei Hennen, ein Schutz gegen Kuhbakterien durch Stärken der physischen Stärke der Kuh und eine Steigerung des Pflanzenwachstums.

Detaillierter besteht das in Frischnahrungsmitteln enthaltene Wasser, insbesondere das Wasser um die Zellen von Frischnah­ rungsmitteln herum, aus drei Schichten, d. h. aus nichtgebundenem Wasser, aus mit den Zellen vorgebundenem Wasser und aus nicht­ gefrorenem Wasser. Und die Quantität dieser Wasserarten erreicht im wesentlichen 80 bis 85%. Da insbesondere Frischnahrungsmittel oder Pflanzen als "saftig" gelten, steht das in Nahrungsmitteln enthaltene Wasser in direktem Zusammenhang mit der Qualität und Frische der Nahrungsmittel. Gemäß einer kürzlich durchge­ führten Studie hat das in Proteinen enthaltene nichtgefrorene Wasser angeblich einen Schmelzpunkt von -80°C. Es ist auch bekannt, daß das in Nahrungsmitteln enthaltene Wasser im Ver­ gleich zu gewöhnlichem Trinkwasser langsam verdunstet.

Das nichtgebundene Wasser, das gebundene Wasser und das nicht­ gefrorene Wasser haben jeweils Cluster mit unterschiedlichen Wassermolekülzahlen. Der gebundene Wassercluster hat höhere Wassermolekülzahlen als der nichtgefrorene Wassercluster und kleinere als der nichtgebundene Wassercluster. Folglich kann die "Saftigkeit" von Frischnahrungsmitteln für eine lange Zeit durch eine Regelung oder Aktivierung der Struktur und der Ei­ genschaften von nichtgebundenem Wasser oder durch Ersetzung des nichtgebundenen Wassers durch aktives Wasser mit vorbe­ stimmter Struktur erhalten werden. Von diesen Gesichtspunkten aus ist es notwendig, bereits als aktives Wasser bestätigtes Wasser zum Erhalten der Frische von Frischnahrungsmitteln zu verwenden.

Mit anderen Worten bestehen die Techniken gemäß dem Stand der Technik zum Erhalten der Frische von Frischnahrungsmitteln, wie bereits erwähnt, darin, entweder die Frischnahrungsmittel in einem kalten oder gefrorenen Zustand zu lagern oder das Kohlendioxidgas abzudichten oder das Ethylen zu entfernen. Zum Erhalten der Frische von Frischnahrungsmitteln ist es erwünscht, das aktive Wasser mit geregelter Struktur oder geregelten Ei­ genschaften zusammen mit den oben beschriebenen Frischhalte­ techniken zu verwenden.

Trotz der Tatsache, daß es zum Erhalten der Qualität und Frische von Frischnahrungsmitteln sehr effektiv ist, die Struktur oder Eigenschaften des Wassers zu regeln und somit das Wasser aktiv zu machen, wurde im wesentlichen noch keine Vorrichtung oder Gerät zum Regeln entwickelt. Aus diesem Grund ist es zur Zeit nicht möglich, das Frischhalten über die herkömmliche Dauer hinaus zu verbessern.

Die vorliegende Erfindung ist im Hinblick auf den oben beschrie­ benen Hintergrund gelöst und hat als Ziel, ein Frischhaltema­ terial bereitzustellen, bei dem hauptsächlich aktives, in Alumi­ niumoxidwhiskern zurückgehaltenes Wasser das Verhindern von Oxidation von Frischnahrungsmitteln bewirkt und das somit die Verschlechterung der Nahrungsmittelqualität, beispielsweise Frische, Geschmack und Aroma, verhindert und die Ethylengas­ emission aus der Frucht oder dergleichen unterdrückt, sowie auch die Struktur oder Eigenschaften des in dem Frischnahrungs­ mittel enthaltenen Wassers über den Wasseranteil in der Luft oder eine ähnliche Funktion anpaßt, was eine lange Konservierung von Frischnahrungsmitteln erlaubt.

