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Verfahren zur Behandlung von Kartoffeln, insbesondere zur Verhinderung der Keimbildung Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von Kartoffeln, insbesondere zur Verhinderung der Keimbildung.
Nach dem Ernten, jedoch vor der Verarbeitung oder dem Verbrauch, werden Kartoffel oft für beträchtliche Zeiten gelagert. Dabei tritt Keimbildung ein. Häufig wird dadurch der Gebrauchs- oder Esswert der Kartoffeln vermindert oder zerstört. Verluste, die auf die Keimbildung zurückzuführen sind, betragen jährlich viele Millionen Dollars.
Kartoffel werden häufig bei niedrigen Temperaturen, z. B. unterhalb 4 C, jedoch oberhalb der Gefriertemperatur gelagert, um die Keimbildung zu vermindern. Die Ergebnisse sind bei weitem nicht zufriedenstellend. Die Keimbildung wird nicht in dem Ausmass vermindert, als es oft erwünscht ist, besonders bei Lagerung über 1 Jahr. So gelagerte Kartoffel bilden reduzierende Zucker und sind in diesem Zustand für die Herstellung von Kartoffel-Chips nicht geeignet.
Erfindungsgemäss wird die Keimbildung von Kartoffelknollen verhindert oder in einem solchen Ausmass vermindert, dass die Kartoffeln ohne wesentliche Einbusse ihrer Verarbeitungsqualität oder Essbarkeit für längere Zeit gelagert werden können. Dies ist unter Bedingungen erreichbar, bei denen der Zuckergehalt der Kartoffeln nicht ansteigt. Dies alles wird auf wirtschaftlichstem Wege erreicht. Ersparnisse auf Grund der Verhinderung der Keimbildung überwiegen bei weitem die Kosten.
Das erfindungsgemässe Verfahren zur Behandlung von Kartoffeln, insbesondere zur Verhinderung der Keimbildung, unter Verwendung von Isopropyl-N-3-chlorphenylcarbamat, ist nun dadurch gekennzeichnet, dass das Carbamat in einem hochsiedenden organischen Lösungsmittel gelöst wird, diese Lösung in Form kleinster Tröpfchen mit einer Teilchengrösse unter 10 bol, vorzugsweise unter 5 but, in einem Gasstrom dispergiert wird, worauf dieser Gasstrom einem zirkulierenden Luftstrom, der eine Temperatur unterhalb derjenigen der Dispersion, vorzugsweise zwischen 15 und 21 C aufweist und mit den Kartoffeln zirkulierend in Berührung steht, zugeführt, wobei das Isopropyl-N-3-chlorphenylcarbamat aus dem Gasstrom auf die Kartoffeln abgeschieden wird.
Die Verwendung von Lösungen von Isopropyl-N-3-chlorphenylcarbamat zur Verhinderung der Keimbildung bei Kartoffeln ist schon bekannt. Es ist auch bekannt, solche Lösungen zu versprühen.
Mit Hilfe des erfindungsgemässen Verfahrens gelingt es nun, die Wirksamkeit des Behandlungsverfahrens wesentlich zu steigern.
Erfindungsgemäss sind zur Verhinderung der Keimbildung von Kartoffeln sehr kleine Mengen Isopropyl-N-3-chlorphenylcarbamat wirksam. Einen guten Schutz gegen Keimen erreicht man schon mit etwa 6, 45 g oder etwas weniger Isopropyl-N-3-chlorphenylcarbamat pro m3 Kartoffeln. Bei der Behandlung grosser Lagerräume mit Kartoffeln (die üblicherweise einige 100 m3 enthalten) werden 12,8 g Isopropyl- - N-3-chlorphenylcarbamat pro m3 Kartoffel empfohlen.
