DE102019202549A1 - Device and method for providing a sterilized or pasteurized liquid food - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bereitstellen eines sterilisierten oder pasteurisierten flüssigen Lebensmittels (K1, K2), das aus einer erste Komponente (K1) mit einer niedrigen Konzentration an festen, insbesondere faserförmigen Bestandteilen und einer zweiten Komponente (K2) mit einer hohen Konzentration an festen, insbesondere faserförmigen Bestandteilen zusammengesetzt wird, mit mindestens einem ersten Ausmischtank (9) für die erste Komponente (K1), mindestens einem zweiten Ausmischtank (2) für die zweite Komponente (K2) und einer PEF-Einrichtung (5) zum Behandeln der zweiten Komponente mittels eines elektrischen Feldes, um einen Anteil an Mikroorganismen in der zweiten Komponente zu reduzieren. Die Erfindung betrifft auch ein entsprechendes Verfahren.The invention relates to a device for providing a sterilized or pasteurized liquid food (K1, K2), which consists of a first component (K1) with a low concentration of solid, in particular fibrous components and a second component (K2) with a high concentration of solid , in particular fibrous constituents, with at least one first mixing tank (9) for the first component (K1), at least one second mixing tank (2) for the second component (K2) and a PEF device (5) for treating the second component by means of an electric field in order to reduce a proportion of microorganisms in the second component. The invention also relates to a corresponding method.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Bereitstellen eines sterilisierten oder pasteurisierten flüssigen Lebensmittels nach Anspruch 1 und 11.The invention relates to a device and a method for providing a sterilized or pasteurized liquid food according to
Lebensmittel, die feste und faserförmige Bestandteile aufweisen, sind beispielsweise Fruchtsäfte mit festen Bestandteilen, wie Fruchtzellen und/oder Fruchtstücken bzw. Fruchtfasern etc. Um entsprechende Produkte haltbar zu machen, werden sie sterilisiert oder pasteurisiert und dann in Behälter, z. B. Flaschen, abgefüllt, wobei die Flasche nach dem Abfüllen nochmals in einem Pasteur pasteurisiert werden können.Foods that have solid and fibrous components are, for example, fruit juices with solid components, such as fruit cells and / or fruit pieces or fruit fibers, etc. To make corresponding products durable, they are sterilized or pasteurized and then placed in containers, e.g. B. Bottles, filled, the bottle can be pasteurized again in a pasteurizer after filling.
Das Sterilisieren bzw. Pasteurisieren solcher Lebensmittel vor dem Abfüllen ist jedoch schwierig, da aufgrund der festen Bestandteile die Pasteurisierung bzw. Sterilisierung auf die festen Bestandteile ausgelegt werden muss und die Flüssigkeit somit überpasteurisiert wird, was zu einer verschlechterten Produktqualität führt. Weiterhin sind in derartigen Einstromverfahren keine produktverbessernden Prozessschritte wir Homogenisierung oder Entgasung möglich. Darüber hinaus sind Vorrichtungen bekannt, in denen die Bestandteile getrennt voneinander in separaten Anlagenabschnitten sterilisiert bzw. pasteurisiert werden - sogenannte Zweistromverfahren. Dies verbessert zwar die Produktqualität bedingt aber auch einen höheren Anlagenpreis sowie einen erhöhten Footprint der Anlage. Trotzdem werden auch hier die festen Bestandteile häufig überpasteurisiert.The sterilization or pasteurization of such foodstuffs prior to filling is difficult, however, since the pasteurization or sterilization has to be designed for the solid components due to the solid components and the liquid is thus overpasteurized, which leads to a deteriorated product quality. Furthermore, no product-improving process steps such as homogenization or degassing are possible in such single-flow processes. In addition, devices are known in which the components are sterilized or pasteurized separately from one another in separate system sections - so-called dual-flow processes. Although this improves the product quality, it also entails a higher system price and an increased system footprint. Nevertheless, the solid components are often overpasteurized here too.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Vorrichtung zum Bereitstellen eines sterilisierten oder pasteurisierten flüssigen Lebensmittels, das feste Bestandteile aufweist, bereitzustellen, die eine zuverlässige und gleichzeitig produktschonende Sterilisierung bzw. Pasteurisierung ermöglichen.Proceeding from this, the present invention is based on the object of providing an improved device for providing a sterilized or pasteurized liquid food which has solid constituents, which enables reliable and at the same time product-friendly sterilization or pasteurization.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 11 gelöst.According to the invention, this object is achieved by the features of