Gemäß der Erfindung ist ein Material zum Erhalten der Frische von Frischnahrungsmitteln bereitgestellt, welches eine Basis aus Aluminium oder aus einer Legierung davon aufweist und zahl­ reiche Hohlräume hat, die neben der Außenfläche oder innen gebildet sind und von denen einige oder alle zusammen aufge­ nommen werden, wobei die Whisker im wesentlichen aus Aluminium­ oxid zusammengesetzt sind und in mindestens einigen der durch die Hohlräume gebildeten Poren gebildet sind und das aktive Wasser feine Strukturen aufweist, die durch die Whisker zurück­ gehalten werden.

Bei diesem Material besteht die aus Aluminium oder aus einer Legierung davon bestehende Basis aus einem gesinterten Körper aus Aluminium oder aus einer Legierung davon in Form eines Pulvers oder von Fasern oder aus einem Aggregat aus fasrigem Aluminium oder aus einer Legierung davon oder aus einem ge­ schäumten Körper aus Aluminium oder aus einer Legierung davon.

Weiterhin besteht die aus Aluminium oder aus einer Legierung davon bestehende Basis aus einem gesinterten Körper aus Alumin­ ium oder aus einer Legierung davon in Form eines Pulvers oder von Fasern zum Zurückhalten des fein strukturierten Wassers durch die Whisker.

Genauer gesagt ist das Frischhaltematerial gemäß der Erfindung ein poröses Material aus Aluminium oder aus einer Legierung davon.

Das poröse Material aus Aluminium oder aus einer Legierung davon wird aus einem pulverförmigen oder faserförmigen Material aus Aluminium oder aus einer Legierung davon durch Sintern oder Aufschäumen hergestellt, wobei das Herstellungsverfahren gut bekannt ist und in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 47322/1985 bekanntgemacht wurde.

Whisker, die hauptsächlich aus Aluminiumoxid zusammengesetzt sind, werden mindestens in einigen der unbegrenzten Poren in dem porösen Material gebildet. Die Whisker können durch ein als Boehmite-Verfahren bekanntes Verfahren gebildet werden. In diesem Fall ist es jedoch notwendig, reines Wasser zu verwenden. Genauer gesagt, wird reines Wasser gekocht oder verdampft und wirkt in diesem Zustand auf das poröse Material ein, um hier­ durch unzählige sehr feine Whisker zu bilden, die auf der Ober­ fläche und in den Poren des porösen Materials Aluminiumoxid­ hydrat aufweisen. Die Whisker ist ein sehr dünnes längliches Teil wie die "Whisker" an der Fläche, und zwischen nebeneinander liegenden Whiskern bilden sich sehr kleine Spalten. Somit kann fein strukturiertes Wasser, d. h. ein sehr dünner Film von ak­ tivem Wasser, zwischen nebeneinanderliegenden Whiskern zurück­ gehalten werden.

Das Wasser, das somit durch die Whisker zurückgehalten wird, beinhaltet das allgemein als aktives Wasser bezeichnete Wasser, das sich in Struktur oder Eigenschaften von dem gewöhnlichen Versorgungswasser aus destilliertem Wasser unterscheidet.

Im allgemeinen wird Wasser in der Molekularformel H₂O ausge­ drückt. Obwohl angenommen werden kann, daß individuelle Wasser­ moleküle von H₂O unterschiedlich sein können, wird seit kurzem angenommen, daß einzelne Wassermoleküle aneinander in Molekül­ gruppen gebunden sind. Diese Gruppen von Wassermolekülen werden Wassermolekülcluster (oder Wassermolekülaggregate) genannt. Es wird behauptet, daß gewöhnliches Wasser, wie Versorgungswasser und destilliertes Wasser, als Cluster gefunden werden, bei denen viele Wassermoleküle miteinander in einer strichförmigen oder linearen Form verbunden sind und somit eine geringe Akti­ vität haben.

Im Gegensatz dazu wird die kristalline Struktur des Wassers, das in strichförmiger oder linearer Form miteinander verbundene Wassermoleküle aufweist, durch Anpassen der Struktur oder Ei­ genschaften des Wassers in Cluster, von denen jedes mehrere Wassermoleküle aufweist, oder gemäß einigen Theorien in eine zyklische Struktur mit Wassermolekülen, die zyklisch miteinander verbunden sind, oder in eine dreidimensionale Struktur geändert, in welcher solche zyklischen Strukturen zusammengesetzt sind. Wasser mit solchen Strukturen weist im Vergleich zu normalem Wasser große Unterschiede in den Eigenschaften oder dgl. auf. Natürliches Quellwasser unterscheidet sich strukturell leicht von normalem Wasser und hat somit einen anderen Geschmack und Aroma. Weiterhin wird behauptet, daß Wasser in den Zellen eines gesunden Menschen eine zyklisch gebundene Struktur und eine hohe Aktivität hat.

