Gefriertrocknungsverfahren für Fleisch Für die Haltbarmachung von Lebensmitteln ist Trocknung das bevorzugte Verfahren. Bakteriolo gische oder enzymatische Zersetzungsprozesse können hierbei unter geeigneten Bedingungen ausgeschaltet werden. Ausserdem stellt der Gewichtsverlust des Produktes einen weiteren Vorteil dar.
Fast alle Lebensmittel haben sich bisher mit Erfolg trocknen lassen. Eine Ausnahme bildet jedoch das Fleisch. Die Ursache für die schlechten Resultate liegen vor allem in der Eiweissnatur der zellulären wie der faserigen Bauelemente der Muskulatur. Daher verlieren vor allem die Myosinmoleküle bei den ge bräuchlichen Trocknungsverfahren ihre kolloidale Dispersion und beginnen zu koagulieren. Es gelingt daher nicht, wie bei den meisten anderen Lebens mitteln, die Diffusion des Wassers während der Trocknung so zu beeinflussen, dass es an der Oberflä che verdampft, ohne dass dabei ein hartes, zusammen geschrumpftes und nur schwer wieder mit Wasser zu durchfeuchtendes Produkt entsteht.
Vielmehr tritt eine Denaturierung der Eiweissmoleküle ein, wobei das Trocknungsprodukt neben der Zerstörung von En zymen weitere chemische Veränderungen erleidet. Es ist demnach äusserst wichtig, ein wirtschaftliches Ver fahren zu finden, welches eine Überführung von Fleisch in eine lagerfähige Trockenform unter Erhal tung seiner wichtigsten Eigenschaften als Nahrungs mittel ermöglicht.
An sich erscheint das Verfahren der Gefrier trocknung geeignet, die hinsichtlich Geschmacksqua lität, Aromagehalt und vor allem an die Wiederd'urch- feuchtbarkeit des getrockneten Fleisches zu stellenden Anforderungen zu erfüllen. Der entscheidende Nach teil dieses Verfahrens in seiner bisherigen Form ist die lange Dauer des Trocknungsprozesses, die das Verfahren so verteuert, dass es trotz seiner allgemein anerkannten Vorzüge praktisch schwer realisierbar ist. Dies wird in der Fachliteratur an verschiedenen Stellen ausführlich dargelegt. So z.
B. in R. Gane: Freeze-drying of foodstuffs ; in Freezing and drying, report of a symposion, held June 1951 .
Als allgemein anerkannte Lehre gilt demnach, dass bei der Gefriertrocknung von Lebensmitteln ein lagerfähiges Produkt nur entsteht, wenn die Trock nung bis zu einem Restfeuchtigkeitsgehalt von 1 oder maximal 21/o fortgeführt wird. Diese Regel ist durch zahlreiche Untersuchungen bestätigt worden. In USA ist durch Gesetz festgelegt, dass getrocknete Lebens mittel, also auch Fleisch, keine grössere Restfeuchtig- keit als 1% aufweisen dürfen.
Eigene Untersuchungen haben nun gezeigt, dass eine solche Vorschrift zwar für die meisten Lebens mittel sinnvoll ist, während Fleisch eine Sonder stellung einnimmt. Versuche mit Thrombokinase- extrakten lieferten beispielsweise das Ergebnis,
dass bei einem Feuchtigkeitsgehalt zwischen 2 und 3 % die Enzympräparate schon nach wenigen Monaten unbrauchbar wurden und bei einer Restfeuchtigkeit von 8% nach wenigen Wochen bereits unbrauchbar waren.
Das Verfahren gemäss der vorliegenden Erfindung vermeidet die aufgezeigten Nachteile und liefert durch Gefriertrocknung ein haltbares und für die Ernährung geeignetes Trockenfleisch mit einem Restfeuchtigkeits gehalt zwischen 6 und 15 %.
Das erfindungsgemässe Gefriertrocknungsverfah ren für Fleisch ist dadurch gekennzeichnet, dass man das zu trocknende Fleisch zur Erhaltung der Zellstruk- tur zuerst einem Einfrierungsvorgang unterwirft, wobei der kritische Temperaturbereich zwischen + 2 und - 4 C in kürzerer Zeit als 15 Minuten durchfahren wird, wobei die Gefriertrocknung, bei welcher an der Oberfläche das zu trocknenden Fleisches Temperatu ren zwischen - 5 und - 8 C herrschen, abgebro- chen wird,
sobald eine Restfeuchtigkeit zwischen 6 und 15% erreicht ist.
Zwei Ausführungsformen der Erfindung werden im folgenden beispielsweise geschildert.
Die erste Ausführungsmöglichkeit der Erfindung besteht darin, dass man den Einfrierungsvorgang durch Wärmeentzug aus dem Trockengut mittels eines Kühl mittels bewerkstelligt, wobei die Temperaturabsen kung zwischen + 2 und - 4 C innerhalb weniger als 15 Minuten erfolgt und erst dann mit der Ab sublimation des Eises aus dem gefrorenen Fleisch beginnt.