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dazu geeignet, ein sterilisiertes oder pasteurisiertes flüssiges Lebensmittel bereitzustellen, das aus einer ersten Komponente mit einer niedrigen Konzentration an festen, insbesondere faserförmigen, Bestandteilen und einer zweiten Komponente mit einer hohen Konzentration an festen, insbesondere faserförmigen, Bestandteilen zusammengesetzt ist. Das bedeutet, dass die Vorrichtung im Zweistromverfahren arbeitet, bei der die erste und zweite Komponente vor dem Abfüllen getrennt behandelt, d. h. sterilisiert bzw. pasteurisiert werden. Unter „festen“, insbesondere „faserförmigen Bestandteilen“ versteht man beispielsweise Fruchtstücke, Fruchtfleisch, Fruchtfasern, wie z. B. Fruchtfleisch in Frucht- bzw. Gemüsesäften. Das Lebensmittel, das aus zwei Komponenten zusammengesetzt wird, weist also eine erste Komponente auf, die eine niedrigere Konzentration (z. B. < 15 Gew.-% Feststoffanteil) an faserförmigen, insbesondere festen, Bestandteilen aufweist als die zweite Komponente (z. B. 30 bis 60 Gew.-% Feststoffanteil). Die erste Komponente ist also z. B. saftförmig und die zweite Komponente ist ein „Slurry“ mit einer hohen Konzentration an faserförmigen und festen Bestandteilen.The device according to the invention is suitable for providing a sterilized or pasteurized liquid food which is composed of a first component with a low concentration of solid, in particular fibrous, constituents and a second component with a high concentration of solid, in particular fibrous, constituents. This means that the device works in the two-flow process, in which the first and second components are treated separately before filling, i.e. H. sterilized or pasteurized. “Solid”, in particular “fibrous components” are understood to mean, for example, pieces of fruit, pulp, fruit fibers, such as B. pulp in fruit or vegetable juices. The food, which is composed of two components, thus has a first component which has a lower concentration (e.g. <15% by weight solids content) of fibrous, in particular solid, constituents than the second component (e.g. 30 to 60% by weight solids content). The first component is z. B. juice and the second component is a "slurry" with a high concentration of fibrous and solid components.
Zum Realisieren des Zweistromverfahrens ist in einem ersten Strom mindestens ein Ausmischtank für die erste Komponente vorgesehen, z. B. für Saft aus z. B. Fruchtsaftklonzentrat, das mit Wasser ausgemischt wird, oder Sirup, der mit Wasser ausgemischt wird. Zur kontinuierlichen Produktion können zwei oder mehrere Ausmischtanks vorgesehen sein, die alternativ zugeschaltet werden können. Alternativ kann der Ausmischtank auch als Puffertank für ein vorgelagertes inline-Ausmischsystem fungieren.To implement the two-stream process, at least one mixing tank for the first component is provided in a first stream, e.g. B. for juice from z. B. fruit juice clon concentrate that is mixed with water, or syrup that is mixed with water. For continuous production, two or more mixing tanks can be provided, which can be switched on as an alternative. Alternatively, the mixing tank can also function as a buffer tank for an upstream inline mixing system.
Im zweiten Strom ist mindestens ein zweiter Ausmischtank vorgesehen, wobei also auch zwei oder mehr Ausmischtanks für den kontinuierlichen Betrieb vorgesehen sein können. Zum Ausmischen kann z. B. Wasser, bevorzugt aber auch z. B. die erste Komponente, insbesondere ausgemischter, entgaster Saft verwendet werden, der einen ersten Ausmischtank vorzugsweise unter Vakuum zugeführt wird. Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst die Vorrichtung eine PEF-Einrichtung zum Behandeln der zweiten Komponente mittels eines elektrischen Feldes, um einen Anteil an Mikroorganismen in den zweiten Komponenten zu reduzieren. Gepulste elektrische Felder (PEF) eignen sich sehr gut zur nicht-thermischen Konservierung von Lebensmitteln durch mikrobielle Inaktivierung. Zu diesem Zweck werden Zellmembranen im Lebensmittel durch die elektrischen Felder perforiert. Diese sogenannte „Elektroporation“ führt beispielsweise dazu, dass Zellwasser austritt, während die Zellstruktur im Wesentlichen erhalten bleibt und feste Zellbestandteile in den Zellen zurückgehalten werden können.At least one second mixing tank is provided in the second stream, so two or more mixing tanks can also be provided for continuous operation. For mixing, z. B. water, but preferably also z. B. the first component, in particular mixed, degassed juice can be used, which is fed to a first mixing tank, preferably under vacuum. According to the present invention, the device comprises a PEF device for treating the second component by means of an electric field in order to reduce a proportion of microorganisms in the second components. Pulsed electrical fields (PEF) are very suitable for the non-thermal preservation of food through microbial inactivation. For this purpose, cell membranes in the food are perforated by the electric fields. This so-called “electroporation” leads, for example, to cell water escaping while the cell structure is essentially retained and solid cell components can be retained in the cells.
