DE19649952A1 - Verfahren zur Konservierung von festen, flüssigen oder pastösen verderblichen Produkten - Google Patents
Verfahren zur Konservierung von festen, flüssigen oder pastösen verderblichen ProduktenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Konservierung
von festen, flüssigen oder pastösen verderblichen Produk
ten, wie Lebensmitteln, Futtermitteln und Mitteln zur
Körper- und Schönheitspflege, wobei das zu konservierende
Produkt einer Hochdruckbehandlung unterzogen wird.
Die Anforderungen an ein derartiges Konservierungsverfah
ren sind vielfältiger Art. Es ist häufig nicht unbedingt
erforderlich, daß alle vorhandenen Mikroorganismen abge
tötet werden, wesentlich ist vielmehr, daß die vorhande
nen Mikroorganismen keinen Verderb des Produktes bewirken
können. Es müssen jedoch alle pathogenen und toxinbilden
den Mikroorganismen abgetötet und Enzyme, die die Lager
fähigkeit des Produktes begrenzen, inaktiviert werden.
Dabei sollen aber, zumindest bei Lebensmitteln, die sen
sorischen Eigenschaften des Lebensmittels möglichst er
halten bleiben, ebenso wie der Nährwert bzw. wertgebende
Bestandteile, wie Vitamine und Proteine.
Der Verderb der abgepackten Produkte kann die unter
schiedlichsten Erscheinungsformen annehmen, aerobe Mikro
organismen verbrauchen z. B. den im Verpackungsinneren
vorhandenen Sauerstoff und erzeugen konkave Dellen in der
Verpackung.
Ausgebeulte Verpackungen, sog. "Bombagen", sind auf die
Tätigkeit gasbildender Verderbsorganismen zurückzuführen.
Bombagen zeigen an, daß u. a. Clostridien, Milchsäurebak
terien, Enterobacteriaceen, oder auch Denitrifikanten das
abgepackte Produkt verdorben haben.
Andere Verderbsorganismen verändern den pH-Wert des abge
packten Produkts, z. B. tritt infolge von Gärung eine
Säurebildung ein:
- - Hierzu zählen die Buttersäure bildenden Chlostridien sowie die Milchsäurebakterien, die Milchsäure bzw. Essigsäure bilden.
- - Die Enterobacteriaceen erzeugen Ameisensäure, Essig säure u. a., während Hefen die Verursacher von Essig säure, Milchsäure u. a. sein können.
Es kann aber auch eine Alkalisierung des abgepackten Pro
dukts eintreten, indem proteinabbauende Chlostridien,
Pseudomonaden u. a. beispielsweise Ammoniak abgeben.
Wiederum andere Verderbsorganismen sorgen für Farbverän
derungen bei abgepackten Produkten, die sog. Sulfatredu
zierer bewirken das, indem sie Sulfide erzeugen. Einen
anderen Weg beschreiten die sog. Pigmentbildner wie z. B.
Pyocyanin bildendes Pseudomonia aeruginose.
Abgepackte Produkte können auch Geruchsveränderungen er
fahren. Die Sulfatreduzierer setzen Schwefelwasserstoff
frei, desgleichen geschieht durch die Proteinabbauer, die
außerdem noch geruchsintensive Amine erzeugen.
Die von den bereits oben genannten, gärend wirkenden Ver
derbsorganismen gebildeten Säuren und Alkohole verursa
chen gleichfalls eine geruchliche Schädigung des abge
packten Produktes. Geruchlich schädigend ist auch die von
den Lipolyten herrührende Ranzigkeit.
Einige abgepackte Produkte können durch die Verderbsorga
nismen hinsichtlich ihrer Viskosität beeinträchtigt wer
den. Zum Beispiel erhöhen die sog. Schleimbildner die
Viskosität während die Polymerenabbauer und Lipolyten sie
erniedrigen.
Unangenehm fallen solche abgepackten Produkte auf, bei
denen Verderbsorganismen die Phasentrennung von Emulsio
nen verursacht haben, z. B. geschieht das infolge der von
den Gärern gebildeten Alkohole oder dadurch, daß unter
schiedliche Verderbsorganismen die Emulgatoren abbauen.
Der Verderb der abgepackten Produkte wird augenschein
lich, sofern die schädigenden Mikroorganismen sichtbar
wachsen. Beispielsweise weisen Schimmelflecke auf Pilzbe
fall hin, der in abgepackten Produkten sichtbare Schleim
ist auf die Aktivität der Schleimbildner zurückzuführen.
