CN107404912A - 用于烹饪和消毒的方法 - Google Patents

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Abstract

提供了对安置在密封包装中的食品进行烹饪和消毒的方法，所述密封包装包括在20‑200mbar的超大气压力下打开的单向阀，所述方法包括以下步骤：a)将所述密封包装加热以烹饪所述食品；b)使来自步骤a)的所述密封包装经过亚大气压力，以使气体通过所述阀离开所述密封包装；和c)在超大气压力下对来自步骤b)的所述密封包装进行压热处理。

Description

用于烹饪和消毒的方法
发明技术领域
本公开内容涉及对包装食品(包装食物，packed food)进行烹饪和消毒的领域。
背景
包装食品的消毒目前通常通过将气密性包装暴露于高于100℃的温度来实现，其中使用反压力以防止包装爆炸。
为了巴氏灭菌的目的，进行在气密性密封包装中的烹饪(通常称为真空烹饪法)，以增加在制备后的保存期。
食品的巴氏灭菌定义为细菌的7-log减少。消毒定义为细菌和孢子的12-log或更高的减少。对于未定义的(例如混合的)食品的巴氏灭菌来说，经常需要等同于90℃持续10分钟的巴氏灭菌，以获得至少一个月的在冷冻配送中的保存期。
此外，感官气味的释放对于许多食物来说是非常重要的，如例如蔬菜、鱼肉(特别是多脂鱼肉)、转化的肉(transformed meat)(例如肉批(肉酱，))等。对于这些产品来说，需要在用于真空烹饪或消毒的气密性包装前的预烹饪，以释放这些气体(芳香气味)。
概述
因此，本发明的一个目的在于提供一种对安置在密封包装中的食品进行烹饪和消毒的方法，所述方法减轻与目前已知的方法相关的缺陷的全部或至少一些，如感官气味的管理和过程效率低下。术语示例性的在下文中解释为用作实例、情形或举例说明。
此目的借助于在所附权利要求中限定的方法达成。
作为本发明的一个方面，提供了一种对安置在密封包装中的食品进行烹饪和消毒的方法，所述密封包装包括在20-200mbar的压力差下打开的单向阀，所述方法包括以下步骤：
a)将所述密封包装加热以烹饪所述食品；
b)使来自步骤a)的密封包装经过亚大气压力(负压或真空，sub-atmosphericpressure)，以使气体通过所述阀离开所述密封包装；和
c)在超大气压力(supra-atmospheric pressure)下对来自步骤b)的密封包装进行压热处理(高压灭菌，autoclaving)。
由此，提供了一种简单且能量有效的用于对密封包装中的食品进行烹饪和消毒或高阶巴氏灭菌(高度巴氏灭菌，high degree pasteurization)的方法，其有效地去除感官气味。密封包装可以是包含塑料的包装。例如，包装可以是用塑料膜密封的。在一个示例性实施方案中，包装是用塑料膜密封的塑料托盘。此方法允许通过利用热力学效应在密封包装仍然相对温热的同时将气味和/或气体从密封包装释放。在本文的上下文中，压热处理被理解为在压力下施加热，例如借助于压力下的蒸汽或者放置在压热器(高压釜或高压灭菌器，autoclave)中进行消毒/巴氏灭菌。
包装还包括在20-200mbar如20-150mbar的压力差下打开的单向阀。这样的单向阀可商购获得并且例如由Valvopack/Nutripack(参见例如WO0109003)和Micvac(参见例如WO02087993、WO03076302、WO03078266、WO04106190、WO04045985、WO07091951和WO13004586)提供。
步骤b)的亚大气压力优选为低于大气压力至少100毫巴(mbar)，如低于大气压力至少200、300、400或500mbar(的压力)。在一个示例性实施方案中，该压力从未低于500mbar，以符合某些法律法规。然而，步骤b)的亚大气压力也可以为低于大气压力至少600、700、800或840mbar。