Bei charakteristischen Behandlungen von gelagerten Kartoffeln wird eine organische Lösung von Isopropyl-N-3-chlorphenylcarbamat als feine Tröpfchen nicht grösser als etwa 5 li in einem Gasstrom (meist Luft) dispergiert. Dieser Gasstrom wird mit den Kartoffeln gewöhnlich durch Zirkulation durch den Lager- raum in Berührung gebracht. Dieses Verfahren ist besonders geeignet für die Behandlung grosser Lager von Kartoffeln. Solche Lagerräume enthalten gewöhnlich Leitungen für die Luftzirkulation für die"Kalt"-La-
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gerung. Die Luft, die zu diesem Zweck umgepumpt wird, hat gewöhnlich eine Temperatur von nicht mehr als etwa 4 C und ist ein idealer Träger, mit dem das Carbamat dispergiert werden kann.
Zur Erzielung bester Ergebnisse ist es ratsam, die Isopropyl-N-3-chlorphenylcarbamat-Teilchen nach bestimmten bevorzugten Arten zu erzeugen und zu verteilen. So sollte das Isopropyl-N-3-chlorphenylcarbamat in Form feiner flüssiger Tröpfchen aus Carbamat, gelöst in einem wasserlöslichen, relativ hoch- siedenden organischen Lösungsmittel für das Carbamat, dispergiert sein. Eine äusserst geeignete Carbamat- zusammensetzung, aus der die Tröpfchen gebildet werden, ist eine Lösung von Isopropyl-N-3-chlorphe- nylcarbamat in Propylenglykol. Propylenglykol ist ein ideales Lösungsmittel, mit Wasser unbegrenzt mischbar, hinreichend hochsiedend zur Vermeidung rascher Verdampfung und ein aussergewöhnlich gutes Lösungsmittel für das Carbamat.
Wegen dieser Lösungsmitteleigenschaften werden günstigste Carbamat- konzentrationen von 30 bis 60 Gel.-% oder mehr erreichbar.
Während Propylenglykol das bevorzugte organische Lösungsmittel ist, sind Lösungsmittel, besonders wasserlösliche organische Lösungsmittel (d. h. zu wenigstens 5 Teilen, vorzugsweise wenigstens zu 10 Tei- len pro 100 Gew. -Teilen Wasser löslich) die normalerweise oberhalb 1000C sieden und wenigstens 10 oder I 15 Teile Carbamat pro 100 Gew.-Teile lösen können, anwendbar. Da die Zusammensetzung für Nah- rungsmittel verwendet wird, sind die geeignetsten Lösungsmittel geschmack- und geruchlose und für den
Menschen unschädliche. Beispiel einiger anwendbarer Lösungsmittel sind Glyzerin, Kornöl, Glyzerintri- acetat, Mineralöl, Sojabohnenöl, Baumwollsamenöl usw.
Organische Lösungen von Isopropyl-N-3-chlorphenylcarbamat des oben beschriebenen Typs werden am besten mechanisch in fein flüssige Tröpfchen von 1 bis 10 J1. verteilt. Diese Tröpfchen werden in einem zirkulierenden Gasstrom suspendiert, der mit den Kartoffeln in Berührung kommt. Das Isopropyl- - N-3-chlorphenylcarbamat lagert sich aus einem solchen Strom auf der Oberfläche der Kartoffeln ab.
Die Erzeugung der erwünschten Carbamatteilchen wird am besten durch mechanische Verteilung einer Prdpylenglykollösung des Carbamats erreicht. Beliebige mechanische Verteilungsvorrichtungen sind an- wendbar. Besonders wirkungsvolle Ergebnisse erhält man durch Anwendung von Vorrichtungen, wie der "Microsol"-Einheiten (hergestellt von der Firma Silver Creek Precision Corporation of Silver Creek,
New-York). Bei diesen Einheiten wird die Lösung auf ein Paar koaxial angebrachter mit hoher Drehzahl laufender Scheiben angebracht, wodurch die erwünschte Verteilung erfolgt. Die erhaltenen Teilchen werden durch Luft oder ein anderes geeignetes Gas wegbefördert.
