-
Verfahren zur Steigerung der Haltbarkeit roher pflanzlicher Produkte
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur verlängerten Konservierung des
natürlichen Aromas und der Struktur von eßbaren pflanzlichen Produkten, insbesondere
bei einer Konservierungstemperatur unterhalb 25° C. Die pflanzlichen Produkte, die
nach dem erfindungsgemäßen Verfahren konserviert werden können, sind z. B. Pfirsiche,
Bananen, Erdbeeren und Zitrusfrüchte, Fruchtsäfte, wie gepreßter Apfelsaft, Zitrusfruchtsäfte
und Grapefruitsaft, Zwiebeln, Tomaten, Mohrrübensaft, Selleriesaft und andere pflanzliche
Produkte. Enzyme aus pflanzlichem Material, wie Tomatenpectase, gehören auch zu
den pflanzlichen Produkten.
-
Bekanntlich können Konservierungsmittel, wie Sorbinsäure und ihre
Salze, Ascorbinsäure und benzoesaures Natrium, Lebensmitteln. einschließlich pflanzlichen
Produkten zur Verhinderung des Verderbens zugesetzt werden, jedoch waren die bisher
hierfür notwendigen Mengen derartig groß, daß sie das Aroma der Produkte veränderten.
-
Gleichfalls bekannt ist, daß man Lebensmittel bei Temperaturen oberhalb.
60° C pasteurisiert, worauf man sie bei Temperaturen unterhalb 5° C hält, oder sie
durch hermetisches Versschließen in. Behältern vor dem Zutritt von Luft schützt,
jedoch üben häufig die bei der Pas,teurisierung notwendigen Temperaturen eine nachteilige
Wirkung auf das Aroma und die Struktur der Lebensmittel aus. Je höher die zur Sterilisation
benötigten Temperaturen sind, desto stärker werden das Aroma und die Struktur zerstört.
-
Mit beträchtlichem Erfolg wurden auch Schnellkühlverfahren zur Erhaltung
des, natürlichen Aromas und Gefüges von Lebensmitteln angewendet. Derartige Verfahren
verlangen jedoch eine teure Ausrüstung sowohl zum Einfrieren der Lebensmittel als
auch zu ihrer Lagerung bei Temperaturen unterhalb des Gefrierpunktes..
-
Ziel der Erfindung ist ein Konservierungsverfahren, bei dem sich die
zugesetzten Mengen an Konservierungsmittel auf einem Minimum halten.
-
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren, bei
dem Lebensmittel ohne Abkühlung auf Gefriertemperatur bzw. Erhitzung zur Erzielung
von Pasteurisierung oder Sterilisation konserviert werden können.
-
Die Erfindung setzt sich gleichfalls zur Aufgabe, Lebensmittel, wie
Bananen, die besonders hitzeempfindlich und kälteempfindlich sind und daher nicht
durch bekannte Konservierungsverfahren in befriedigender Weise vor dem Verderb geschützt
werden können, länger haltbar und lagerfähig zu machen.
-
Nach der Erfindung besteht das Verfahren zur Steigerung der Haltbarkeit
und der Konservierung des natürlichen Aromas sowie der Struktur von rohen pflanzlichen
Produkten darin, daß man die pflanzlichen Produkte 'm einem frisch gepreßten, nicht
pasteurisierten Fruchtsaft, der Konservierungsmittel in einer Konzentration von
0,015 bis 0,10/0 enthält, 5 bis 30 Minuten lang unter Ausschluß von Luft auf eine
Temperatur von 37 bis 55°C erhitzt, worauf man die Produkte auf eine Temperatur
unterhalb 25° C abkühlt und bei dieser Temperatur lagert.
-
Das erfindungsgemäße Verfahren verhindert oder unterdrückt die auf
der Wirkung von Mikroben beruhende Beeinträchtigung derartig behandelterpflanzlicher
Produkte z. B. für mehr als 90 Tage bei 25° C, wobei das charakteristische Aroma
und die Struktur des frischen Produktes erhalten bleiben. Während Apfelsaft, dem
man 0,035% Sorbinsäure zugesetzt hatte, nur etwa 4 bis 10 Tage lang bei 25° C gelagert
werden konnte, gelingt es unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens, den
Saft ohne Beeinflussung des Geschmacks für mehr als 2 Monate haltbar zu machen.