Die Anpassung der Struktur oder Eigenschaften kann erhalten werden durch (1) ein Magnetfeldverfahren, (2) ein elektrisches Feld-Verfahren, (3) ein Mikrowellenverfahren, (4) ein Ultra­ schallverfahren, (5) ein Keramikverfahren, (6) ein Ozonver­ fahren, (7) ein π (pi) Verfahren, (8) ein Kernspinresonanzver­ fahren, (9) ein Strahlungsverfahren im fernen Infrarot, (10) ein elektrisches Ofen-Verfahren und (11) ein Natursteinverfah­ ren.

Die Bildung und Funktion dieser Mittel wird nun im Detail im Zusammenhang mit den Zeichnungen beschrieben.

Fig. 1 ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils der Ober­ fläche einer Ausführungsform des Frischhaltematerials gemäß der Erfindung;

Fig. 2 ist eine vergrößerte Ansicht von Whiskern, die an den Wandflächen von durch zwischen nebeneinanderliegenden Partikeln aus Aluminium oder aus einer Legierung davon gebildete Poren gebildet sind, als das Material des Oberflächenhaltematerials;

Fig. 3 ist ein Diagramm, das das Verhältnis zwischen dem Dampfdruck des von den Whiskern zurückgehaltenen Wassers zeigt und den Radien der Poren mit den darin gebildeten Whiskern darstellt;

Fig. 4 ist ein Diagramm, das das Verhältnis zwischen der Ethylenkonzentration und der Reifezeit in dem Kühl­ schrank gemäß der Erfindung und in einem Kühlschrank gemäß dem Stand der Technik darstellt; und

Fig. 5 ist ein Diagramm, das das Verhältnis zwischen der Innentemperatur bei geöffneter Türe bei dem Kühl­ schrank gemäß der Erfindung und bei einem Kühlschrank gemäß dem Stand der Technik zeigt.

Entsprechend Fig. 1 kennzeichnet das Bezugszeichen 1 eine Basis aus Aluminium oder aus einer Legierung davon im Frischhalte­ material gemäß der Erfindung. Die Basis 1 ist ein poröses Ma­ terial aus Aluminium oder aus einer Legierung davon. Die Basis 1 hat Poren 2, die dreidimensional miteinander in Verbindung stehen. Der Prozentsatz des Volumens der Poren 2 liegt vorzugs­ weise bei 20% bis 70%. Bei der Herstellung wird Pulver aus Aluminium oder aus einer Legierung davon als Grundmaterial verwendet, und ein Verbindungsmetallpulver, das einen niedrige­ ren Schmelzpunkt als das Pulver aus Aluminium oder aus einer Legierung davon hat, wird hinzugegeben. Das Mischpulver wird ohne Anwendung von Druck angebracht und in einer nicht-oxi­ dierenden Atmosphäre bei einer Temperatur zwischen dem Schmelz­ punkt des Verbindungsmittels und dem Schmelzpunkt des Pulvers aus Aluminium oder aus einer Legierung davon als Grundmaterial gesintert. Zu diesem Zeitpunkt kann der Prozentsatz der Poren 2, d. h. die Porösität, angepaßt werden, indem die Form oder Korngröße der Partikel aus Aluminium oder aus einer Legierung davon als Grundmaterial gewählt wird.

Es ist möglich, die Basis 1 auch auf andere Arten als durch Sintern herzustellen, z. B. durch Formpressen von Aluminiumfasern oder Aufschäumen von geschmolzenem Aluminium.