本发明的发明人人已经认识到，通过使用具有单向阀的食品包装，人们可以在消毒之前预烹饪并且释放气味，而不是必须重新包装食品。根据本发明的方法，首先将包装的食品加热到烹饪温度，50-110度，如例如55-80℃或60-75℃，随后是真空阶段，在该阶段中在烹饪期间释放的气体和氧通过所述阀除去。然后，将包装暴露于反压力(counterpressure)和高于100℃的温度，以达到用于长保存期的消毒或高巴氏灭菌值。烹饪阶段、真空阶段和消毒阶段可以在相同的压热器中进行。
在一个示例性的实施方案中，在步骤c)中，温度为至少110℃，如至少120℃。
在烹饪后在包装中存在的氧和气态气味可以在随后的热消毒期间与食品产品发生化学反应，并且不期望地改变食品产品的感官廓线(分布曲线，profile)。然而，根据本公开内容的方法，这样的氧和气味通过在烹饪阶段a)和消毒阶段c)之间的真空阶段b)除去。因此，真空阶段的效果在于包装变得真空化(抽真空，vacuumize)。通过在消毒阶段c)(其在超大气压力下进行)之后在没有冷却包装的情况下释放压力，可实现包装的进一步真空化。
在目前已知的方法和系统中，食品包装在将包装密封的同时已被真空化，但是在这样的情况下，在烹饪期间释放的气味/散发香气(off-aroma)停留在包装内。此外，在密封阶段中形成真空对于某些产品来说是棘手的，因为存在着液体或产品在密封中结束，从而降低密封的强度的风险。此外，还已知的是，在已经将食品烹饪后将它进行包装和消毒。在这样的情况下，食品产品经常在烹饪和加热消毒之间被冷却至相当大的程度。这样的间歇性冷却浪费能量。此外，这经常导致食品产品的味道和质地受损。
相反，在本发明的烹饪和压热处理之间的真空阶段通常将食品产品的温度降低仅仅几度，如2℃，从而增加过程的能量效率。
本发明的发明人已经用市面上的具有20-150mbar的打开压力的多种阀进行了试验。对于在某些包装中的某些产品，当达到了食品产品的所需核心温度时，阀未打开，除非如本公开内容的方法中那样改变环境压力。
例如，如果将密封的食品包装在烤箱中加热以使包装内的气相温度达到72℃，则水蒸气的分压为345mbar。加上在此温度下包装内的空气的膨胀，打开压力为150mbar的阀应打开。然而，已经证实，对于许多应用来说不是这样。阀不能打开的原因可能在于包装的材料伸展/膨胀，从而增大包装的体积并且阻止内部压力达到打开阈值。对于具有柔性密封如塑料膜的刚性包装或者完全柔性塑料包装来说，尤其如此。散发香气和液体因此可以停留在包装内部，即使温度为120-130℃。如果包装中的温度进一步升高，则阀可能会打开，但是在这种情况下，食品产品将会被过度烹饪。另一个问题在于，大部分可获得的阀是由塑料构成的，并且不能耐受高于140℃的温度。
在本发明的另一个实施方案中，在密封包装中的气相温度在步骤a)期间从未超过90℃。例如，它可以从未超过85、80、75或70℃。这可以通过控制步骤a)期间的环境温度和随后的亚大气压力来实现。
在步骤a)中，可以将密封包装例如加热5-180min的时间段。此外，步骤a)在大约大气压力下进行。
在本发明的其他实施方案中，步骤b)和c)可以在能够产生并维持步骤b)的亚大气压力的压热器中进行。这样的压热器例如由Astell市售。此外，步骤a)可以在相同的压热器中进行。适合于步骤a)、b)和c)的压热器包括：
限定能够接纳食品包装的腔体(空腔，cavity)的外壳，其中所述外壳能够维持所述腔体中的超大气压力和亚大气压力；
用于在腔体中提供蒸汽的蒸汽发生装置；
用于加热放置在腔体中的包装的至少一个加热元件，该至少一个加热元件不是蒸汽发生装置的一部分；
用于在腔体中循环气体的叶片装置(风扇装置，fan arrangement)；和