Mechanische Verteiler dieses Typs erzeugen so feine Teilchen der Carbamatlösung im Spülgas, meist
Luft. Dieser Strom suspendierter Carbamatteilchen (gewöhnlich zwischen 28 und 121 C) wird dem Luft- strom, der durch den Lagerraum zirkuliert, zugefügt. Der Strom, der aus dem Verteiler austretenden
Carbamatteilchen wird also einem Luftstrom bei einer Temperatur unterhalb jener des austretenden Ge- misches (z. B. bis 15 oder 210C) zugeführt und das Carbamat wird von diesem auf den Kartoffeln abgela- gert. Der Luftstrom ist so auf einer Temperatur wesentlich unterhalb des normalen Siedepunktes sowohl des Carbamats als auch des Lösungsmittels. Dadurch wird eine sehr rasche Verflüchtigung der Lösung ver- hindert.
Die Geschwindigkeit der Carbamatverteilung in dem zirkulierenden Strom ist veränderlich. Eine ty-
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einem Gasstrom behandelt, der hinsichtlich Carbamat sehr verdünnt ist.
Das folgende Beispiel zeigt die Durchführung der Erfindung.
Beispiel : Etwa 1400 m3 Katahdin-Kartoffel, die in einer Tiefe zwischen 245 und 305 cm in einem Raum (35 x 23 x 7,6 m), der mit geeigneten Leitungen zur Luftzirkulation versehen war, gelagert waren, wurden mit Isopropyl-N-3-chlorphenylcarbamat-Teilchen behandelt. Bei der Behandlung wurde das Iso- propyl-N-3-chlorphenylcarbamat bei etwa 4 C in Luft dispergiert, welche mit einer Geschwindigkeit von etwa 434 Ifm3fmin durch den Raum zirkulierte. Etwa 30 1 einer Propylenglykollösung von Isopropyl-N-3-chlorphenylcarbamat, die 14,5 kg (etwa 45 Gew. -0/0) des Carbamats enthielt, wurde bei etwa 900C einem "Microsol"-Gerät Modell 202, welches mit 16 000 Umdr/min arbeitete, zugeführt.
Das Auslassende des Gerätes war so angebracht, dass die Carbamatteilchen in den Luftraum oberhalb der Kartoffeln gelangten, wobei die Luft in diesem Raum durch die Kartoffeln zirkuliert wurde. Auf diese Weise wurden die Carbamatteilchen vom zirkulierenden Luftstrom zur Behandlung der Kartoffeln suspendiert.
Auch bei Lagerung bei Temperaturen, die gewöhnlich Keimbildung verursachen, trat diese nicht auf.
Die Behandlung erfolgt zweckmässig vor dem Auftreten von Keimbildung. Dies erfordert eine möglichst baldige Behandlung nach dem Ernten. Da die Behandlung auch das Keimwachstum verhindert, ist sie auch nach dem Beginn der Keimbildung anwendbar.
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Entsprechend einer Ausführungsart der Erfindung werden die Kartoffeln nach der Ausheilung von Ernte- schäden behandelt. Durch einen natürlichen Suberisierungsprozess erzeugen die Kartoffeln ein Material (Wundperiderm) zur Bedeckung von Schnitten und Quetschungen, wodurch die Kartoffel vor Fäulnis ge- schützt wird. Da das Carbamat die Bildung dieses Materials verhindert, wird eine erst später erfolgende
Behandlung empfohlen.
Kartoffeln, deren Oberfläche mit wenigstens 4 TpM (Gew.) Isopropyl N-3-chlorphenylcarbamat in geeigneter Weise behandelt sind, werden praktisch niemals keimen. So schützt also die vorliegende Er- findung die Kartoffeln dauernd gegen Keimbildung. Weitere Vorteile ergeben sich ebenfalls.
Ein Nachteil bei der Anwendung der"Kalt"-Lagerung (wodurch Keimbildung zu einem begrenzten
Ausmass vermindert wird) ist die Zunahme des Gehaltes an Zuckern. Unter diesen Lagerbedingungen wan- delt sich die Kartoffelstärke in Zucker um. Bei der Herstellung von Kartoffel-Chips ist dies ungünstig, da diese dadurch braun werden. Beträchtliche Anstrengungen wurden gemacht, dieses Problem zu lösen, sie waren jedoch nicht zufriedenstellend.