Das Lebensmittel also die zweite Komponente, befindet sich bei der PEF-Behandlung zwischen Elektroden und wird mit elektrischen Pulsen beaufschlagt.The food, i.e. the second component, is located between electrodes during the PEF treatment and is subjected to electrical pulses.
Die vorliegende Erfindung bringt den Vorteil mit sich, dass Saft also die erste Komponente und Slurry, also die zweite Komponente bei der Sterilisation bzw. Pasteurisierung getrennt sind, und der Prozess somit individuell an die Zusammensetzung der Komponenten angepasst werden kann. Die zweite Komponente, die einen hohen Wärmeeintrag benötigen würde, kann somit nichtthermisch konserviert werden, was außerordentlich produktschonend ist. Die erste Komponente, also z. B. Saft, kann mit einem geringeren Wärmeeintrag im Vergleich zum Einstromverfahren behandelt werden und wird somit nicht überpasteurisiert, was ebenfalls wesentlich zur Produktqualität und zur Einsparung an Energie beiträgt.The present invention has the advantage that juice, ie the first component and slurry, ie the second component, are separated during the sterilization or pasteurization, and the process can thus be individually adapted to the composition of the components. The second component, which would require a high level of heat input, can therefore be preserved non-thermally, which is extremely gentle on the product is. The first component, so z. B. juice, can be treated with a lower heat input compared to the single-flow process and is therefore not overpasteurized, which also contributes significantly to product quality and energy savings.
Vorteilhafterweise weist dazu die Vorrichtung für die erste Komponente einen ersten Erhitzer auf, um einen Anteil an Mikroorganismen in der ersten Komponente zu reduzieren.To this end, the device advantageously has a first heater for the first component in order to reduce a proportion of microorganisms in the first component.
Vorteilhafterweise weist die Vorrichtung einen ersten aseptischen Puffertank für die erste sterilisierte bzw. pasteurisierte Komponente auf, d. h., nach der Behandlung in einem Erhitzer gegebenenfalls mit nachfolgender Heißhaltung und Kühlung auf und einen zweiten aseptischen Puffertank für die zweite Komponente, die sterilisiert bzw. pasteurisiert wurde. Von diesen aseptischen Puffertanks können die Komponenten dann in Richtung Füller geleitet werden.The device advantageously has a first aseptic buffer tank for the first sterilized or pasteurized component, d. that is, after the treatment in a heater, optionally with subsequent heating and cooling, and a second aseptic buffer tank for the second component, which has been sterilized or pasteurized. The components can then be directed from these aseptic buffer tanks towards the filler.
Es ist auch möglich, dass die Vorrichtung einen aseptischen Puffertank aufweist, in den die zweite Komponente und die erste Komponente, die bereits behandelt wurden, um einen Anteil an Mikroorganismen zu reduzieren, in einem bestimmten Mischungsverhältnis geleitet werden können. Vorteilhafterweise kann dazu die erste sterilisierte Komponente vorab in einem ersten aseptischen Puffertank zwischengespeichert werden. Vorteilhaft kann dazu die zweite Komponente vorab in einen zweiten aseptischen Puffertank zwischengespeichert werden.It is also possible for the device to have an aseptic buffer tank into which the second component and the first component, which have already been treated in order to reduce a proportion of microorganisms, can be fed in a specific mixing ratio. For this purpose, the first sterilized component can advantageously be temporarily stored in a first aseptic buffer tank. For this purpose, the second component can advantageously be temporarily stored in a second aseptic buffer tank.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vor der PEF-Einrichtung ein zweiter Wärmetauscher, insbesondere Röhrenwärmetauscher, vorgesehen, zum Vorwärmen der zweiten Komponente. Eine Vorwärmung, in dem die zweite Komponente vor der PEF-Behandlung vorgewärmt wird, beispielsweise auf 30°C bis 60 °C wirkt sich günstig auf die Behandlung mittels eines elektrischen Feldes aus.According to a preferred embodiment, a second heat exchanger, in particular a tubular heat exchanger, is provided upstream of the PEF device for preheating the second component. Preheating, in which the second component is preheated before the PEF treatment, for example to 30 ° C. to 60 ° C., has a favorable effect on the treatment by means of an electric field.
