CH718581B1 - Verfahren zur Reduktion von Eisensulfid in gekochten Eiern. - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reduktion der Eisensulfid-Bildung in gekochten Eiern. Das erfindungsgemässe Verfahren beinhaltet die Verfahrensschritte der Sortierung, der Lagerung, des Aufwärmens, des Kochens und der Abkühlung der Eier und ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kerntemperatur der Eier unabhängig deren Grösse während den Verfahrensschritten des Aufwärmens, des Kochens und der Abkühlung derselbe Temperaturverlauf aufweist und dass die maximale Kerntemperatur der Eier während dem Kochvorgang zwischen 70°C und 75°C liegt.

Description

Technisches Gebiet

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reduktion von Eisensulfid in gekochten Eiern auf der Grundlage eines kontrollierten Kochvorgangs und einer kontrollierten Kerntemperatur.

Stand der Technik

[0002] Das Vorkommen von Eisensulfid und den dadurch hervorgerufenen unschönen braun/grau/blau-schwarzen Verfärbungen in gekochten Eiern ist ein bekanntes Problem. Derzeit gibt es jedoch nur wenig kontrollierbare Ansätze, um der Bildung von Eisensulfid entgegenzuwirken.

[0003] Die Eisensulfid-Bildung ist auf die im Eiklar vorkommenden schwefelhaltigen Aminosäuren Cystein und Methionin, sowie durch das an das Protein Phosvitin gebundene Eisen (Fe<2+>) im Dotter zurückzuführen. Der Eisengehalt im Eiklar liegt im Mittel bei ca. 0.0001 Gew.-%, während er im Dotter mit ca. 0.0085 Gew.-% wesentlich höher ist. Bei einem Ei von 63 g und einem Dotteranteil von 27% resultiert somit der Gesamtgehalt an Eisen im Dotter bei etwa 1.45 mg und 0.04 mg im Eiklar. Der Eisengehalt im Ei kann sich von Henne zu Henne stark unterscheiden, ist jedoch bei Eiern derselben Henne relativ konstant. Zudem kann der Eisengehalt der Eier durch die Fütterung nur marginal beeinflusst werden. Ab einer Temperatur von ca. 70°C, d.h. beim Kochprozess der Eier, werden die in den Aminosäuren Cystein und Methionin vorhandenen Disulfid- und Schwefelwasserstoff-Brücken aufgebrochen, der in diesen Aminosäuren gebundene Schwefel wird dadurch freigesetzt und reagiert mit Wasser zu Schwefelwasserstoff (H2S). Cystein + H2O → Serin + H2S

[0004] Im Dotter wird durch die Temperaturerhöhung Eisen (Fe<2><+>) aus dem Phosvitin freigesetzt, was zu einer Zunahme des freien (reaktionsfähigen) Eisen im Dotter fuhrt.

[0005] An der Oberflache des Dotters kann das freigesetzte Eisen anschliessend mit dem Schwefelwasserstoff aus dem Eiklar zu Eisensulfid reagieren. Fe<2⊕>+ H2S → FeS + 2 H<⊕>

[0006] Des Weiteren wechselt bei einer Temperatur von ca. 70°C der pH-Wert des Dotters in den alkalischen Bereich, was die Bildung von Eisensulfid ebenfalls begunstigt. Ebenso wie die Temperatur, beeinflusst auch die Lagerung den herrschenden pH-Wert im Ei. Je langer die Lagerung der Eier dauert, desto alkalischer wird der pH-Wert im Ei. Die unter anderem durch den pH-Anstieg versursachten chemischen und physikalischen Eigenschaften des Eiklars fuhren zu einer Verlängerung der Gerinnungszeit und somit des Kochprozesses. Dies wiederum fuhrt zu einer Erhöhung des Anteils an Schwefelwasserstoff im Eiklar und der Bildung von freien, reaktionsfähigen Eisen-Ionen im Dotter und zu einer höheren Eisensulfid-Bildung. Des Weiteren kann sich bei einer längeren Lagerungsdauer der Dotter dezentrieren was zur Folge hat, dass Eiklar, welches im Vergleich zum Dotter eine höhere Gerinnungstemperatur hat, in der Eimitte vorliegt, wodurch die Kochdauer ebenfalls verlängert werden muss und die Eisensulfid-Bildung zusatzlich, wie oben bereits beschrieben, fördert.