Es wurde gefunden, dass dieses Braunwerden der Kartoffel-Chips (und die Zunahme des Zuckergehaltes) verhindert oder im wesentlichen vermindert werden kann, indem die Kartoffel zur Verhinderung des
Keimens mit Isopropyl-N-3-chlorphenylcarbamat behandelt, und dann bei Temperaturen, wesentlich über jenen, die bei der Kaltlagerung angewendet werden, d. h., bei wenigstens 100C und gewöhnlich bei 10 bis 210C gelagert werden. So behandelte und gelagerte Kartoffel können für die Herstellung von Kartoffel-Chips, ohne dass es zu einer wesentlichen Bräunung kommt, angewendet werden.
Ein weiterer Vorteil ist eine wesentliche Verminderung desSchrumpfens während der Lagerung. Während der Lagerung verlieren die Kartoffeln an Gewicht, u. zw. auf Grund der Respiration und des Feuchtigkeitsverlustes. Die Essbarkeit und Verarbeitbarkeit wird durch solche Verluste oft beeinträchtigt. Die Respiration und der Gewichtsverlust werden durch Behandlung mit Isopropyl-N-3-chlorphenylcarbamat wesentlich vermindert. In einem Fall wurde der Gewichtsverlust, der auf das Schrumpfen während der Lagerung zurückzuführen war, von 10 auf 5 Gew. -0/0 vermindert.
Während im vorangehenden besonders die Behandlung von Kartoffelknollen besprochen wurde, kann die Erfindung auch auf die Behandlungen von keimenden, essbaren Wurzeln angewendet werden. Ausser Kartoffelknollen unterliegen auch süsse Kartoffeln und Yamswurzeln der Keimung. Auch diese können mit Isopropyl- N - 3 - chlorphenylcarbamat behandelt werden. Essbare Wurzeln, wie Runkelrüben, Karotten, weisse. Rüben, Kohlrüben und Radieschen können durch die Behandlung ebenfalls verbessert werden.
Die vorliegende Erfindung wurde hinsichtlich einzelner Details bestimmter Ausführungsarten beschrieben, sie wird dadurch in keiner Weise beschränkt oder eingegrenzt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Behandlung von Kartoffeln, insbesondere zur Verhinderung der Keimbildung, unter Verwendung von Isopropyl - N - 3 - chlorphenylcarbamat, dadurch gekennzeichnet, dass das Carbamat in einem hochsiedenden organischen Lösungsmittel gelöst wird, diese Lösung in Form kleinster Tröpfchen mit einer Teilchengrösse unter 10/l, vorzugsweise unter 5 j. t, in einem Gasstrom dispergiert wird, worauf dieser Gasstrom einem zirkulierenden Luftstrom, der eine Temperatur unterhalb derjenigen der Dispersion, vorzugsweise zwischen 15 und 210C aufweist und mit den Kartoffeln zirkulierend in Berührung steht, zugeführt, wobei das Isopropyl-N-3-chlorphenylcarbamat aus dem Gasstrom auf die Kartoffeln abgeschieden wird.
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Method for treating potatoes, in particular for preventing sprouting. The present invention relates to a method for treating potatoes, in particular for preventing sprouting.
Potatoes are often stored for considerable periods of time after harvesting, but before processing or consumption. In the process, nucleation occurs. This often reduces or destroys the useful or edible value of potatoes. Losses due to nucleation run into the millions of dollars annually.
Potatoes are often used at low temperatures, e.g. B. below 4 C, but stored above the freezing temperature to reduce nucleation. The results are far from satisfactory. The nucleation is not reduced to the extent that is often desired, especially when stored for more than 1 year. Potatoes stored in this way form reducing sugars and are not suitable for making potato chips in this state.
According to the invention, the nucleation of potato tubers is prevented or reduced to such an extent that the potatoes can be stored for a long time without significant loss of their processing quality or edibility. This can be achieved under conditions in which the sugar content of the potatoes does not increase. All of this is achieved in the most economical way. Savings due to the prevention of nucleation far outweigh the cost.