可连接至用于从腔体抽出气体的真空源的气体出口。
压热器还可以包括连接至气体出口的真空泵。
在又一个示例性实施方案中，所述方法还包括以下步骤：
d)释放压力以获得在来自步骤c)的包装中的食品的急速冷却并且使得气体通过所述阀离开来自步骤c)的密封包装。
因此步骤d)导致所述包装在压热处理/消毒步骤之后进一步真空化。此外，它还增加了在输出和能量两方面的过程效率，因为减少了用于冷却的时间并且可以在压热器/烤箱仍然相对温热的同时对它们进行加载。在常规系统中，为了保持包装不破裂，将包装在压热器/烤箱内冷却更长的持续时间。
步骤d)可以例如在也用于步骤c)且任选地用于步骤b)的压热器中进行。这样的压热器的实例是以上提及的由Astell市售的一种或多种压热器。在一个实施方案中，步骤a)-d)全部都在相同的压热器中进行。
根据另一个示例性实施方案，所述方法还可以包括以下步骤：
e)进一步冷却来自步骤d)的包装，以使所述包装中的食品达到50℃以下，如40℃以下的温度。这是为了防止气味从包装内的食品进一步释放以及维持食品的味道和质地。步骤e)可以在大约大气压力下进行。
参照在下文中描述的实施方案，本发明将更加明显和得到阐明。
附图简述
参照附图，通过本发明的示例性实施方案的以下举例说明性和非限制性的详细描述，将更好地理解本发明的上述以及另外的目的、特征和优点，附图中：
图1示出了按照本发明的一个实施方案的方法的流程图。
图2示出了真空压热器的一个非限制性实施方案。
图3示出了真空压热器的另一个非限制性实施方案。
详细描述
现在在下文中将参照附图更充分地描述本发明，在附图中示出了本发明的示例性实施方案。然而，本发明可以以许多不同的形式体现，并且不应当被解释为受限于本文所陈述的实施方案；更确切地，提供这些实施方案是用于充分性和完整性，并且向本领域技术人员充分地传达本发明的范围。在整个描述中，相同标记指代相同要素。
图1显示根据本发明的一个示例性实施方案的对食品进行烹饪和消毒(或高阶巴氏灭菌)的方法的流程图。食品安置在密封包装中，所述密封包装具有在20-200mbar的压力差下打开的单向阀。密封包装中的食品可以例如包括蔬菜、鱼肉和/或转化肉，如肉批。因此所述方法中的包装可以通过将食品安置在包装中并随后将包装密封来制备。例如，可以将食品放置在托盘如塑料托盘中，随后将其用塑料膜密封。所述方法可以例如在压热器中进行，如将参照图2-3更详细地描述的。
所述方法包括将密封包装加热的步骤a)，以烹饪密封包装内的食品。加热步骤a)可以包括干加热、湿加热或它们的组合。因此，可以在第一时间段的至少一部分(即加热步骤a)的持续期间的至少一部分)期间施加蒸汽。
此外，进行使已经被加热的密封包装经过亚大气压力的步骤b)，以使气体通过单向阀离开密封包装。在步骤b)期间，密封包装的环境压力可以逐渐降低。这可以例如是如果使用真空压热器并且将气体出口直接耦接至正在运行的真空泵的情形。例如，压力可以从大气压力连续降低至目标亚大气压力，如低于大气压力500mbar。压力的较慢降低的益处在于可以防止包装中的剧烈沸腾。剧烈沸腾的一个问题在于所述阀可能受到污染并丧失其功能。因此，在一个实施方案中，在第一时间段之后压力减小的速率从未超过500mbar/分钟。例如，它可以从未超过250mbar/分钟。在一些实施方案中，它从未超过100mbar/分钟或50mbar/分钟。
备选地，压力在步骤b)期间可以是脉动的，以将更多的气体驱出到包装外。例如，压力可以在小的亚大气压力(如低于大气压力小于100mbar)和低于大气压力至少400mbar的压力之间变化。
当在步骤b)中使密封包装经过亚大气压力时，所述阀打开，并且将包装中的食品急速冷却，这可以防止过度烹饪。
