DE1000223B - Freeze-drying process of meat - Google Patents

Freeze-drying process of meat

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DE1000223B
DE1000223B DEL23316A DEL0023316A DE1000223B DE 1000223 B DE1000223 B DE 1000223B DE L23316 A DEL23316 A DE L23316A DE L0023316 A DEL0023316 A DE L0023316A DE 1000223 B DE1000223 B DE 1000223B
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Germany
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meat
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freeze
drying process
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DEL23316A
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German (de)
Inventor
Dr Med Karlheinz Neumann
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Leybold Hochvakuum Anlagen GmbH
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Leybold Hochvakuum Anlagen GmbH
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23B—PRESERVING, e.g. BY CANNING, MEAT, FISH, EGGS, FRUIT, VEGETABLES, EDIBLE SEEDS; CHEMICAL RIPENING OF FRUIT OR VEGETABLES; THE PRESERVED, RIPENED, OR CANNED PRODUCTS
    • A23B4/00—General methods for preserving meat, sausages, fish or fish products
    • A23B4/03—Drying; Subsequent reconstitution
    • A23B4/037—Freeze-drying, i.e. cryodessication, lyophilisation; Apparatus therefor

Description

DEUTSCHESGERMAN

Für die Haltbarmachung von Lebensmitteln ist Trocknung das bevorzugte Verfahren. Bakteriologische oder enzymatische Zersetzungsprozesse können hierbei unter geeigneten Bedingungen ausgeschaltet werden. Außerdem stellt der Gewichtsverlust des Produktes einen weiteren Vorteil dar.Drying is the preferred method for preserving food. Bacteriological or enzymatic decomposition processes can be switched off under suitable conditions will. In addition, the weight loss of the product is another benefit.

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. Sie bedingt die Tendenz vor allem der Myosinmoleküle, bei den gebräuchlichen Trocknungsverfahren ihre kolloidale Dispersion zu verlieren und zu koagulieren. Es gelingt daher nicht, wie bei den meisten anderen Lebensmitteln, die Diffusion des Wassers wahrend der Trocknung so zu beeinflussen, daß es an der Oberfläche verdampft, ohne zur Entstehung eines harten, zusammengeschrumpften und nur schwer wieder mit Wasser zu durchfeuchtenden Produktes zu führen. Vielmehr tritt eine Denaturierung der Eiweißmoleküle ein, wobei das Trocknungsprodukt neben der Zerstörung von Enzymen weitere chemische Veränderungen erleidet. Es ist demnach äußerst wichtig, ein wirtschaftliches Verfahren zu finden, welches eine Überführung von Fleisch in eine lagerfähige Trockenform unter Erhaltung seiner wichtigsten Eigenschaften als Lebensmittel ermöglicht.Almost all foods have been able to be dried successfully so far. However, this is an exception Meat. The main reason for the poor results is the protein nature of the cellular like the fibrous components of the muscles. It causes the tendency, above all, of the myosin molecules, to lose their colloidal dispersion and coagulate with the usual drying processes. As is the case with most other foods, the diffusion of the water does not succeed to influence the drying process in such a way that it evaporates on the surface without creating a hard, shrunk product that is difficult to re-moisten with water to lead. Rather, the protein molecules are denatured, with the drying product as well the destruction of enzymes suffers further chemical changes. It is therefore extremely important to find an economical process that converts meat into a storable dry form while maintaining its most important properties as a food.

An sich erscheint das Verfahren der Gefriertrocknung geeignet, die hinsichtlich Geschmacksqualität, Aromagehalt und vor allem an die Wiederdurchfeuchtbarkeit des getrockneten Fleiches zu stellenden Anforderungen zu erfüllen. Der entscheidende Nachteil 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. Tn: Freezing and drying, report of a Symposion Held, June 1951.In itself, the process of freeze-drying appears suitable, which in terms of taste quality, Aroma content and, above all, the ability to rewet the dried meat To meet requirements. The main disadvantage of this method in its previous form is the long duration of the drying process, which makes the process so expensive that it is general in spite of it recognized advantages are difficult to achieve in practice. This is stated at various points in the specialist literature Set out in detail. So z. B. R. Gane: Freeze-drying of foodstuffs. Tn: 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 Trocknung bis zu einem Restfeuchtigkeitsgehalt von 1 °/o oder maximal 2% fortgeführt wird. Diese Regel ist durch zahlreiche Untersuchungen bestätigt worden. In USA ist durch Gesetz festgelegt, daß getrocknete Lebensmittel, also auch Fleisch, keine kleinere Restfeuchtigkeit als ι °/o aufweisen dürfen.As a generally accepted teaching is therefore that in the freeze-drying of food a storable Product only arises when drying to a residual moisture content of 1% or a maximum of 2% is continued. This rule has been confirmed by numerous studies. In USA is stipulated by law that dried food, including meat, has no minor residual moisture than ι ° / o may show.