Vorteilhafterweise ist vor der PEF-Einrichtung eine Einrichtung zur Entgasung angeordnet. Durch das Entgasen kann der Restsauerstoff in der Komponente wesentlich entfernt werden, d.h. z. B. 20% -80% des gelösten Sauerstoffs, sodass eine Oxidation wertvoller Inhaltsstoffe im Laufe der weiteren Produktverarbeitung reduziert werden kann. Somit kann vor allem verhindert werden, dass es während der Behandlung zu Ausgasen bzw. Blasenbildung kommt. Um z. B. eine Oxidation während der PEF-Behandlung zu verhindern, ist es vorteilhaft, wenn die Entgasung bereits vor der Behandlung mit dem elektrischen Feld erfolgt. Die Entgasung vor der PEF-Behandlung ist auch wichtig für die homogene Ausbreitung des elektrischen Feldes.A device for degassing is advantageously arranged upstream of the PEF device. The degassing can substantially remove the residual oxygen in the component, i. z. B. 20% -80% of the dissolved oxygen, so that oxidation of valuable ingredients can be reduced in the course of further product processing. Above all, this can prevent outgassing or bubble formation during the treatment. To z. B. to prevent oxidation during the PEF treatment, it is advantageous if the degassing takes place before the treatment with the electric field. The degassing before the PEF treatment is also important for the homogeneous spread of the electric field.
Dazu kann die Einrichtung zur Entgasung zwischen dem zweiten Wärmetauscher und der PEF-Einrichtung angeordnet sein.For this purpose, the device for degassing can be arranged between the second heat exchanger and the PEF device.
Bevorzugt erfolgt die Entgasung unter Vakuum. Dazu können bereits vorhandene Einrichtungen verwendet werden oder aber eine zusätzliche Einrichtung vorgesehen werden. Bevorzugt erfolgt ein Entgasen der zweiten Komponenten beim Ausmischen in mindestens einem zweiten Ausmischtank, wobei der Ausmischtank zumindest zeitweise unter Vakuum gesetzt wird. Somit wird bereits beim Ausmischen verhindert, dass sich in die zweite Komponente Luftblasen einschlagen bzw. bereits vorhandene Gasblasen ausgetrieben werden.The degassing is preferably carried out under vacuum. Existing facilities can be used for this or an additional facility can be provided. The second components are preferably degassed during mixing in at least one second mixing tank, the mixing tank being at least temporarily placed under vacuum. This prevents air bubbles from breaking into the second component or already existing gas bubbles from being expelled during mixing.
Aber auch ein Entgasen in einem nach dem zweiten Ausmischtank vorgesehenen Zwischenpuffertank ist in gleicher Weise möglich. Vorteilhaft wird hierzu der Zwischenpuffertank zumindest zeitweise unter Vakuum gesetzt.However, degassing in an intermediate buffer tank provided after the second mixing tank is also possible in the same way. For this purpose, the intermediate buffer tank is advantageously placed under vacuum at least temporarily.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist nach der PEF-Einrichtung eine zweite Kühleinrichtung für die zweite Komponente angeordnet. Sofern eine zweite PEF-Einrichtung nach der ersten vorgesehen ist, kann eine weitere Kühleinrichtung zwischen den beiden PEF-Einrichtungen angeordnet sein. In besonders vorteilhafter Weise ist eine Einrichtung vorgesehen, die die in der zweiten Kühleinrichtung anfallende Abwärme dem Wärmetauscher zum Vorwärmen der zweiten Komponente zuführt, wobei hier insbesondere ein separater Heißmittelkreislauf vorgesehen ist. Somit kann in effizienter Weise Energie rückgewonnen werden und insgesamt Energiekosten gespart werden. Alternativ kann die eine weitere Kühleinrichtung in den separaten Heißmittelkreislauf eingebunden werden.According to a preferred embodiment, a second cooling device for the second component is arranged after the PEF device. If a second PEF device is provided after the first, a further cooling device can be arranged between the two PEF devices. In a particularly advantageous manner, a device is provided which supplies the waste heat generated in the second cooling device to the heat exchanger for preheating the second component, a separate hot medium circuit being provided here in particular. Energy can thus be recovered in an efficient manner and energy costs can be saved overall. Alternatively, the one additional cooling device can be integrated into the separate hot medium circuit.