[0007] In den Mengen, wie es im gekochten Ei vorkommen kann, ist Eisensulfid gesundheitlich unbedenklich. Ab einer bestimmten Ausprägung kann es, nebst den optischen Veränderungen (braun/grau/blau-schwarzen Verfärbungen, grauer Rand) zu geruchlichen und geschmacklichen Veränderungen führen (schwefliger Geruch/Geschmack). Oftmals werden vom Konsumenten die durch Eisensulfid verursachten optischen und/oder geruchlichen und geschmacklichen Veränderungen abgelehnt, da sie als verdorben, ungeniessbar oder als Eier minderer Qualität eingestuft werden. Dadurch werden viele Eier ungerechtfertigterweise weggeworfen, was wiederum zu zusätzlichem Food Waste führt.

Darstellung der Erfindung

[0008] Die Lagerdauer der Eier ist jedoch von verschiedenen Faktoren wie beispielsweise von der Produktionsauslastung, der Produktionsmenge oder der saisonalen Nachfrage nach Eiern abhängig, und somit nur bedingt beeinflussbar.

[0009] Es ist daher die allgemeine Aufgabe der Erfindung, den Stand der Technik im Bereich der Reduktion von Eisensulfid in gekochten Eiern weiterzuentwickeln und vorzugsweise einen oder mehrere Nachteile des Standes der Technik zu überwinden. In vorteilhaften Ausführungsformen werden gekochte Eier bereitgestellt, welche gegenüber gekochten Eiern aus dem Stand der Technik deutlich weniger Eisensulfid aufweisen.

[0010] Die allgemeine Aufgabe der Erfindung wird durch den Gegenstand des unabhängigen Patentanspruches gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich jeweils aus den abhängigen Patentansprüchen sowie der Offenbarung insgesamt.

[0011] Das erfindungsgemässe Verfahren zur Reduktion von Eisensulfid in gekochten Eiern umfasst die folgenden Schritte: a) Sortierung der Eier nach Grösse, b) Lagerung der Eier, c) Vorwärmen der Eier im Kocher für 1 min bis 14 min bei einer Temperatur zwischen 50°C bis 60°C, d) Kochen der Eier für 7 min bis 14 min bei einer Temperatur zwischen 92°C bis 95°C, e) Abkühlung der in Schritt d) gekochten Eier.

[0012] Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kerntemperatur der Eier unabhängig ihrer Grösse während der Verfahrensschritte c), d) und e) denselben Temperaturverlauf aufweist (Figur 3) und dass die maximale Kerntemperatur der Eier während dem Verfahrensschritt d) zwischen 70°C und 75°C liegt.

[0013] Der Verfahrensschritt der Sortierung umfasst die Warenannahme, die Sortierung der Eier nach Grösse in verschiedene Grössenklassen sowie die Standzeit der Eier vor und nach der Sortierung und kann bei einer Temperatur zwischen 10°C und 25°C, bevorzugt zwischen 1 5°C und 20°C erfolgen. Die Dauer der Sortierung inklusive Warenannahme und Standzeit, d.h. der Zeitraum innerhalb dessen die Ware angenommen und die Sortierung durchgeführt wird, kann zwischen 0.5. bis 10 Tagen, bevorzugt zwischen 0.5 und 3 Tagen betragen. Eine Sortierung der Eier in Grössenklassen dient dazu, dass die Eier während des Aufwärmens, Kochens und Abkühlens denselben Temperaturverlauf über die Zeit aufweisen und die Eier mit einer je nach Grösse minimal benötigten Kochtemperatur und Kochdauer gekocht werden können.