-
Es wurde festgestellt, daß Sorbinsäure oder sein Kalium- oder Natriumsalz
als Konservierungsmittel befriedigend wirken, wenn sie in. Mengen zwischen 0,025
und 0,1 Gewichtsprozent verwendet werden.
Ascorbinsäure stellt noch
ein wirksameres Konservierungsmittel in Mengen bis zu 0,015 Gewichtsprozent dar.
-
Es ist selbstverständlich, daß die bei der Wärmebehandlung nach dem
erfindungsgemäßen Verfahren angewendete Zeit und Temperatur für den Fachmann derartig
.einander angepaßt wird, damit man das beste Ergebnis für das speziell behandelte
pflanzliche Produkt erhält: Beispielsweise ist die Wahl der Behandlungszeit und
der Temperatur bei verhältnismäßig unempfindlichen Gemüsen, wie Zwiebeln, von viel
geringerer Bedeutung als z. B. bei Bananen, die ihre Struktur bei Temperaturen wenig
oberhalb 55° C beträchtlich einbüßen. Wie weiter unten gezeigt wird, muß man sorgfältig
darauf achten, daß man bei der Behandlung von Bananen oder Erdbeeren 55° rC nicht
überschreitet und die Behandlungszeit selbst bei dieser Temperatur möglichst kurz
gehalten wird.
-
Es ist natürlich wichtig, daß die auf diese Weise behandelten pflanzlichen
Produkte derartig verschlossen werden, daß Luft und damit Bakterien nach der Wärmebehandlung
keinen Zutritt mehr haben, Dies 1äßt sich durch Verschließen der Produkte vor, während
oder unmittelbar nach der Wärmebehandlung erreichen. In den meisten Fällen ist es
zweckmäßig, die Produkte in dem Behälter vor der Wärmebehandlung zu verschließen.
-
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern. Beispiel
1 Frisch gepreßter Apfelsaft wurde 24 Stunden lang bei 5° C gekühlt, damit sich
feste Bestandteile absetzen konnten. Die überstehende Flüssigkeit wurde dann abdekantiert.
Proben des Saftes, die 0,025 o/o, 0,0511o und 0;10 Gewichtsprozent sorbinsaures
Natrium enthielten, wurden hergestellt. Saubere, pasteurisierte 500-ml-Glasbehälter
wurden mit diesen Proben und mit unbehandletem Saft gefüllt und verschlossen. Die
Proben wurden hierauf wie folgt mit fünf Wiederholungen bei jedem Versuch behandelt.
A. 0,025% sorbinsaures Natrium enthaltende Proben, 5 Minuten auf 50° C erhitzt und
auf 25° C abgekühlt.
-
B. 0,025% sorbinsaures Natrium enthaltende Proben, 5 Minuten auf 55°
C erhitzt und auf 25° C abgekühlt.
-
C. 0,0511/o sorbinsaures Natrium enthaltende Proben, wie in A behandelt.
-
D. 0,05% sorbinsaures Natrium enthaltende Proben, wie in. B behandelt.
-
E. 0,10#/o sorbinsaures Natrium enthaltende Proben, nicht erhitzt,
bei 25° C aufbewahrt.
-
F. Kein sorbinsaures Natrium enthaltende Proben, wie in A behandelt.
-
G. Kein sorbinsaures Natrium enthaltende Proben, wie in in B behandelt.
-
H, Kein sorbinsaures Natrium enthaltende Proben, wie in E behandelt.