Die Basis 1, die somit aus einem porösen Material aus Aluminium oder aus einer Legierung davon mit unzähligen gebogenen inneren Poren 2 hergestellt ist, hat Materialeigenschaften derart, daß sie leichtgewichtig und ihre Wärmeleitung hervorragend ist. Von der Struktur her hat sie eine komplizierte Oberflächenform und unzählige innere Poren. Somit weist sie eine große Ober­ fläche auf und kann in ausreichendem Maße Wärme abgeben. Wenn sie zum Auslegen von Kühlschrankinnenflächen verwendet wird, kann sie ein Überkühlen des Bereichs in der Nähe des Kaltluft­ auslasses unterdrücken und Temperaturveränderungen beim Öffnen und Schließen des Kühlschranks in großem Maße vermeiden. Zusätz­ lich wird die Oberfläche durch Flocken aus sehr feinen Whiskern auf ca. 10 000 bis 500 000 mal den Oberflächenbereich einer flachen Platte vergrößert. Somit kann bewirkt werden, daß Gerüche und schlecht werdende Bestandteile absorbiert werden.

Die Whisker 4 werden auf den inneren Wandflächen der Poren 2, die zwischen aneinanderliegenden, den Grundriß bildenden Par­ tikeln 3 aus Aluminium sowie auch auf der Außenfläche der Basis 1 gebildet, wie in Fig. 2 gezeigt. Sie werden durch Kochen der Basis 1, die ein poröses Material aus Aluminium oder aus einer Legierung davon aufweist, in Wasser und dann durch Aufheizen in der Atmosphäre bei 100°C oder darüber gebildet. Die einzelnen Whiskern 4 weisen hauptsächlich die Hydrate von Aluminiumoxid auf. Einige sind jedoch natürlich als Al₂O₃-Einkristalle ge­ wachsen, da Beohmite teilweise einer Dehydrationsreaktion unter­ zogen wird, indem es in der Atmosphäre erhitzt wird. Durch Hinzugabe von organischen Aminen, Schwefelsäure, etc. während des Kochvorgangs können diese Bestandteile in dem Hydrat vor­ gesehen sein. Die Whiskern 4, die auf diese Weise hergestellt werden, haben einen Durchmesser von nur ca. 0,01 µm und sind voneinander in einem Abstand von ca. 0,03 µm beabstandet. Sie werden so hergestellt, daß sie die Oberflächen der Aluminium­ partikel 3 abdecken, die dreidimensional fortlaufend zueinander sind.

Dann wird aktives Wasser 5, das die oben beschriebene Struktur aufweist, in Form von feinen Partikeln über die auf der Ober­ fläche und im Inneren der Basis gebildeten Whiskern 4 in der Basis 1 zurückgehalten. Dies erfolgt durch Imprägnieren der Basis 1 mit aktivem Wasser, gewöhnlich durch Eintauchen oder Sprayen und, falls notwendig, durch nachfolgendes Trocknen bei ca. 100°C. Auf diese Weise kann das aktive Wasser 5 ohne Ver­ dunstung zurückgehalten werden.

Genauer gesagt wird Wasser mit feinen Strukturen in den Zwi­ schenräumen der Whiskern 4 zurückgehalten. Dies erfolgt über die ganzen Wandflächen der Poren 2, die intern dreidimensional fortlaufend zueinander sind. Wie bereits erwähnt, wird ein Hauptteil des aktiven Wassers in den Zwischenräumen der Whisker gefunden. Jedoch wird ein Teil des aktiven Wassers wieder mit den Whiskern gebunden, um kristallin strukturiertes Wasser zu bilden, und der Rest wird in Mikroporen in Whiskern absorbiert.

Wasser 5, wie z. B. aktives Wasser, kann über Whiskern 4 unab­ hängig von der Umgebungsatmosphäre aufgrund der Tatsache zurück­ gehalten werden, daß die Zwischenräume zwischen den Whiskern 4 sehr fein sind.

Der Abfall des Dampfdruckes der Flüssigkeit, z. B. Wasser, in Mikroporen wird durch die Kelvin Formel bestimmt. Fig. 3 zeigt die Lösung der Formel hinsichtlich Wasser. In der Figur ergibt sich Kurve (a) bei 100°C und Kurve (b) bei 20°C. Wie aus der Figur ersichtlich ist, wird Wasser während des Kochens bei 100°C bei 1 atm. mit einem Mikroporendurchmesser von 0,01 µm eher kondensiert als gekocht. Somit kann bei so feinen Zwischen­ räumen zwischen den Whisker 4 von ca. 0,01 µm das durch die Imprägnierung bereitgestellte Wasser beständig zurückgehalten werden. Zusätzlich kann das durch die Whisker zurückgehaltene Wasser, selbst wenn das System nach der Imprägnierung mit Wasser bei einer niedrigen Temperatur erhitzt wird, sehr geringfügig verdampfen und bleibt stabil.

