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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Pasteurisation
biologisch sensibler Getränke, insbesondere
zuckerhaltiger Biermischgetränke.
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Zur
Pasteurisation biologisch sensibler Getränke, also Getränke, die
aufgrund ihrer Zusammensetzung eine besondere Anfälligkeit
gegen Mikroorganismen, wie beispielsweise Hefen, aufweisen, ist es üblich, nach
Abfüllung
der Getränke
in Getränkebehälter oder
Gebinde eine Pasteurisation durchzuführen, bei der die Getränke auf über 60 °C erhitzt werden,
um eine komplette Abtötung
von in den Getränken
enthaltenen Keimen sicherzustellen. Im Gegensatz zu nicht alkoholischen
Getränken
ist Bier aufgrund seines Alkoholgehalts und weiterer selektiver
Eigenschaften, die insbesondere durch einen niedrigen pH-Wert, einen
hohen CO2-Gehalt und Bitterstoffe aus dem
Hopfen begründet
sind, eher wenig mikrobiologisch anfällig. Durch die Herstellung
von Biermischgetränken
werden jedoch selektive Parameter, wie der Alkoholgehalt und der
Bitterstoffgehalt, reduziert, wodurch Biermischgetränke, die
darüber
hinaus einen nicht unerheblichen Zuckeranteil aufweisen, wesentlich keimanfälliger sind.
Dasselbe gilt natürlich
auch für
andere Getränke,
wie insbesondere gesüßte Getränke auf
Fruchtbasis, Limonaden oder auch Malztrunk.
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Bei
einer Abfüllung
derartiger Getränke
in Glasflaschen ist es möglich,
mittels einer Pasteurisation ausreichender zeitlicher Dauer und
einer Temperatur von über
60 °C eine
zuverlässige
Entkeimung der abgefüllten
Getränke
zu erreichen. Bei einer Abfüllung
derartiger Getränke
in PET-Flaschen
hat sich jedoch herausgestellt, dass insbesondere aufgrund der relativ
niedrigen Innendruckfestigkeit von PET-Flaschen die mit der üblichen
Pasteurisation verbundene Temperaturbeaufschlagung nicht durchführbar ist,
ohne dass die Gefahr einer Beeinträchtigung der Formhaltigkeit
oder Funktion, wie beispielsweise die Dichtigkeit der Flaschen,
ausgeschlossen werden könnte.
Daher wird bei einer Abfüllung
dieser Getränke
in PET-Flaschen bislang eine Pasteurisation durch die Zugabe von
chemischen, fungizid oder antimikrobiell wirkenden Reagenzien als
Ersatz. Weiterhin ist es auch bekannt, eine Süßung dieser Getränke mittels
nicht vergärbarer
Zuckerersatzstoffe durchzuführen,
um die Keimanfälligkeit
zu reduzieren.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
vorzuschlagen, das eine Pasteurisation biologisch sensibler Getränke auch bei
Abfüllung
der Getränke
in PET-Flaschen ohne die Verwendung Keimzahl reduzierender Zugaben
ermöglicht.
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Diese
Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs
1 gelöst.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Verfahren
erfolgt die Pasteurisation in zwei Pasteurisationsphasen, derart,
dass eine erste Pasteurisation des Getränks in einer ersten Pasteurisationsphase
vor der Abfüllung
und eine weitere Pasteurisation in einer zweiten Pasteurisationsphase
nach Abfüllung
der Getränke
in Getränkebehälter erfolgt.
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Aufgrund
der ersten Pasteurisation des Getränks vor der Abfüllung werden
im Getränk
enthaltene Keime abgetötet,
so dass in einer der Abfüllung nachfolgenden
zweiten Pasteurisationsphase lediglich noch die Keime im Getränk abgetötet werden müssen, die
durch eine Sekundärinfektion
des Getränks
durch den Getränkebehälter oder
die Behälterverschlüsse oder
während
des Abfüll-
bzw. Verschließvorgangs
in das Getränk
bzw. in das Innere des Getränkebehälters eingebracht
werden.