此外，所述方法包括在超大气压力下将已在步骤b)中经过亚大气压力的密封包装进行压热处理的步骤c)。为了确保有效消毒，在步骤c)中包装的环境温度为高于100℃，如至少110℃，如至少120℃。典型的压热处理温度为121℃。例如，可以将环境温度维持在高于100、110或120℃持续至少10分钟。在步骤c)期间，当使用饱和蒸汽作为加热介质时，环境温度对应于环境压力。在一个实施方案中，在步骤c)期间压力是脉动的，以进一步通过单向阀挤出气体。例如，压力可以在至少0.5bar的小的超大气压力，如高于大气压力至少1bar之间变化。
此外，所述方法可以包括另外的释放压力的步骤d)，以通过经过阀(单向阀)离开密封包装的气体来获得来自步骤c)的包装中的食品的急速冷却。
接下来，所述方法还可以包括将来自步骤d)的包装进一步冷却的步骤e)，以使包装中的食品达到50℃以下的温度，如40℃以下。
图2显示了真空压热器100的一个非限制性实施方案。按照本发明的方法，真空压热器100适合用于对安置在密封包装101中的食品进行烹饪和消毒，该密封包装101包括在压力差下(通常在20-200mbar的压力下)打开的单向阀102。
真空压热器100包括外壳103，其限定能够接纳密封的食品包装101的腔体104。外壳103是可打开的，使得可以将物体，例如密封的食品包装101，放置在腔体104中并且可以从其中取出。外壳103被设计为在封闭构造下维持腔体104中的亚大气压力，其经常不太准确地被称为“真空”。外壳103因此设置有密封，以防止当在腔体104中提供亚大气压力时大量空气漏入。外壳103也被设计为在封闭构造下维持腔体104中的超大气(即高于大气)压力，这对于压热处理(如在本公开内容的方法的步骤c)中)来说是必要的。同样，密封防止泄漏。
真空压热器100还包括蒸汽发生装置105，其用于在腔体104中提供蒸汽。在本实施方案中，蒸汽发生装置包括与在腔体104的底部处的液体水105a接触的加热元件105b。当接通加热元件105b时，它使水105a沸腾并且在腔体104中提供蒸汽。因为腔体104是密封的，所以可以提供超大气压力和因此高于100℃的温度。
真空压热器还包括安置在腔体中的加热元件106。这些加热元件106不与在腔体104的底部处的液体水105a接触。因此加热元件106的目的不是产生蒸汽(它们不是蒸汽发生装置105的一部分)，而是用于为烹饪步骤，如本公开内容的方法的步骤a)，提供热。为了促进在这样的烹饪步骤期间的热传递，真空压热器还包括叶片装置107，其用于循环腔体中的气体。叶片装置107可以显著地缩短烹饪时间。促进热传递并由此缩短烹饪时间的备选或补充方式是在烹饪期间增加腔体104内的空气的湿度。
为了提供腔体104中的亚大气压力，如在本公开内容的方法的步骤b)中，外壳设置有气体出口108。此外，真空压热器100包括连接至气体出口108的真空泵109。真空泵109的另一端经由出口管线109b连接至排水系统(未示出)。真空压热器100还可以包括界面110，如屏幕，例如触摸屏，其提供关于真空压热器100的操作的信息。界面110也可以允许使用者对蒸汽压热器100中的操作进行编程。例如，使用者可以设置用于操作的温度廓线和/或压力廓线。这样的一个或多个廓线可以取决于包装食品的类型和厚度。
图2显示了真空压热器200的另一个非限制性实施方案。按照本发明的方法，真空压热器200适合用于对安置在密封包装101中的食品进行烹饪和消毒，该密封包装101包括在压力差(其通常为20-200mbar的压力差)下打开的单向阀102。
真空压热器200包括外壳103，其限定能够接纳密封的食品包装101的腔体104。外壳103是可打开的，使得可以将物体，例如密封的食品包装101，放置在腔体104中和将其取出。外壳103被设计为在封闭构造下维持腔体104中的亚大气压力，其经常不太准确地被称为“真空”。因此外壳103设置有密封，以防止当在腔体104中提供亚大气压力时大量空气漏入。外壳103还被设计为在封闭构造下维持腔体104中的超大气压力，这对于高于灭菌(如在本公开内容的方法的步骤c)中)来说是必要的。同样，密封防止了泄漏。