Eigene Untersuchungen haben gezeigt, daß eine solche Vorschrift für die meisten Lebensmittel sinnvoll ist, während Fleisch eine Sonderstellung einnimmt. Versuche mit Thrombokinaseextrakten liefer-Gefriertrocknungsverfahren von FleischOur own studies have shown that such a rule makes sense for most foods is, while meat has a special position. Experiments with thrombokinase extracts delivery freeze-drying process of meat

Anmelder: Leybold-Hochvakuum-Anlagen Gesellschaft mit beschränkter Haftung,
Köln-Bayenthal, Bonner Str. 504Applicant: Leybold high vacuum systems limited liability company,
Cologne-Bayenthal, Bonner Str. 504

Dr. med. Karlheinz Neumann, Köln-Bayenthal
ist als Erfinder genannt wordenDr. med. Karlheinz Neumann, Cologne-Bayenthal
has been named as the inventor

ten beispielsweise das Ergebnis, daß bei einem Feuchtigkeitsgehalt zwischen 2 und 3°/o die Enzym-the result, for example, that with a moisture content between 2 and 3 ° / o the enzyme

ao Präparate schon nach wenigen Monaten unbrauchbar wurden und bei einer Restfeuchtigkeit von 8%> nach wenigen Wochen bereits unbrauchbar waren.ao preparations became unusable after just a few months and with a residual moisture content of 8%> were unusable after a few weeks.

Das neue Verfahren gemäß der Erfindung vermeidet die aufgezeigten Nachteile und liefert durch Gefrier-The new method according to the invention avoids the disadvantages indicated and provides by freezing

s5 trocknung ein haltbares und für die Ernährung geeignetes Trockenfleisch mit einem Restfeuchtigkeitsgehalt zwischen 6 und 15%. Hierzu wird das rohe oder gekochte Frischfleisch zunächst rasch eingefroren, wobei der kritische Temperaturbereich zwisehen + 2 und — 40C in kürzester Zeit (unter 15 Min.) durchfahren werden muß. Daran anschließend erfolgt unter Vakuumeinwirkung eine Absublimation des Eises aus dem gefrorenen Fleisch bis zu einer Restfeuchtigkeit des Trockengutes von 6 bis 15%. Es ist ferner möglich, das Fleisch ohne vorheriges Einfrieren der Vakuumeinwirkung auszusetzen. In diesem Fall führt die bei der Druckerniedrigung auftretende Verdunstungskälte zu der gewünschten raschen Unterkühlung des Fleisches.s5 drying a long-lasting dried meat suitable for nutrition with a residual moisture content between 6 and 15%. To this end, the raw or cooked fresh meat is first frozen rapidly, the critical temperature range zwisehen + 2, and - (. Less than 15 minutes) 4 0 C in a short time must be passed through. This is followed by a sublimation of the ice from the frozen meat under the action of a vacuum until the dry goods have a residual moisture content of 6 to 15%. It is also possible to expose the meat to the effect of vacuum without first freezing it. In this case, the evaporative cooling that occurs when the pressure is reduced leads to the desired rapid undercooling of the meat.

Es war sehr überraschend, daß entgegen den bisherigen Ansichten auch eine Restfeuchtigkeit von 6 bis 15% die Lagerfähigkeit und den Geschmack des gefriergetrockneten Fleisches nicht beeinträchtigt, so daß das Verfahren nach Erreichen dieser Restfeudhtigkeitswerte abgebrochen werden kann.It was very surprising that, contrary to previous views, a residual moisture of 6 up to 15% does not affect the shelf life and taste of the freeze-dried meat, so that the process can be terminated after these residual moisture levels have been reached.

Dadurch ergibt sich aber ein wesentlicher technischer Fortschritt, da gerade zur Erreichung der kleinen Restfeuchtigkeit von etwa 1 bis 2% lange zusätzliche Trocknungszeiten benötigt werden. Dies zeigt die graphische Darstellung in Fig. 1, wobei über der Trocknungszeit die Restfeuchtigkeit für eine bestimmte Fleischsorte (Hühnerfleisch) aufgetragen ist.However, this results in a significant technical advance, since it is precisely to achieve the small residual moisture of around 1 to 2%, long additional drying times are required. this shows the graph in FIG. 1, with the residual moisture for a certain types of meat (chicken) are served.

Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt daher eineThe inventive method therefore allows a

wesentlich bessere Ausnutzung der Gefriertfockmings-significantly better utilization of the freezing jib

Claims (5)

anlage, da es mit relativ kurzen Verweilzeiten des Fleisches in der Anlage auskommt. Hierduirch wird eine wirtschaftliche Anwendung des Gef riertrockmungs-Verfahrens für die Haltbarmachung von Fleisch überhaupt erst ermöglicht. Nach der Erfindung soll das Gefrierfcrockniunigsverfahren so gesteuert werden, daß sich an der Oberfläche des Fleisches Temperaturen zwischen — 5 und — 8° C ergeben. Diese Werte liegen viel höher als die für andere Stoffe üblicherweise zugelassenen. Eingehende Versuche haben gezeigt, daß auch hierbei keine Verschlechterung der Lager- und Gebrauchseigenschaften des gefriergetrockneten Fleisches eintreten. Es wird somit eine weitere Senkung der Herstellungskosten erreicht, da eine tiefere Oberflächentemperatur eine weitere zusätzliche Energiezufuhr bedeuten würde. Das neue Verfahren ermöglicht es, den Trocknungsvorgang in etwa ein Drittel der nach bisherigem Stand der Technik erforderlichen Zeit zu beenden. Das bedeutet bei gegebener Einrichtung eine Verdreifachung der Produktion. Nach Abschluß des Gefriertrocknungsverfahrens wird das Fleisch unmittelbar in entsprechende aromadichte Hüllen verpackt. Als Verpackungsmaterial kommen vor allem geeignete Kunststoffe in Frage. Die Verpackung wird zweckmäßigerweise so vorgenommen, daß sich die eingestellte Restfeuchtigkeit während der Lagerzeit nicht mehr verändert. Es kann unter Umständen jedoch schwierig und kostspielig sein, eine so absolut dichte Verpackung durchzuführen, 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 zu solchen Werten, die der zulässigen Restfeuchtigkeit von 15% entsprechen, vermindert um die Feuchtigkeitsprozente, die während der vorgesehenen Lagerzeit hinzutreten. Ist also beispielsweise bekannt, daß das Fleisch in einer bestimmten Verpackung während 6 Monaten 3 %> Feuchtigkeit aufnimmt, so trocknet man zunächst auf i2*/o Restfeuditigkeit und hat damit die Sicherheit, daß nach Ablauf der zulässigen Lagerzeit noch immer ein einwandfreies Produkt mit maximal 15% Restfeuchtigkeit vorliegt. Das Gefriertrocknungsverfahren kann selbstverständlich bei entsprechender Ausbildung der Verpackung auch bereits in der offenen Verpackung ausgeführt werden. Die Verpackungen sind dann nach Beendigung des Gefriertrocknungsverfahrens zu verschließen. Da der Vergleich der Haltbarkeit von Fleisch nicht völlig ohne persönliche Bewertungsmomente durchgeführt werden kann, soll das erzielte Ergebnis durch graphische Darstellung der Zeiten bestätigt werden, nach denen eine erkennbare Schimmelbildtmg eintrat (vgl. Fig. 2). Von den vielen Möglichkeiten einer Qualitätsprüfung (Geschmack, Geruch usw.) erscheint dies als das weitgehend objetivste Verfahren, da das Vorliegen eines Schimmelansatzes für verschiedene Beobachter gleichermaßen evident ist, während in den anderen Beurteilungen (Geruch, Geschmack usw.) die Meinungen oft stark voneinander abweichen. Die Betrachtung der Kurven zeigt, daß bei Restfeuchtigkeiten unter 15% keine Schimmelbildung in der Versuchszeit auftrat, so daß das Produkt als lagerfähig bezeichnet werden kann, da auch die zusätzlich durchgeführten Geschmacks- und Geruchsproben keine merklichen Verschlechterungen aufzeigten. TatentansprOchesystem, as the meat needs to remain in the system for relatively short periods of time. This is what makes it possible to use the freeze-drying process economically for preserving meat in the first place. According to the invention, the freezing drying process is to be controlled in such a way that temperatures between -5 and -8 ° C result on the surface of the meat. These values are much higher than those normally permitted for other substances. In-depth tests have shown that here, too, there is no deterioration in the storage and use properties of the freeze-dried meat. A further reduction in manufacturing costs is thus achieved, since a lower surface temperature would mean a further additional energy supply. The new process makes it possible to complete the drying process in about a third of the time required according to the previous state of the art. With a given facility, this means a tripling of production. After the freeze-drying process has been completed, the meat is immediately packed in appropriate aroma-tight casings. Suitable plastics are particularly suitable as packaging material. The packaging is expediently made in such a way that the set residual moisture no longer changes during the storage period. Under certain circumstances, however, it can be difficult and expensive to carry out such an absolutely tight packaging in which the residual moisture content no longer changes noticeably. For many purposes it is therefore easier to freeze-dry down to slightly lower residual moisture levels, namely to values that correspond to the permissible residual moisture level of 15%, less the moisture percentages that occur during the intended storage time. If, for example, it is known that the meat in a certain packaging absorbs 3%> moisture for 6 months, then