Strukturmäßig hat die Basis 1 unzählige Poren, in welchen feine Whiskern vorgesehen sind. Somit hat sie 10 000 bis 500 000 mal die Oberfläche einer flachen Platte derselben Größe und somit eine außergewöhnlich erhöhte Wärmetransferkonstante. Somit wird, wenn dieses Material mit Whiskern in einem Kühlschrank verwendet wird, wenn kalte Luft durch den Kühlschrank hindurch­ geht, der Fluß uniform gemacht, um eine Verschlechterung der Frische zu verhindern, die anderenfalls durch eine örtliche Überkühlung oder aus mangelnder Uniformität der Temperaturver­ teilung bei den Frischnahrungsmitteln entstehen könnte.

Weiterhin kann Aluminium oder eine Legierung davon, aus der die Basis selbst besteht, sehr leicht Wärme speichern und Kälte abgeben. Zusätzlich wird wegen der großen Oberfläche aufgrund der obengenannten Struktur an dem Kaltluftauslaß eines Kühl­ schranks die Kaltluft vermindert, um eine Überkühlung in der Nähe des Auslasses zu verhindern.

Das Frischhaltemittel mit der obengenannten Struktur kann die Qualität und Frische von Frischnahrungsmitteln wie folgt erhal­ ten.

Zuerst kann die obengenannte Struktur das Reifen von Gemüse und Obst blockieren. Gemüse und dergleichen wurden in Anwesen­ heit des Frischhaltematerials der obengenannten Struktur ge­ reift. Es wurde festgestellt, daß im Vergleich zum Reifen ohne das Material im wesentlichen kein Ethylen während des Reife­ prozesses entstand. Somit kann erreicht werden, daß der Reife­ prozeß selbst blockiert wird. Der Grund dafür ist noch nicht klar im Detail, aber die Auswirkungen können der Absorptions­ wirkung der Whisker 4 zugeschrieben werden. Zusätzlich erzeugt die Basis 1 aus Aluminium oder aus einer Legierung davon Strah­ len im fernen Infrarot, die ein Strahlenfeld im fernen Infrarot bilden.

Es wird angenommen, daß die Auswirkungen mehr oder weniger diesem Strahlenfeld im fernen Infrarot zuzuschreiben sind. Weiterhin hat das von den Whiskern zurückgehaltene aktive Wasser einen Einfluß auf den Wassergehalt in der Luft oder ähnlicher Atmosphäre, und dieser Effekt kann verstärkt werden, wenn das aktive Wasser durch die Aluminiumoxidborsten zurückgehalten wird.

Wenn eine aktives Wasser enthaltende Atmosphäre um Frischnah­ rungsmittel gebildet wird, kompensiert dies das Altern des in den Frischnahrungsmitteln enthaltenen Wassers, z. B. nichtge­ bundenes Wasser auf der Oberfläche (wobei das nichtgebundene Wasser strukturgemäß gewöhnlichem Wasser ähnlich ist), und somit wird die Frische der Frischnahrungsmittel erhalten. Der Grund hierfür ist nicht klar. Es wird angenommen, daß dies eine Auswirkung auf das Frischhalten der Nahrungsmittel hat, wenn aktives Wasser durch Whisker zurückgehalten wird.

Die Bildung einer solchen Atmosphäre hat die Auswirkung, daß die Oberflächenoxydation des Frischnahrungsmittels und bei Kaffee oder dergleichen, wo das Aroma wichtig ist, die Änderung des Aromas unterdrückt wird.