[0014] Je nach Produktionsauslastung und Produktionsmenge an Eiern, werden die Eier vor der Durchführung der Verfahrensschritte c), d) und e) gelagert. Der Verfahrensschritt der Lagerung kann die Zwischenlagerung nach der Sortierung der Eier, den Transport ins Kühllager, die Kühllagerung, die Auslagerung aus der Kühllagerung, den Rücktransport, die Zwischenlagerung nach dem Rücktransport sowie die Lagerung zur Akklimatisierung umfassen. Typischerweise wird eine möglichst kurze Lagerungszeit bei jedem einzelnen Lagerungsschritt bevorzugt.

[0015] Die Zwischenlagerung nach der Sortierung sowie die Zwischenlagerung nach dem Rücktransport können bei einer Temperatur zwischen 15°C und 18°C während 1 bis 10 Tagen, bevorzugt während 1 bis 5 Tagen erfolgen. Vorzugsweise erfolgt der der Transport ins Kühllager sowie der Rücktransport aus dem Kühllager bei einer Temperatur zwischen 10°C und 25° und einer Dauer von bis zu 0.5 Tagen.

[0016] Die Kühllagerung der Eier erfolgt vorzugsweise bei etwa 80% relativer Luftfeuchtigkeit, einer Temperatur zwischen 2°C und 4°C und einer Dauer von 1 bis 5 Monaten, bevorzugt von 1 bis 2 Monaten. Die Auslagerung erfolgt anschliessend an die Kühllagerung bei einer Temperatur von 1 5°C und einer Dauer von 48 bis 72 Stunden. Die anschliessende Akklimatisierung erfolgt vor dem Vorwärmen der Eier - Verfahrensschritt c) - und wird vorzugsweise bei einer Temperatur zwischen 18°C und 20°C während einer Dauer von höchstens 72 Stunden durchgeführt.

[0017] Anschliessend an die Akklimatisierung, respektive an den Verfahrensschritt der Lagerung, erfolgt mit Verfahrensschritt c) das Vorwärmen sowie mit Verfahrensschritt d) das Kochen der Eier. In diesen beiden Verfahrensschritten werden die Eier je nach Grössenklasse bei unterschiedlicher Temperatur sowie Dauer behandelt, damit eine für die entsprechende Grössenklasse jeweils möglichst kurze Vorwärm- und Kochzeit sowie eine möglichst tiefe Vorwärm- und Kochtemperatur benötigt werden. Das Vorwärmen der Eier erfolgt für 1 min bis 14 min bei einer Temperatur zwischen 50°C bis 60°C, wobei die Zeitdauer sowie die Temperatur der Vorwärmung von der Grösse der Eier, respektive der Grössenklasse abhängig ist. Das Kochen der Eier erfolgt für 7 min bis 14 min bei einer Temperatur zwischen 92°C bis 95°C, wobei die Zeitdauer sowie die Temperatur des Kochens ebenfalls von der Grösse der Eier, respektive der Grössenklasse abhängig ist. Die Temperatur und Dauer werden jedoch so gewählt und aufeinander abgestimmt, dass die maximale Kerntemperatur der Eier zwischen 70°C und 75°C, bevorzugt zwischen 70°C und 73°C liegt. Dies wirkt einer Eisensulfid-Bildung entgegen, da bei einer erhöhten Kochtemperatur und einer längeren Dauer der Kochzeit mehr Schwefelwasserstoff im Eiklar gebildet und Eisen im Dotter freigesetzt wird, was wiederum zu einer erhöhten Eisensulfid-Bildung führen kann. Des Weiteren kann durch das Sortieren der Eier nach Grössenklasse der Verlauf der Kerntemperatur der Eier besser kontrolliert werden. So weisen alle Eier während der Vorwärm- und Kochzeit denselben Kerntemperaturverlauf auf, wobei die maximale Kerntemperatur zwischen 70°C und 75°C, bevorzugt zwischen 70°C und 73°C liegt.