-
Die mikrobiologische Untersuchung dieser Proben nach verschiedenen
Zeiten bei einer Lagertemperatur von 25° C brachte die folgenden Ergebnisse:
| Versuch Lagerzeit Zellen pro Milliliter |
| Hefen und Pilze ! Bakterien |
| A 2 Monate 7000 2250 |
| B 2 Monate 325 2150 |
| C 2 Monate 3 42 |
| D 2 Monate 4 8 |
| E 24 Tage 47000000 60000000 |
| F 2 Monate 18000000 66000000 |
| G 2 Monate 500000 2250000 |
| H 0 Tage 120000 210000 |
| H 14 Tage 25100 000 8500000 |
Erreicht die Zahl der Bakterienzellen 400 000 bis 600 000 Zellen in Milliliter,
so ist der Saft verdorben. Aus der Tabelle geht hervor, daß durch die Behandlung
in den Versuchen A, B und C der Saft über 2 Monate wirksam vor dem Verderb geschützt
ist.
-
Geschmacksversuche ergaben, daß die in den Versuchen A, B, C und D
behandelten Säfte über 2 Monate ein befriedigendes Aroma behielten. Der Saft des
Versuches H hatte bereits nach 2 Tagen sein Aroma verloren, in. den Versuchen F
und G war dies nach 5 Tagen, im Versuch E nach 10 Tagen der Fall. Beispiel 2 In.
einer weiteren Versuchsreihe an einem anderen frischgepreßten Apfelsaft wurden die
Proben wie folgt behandelt: A. 0,025% sorbinsaures Natrium enthaltende Proben, 5
Minuten auf 50° C erhitzt, dann auf 25° C abgekühlt.
-
B. 0,025% sorbinsanres Natrium enthaltende Proben, 5 Minuten auf 43°C
erhitzt, dann auf 25- C abgekühlt.
-
C. 0,025% sorbinsaures Natrium enthaltende Proben, 15 Minuten auf
38°C erhitzt, dann auf 25° C abgekühlt.
-
D. 0,0309/o sorbinsaures Natrium enthaltende Proben, 5 Minuten auf
38° C erhitzt und dann auf 25° C abgekühlt.
-
E, Kein sorbinsaures Natrium enthaltende Proben ohne Wärmebehandlung.
-
Die mikrobiologische Untersuchung dieser Proben nach verschiedenen
Zeiten bei einer Lagertemperatur von 25° C brachte die folgenden Ergebnisse:
| Versuch Lagerzeit Zellen pro Milliliter |
| Hefen und Pilze' Bakterien |
| A 2 Monate 0 1 |
| B 2 Monate 0 1 |
| C 2 Monate 3 18 |
| D 2 Monate 0 3 |
| E 0 Tage 850 i 2250 |
| E 9 Tage 460000 ( 495000 |
Geschmacksversuche ergaben, daß alle behandelten Proben ihr natürliches Aroma über
die 2monatige Lagerzeit behielten. Die Vergleichsprobe E war nach 9 Tagen verdorben.
Beispiel
3 Ungefähr gleiche Mengen frisch geschnittener Orangen, Grapefruit und Ananas wurden
miteinander vermischt. Zucker zugesetzt und die Mischung 24 Sunden bei 2° C aufbewahrt.
Der aus den Früchten ausgetretene Saft, insgesamt 44°/o des Gesamtgewichtes, wurde
abgeseiht und 0,10 Gewichtsprozent sorbinsaures Natrium zugesetzt. Der Saft und
die festen Früchte wurden dann im ursprünglichen Gewichtsverhältnis wieder miteinander
vereinigt, in pasteurisierte 500-ml-Glasbehälter gegeben und verschlossen. Fünf
Gefäße (A) wurden 5 Minuten auf 50° C erhitzt und dann, auf Zimmertemperatur abgekühlt.