Die zweite Ausführungsform besteht darin, dass man den Einfrierungsvorgang gleichzeitig mit der Evakuierung des Trocknungsgefässes beginnen lässt, wobei man auch hier die Temperaturabsenkung zwi schen + 2 und - 4 C innerhalb weniger als 15 Mi nuten durch Verdampfung eines entsprechenden An teiles des im Fleisch enthaltenen Wassers erzeugt.
Bei beiden Ausführungsformen wird für die Ein haltung aller weiter vorne für das erfindungsgemässe Verfahren als charakteristisch angegebenen Bedin gungen gesorgt.
Anhand der Zeichnung soll nun ein wichtiger Vor teil des erfindungsgemässen Verfahrens erläutert werden.
Es war sehr überraschend, d'ass entgegen den bis herigen Ansichten auch eine Restfeuchtigkeit von 6 bis 15111a die Lagerfähigkeit und den Geschmack des gefriergetrockneten Fleisches nicht beeinträchtigt, so dass das Verfahren nach Erreichen dieser Rest feuchtigkeitswerte abgebrochen werden kann.
Dadurch ergibt sich aber ein wesentlicher tech nischer Fortschritt, da gerade zur Erreichung der kleinen Restfeuchtigkeit von etwa 1 bis 2% lange zusätzliche Trocknungszeiten benötigt werden. Dies zeigt die graphische Darstellung der Zeichnung, wobei über der Trocknungszeit die Restfeuchtigkeit für eine bestimmte Fleischsorte (Hühnerfleisch) aufgetragen ist.
Das erfindungsgemässe Verfahren erlaubt daher eine wesentlich bessere Ausnützung der Gefriertrock- nungsanlage, da es mit relativ kurzen Verweilzeiten des Fleisches in der Anlage auskommt. Hierdurch wird eine wirtschaftliche Anwendung des Gefrier trocknungsverfahrens für die Haltbarmachung von Fleisch überhaupt erst ermöglicht. Wie bereits be merkt, soll nach der Erfindung das Gefriertrocknungs- verfahren so gesteuert werden, dass sich an der Oberfläche des Fleisches Temperaturen zwischen - 5 bis - 8 C ergeben.
Diese Werte liegen viel höher als die für andere Stoffe üblicherweise zuge lassenen. Eingehende Versuche haben gezeigt , dass auch hierbei keine Verschlechterung der Lager- und Gebrauchseigenschaften des gefriergetrockneten Flei sches eintreten. Es wird somit durch das erfindungsge mässe Verfahren noch eine weitere Senkung der Her stellungskosten erreicht, da eine tiefere Oberflächen temperatur eine weitere zusätzliche Energiezufuhr bedeuten wiirde. Das erfindungsgemässe Verfahren ermöglicht es, den Trocknungsvorgang in etwa ein Drittel der nach bisherigem Stand d'er Technik er forderlichen Zeit zu beenden.
Das bedeutet bei ge gebener Einrichtung eine Verdreifachung der Pro duktion.
Nach Abschluss des Gefriertrocknungsverfahrens kann das Fleisch unmittelbar in entsprechende aromadichte Hüllen verpackt werden. Als Ver packungsmaterial kommen vor allem geeignete Kunst stoffe in Frage. Die Verpackung kann dabei so ge wählt werden, dass sich die eingestellte Restfeuchtig keit während der Lagerzeit nicht mehr verändert. Es kann aber unter Umständen schwierig und kostspielig sein, eine so absolut dichte Verpackung durchzu führen, in der sich der Restfeuchtigkeitsgehalt nicht mehr merklich verändert.
Für viele Zwecke ist es daher einfacher, die Gefriertrocknung bis zu etwas geringeren Restfeuchtigkeiten durchzuführen, und zwar bis zu solchen Werten, die der zulässigen Rest feuchtigkeit von 1511/o entsprechen, vermindert um die Feuchtigkeitsprozente, die während der vorge sehenen Lagerzeit hinzutreten.
Ist es also beispiels weise bekannt, dass das Fleisch in einer bestimmten Verpackung während sechs Monaten 3% Feuchtig- keit aufnimmt, so trocknet man zunächst auf 1211/o Restfeuchtigkeit und hat damit die Sicherheit,
dass nach Ablauf der zulässigen Lagerzeit noch immer ein einwandfreies Produkt mit maximal 15% Rest- feuchtigkeit vorliegt.
Das Gefriertrocknungsverfahren kann selbstver ständlich bei entsprechender Ausbildung der Ver packung auch bereits in der offenen Verpackung aus geführt werden. Die Verpackung ist dann nach Been digung des Gefriertrocknungsverfahrens zu ver schliessen.