In dem ersten Strom kann nach dem ersten Ausmischtank und vor dem Erhitzer ein erster Wärmetauscher vorgesehen sein, der die erste Komponente vorwärmt, z. B. auf eine Entgasungstemperatur von z. B. 40 bis 80 °C, insbesondere 60 °C. Nach dem Erhitzer kann eine Einrichtung zur Heißhaltung, gefolgt von einer ersten Kühleinrichtung, vorgesehen sein. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist zwischen dem ersten Wärmetauscher und vor dem Erhitzer eine Einrichtung zum Entgasen der ersten Komponente und/oder eine Einrichtung zum Homogenisieren der ersten Komponente angeordnet. Durch das Entgasen kann der Restsauerstoff in der Komponente wesentlich entfernt werden, d. h., beispielsweise wenigstens 95 % des gelösten Sauerstoffs, sodass eine Oxidation wertvoller Inhaltsstoffe im Laufe der weiteren Produktverarbeitung wesentlich reduziert werden bzw. ganz vermieden werden kann. Es ist vorteilhaft, wenn dann beispielsweise eine Leitungseinrichtung vorgesehen ist, über die die ausgemischte entgaste erste Komponente dem Ausmischtank zum Ausmischen zugeführt wird, um die zweite Komponente zu erzeugen. Entsprechendes ist besonders vorteilhaft, da der Gasgehalt in der ersten Komponente bereits beim Ausmischen wesentlich reduziert werden kann.In the first stream, a first heat exchanger can be provided after the first mixing tank and before the heater, which preheats the first component, e.g. B. to a degassing temperature of z. B. 40 to 80 ° C, especially 60 ° C. After the heater, a device for keeping it hot, followed by a first cooling device, can be provided. According to a preferred embodiment, a device for degassing the first component and / or a device for homogenizing the first component is arranged between the first heat exchanger and upstream of the heater. By degassing, the residual oxygen in the component can be removed significantly, ie, for example, at least 95% of the dissolved oxygen, so that oxidation of valuable ingredients can be significantly reduced or avoided entirely in the course of further product processing. It is advantageous if, for example, a line device is then provided via which the mixed degassed first component is demolished Mixing tank is supplied for mixing to produce the second component. The corresponding is particularly advantageous since the gas content in the first component can already be reduced significantly during mixing.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine erste Komponente mit einer niedrigen Konzentration an festen, insbesondere faserförmigen, Bestandteilen durch Ausmischen erzeugt und eine zweite Komponente mit einer hohen Konzentration an festen, insbesondere faserförmigen, Bestandteilen durch Ausmischen erzeugt, wobei die zwei Komponenten mittels eines elektrischen Feldes mit Hilfe einer PEF-Einrichtung behandelt wird, wodurch ein Anteil an Mikroorganismen in der zweiten Komponente reduziert wird.In the method according to the invention, a first component with a low concentration of solid, in particular fibrous, constituents is produced by mixing and a second component with a high concentration of solid, in particular fibrous, constituents is produced by mixing, the two components being mixed by means of an electric field With the help of a PEF facility, a proportion of microorganisms in the second component is reduced.
Vorteilhafterweise wird die erste Komponente einer Wärmebehandlung unterzogen, wodurch der Anteil an Mikroorganismen in der ersten Komponente reduziert wird.The first component is advantageously subjected to a heat treatment, as a result of which the proportion of microorganisms in the first component is reduced.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird die mittels elektrischem Feld behandelte zweite Komponente und die mittels Wärmebehandlung behandelte erste Komponente gemischt und das flüssige Lebensmittel abgefüllt, wobei insbesondere die beiden Komponenten während des Befüllens in einem Behältnis, insbesondere Flasche, zusammengemischt werden, wobei vorzugsweise erst die zweite Komponente in das Behältnis vordosiert wird und die erste Komponente nachdosiert wird, oder umgekehrt. Dabei kann die erste und zweite behandelte Komponente vorab in einem jeweiligen aseptischen Behälter zwischengespeichert werden um unterschiedlich produzierte Mengen abzupuffern.According to a preferred embodiment, the second component treated by means of an electric field and the first component treated by means of heat treatment are mixed and the liquid food is filled, in particular the two components being mixed together during filling in a container, in particular a bottle, with preferably the second component first is pre-metered into the container and the first component is topped up, or vice versa. The first and second treated components can be temporarily stored in a respective aseptic container in order to buffer differently produced quantities.