[0018] Da während der Erhitzung des Eiinhalts durch die Verfahrensschritte c) und d) eine Überdruck-Situation im Ei besteht, wird der im Eiklar gebildete Schwefelwasserstoff vom Dotter, und somit vom freigesetzten Eisen, mehrheitlich ferngehalten, was dazu führt, dass während der Erhitzung nur wenig Eisensulfid gebildet wird. Sobald die Temperatur im Ei jedoch zu sinken beginnt, entsteht eine Unterdruck-Situation und der im Eiklar gebildete Schwefelwasserstoff diffundiert durch den Unterdruck zur Dotteroberfläche sowie durch die Dottermembran hindurch in den Dotter hinein (Figur 2). Dies führt dazu, dass der Schwefelwasserstoff an der Dotteroberfläche und im äusseren Bereich des Dotters mit dem im Dotter freigesetzten Eisen zu Eisensulfid reagiert. Die Reaktion zwischen Schwefelwasserstoff und freiem Eisen zu Eisensulfid dauert so lange an, wie sich das Ei in Abkühlung und somit in einer Unterdruck-Situation befindet. Folglich wirkt eine, während dem Kochvorgang kontrollierte und maximale Kerntemperatur zwischen 70°C und 75°C einer Eisensulfid-Bildung entgegen, da eine maximale Kerntemperatur zwischen 70°C und 75°C im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten Kerntemperaturen von 80°C bis 82°C, zu einer Verkürzung der Abkühlungs- und somit der Unterdruckzeit führt.

[0019] Ein weiterer Vorteil der maximalen Kerntemperatur zwischen 70°C und 75°C beim Kochvorgang ist, dass in der Mitte des Dotters, d.h. im Dotter zentriert, eine sogenannte Perle aus nicht festem Eigelb in der Grösse von 1 mm bis 2 mm bestehen bleibt, wobei der hier verwendete Begriff „Perle“ bedeutet, dass in der Mitte des Dotters ein kugelförmiger Anteil an Dotter (auch Bildungsdotter genannt) mit einem Durchmesser von ca. 1 mm bis 2 mm nicht fest gekocht wird.

[0020] Optional können die gekochten Eier anschliessend an den Verfahrensschritt des Kochens, d.h. zwischen Verfahrensschritt d) „Kochen der Eier“ und Verfahrensschritt e) „Abkühlung der in Schritt d) gekochten Eier“ gefärbt werden.

[0021] Anschliessend an den Verfahrensschritt d) folgt das Abkühlen der gekochten Eier unter Verfahrensschritt e). Die Abkühlung beginnt zwischen 2 min bis 10 min nach dem Kochprozess und kann passiv bei Raumtemperatur erfolgen, d.h. die Eier werden nach dem Kochen bei Raumtemperatur gelagert, bis die gewünschte Kerntemperatur erreicht ist. Vorzugsweise wird die Abkühlung so lange durchgeführt, bis die Kerntemperatur der Eier bei Raumtemperatur, d.h. bei ca. 22°C bis 25°C liegt und somit keine Unterdruck-Situation mehr vorliegt und kann zwischen 3 h und 72 h dauern. Durch die Sortierung der Eier nach Grössenklasse weisen die gekochten Eier auch im Verfahrensschritt der Abkühlung einen gleichen Kerntemperaturverlauf auf, wodurch die Abkühlung, respektive die Unterdruck-Situation, und somit die Eisensulfid-Bildung in den einzelnen Eiern besser kontrolliert werden kann.

[0022] In weiteren Ausführungsformen erfolgt das Abkühlen der Eier aktiv durch einen Kühlprozess vorzugsweise im Luftstrom für 5 min bis 15 min, vorzugsweise für 10 min bei einer Temperatur des Luftstroms zwischen 8°C und 25°C, bevorzugt bei max. 10°C, wobei der aktive Kühlprozess ebenfalls von der Grösse der Eier, respektive deren Grössenklasse abhängig sein kann.