Beispiel 1

Ein poröses gesintertes Aluminiummaterial wurde durch Sintern von Aluminiumpartikeln vorbereitet. Dieses poröse gesinterte Material wurde eine Stunde lang bei 100°C gekocht und 1,5 Stun­ den bei 150°C getrocknet, um Whisker an der Innenwand jeder Pore zu bilden. Dann wurde es mit Proben von verdünnten Lösungen (verdünnt aus Materialwasser) imprägniert als eine Art π (pi) behandeltes, Eisenionen und Natriumchlorid enthaltendes Wasser, wie in der japanischen Patentanmeldung No. 283612/1990 bekannt­ gemacht wurde, indem die Lösungen aufgesprüht werden, gefolgt von Trocknung bei 40°C über 8 Stunden. Dadurch wurde das erfin­ dungsgemäß erhaltende Material erhalten. Vergleichstester hin­ sichtlich der Frischerhaltung von gerösteten Kaffeebohnen wurden durchgeführt, indem das erfindungsgemäß erhaltene Material und das poröse Material ohne Whisker und ohne π behandeltes Wasser verwendet wurde.

Und zwar wurden zwei Behälter vorbereitet, in die die gerösteten Kaffeebohnen eingefüllt wurden. Ein Behälter wurde den folgenden Schritten unterworfen: In ihn wurde das erfindungsgemäße Mate­ rial hineingegeben, und die im Behälter enthaltenen Kaffeebohnen eine Woche lang aufbewahrt. Der andere Behälter wurde den fol­ genden Schritten unterworfen: In ihn wurde das poröse gesinterte Material eingefügt, und die in ihm enthaltenen gerösteten Kaffeebohnen wurden eine Woche lang aufbewahrt.

Die Ergebnisse werden in Tabelle 1 gezeigt. Die Auswertung erfolgte unter den folgenden Gesichtspunkten:

Bewertungen:
1: Keine Aromaveränderung und zufriedenstellend
2: Leichte Verschlechterung des Aromas
3: Leichte Verschlechterung des Aromas und schwächerer Ge­ schmack
4: Leichte Verschlechterung des Aromas und sehr viel schwäche­ rer Geschmack
5: Unzureichend.

Tabelle 1

Beispiel 2

Anstelle des Kaffees im Beispiel 1 wurde grüner Tee in einer Vakuumverpackung in eine Büchse gegeben und dann, wie im Bei­ spiel 1, unter Verwendung von aktiven Wasserproben, die durch Magnetfeldverfahren, Strahlenverfahren im fernen Infrarot, elektronisches Ofenverfahren und Ultraschall-Wellenverfahren aus Versorgungswasser erhalten wurden, behandelt. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 2 aufgelistet.

Tabelle 2

Die Auswertung erfolgte unter denselben Bedingungen wie in Beispiel 1. Klare Auswirkungsunterschiede konnten bei jedem behandelten Wasser im Vergleich zu nichtbehandeltem Wasser erzielt werden.

Kaffee, Schwarzer Tee, Grüner Tee usw. sind alles Nahrungs­ mittel, die bei Menschen beliebt sind, wobei ihr besonderes Aroma, Geschmack und andere anspruchsvolle Eigenschaften gefragt sind. Unter diesen Verbindungen ist Kaffee abhängig von Qualität und Stärke, die von den Bedingungen der gerösteten Kaffeebohnen abhängen. Natürlich hat er je nach Herstellungsland verschiedene Merkmale.

Ein typisches Beispiel ist "Blue Mountain", der in Jamaika hergestellt wird, den auch viele Leute in Japan gerne trinken. Blue Mountain ist wegen seines milden Aromas beliebt.

Beim Servieren von Kaffee werden weiterhin geröstete Kaffeeboh­ nen kurz vor dem Servieren zu Mehl gemahlen, was zu einem Kaffee mit gutem Geschmack und Aroma führt. Jedoch unterliegt das Kaffeemehl aus Kaffeebohnen subtilen Änderungen in seinem Aroma und Geschmack, wenn dieses stehengelassen oder in einem gewöhn­ lich verschlossenen Metallbehälter gelagert wird. Der geröstete Kaffee setzt sich hauptsächlich aus groben Zuckerkomponenten (in welchen Tannin in Form von Glycosid enthalten ist und dessen Zuckerkomponente Sucrose und Traubenzucker enthält), grobem Protein, Fett, Koffein, groben Fasern und erforderlichen Kom­ ponenten zusammen. Diese Komponenten als Ganzes beeinflussen das Aroma und den Geschmack. Es ist nicht klar, welche Kompo­ nenten beim Unterdrücken des Verfallprozesses insbesondere zurückgehalten werden müssen. Im allgemeinen ist es notwendig, eine Oxidation und Veränderung des Aromas zu verhindern.