Es ist auch möglich, dass die beiden Komponenten vor dem Abfüllen in einem aseptischen Blender d.h. Mischer zusammengemischt werden und dann abgefüllt werden. Auch hier können die erste und zweite behandelte Komponente vorher in einem jeweiligen aseptischen Puffertank zwischengespeichert werden.It is also possible that the two components are placed in an aseptic blender prior to filling, i.e. Mixers are mixed together and then bottled. Here, too, the first and second treated components can be temporarily stored beforehand in a respective aseptic buffer tank.
Es ist aber auch möglich, dass die zweite Komponente nach der Behandlung mittels eines elektrischen Feldes der wärmebehandelten ersten Komponente zugemischt wird, wobei dann die zusammengemischte erste und zweite Komponente vorzugsweise gemeinsam heiß gehalten werden, gekühlt werden und anschließend abgefüllt werden.It is also possible, however, for the second component to be added to the heat-treated first component after the treatment by means of an electric field, in which case the mixed first and second components are preferably kept hot together, are cooled and then filled.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die zweite Komponente mit einem Energieeintrag bis zu 110 kJ/kg Lebensmittel behandelt, vorzugsweise mit einer Feldstärke von 5 kV/cm bis 160 kV/cm und/oder einer Pulsdauer von zumindest 1 µsek, insbesondere 5 µsek bis 100 µsek und z. B. Wiederholungsraten bis 10.000 Hz behandelt wird. Dieser Energieeintrag hat sich insbesondere vorteilhaft für die zweite Komponente, d. h., den Slurry, erwiesen.According to a preferred embodiment, the second component is treated with an energy input of up to 110 kJ / kg of food, preferably with a field strength of 5 kV / cm to 160 kV / cm and / or a pulse duration of at least 1 microsecond, in particular 5 microsecond to 100 microsecond and Z. B. Repetition rates up to 10,000 Hz is treated. This energy input has proven particularly advantageous for the second component, i.e. i.e., the slurry.
Im Vergleich zum Einstromverfahren benötigt das Sterilisieren bzw. Pasteurisieren mit Hilfe des Erhitzers einen weit geringeren Wärmeeintrag. Im Erhitzer wird dabei dem Lebensmittel eine Energiemenge bis zu 150 kJ/kg Lebensmittel zugeführt.Compared to the single-flow process, sterilization or pasteurization with the aid of the heater requires far less heat input. An amount of energy of up to 150 kJ / kg of food is supplied to the food in the heater.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die hierin beschriebene beispielhafte Vorrichtung zum Sterilisieren oder Pasteurisieren von flüssigen Lebensmitteln unter anderem eine Abfüllanlage, insbesondere eine Getränkeabfüllanlage zur Abfüllung von Behältern, insbesondere Getränkebehältern wie Fässer oder Flaschen aufweisen. In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die Getränkeabfüllanlage einen Füller aufweisen.According to a further exemplary embodiment, the exemplary device described herein for sterilizing or pasteurizing liquid food can have, inter alia, a filling system, in particular a beverage filling system for filling containers, in particular beverage containers such as barrels or bottles. In a further exemplary embodiment, the beverage filling system can have a filler.
In einer Ausführungsform weist die erste Komponente einen Wasseranteil von 80 bis 95% auf. Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die erste Komponente einen Zuckeranteil von 6 bis 18% auf.In one embodiment, the first component has a water content of 80 to 95%. According to a further embodiment, the first component has a sugar content of 6 to 18%.
In einer Ausführungsform liegt die Partikelgröße der Feststoffe der zweiten Komponente in einem Bereich < 10mm, vorzugsweise liegt die Größe zumindest eines Teils der Partikel zwischen 1 und 10 mm.In one embodiment, the particle size of the solids of the second component is in a range <10 mm, preferably the size of at least some of the particles is between 1 and 10 mm.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme folgender Figuren näher erläutert.
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1 zeigt grob schematisch das Grundprinzip der erfindungsgemäßen Vorrichtung. -
2 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung.