[0023] Es versteht sich zudem, dass der aktive Kühlprozess mittels Luftstrom mit der passiven Kühlung bei Raumtemperatur kombiniert werden kann. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn für eine Erstabkühlung bis zu einer gewünschten Temperatur eine aktive Kühlung mittels Luftstrom eingesetzt wird, und anschliessend die Eier bei Raumtemperatur gelagert werden, bis die Kerntemperatur der Eier Raumtemperatur, d.h. 22°C bis 25°C, erreicht hat.

[0024] Technisch am effizientesten wäre die aktive Kühlung mittels Wasser, wobei der aktive Kühlprozess mittels einem Wasserbad oder mit fliessendem Wasser, d.h. die Eier werden zur Kühlung mit Wasser abgespült, erfolgen könnte. Diese Art der Kühlung ist jedoch aus hygienischen Gründen unzulässig. Durch den während der Abkühlung entstehenden Unterdruck kann es zu einer Kontamination des Eiinneren mit Kühlwasser kommen, welches durch die poröse Eischale dringt. Die aktive Kühlung muss entsprechend wie oben beschrieben unter Vermeidung von Wasserbad oder fliessendem Wasser erfolgen.

[0025] In einem weiteren Aspekt bezieht sich die Erfindung auf Eier, welche gemäss dem oben beschriebenen Verfahren produziert wurden.

Kurze Erläuterung der Figuren

[0026] Anhand dem in der Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel und der dazugehörigen Beschreibung werden Aspekte der Erfindung näher erläutert. Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm gemäss einer Ausführungsform der Erfindung; Fig. 2 zeigt eine Schematische Darstellung der Eisensulfid-Bildung im Ei; Fig. 3 zeigt den Verlauf der Kerntemperatur im Ei während dem Verfahren gemäss zweier Ausführungsformen der Erfindung.

Wegezur Ausführung der Erfindung

[0027] Das in Figur 1 dargestellte Blockdiagramm zeigt eine Ausführungsform der Verfahrensschritte zur Reduktion von Eisensulfid in gekochten Eiern. Das Verfahren umfasst die Schritte der Sortierung, der Lagerung, der Vorwärmung, des Kochens sowie der Abkühlung der Eier. Des Weiteren umfasst der in dieser Ausführungsform gezeigte Schritt der Lagerung die Zwischenlagerung, den Transport ins Kühllager, die Kühllagerung, die Auslagerung, der Rücktransport, die erneute Zwischenlagerung sowie die Akklimatisierung der Eier.

Claims (4)

1. Verfahren zur Reduktion von Eisensulfid in gekochten Eiern, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: a) Sortierung der Eier nach Grösse, b) Lagerung der Eier, c) Vorwärmen der Eier im Kocher für 1 min bis 14 min bei einer Temperatur zwischen 50°C bis 60°C, d) Kochen der Eier für 7 min bis 14 min bei einer Temperatur zwischen 92°C bis 95°C, e) Abkühlung der in Schritt d) gekochten Eier; dadurch gekennzeichnet, dass die Kerntemperatur der Eier unabhängig deren Grösse während der Verfahrensschritte c), d) und e) denselben Temperaturverlauf aufweist und dass die maximale Kerntemperatur der Eier während dem Verfahrensschritt d) zwischen 70°C und 75°C liegt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Abkühlung - Verfahrensschritt e) der Eier aktiv durch einen Kühlprozess, vorzugsweise im Luftstrom, für 5 min bis 15 min, vorzugsweise für 10 min bei einer Temperatur des Luftstroms zwischen 8°C und 25°C, bevorzugt bei max. 10°C erfolgt.

3. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die in Schritt d) gekochten Eier nach dem Kochen gefärbt werden.

4. Eier, produziert gemäss dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3.