The method according to the invention for treating potatoes, in particular to prevent germ formation, using isopropyl-N-3-chlorophenyl carbamate, is now characterized in that the carbamate is dissolved in a high-boiling organic solvent, this solution in the form of tiny droplets with a particle size below 10 bol, preferably below 5 but, is dispersed in a gas stream, whereupon this gas stream is fed to a circulating air stream which has a temperature below that of the dispersion, preferably between 15 and 21 C and is in circulating contact with the potatoes, the Isopropyl N-3-chlorophenyl carbamate is deposited on the potatoes from the gas stream.
The use of solutions of isopropyl N-3-chlorophenyl carbamate to prevent sprouting in potatoes is already known. It is also known to spray such solutions.
With the aid of the method according to the invention, it is now possible to significantly increase the effectiveness of the treatment method.
According to the invention, very small amounts of isopropyl-N-3-chlorophenyl carbamate are effective in preventing potatoes from sprouting. Good protection against germs can be achieved with around 6.45 g or a little less isopropyl N-3-chlorophenyl carbamate per m3 of potatoes. When treating large storage rooms with potatoes (which usually contain a few 100 m3), 12.8 g isopropyl - N-3-chlorophenyl carbamate per m3 potato is recommended.
In characteristic treatments of stored potatoes, an organic solution of isopropyl-N-3-chlorophenylcarbamate is dispersed as fine droplets no larger than about 5 li in a gas stream (mostly air). This gas stream is usually brought into contact with the potatoes by circulation through the storage room. This method is particularly suitable for treating large stocks of potatoes. Such storage rooms usually contain ducts for air circulation for the "cold" -la
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excitement. The air that is pumped for this purpose is usually no more than about 4 C and is an ideal vehicle with which the carbamate can be dispersed.
For best results, it is advisable to make and distribute the isopropyl N-3-chlorophenyl carbamate particles in certain preferred ways. The isopropyl N-3-chlorophenyl carbamate should be dispersed in the form of fine liquid droplets of carbamate, dissolved in a water-soluble, relatively high-boiling organic solvent for the carbamate. A very suitable carbamate composition from which the droplets are formed is a solution of isopropyl-N-3-chlorophenylcarbamate in propylene glycol. Propylene glycol is an ideal solvent, infinitely miscible with water, sufficiently high-boiling to avoid rapid evaporation and an exceptionally good solvent for the carbamate.
Because of these solvent properties, the most favorable carbamate concentrations of 30 to 60 gel% or more can be achieved.
While propylene glycol is the preferred organic solvent, solvents, particularly water-soluble organic solvents (ie soluble to at least 5 parts, preferably at least 10 parts per 100 parts by weight of water), which normally boil above 1000C and at least 10 or 15 parts Carbamate can dissolve per 100 parts by weight, applicable. Since the composition is used for food, the most suitable solvents are tasteless and odorless and for the
Harmless people. Examples of some applicable solvents are glycerine, corn oil, glycerine triacetate, mineral oil, soybean oil, cottonseed oil, etc.
Organic solutions of isopropyl-N-3-chlorophenylcarbamate of the type described above are best converted mechanically into fine liquid droplets of 1 to 10 J1. distributed. These droplets are suspended in a circulating gas stream that comes into contact with the potatoes. The isopropyl - N-3-chlorophenyl carbamate is deposited from such a stream on the surface of the potatoes.
The generation of the desired carbamate particles is best accomplished by mechanically dispersing a propylene glycol solution of the carbamate. Any mechanical distribution devices can be used. Particularly effective results are obtained using devices such as the "Microsol" units (manufactured by Silver Creek Precision Corporation of Silver Creek,
New York). In these units, the solution is applied to a pair of coaxially mounted high speed disks, thereby providing the desired distribution. The particles obtained are carried away by air or another suitable gas.
Mechanical distributors of this type usually produce fine particles of the carbamate solution in the purge gas
Air. This stream of suspended carbamate particles (usually between 28 and 121 C) is added to the air stream circulating through the storage room. The current exiting the distributor
Carbamate particles are therefore fed into an air stream at a temperature below that of the exiting mixture (eg up to 15 or 210C) and the carbamate is deposited by this on the potatoes. The air flow is thus at a temperature well below the normal boiling point of both the carbamate and the solvent. This prevents the solution from volatilizing very quickly.