Durch Verwendung des Frischhaltematerials gemäß der Erfindung konnte jedoch die Frische von Kaffee erhalten werden, und es war auch möglich, eine subtile Oxidation des Kaffees zu verhin­ dern, obwohl das Aroma, der Säuregehalt und Bitterkeit einer sehr schnellen Oxidation durch den Sauerstoff in der Luft unter­ liegen.

Beispiel 3

20 Äpfel wurden in einem Kühlschrank gelagert, der mit dem Frischhaltematerial von Beispiel 1 der Erfindung ausgelegt war. In der Zwischenzeit wurden 20 Äpfel in einem herkömmlichen Kühlschrank gelagert.

Fig. 4 zeigt die Ergebnisse der Vergleichsuntersuchung der Verschiebung der Ethylenkonzentration in Abhängigkeit von der vergangenen Zeit.

Bei der Untersuchung sind die einzelnen Äpfel in den Kühlschrän­ ken entgeschlossen, wobei die Innentemperatur bei 8±0,5°C gehalten wurde und die Kühlschranktüren geschlossen waren.

10 ml des Gases in jedem Kühlschrank wurden daraus über einen darin eingeführten Gasschlauch entnommen. Die entnommenen Gas­ proben wurden einer Gaschromatographie unterzogen, um die Ethyl­ enkonzentration zu bestimmen. Es wurde festgestellt, daß bei dem herkömmlichen Kühlschrank die Ethylenkonzentration mit der Zeit anstieg, wohingegen bei dem Kühlschrank gemäß der Erfindung die Ethylenkonzentration, die im Bereich des Werts des herkömm­ lichen Kühlschranks lag, im Lauf der Zeit reduziert wurde und nach ca. 5 Stunden einen Gleichgewichtswert erreichte und danach auf einem niedrigen Wert gehalten werden konnte. Äpfel sind bekannt als eine Obstart, die Ethylen in großem Maße abgeben kann.

Fig. 5 zeigt die Ergebnisse der Vergleichsuntersuchung der Innentemperaturverschiebung beim Kühlschrank gemäß der Erfindung und bei einem herkömmlichen Kühlschrank, wobei die Kühlschrank­ tür bei 8,5°C geschlossen gehalten ist und 10 Sekunden lang voll geöffnet wird. Bei dem herkömmlichen Kühlschrank erhöht sich die Innentemperatur auf ein Maximum von 17°C, und es dauer­ te ca. 110 Sekunden nach Schließen der Türe, um eine vorbestimm­ te Temperatur von 8,5°C wieder herzustellen. Im Vergleich dazu erhöhte sich die Innentemperatur beim Kühlschrank gemäß der Erfindung nur auf 14°C, und es dauerte nur ca. 40 Sekunden nach dem Schließen der Tür, bis die vorbestimmte Temperatur wieder erreicht wurde. Somit wurde die große Funktion des Hal­ tens der Kälte erkannt. Weiterhin wurde die Innentemperaturver­ teilung bei einer gewissen vorbestimmten Temperatur untersucht.

Somit wurde die große Funktion des Haltens der Kälte erkannt. Weiterhin wurde in einem Bereich der vorgegebenen Innentempe­ ratur die Verteilung und Veränderung der in dem Kühlschrank herrschenden Innentemperatur in der folgenden Weise gemessen.

Ein die Innentemperatur ständig messender Thermostat wurde in den Kühlschrank eingebracht. Wenn die gemessene Innentemperatur die vorgegebene Innentemperatur erreichte, schaltete sich gleichzeitig der Thermostat aus. Nach einer gewissen Zeitspanne nach Ausschalten des Thermostats stieg die im Kühlschrank herr­ schende Temperatur in einer bestimmten Rate an in dem Fall, wo der Kühlschrank das erfindungsgemäß erhaltene Material aufwies, war die Aufheizrate der Innentemperatur nach Abschalten des Thermostaten nicht so hoch. Im Gegensatz zum herkömmlichen Kühlschrank war die Aufheizrate der Innentemperatur nach Ab­ schalten des Thermostaten sehr viel höher.

Bei Versuchen mit einem mit dem erfindungsgemäßen Material ausgestatteten Kühlschrank, die bei 8,5°C durchgeführt wurden, lag die Temperaturänderung bei 3,5°C, wohingegen sie bei dem herkömmlichen Kühlschrank bei 7°C liegt.