真空压热器200还包括蒸汽发生器205，其用于提供蒸汽。蒸汽发生器205包括水入口和蒸汽锅(锅炉，boiler)。蒸汽发生器205，其在本实施方案中安置在外壳104的外部，连接至外壳中的蒸汽入口205b，使得产生的蒸汽可以被提供到腔体中。因为腔体104是密封的，所以可以提供超大气压力和因此高于100℃的温度。
真空压热器还包括安置在腔体中的加热元件106。这些加热元件106不是蒸汽发生器205的一部分。因此加热元件106的目的不是产生蒸汽，而是用于为烹饪步骤，如本公开内容的方法的步骤a)，提供热。为了促进在这样的烹饪步骤期间的热传递，真空压热器200还包括叶片装置107，其用于循环腔体中的气体。叶片装置107可以显著地缩短烹饪时间。促进热传递并由此缩短烹饪时间的备选或补充方式是在烹饪期间增加腔体104内的空气的湿度。
为了提供腔体104中的亚大气压力，如在本公开内容的方法的步骤b)中，外壳设置有气体出口108。此外，真空压热器200包括经由真空管线108b连接至气体出口108的真空泵109。热交换器208可以安置在真空管线108b上。真空泵109的另一端经由出口管线109b连接至排水系统(未示出)。
真空压热器200还可以包括界面110，如屏幕，例如触摸屏，其提供关于真空压热器200的操作的信息。界面110也可以允许使用者对蒸汽压热器200中的操作进行编程。例如，使用者可以设置用于操作的温度廓线和/或压力廓线。这样的一个或多个廓线可以取决于包装的食品的类型和厚度。

Claims (13)

1.一种对安置在密封包装中的食品进行烹饪和消毒或高阶巴氏灭菌的方法，所述密封包装包括在20-200mbar的压力差下打开的单向阀，所述方法包括以下步骤：
a)将所述密封包装加热以烹饪所述食品；
b)使来自步骤a)的所述密封包装经过亚大气压力，以使气体通过所述阀离开所述密封包装；和
c)在超大气压力下对来自步骤b)的所述密封包装进行压热处理。
2.根据权利要求1所述的方法，其中步骤b)和c)在能够产生和维持步骤b)的所述亚大气压力的压热器中进行。
3.根据权利要求2所述的方法，其中步骤a)也在所述压热器中进行。
4.根据在前权利要求中任一项所述的方法，所述方法还包括以下步骤：
d)释放所述压力以获得在来自步骤c)的所述包装中的所述食品的急速冷却并且使得气体通过所述阀离开来自步骤c)的所述密封包装。
5.根据权利要求4所述的方法，其中步骤d)在用于步骤c)的压热器中进行。
6.根据权利要求4或5中任一项所述的方法，所述方法还包括以下步骤：
e)进一步冷却来自步骤d)的所述包装，以使所述包装中的所述食品达到50℃以下，如40℃以下的温度。
7.根据权利要求6所述的方法，其中步骤e)在大约大气压力下进行。
8.根据在前权利要求中任一项所述的方法，其中在步骤a)中，所述食品达到50-110℃，如55-80℃的温度。
9.根据在前权利要求中任一项所述的方法，其中在步骤c)中，所述温度为至少110℃，如至少120℃。
10.根据在前权利要求中任一项所述的方法，其中步骤b)的所述亚大气压力为低于大气压力至少200mbar，如低于大气压力至少300、400、500、600、700或800mbar。
11.根据在前权利要求中任一项所述的方法，其中在步骤a)中将所述密封包装加热5-180min的时间段。
12.根据在前权利要求中任一项所述的方法，其中步骤a)在大约大气压力下进行。
13.根据在前权利要求中任一项所述的方法，其中所述食品包括蔬菜、鱼肉和/或转化的肉，如肉批。
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