one first dries to 12% residual moisture and thus has the certainty that after the permissible storage time has expired a perfect product with a maximum 15% residual moisture is present. The freeze-drying process can of course also be carried out in the open packaging if the packaging is designed accordingly. The packaging must then be closed after the freeze-drying process has been completed. Since the comparison of the shelf life of meat cannot be carried out completely without personal evaluation moments, the result obtained should be confirmed by graphical representation of the times after which a recognizable mold formation occurred (cf. FIG. 2). Of the many options for quality testing (taste, smell, etc.), this appears to be the most objective method, since the presence of a mold is equally evident for different observers, while in the other assessments (smell, taste, etc.) the opinions are often very different from one another differ. Observation of the curves shows that with residual moisture levels below 15%, no mold formation occurred during the test period, so that the product can be described as storable, since the additional taste and odor tests also did not show any noticeable deterioration. Demands for action 1. Gefriertrocknungsverfahren von Fleisch, vorzugsweise bei Fleischsorten höherer Qualität, dadurch gekennzeichnet, daß man das rohe oder gekochte Frischfleisch zur Efhaltung der Zellstruktür einem raschen Einfriervorgang unterwirft, wobei der kritische Temperaturbereich zwischen + 2 und — 40C möglichst schnell durchfahren wird, vorzugsweise in kürzerer Zeit als 15 Minuten, und daß die Gefriertrocknung abgebrochen wird, sobald eine Restfeuchtigkeit zwischen 6 und 15 °/o erreicht ist.1. Freeze-drying process of meat, preferably for meats of higher quality, characterized in that the raw or cooked fresh meat is subjected to a rapid freezing process in order to maintain the cell structure, the critical temperature range between + 2 and -4 0 C being passed through as quickly as possible, preferably in less than 15 minutes, and that freeze-drying is terminated as soon as a residual moisture level between 6 and 15% is reached. 2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des Fleisches während des Gefriertrocknungsvorganges zwisehen — 5 und — 80C liegt.2. The method according to claim 1, characterized in that the temperature of the meat between - 5 and - 8 0 C is during the freeze-drying process. 3. Verfahren gemäß Anspruch 1 bzw. 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das fertige Produkt unmittelbar nach Abschluß des TrocknungsVerfahrens in an sich bekannter Weise unter Verwendung von aromadichten Kunststoffhüllen derart verpackt wird, daJ3 sich der eingestellte Wert der Restfeuc'htigkeit während der anschließenden Lagerzeit praktisch nicht mehr erhöht.3. The method according to claim 1 or 1 and 2, characterized in that the finished product immediately after completion of the drying process in a manner known per se using aroma-tight plastic casings in this way is packed so that the set value of the residual moisture is retained during the subsequent Storage time practically no longer increased. 4. Verfahren gemäß Anspruch 1, insbesondere zusammen mit Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Restfeuchtigkeit zunächst um so viel Prozent kleiner als 15% gewählt wird, als diese während der Lagerzeit erwartungsgemäß ansteigt, so daß das Fleisch nach Ablauf der vorgesehenen Lagerzeit eine Restfeuchtigkeit von 15% aufweist. 4. The method according to claim 1, in particular together with claim 2, characterized in that that the residual moisture is initially chosen to be as many percent smaller than 15% as this increases as expected during the storage time, so that the meat after the intended Storage time has a residual moisture of 15%. 5. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die rasche Temperatursenkung zwischen -f- 2 und — 40C durch schnelle Verdampfung eines entsprechenden Anteils des im Fleisch enthaltenen Wassers erzielt wird.5. The method according to claim 1, characterized in that the rapid temperature decrease between -f- 2 and - 4 0 C is achieved by rapid evaporation of a corresponding proportion of the water contained in the meat. In Betracht gezogene Druckschriften:
M. W. Tuchschneid, »Die Kältebehandlung schnell verderblicher Lebensmittel«, 189 bis 191, 1951.Considered publications:
MW Tuchschneid, "The Cold Treatment of Perishable Foods", 189 to 191, 1951. Hierzu ι Blatt ZeichnungenFor this purpose ι sheet of drawings
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1231535B (en) * 1960-04-26 1966-12-29 Truman Benjamin Wayne Process for the production of dehydrated, gelatinized rice products
DE1243503B (en) * 1959-10-16 1967-06-29 Maggi Ag Process for preventing foodstuffs from crumbling, which are in the form of cubes, slices or in another form, dried, in particular freeze-dried, and device for carrying out the process
EP0223887A1 (en) * 1983-11-04 1987-06-03 Bonanza Enterprises Ltd. Method and equipment for producing dried food

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None *

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