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In
Versuchen hat sich nämlich
herausgestellt, dass aufgrund der relativ niedrigen Keimzahl in Getränken, die
bereits vor dem Abfüllvorgang
einer ersten Pasteurisation unterzogen wurden, die dem Abfüllvorgang
nachfolgende Pasteurisation mit relativ geringen Temperaturen ausgeführt werden
kann, so dass eine Beeinträchtigung
der Formhaltigkeit und Funktion der PET-Flaschen durch eine Temperaturbeaufschlagung
im Rahmen der Pasteurisation weitestgehend ausgeschlossen werden
kann.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
des Verfahrens erfolgt in der ersten Pasteurisationsphase eine Pasteurisation
mit 20 bis 100 PE (Pasteureinheiten) und in der zweiten Pasteurisationsphase
zur weiteren Pasteurisation eine Temperaturbeaufschlagung mit einer
Temperatur zwischen 50 und 60 °C
und einer Dauer von 8 bis 20 Minuten.
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Insbesondere
bei Biermischgetränken
hat sich eine Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens als vorteilhaft
herausgestellt, bei der in der ersten Pasteurisationsphase eine
Pasteurisation mit 20 bis 30 PE erfolgt, da insbesondere aufgrund
des Alkoholgehalts der Biermischgetränke eine zumindest anteilige
Kompensation der vor allem durch den Zuckerzusatz verursachten mikrobiellen
Anfälligkeit
erfolgt, so dass der proportional zur Menge der Pasteureinheiten
benötigte
Energieaufwand zur Pasteurisation entsprechend reduziert werden
kann.
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Zur
Pasteurisation des abgefüllten
Getränks erweist
es sich im Falle von Biermischgetränken auch als ausreichend,
die Temperaturbeaufschlagung in der zweiten Pasteurisationsphase
in einem Temperaturbereich von 54 bis 58 °C und mit einer Dauer von 8
bis 15 Minuten durchzuführen,
um eine Abtötung
der im abgefüllten
Getränk
enthaltenen getränkeschädlichen
Keime sicherzustellen.
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Eine
besonders vorteilhafte, da wirtschaftliche Variante des Verfahrens
besteht darin, die erste Pasteurisationsphase mit hoher Temperatur
und kurzer Temperaturhaltezeit durchzuführen. Eine derartige „Hochtemperatur-Pasteurisation" ermöglicht einen
entsprechend hohen Durchsatz des Getränks durch die erste Pasteurisationseinrichtung
vor der Abfüllung
und kann vorzugsweise in einem insbesondere als Plattenwärmetauscher
ausgebildeten Kurzzeiterhitzer durchgeführt werden.
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Betreffend
die nachfolgend der Abfüllung
in der zweiten Pasteurisationsphase durchzuführende Pasteurisation erweist
es sich als vorteilhaft, das in Gebinde abgefüllte Getränk mit gegenüber der
Pasteurisation in der ersten Pasteurisationsphase verringerter Temperatur
und verlängerter
Temperaturhaltezeit zu pasteurisieren. Eine derartige „Niedrigtemperatur-Pasteurisation" kann insbesondere
in vorteilhafter Ergänzung
der vorhergehenden Pasteurisation in einem Kurzzeiterhitzer in einem
Tunnelpasteur durchgeführt
werden, um ein insgesamt kontinuierliches Verfahren zu ermöglichen.
Natürlich
können
zur Durchführung
des Verfahrens auch andere als die vorstehend beispielhaft genannten
Pasteurisierungseinrichtungen eingesetzt werden.
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Nachfolgend
wird eine bevorzugte Variante des Verfahrens näher erläutert:
Das einer Abfülleinrichtung
zugeführte,
hier beispielsweise als Biermischgetränk ausgebildete Getränk wird
unmittelbar vor der Abfülleinrichtung
einem als Plattenwärmetauscher
ausgebildeten Kurzzeiterhitzer zugeführt. In einer ersten Stufe
des Plattenwärmetauschers
wird das Getränk
auf die Pasteurisationstemperatur erhitzt und über eine vorgegebene Haltezeit
auf dieser gehalten. In einer nachgeschalteten zweiten Stufe des
Plattenwärmetauschers
erfolgt eine entsprechende Abkühlung
des Getränks
auf Abfülltemperatur.
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Durch
die Pasteurisation im Kurzzeiterhitzer in der ersten Pasteurisationsphase
soll eine sichere Abtötung
oder Hemmung von im Biermischgetränk enthaltenen Keimen, insbesondere
Bakterien und Protoascomyceten, vor der Abfüllung erreicht werden. Dieses
Ziel kann mit einer Pasteurisation mit 20 bis 30 PE erreicht werden.