The rate of carbamate distribution in the circulating stream is variable. A ty-
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treated a gas stream that is very dilute in terms of carbamate.
The following example demonstrates the practice of the invention.
Example: About 1400 m3 of Katahdin potatoes, which were stored at a depth of between 245 and 305 cm in a room (35 x 23 x 7.6 m) that was provided with suitable pipes for air circulation, were treated with isopropyl-N- Treated 3-chlorophenyl carbamate particles. During the treatment, the isopropyl-N-3-chlorophenylcarbamate was dispersed at about 4 ° C. in air, which circulated through the room at a speed of about 434 lm / min. About 30 liters of a propylene glycol solution of isopropyl-N-3-chlorophenyl carbamate, which contained 14.5 kg (about 45% by weight) of the carbamate, was put into a "Microsol" device model 202, which was 16,000 Rev / min worked, fed.
The outlet end of the device was positioned so that the carbamate particles entered the air space above the potatoes, the air in that space being circulated through the potatoes. In this way, the carbamate particles were suspended from the circulating air stream for treating the potatoes.
Even when stored at temperatures that usually cause nucleation, this did not occur.
The treatment is best carried out before nucleation occurs. This requires treatment as soon as possible after harvest. Since the treatment also prevents germ growth, it can also be used after nucleation has started.
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According to one embodiment of the invention, the potatoes are treated after harvest damage has healed. Through a natural suberization process, the potatoes produce a material (wound periderm) to cover cuts and bruises, which protects the potato from rot. Since the carbamate prevents the formation of this material, it will take place later
Treatment recommended.
Potatoes whose surface has been suitably treated with at least 4 ppm by weight of isopropyl N-3-chlorophenyl carbamate will practically never germinate. The present invention thus permanently protects the potatoes against sprouting. There are also other advantages.
A disadvantage of using "cold" storage (which leads to limited nucleation
Extent is reduced) is the increase in the content of sugars. Under these storage conditions, the potato starch turns into sugar. This is unfavorable when making potato chips as it turns them brown. Considerable efforts have been made to resolve this problem, but they have not been satisfactory.
It has been found that this browning of the potato chips (and the increase in sugar content) can be prevented or substantially reduced by using the potato to prevent the
Treated with isopropyl N-3-chlorophenyl carbamate, and then at temperatures well above those used in cold storage, i.e. i.e., stored at at least 100C and usually at 10 to 210C. Potatoes treated and stored in this way can be used for the production of potato chips without any significant browning.
Another benefit is a substantial reduction in shrinkage during storage. During storage, the potatoes lose weight, u. between respiration and moisture loss. Edibility and processability are often affected by such losses. Respiration and weight loss are significantly reduced by treatment with isopropyl N-3-chlorophenyl carbamate. In one case, the weight loss due to shrinkage during storage was reduced from 10 to 5% by weight.
While the treatment of potato tubers has been discussed in particular above, the invention can also be applied to the treatments of germinating, edible roots. In addition to potato tubers, sweet potatoes and yams are also subject to germination. These too can be treated with isopropyl N - 3 - chlorophenyl carbamate. Edible roots such as beets, carrots, white ones. Beets, turnips, and radishes can also be improved with the treatment.
The present invention has been described in terms of the details of particular embodiments and is in no way limited or limited thereby.
PATENT CLAIMS:
1. A method for treating potatoes, in particular to prevent sprouting, using isopropyl - N - 3 - chlorophenyl carbamate, characterized in that the carbamate is dissolved in a high-boiling organic solvent, this solution in the form of tiny droplets with a particle size below 10 / l, preferably less than 5 j. t, is dispersed in a gas stream, whereupon this gas stream is fed to a circulating air stream which has a temperature below that of the dispersion, preferably between 15 and 210C and is in circulating contact with the potatoes, the isopropyl-N-3-chlorophenylcarbamate from the gas flow is deposited on the potatoes.