Tabelle 3

Tabelle 3 zeigt die Beobachtungsergebnisse von in dem erfin­ dungsgemäßen Kühlschrank und in einem herkömmlichen Kühlschrank gelagertem Spinat nach 5 Wochen, wobei die Kühlschränke bei 7°C gehalten werden. Beim Stand der Technik wurde eine Gelbfär­ bung der Blattspitzen nach einer Woche festgestellt, und nach 3 Wochen waren beinahe alle Blätter verfault. Im Gegensatz dazu wurde gemäß der Erfindung eine Gelbfärbung der Blätter erst nach 3 Wochen festgestellt, was zeigt, daß es möglich ist, Nahrungsmittel länger als 3 Wochen zu erhalten.

Bei diesem Experiment ist es hinsichtlich der Tatsachen, daß die Kühlschranktür nur jede Woche, wenn das Kühlschrankinnere beobachtet wurde, geöffnet wurde und daß Spinat eine Pflanze ist, die im wesentlichen kein Ethylen abgibt, schwierig, die Experimentergebnisse mit dem Kühlhalteeffekt oder mit der Unter­ drückung der Ethylenabgabe allein zu erklären. Es muß berück­ sichtigt werden, daß die Aluminimoxidborsten, die aktives Wasser zurückhalten, die Frischhaltewirkung ausüben.

Wie im Vorstehenden beschrieben wurde, umfaßt das Material zum Frischhalten von Frischnahrungsmitteln eine Basis aus Aluminium oder aus einer Legierung davon und hat zahlreiche Hohlräume neben der Außenfläche und/oder im Inneren, wobei einige oder alle Hohlräume miteinander in Verbindung stehen, Whisker, die im wesentlichen aus Aluminiumoxid bestehen, das in mindestens einigen der von den Hohlräumen gebildeten Poren gebildet wird, und aktives Wasser mit feinen Strukturen, das von den Whiskern zurückgehalten wird.

Somit kann die Frischequalität von Frischnahrungsmitteln in Anwesenheit des Frischhaltematerials gemäß der Erfindung effek­ tiv über eine lange Zeit erhalten werden. Genauer gesagt, ist es möglich, wenn das Material zum Erhalten von Frischnahrungs­ mitteln in einem Kühlschrank oder dergleichen verwendet wird, eine Überkühlung im Bereich des Kühlluftabzugs in dem Kühl­ schrank zu vermindern, die Temperaturänderungen beim Öffnen und Schließen des Kühlschranks schnell aufzufangen, den Kalt­ luftfluß in dem Kühlschrank einheitlich zu machen und somit die gelagerten Frischnahrungsmittel ohne Überkühlung zu kühlen. Weiterhin kann durch den Wassergehalt oder dergleichen in der Atmosphäre eine Auswirkung auf die Frischnahrungsmittel oder deren Wassergehalt bewirkt werden, damit die Frische der Quali­ tät oder Eigenschaften der Frischnahrungsmittel erhalten bleibt.

Claims (3)

1. Qualitätserhaltendes Material für Frischnahrungsmittel mit einer Basis aus Aluminium oder aus einer Legierung davon, mit zahlreichen Hohlräumen oder Poren, die in der Außenfläche der Basis gebildet sind und die Basis durch­ dringen, wobei einige oder alle Hohlräume miteinander in Verbindung stehen, mit Whiskern, die im wesentlichen aus Aluminiumoxid bestehen, das in mindestens einigen der die Hohlräume aufweisenden Poren gebildet wird, und mit aktivem Wasser feiner oder präziser Größe, das von den Whiskern zurückgehalten wird.

2. Qualitätserhaltendes Material für Frischnahrungsmittel gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aus Aluminium oder aus einer Legierung davon bestehende Basis aus einem gesinterten Körper aus Aluminium oder aus einer Legierung davon in Form von Pulver oder Fasern besteht.

3. Qualitätserhaltendes Material für Frischnahrungsmittel gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aus Aluminium oder aus einer Legierung davon bestehende Basis aus einem Aggregat aus faserförmigem Aluminium oder einer Legierung davon oder einem aufgeschäumten Körper aus Alu­ minium oder einer Legierung davon besteht.