Vereinfacht kann man davon ausgehen, dass 1 PE (Pasteureinheit)
einer Temperaturbeaufschlagung mit 60 °C über 1 Minute entspricht. Durch
bekannte Untersuchungen hat sich herausgestellt, dass die Pasteureinheiten
nicht linear, sondern exponentiell in Abhängigkeit von der Temperatur
steigen, so dass beispielsweise für eine Temperaturbeaufschlagung
mit Temperaturen > 60 °C gilt: PE = Zeit [min.] · 1,393 · e (Temperatur
[°C] – 60 °C)
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Wenn
man von einer mittleren Temperaturbeaufschlagung mit 25 PE ausgeht,
so ergibt sich für eine
Heißhaltetemperatur
von etwa 72 °C
eine notwendige Dauer der Temperaturbeaufschlagung von etwa 30 Sekunden,
um eine entsprechende Pasteurisation mit dem Ziel der sicheren Abtötung bzw. Hemmung
der im Biermischgetränk
vor der Abfüllung enthaltenen
Keime zu erreichen. In der Kühlstufe
des Plattenwärmetauschers
erfolgt eine Abkühlung
des Biermischgetränks
auf knapp oberhalb der Eintrittstemperatur (beispielsweise 5 °C), um für die nachfolgende
Abfüllung
eine Temperatur von etwa 10 °C
zu erreichen.
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Nach
der Abfüllung
erfolgt in einer zweiten Pasteurisationsphase eine weitere Pasteurisation, die
dazu dient, die im Zuge der Abfüllung
in die Gebinde gelangten Keime oder die bereits vor Abfüllung in
den Gebinden enthaltenen Keime, die in einer wesentlich geringeren
Größenordnung
als die vor Abfüllung
im Biermischgetränk
vorhandenen Keime vorliegen, abzutöten oder zu hemmen. Bei einer
Keimbelastung von beispielsweise 3 bis 4 Hefen pro Milliliter hat
sich herausgestellt, dass bereits nach einer Pasteurisation mit
einer Temperaturbeaufschlagung von 54 – 56 °C über eine Dauer von 10 Minuten
keine Hefen mehr nachweisbar sind. Aufgrund dieser deutlich unter
60 °C liegenden
Temperatur, die als kritische Temperatur hinsichtlich einer Temperaturbelastung von
PET-Flaschen angesehen werden kann, ist somit sichergestellt, dass
mit der vorstehenden Niedrigtemperatur-Pasteurisation in der zweiten
Pasteurisationsphase eine Pasteurisation des Biermischgetränks in den
PET-Behältnissen
durchgeführt
werden kann, ohne dass die Gefahr einer Beeinträchtigung der Formhaltigkeit
oder Dichtigkeit der PET-Flaschen besteht. Zur Durchführung der
zweiten Pasteurisationsphase werden die Getränkebehälter mit dem darin abgefüllten Biermischgetränk kontinuierlich
durch einen Tunnelpasteur transportiert, in dem eine Aufheizung
des Biermischgetränks
auf die Pasteurisationstemperatur von etwa 54 °C innerhalb etwa 25 bis 30 Minuten
erfolgt, anschließend
die erreichte Temperatur 10 bis 15 Minuten gehalten wird und schließlich, beispielsweise
bereits außerhalb
des Tunnelpasteurs, eine Abkühlung
des Biermischgetränks
auf Umgebungstemperatur erfolgt.
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Bei
einer zweistufigen Pasteurisation von mikrobiell anfälligeren
Getränken,
wie beispielsweise Fruchtlimonade oder Malztrunk enthaltende Getränke, erweist
sich regelmäßig eine
Temperaturbeaufschlagung mit über
30 PE als notwendig, so dass während
der ersten „Hochtemperatur-Pasteurisationsphase" vor der Abfüllung eine
entsprechende Erhöhung
der Pasteurisationstemperatur und/oder der Temperaturhaltezeit erfolgt
und in der zweiten „Niedrigtemperatur-Pasteurisationsphase" zur Pasteurisation
des in PET-Flaschen abgefüllten
Getränks
eine zeitlich längere
Beaufschlagung des abgefüllten
Getränks
mit einer Pasteurisationstemperatur unterhalb der definierten Temperaturlastgrenze
der PET-Flaschen erfolgt.