Eine weitere Reihe von Glasgefäßen (B) wurde nicht erhitzt, eine dritte Reihe von
Glasgefäßen (C), die zur Kontrolle dienten, enthielten kein sorbinsaures Natrium
und wurden nicht erhitzt. Alle Gefäße wurden bei 25° C aufbewahrt und folgende Ergebnisse
erzielt:
| Versuch Lagerzeit Zellen pro Milliliter |
| Hefen und Pilze I Bakterien |
| A 90 Tage 2 5 |
| B 13 Tage nicht geprüft |
| C 0 Tage 2100 2400 |
| C 2 Tage 6200000 15000 |
Im Versuch B entwickelten sich nach 13 Tagen Gase, und das Aroma sowie das Aussehen
der Früchte waren unbefriedigend. Gasbildungen und schlechter Geschmack traten im
Versuch C bereits nach 2 Tagen auf. Das Aroma und die Struktur der Fruchtmischungen
im Versuch A war nach 90 Tagen noch dieselbe wie die der frisch bereiteten Früchte,
was darauf hindeutet, daß die Lagerung bei 25° C noch für längere Zeit ohne Beeinträchtigung
der Eigenschaften hätte fortgesetzt werden können. Beispiel 4 Reife Pfirsiche wurden
nach 1 Minute Eintauchen in siedendes Wasser und Abspülen mit kaltem Wasser abgeschält.
Die Pfirsiche wurden dann in Abschnitte von etwa 1 cm Breite an der breitesten Stelle
geschnitten und sofort in einen Zuckersirup gelegt, der durch Auflösen von 908 g
Zucker, 28 g Zitronensäure und 14 g Ascorbinsäure in 908 g Wasser bereitet wurde.
Pasteurisierte 500-ml-Glasgefäße wurden mit 350 g Pfirsichschnitten und 103 g Sirup
gefüllt. Einer Gruppe von Glasgefäßen wurde genügend sorbinsaures Natrium zugesetzt,
so daß die Konzentration 0,05 Gewichtsprozent betrug. In einer weiteren Gruppe wurde
soviel sorbinsaures Natrium zugesetzt, daß sich die Konzentration auf 0,10 Gewichtsprozent
belief. Die Gefäße wurden verschlossen und unter Rotieren in einem Wasserbad erhitzt.
Die bei den verschiedenen. Wärmebehandlungen und Lagerbedingungen nach der Behandlung
erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt:
Beispiel 5 Ein Ansatz von Pfirsichen wurde, wie im Beispiel 4 beschrieben, vorbereitet.
In. diesem Versuch wurden Proben gelagert, die (A) kein. Konservierungsmittel entheilten,
(B) Proben, die kein Konservierungsmittel enthielten und 5 Minuten, auf 50° C erhitzt
wurden, (C) Proben, die 0,05 Gewichtsprozent sorbinsaures Kalium enthielten, aber
nicht der Wärmebehandlung unterworfen wurden, und Proben (D), die 0,05 Gewichtspozent
sorbinsaures Kalium enthielten und 5 Minuten auf 50° C erhitzt wurden. Die Proben
(D) waren in ihrem Geschmack, ihrer Farbe und Struktur nach 90 Tagen Lagerung bei
10° C noch befriedigend. Die Proben (A), (B) und (C) waren allesamt nach 10 Tagen
verdorben. Beispiel 6 Bananen wurden abgeschält, geviertelt und in pasteurisierte
Glasgefäße gegeben, in die heißer Ananassaft, der 0,05 Gewichtsprozent sorbinsaures
Natrium enthielt, zugegossen wurde. Die Temperatur des Saftes betrug 55° C. Die
Gefäße wurden verschlossen und abgekühlt. Die Bananen befanden sich nach 30 Tagen
Lagerung bei 5° C noch in ausgezeichnetem Zustand. Wurde der Versuch unter Verwendung
nicht erhitzten Ananassaftes, der
0,05 Gewichtsprozent sorbänsaures
Natrium enthielt, wiederholt, so waren die Bananen nach 2tägiger Lagerung bei 5°
C verdorben.
-
Beispiel? Ganze Erdbeeren wurden, wie im Beispiel 6 beschrieben, verarbeitet,
jedoch wurde statt Ananassaft Apfelsaft verwendet. Die Erdbeeren waren noch nach
120 Tagen Lagerung in ausgezeichnetem Zustand:. In diesem Zusammenhang sei bemerkt,
daß in. den Beispielen 6 und 7 die Anwendung selbst nur geringfügig erhöhter Temperatur
kurz sein. muß, da Erdbeeren und Bananen ihr Gefüge und ihr Aroma recht schnell
verlieren.