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1 shows roughly schematically the basic principle of the device according to the invention. -
2 shows schematically an embodiment according to the present invention.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird, wie in
In einem ersten Strom wird Saft ausgemischt, z. B. aus Fruchtsaftkonzentration und Wasser, oder aber Sirup und Wasser. Dazu wird das Fruchtsaftkonzentrat dem mindestens einen Ausmischtank bzw. Puffertank
Wie aus der schematischen Darstellung in
Im Anschluss wird die zweite Komponente der PEF-Einrichtung
Zusätzlich oder alternativ kann auch zum Reduzieren der Gasmenge in der zweiten Komponente der entgaste und/oder homogenisierte Saft, d. h. die erste Komponente K1, wie in
Die PEF-Einrichtung dient zur nichtthermischen Konservierung des Lebensmittels durch mikrobielle Inaktivierung. Dabei befindet sich die Komponente K2 zwischen Elektroden und wird mit elektrischen Pulsen beaufschlagt, wobei sich bei der zuvor genannten Konzentration an Feststoffen eine Feldstärke von 5 kV/cm bis 160 kV/cm und/oder einer Pulsdauer von zumindest 1 µsek, insbesondere 5 µsek bis 100 µsek und z. B. Wiederholungsraten bis 10.000 Hz als besonders vorteilhaft herausgestellt haben. Insbesondere ist ein Energieeintrag von bis zu 110 kJ/kg Lebensmittel, z. B. 10 - 100 kJ/kg vorteilhaft. Die Prozessdauer der PEF-Behandlung beträgt beispielsweise weniger als 5 Sekunden, bevorzugt weniger als 1 Sekunde, z. B 0,001 - 0,5 Sekunden.The PEF facility serves for the non-thermal preservation of the food through microbial inactivation. Component K2 is located between electrodes and is subjected to electrical pulses, with a field strength of 5 kV / cm to 160 kV / cm and / or a pulse duration of at least 1 μsec, in particular 5 μsec to, at the aforementioned concentration of solids 100 microseconds and z. B. have found repetition rates up to 10,000 Hz to be particularly advantageous. In particular, an energy input of up to 110 kJ / kg of food, e.g. B. 10-100 kJ / kg advantageous. The process duration of the PEF treatment is, for example, less than 5 seconds, preferably less than 1 second, e.g. B 0.001-0.5 seconds.
Eine derartige PEF-Behandlung bewirkt eine stabile Konservierung der zweiten Komponente. Im Anschluss ist eine Kühleinrichtung
Weiter weist die Vorrichtung mindestens einen ersten Ausmischtank
Die entgaste erste Komponente K1 kann dann einer Homogenisierung in der Einrichtung
Im Erhitzer
Es ist aber auch möglich, dass die erste und zweite Komponente vor dem Abfüllen im Füller
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann zumindest ein Teil der Wärmemenge, die bei der Kühlung im Wärmetauscher
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird also zum Erzeugen der ersten Komponente K1 Saft aus Fruchtsaftkonzentrat mit Wasser ausgemischt und durchläuft, wie zuvor erläutert, folgende Schritte: Vorwärmung, optional Entgasung und/oder Homogenisierung, Erhitzung, Heißhaltung und Abkühlen.In the method according to the invention, juice from fruit juice concentrate is mixed with water to produce the first component K1 and, as explained above, goes through the following steps: preheating, optionally degassing and / or homogenization, heating, keeping hot and cooling.
Zur Erzeugung der zweiten Komponente werden Feststoffe vorzugsweise mit ausgemischtem Saft, der vorzugsweise zumindest entgast ist (vorzugsweise auch noch homogenisiert), ausgemischt. Die zweite Komponente K2 wird dann optional vorerwärmt, und mittels PEF-Einrichtung behandelt, d. h., pasteurisiert bzw. sterilisiert, und optional nachfolgend gekühlt. Die Abwärme bei der Kühlung kann zum Vorerwärmen der zweiten Komponente vor der PEF-Behandlung verwendet werden. Die beiden Komponenten K1 und K2 können dann in jeweiligen sterilen Puffertanks
Claims (16)
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RIVAS, A. et al.: Effect of PEF and heat pasteurization on the physical-chemical characteristics of blended orange and carrot juice. In: Lebensmittel-Wissenschaft und -Technologie, Vol. 39, 2006, S. 1163-1170 – ISSN 0023-6438 |
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