-
Beispiel 8 Nach der Vorschrift von Mulls et. a1., J. Biol. Chem.,
168, S. 651 (1947); wird ein P'ectaseextrakt aus reifen Tomaten hergestellt. Eine
ausreichende Menge an 25q/oiger wäßriger Natriumsorbatlösung wurde dieser Tomatenpectase
zugesetzt, um eine Konzentration von 0,1 Gewichtsprozent sorbinsaurem Natrium in
der Lösung herzustellen. Die Mischung wurde 10 Minuten auf 50° C erhitzt und anschließend
auf 25° C abgekühlt. Nach 7tägiger Lagerung bei 25° C zeigte die Pectase fast die
gesamte ursprüngliche entzymatische Aktivität, und es hatten sich keine Pilze oder
Bakterien gebildet. Nichtbehandelte, Pectase, die bei 25° C aufbewahrt wurde, zeigte
Gärung bereits nach einem Tag und Pilzwachstum nach 3 Tagen. Sie war für die weitere
Verwendung nicht mehr geeignet. Beispiel 9 Frisch gepreßter Apfelsaft, bei dem sich
die festen Bestandteile durch 24 Stunden Lagerung bei 5° C abgesetzt hatten, wurde
auf folgende Weise behandelt: A. 100 ml Saft wurden 15 mg Ascorbinsäure zugesetzt
und dann 5 Minuten auf 50° C erhitzt. B. 100 ml Saft wurden 15 mg Ascorbinsäure
zugesetzt, jedoch nicht erhitzt C. Kein Konservierungsmittel; 5 Minuten auf 50°
C erhitzt.
-
D. Kein Konservierungsmittel; keine Hitzebehandlung.
-
Die Proben wurden dann bei 23° C aufbewahrt. Probe D war nach 2 Tagen
verdorben, Probe B nach 3 Tagen und Probe C nach 5 Tagen. Die Probe A war dagegen
noch nach 10 Tagen in ausgezeichnetem Zustand, und die Lagerung hätte noch leicht
fortgesetzt werden können.
-
Bei der Durchführung des. erfindungsgemäßen Verfahrens ist es erwünscht;
die kleinste zur Konservierung notwendige Menge an Konservierungsmittel, eine möglichst
niedrige Erwärmungstemperatur und bei der Erwärmung eine möglichst kurze Zeit anzuwenden:,
durch die die gewünschte Lagerzeit erreicht werden kann. Es wurde festgestellt,
daß mehr als 0,10% Sorbinsäure oder ihre Salze nicht notwendig sind und daß Ascorbinsäure
in Mengen von 0,015 Gewichtsprozent befriedigende Ergebnisse liefert. Temperaturen
im Bereich von 37 bis 55° C eignen sich, doch wird der Bereich von 37 bis 50° C
vorgezogen, um keine Wärmeschädigung hervorzurufen, insbesandere bei der Konservierung
von, empfindlichen pflanzlichen Produkten. Behandlungszeiten von 5 bis 30 Minuten
reichen aus, die pflanzlichen Produkte zu schützen. Behandlungszeiten von 5 bis
15 Minuten werden jedoch vorgezogen. Für den Fachmann ist es selbstverständlich,
daß die drei Variablen, nämlich die- Menge an Konservierungsmittel, die Temperatur
und die Dauer der Wärmebehandlung, derart gewählt werden kann, daß ungefähr gleichwertige
Konservierungserfolge durch Anwendung unterschiedlicher Werte für die drei Variablen
erreicht werden. So, kann' man aus dem Beispie12 ersehen, d'aß bei der Verwendung
von 0,030% sorbinsaurem Natrium und 5 Minuten langem Erhitzen auf 38° C praktisch
das gleiche Ergebnis erhalten wird wie bei der Verwendung von 0,025n/0 sorbinsaurem
Natrium und 5 Minuten langem Erhitzen auf 43' C.
-
Als Konservierungsmittel für das erfindungsgemäße Verfahren kommen,
Sorbinsäure und ihre Salze; Ascorbinsäure, Vitamin K5 und benzoesaures Natrium in
Frage.