Die zuvor genannten Verderbsschäden beeinträchtigen ein
zelne oder mehrere Funktionsmerkmale von abgepackten Pro
dukten.
Andere Verderbsschäden sind auf eine mit dem bestimmungs
gemäßen Verbrauch eines abgepackten Produktes verbundene
Gesundheitsgefährdung gerichtet.
Bei kosmetischen Mitteln besteht z. B. die Gefahr der
Verkeimung mit gram-positiven Bakterien. Eine Infektion
mit Staphylococcus aureus macht sich durch Symptome wie
Eiter, Sepsis, toxisches Schocksyndrom o. a. bemerkbar.
Ähnliche Symptome erzeugt Streptococcus pyogenes. Wundin
fekte und Harnwegsinfekte sind zurückzuführen auf die
Verkeimung des kosmetischen Mittels mit Enterococcus
spec. Wundstarrkrampf wird durch Clostridium tetani her
vorgerufen. Zu den in kosmetischen Mitteln übertragbaren
gram-positiven Bakterien zählt auch das Gangrän verursa
chende Clostridium perfringens.
Aber auch die gram-negativen Bakterien können die kosme
tischen Mittel verkeimen. Eine Infektion durch Pseudomo
nas aeruginosa macht sich durch Symptome wie Eiter, Sep
sis, Pyodermien, Conjunktivitis, Otitis oder Atemwegsin
fekte kenntlich. Conjunctivitis wird aber auch hervorge
rufen durch Klebsiella spec. Verschiedene durch kosmeti
sche Mittel übertragbare Enterobacteriaceen gehören zu
den gram-negativen und bewirken die Enteritis infectiosa.
Kosmetische Mittel können aber auch die Quelle eines ge
sundheitsgefährdenden Pilzbefalls sein. So ist Candida
albicans Auslöser von Soor bzw. Conjunktivitis. Letzteres
Symptom läßt sich auch einem Befall mit Candida parapsi
losis zuordnen.
Ekzeme und Schuppen sind die Folge der Einwirkung von
Pityrosporuni ovale. Mykosen der Haut können verursacht
werden, wenn mit der Anwendung eines kosmetischen Mittels
Sporen von Trichophyton species bzw. Microsporrum species
in die Haut eindringen und dort aktiv werden.
Sowie das abgepackte Produkt seinem bestimmungsgemäßen
Verbrauch zugeführt wird, geht die ursprünglich vorhande
ne Integrität des Konservierungssystems verloren. Bei
spielsweise ist vor dem Verbrauch die Verpackung zu öff
nen. Als zwangsläufige Folge des Öffnens tritt Luft zum
Verpackungsinhalt hinzu. Wegen des Luftzutritts kann die
Oxidation des Verpackungsinhalts bzw. seine Sekundär-Ver
keimung eintreten, weil mit der Luft auch verkeimende
Sporen an den Verpackungsinhalt gelangen.
Die Aufbrauchdauer eines Produktes mit desintegriertem
Konservierungssystem ist deshalb durch die während des
Verbrauchs einsetzenden Verderbsmechanismen beschränkt.
Beim Gebrauch einer in einem gedeckelten Tiegel abgepack
ten Hautcreme kann die Sekundär-Verkeimung auch durch den
Creme-entnehmenden Finger bereits bei seinem ersten Ein
tauchen verursacht werden.
Deshalb ist bei Kosmetik-Produkten, die für eine längere
Verbrauchsdauer vorgesehen sind wie z. B. Hautcreme oder
Öl-Wasser-Emulsionen (Hautmilch), das Verfahren zur Kon
servierung so zu gestalten, daß das ursprünglich vorhan
dene, die verderbfreie Lagerung des verpackten Produktes
gewährleistende Konservierungssystem auch noch den Ver
derb des Verpackungsinhaltes innerhalb der voraus zusehen
den Aufbrauchdauer verhindert.
In der Lebensmittelindustrie sind produktspezifische Kon
servierungssysteme üblich, bei denen im wesentlichen die
Verpackung und der Zusatz mindestens eines lebensmittel
konservierenden Stoffes den Schutz gegen den Verderb des
Lebensmittel gewährleistet.
Solche Konservierungssysteme und die Mittel der chemi
schen Lebensmittelkonservierung werden in dem Fachbuch
[1] beschrieben. Es wird dargestellt, daß Art und Menge
der zuzusetzenden lebensmittelkonservierenden, chemischen
Stoffe begrenzt sind. Dies ist u. a. in den mit dem Ver
zehr der Konservierungsmittel verbundenen toxischen bzw.
allergenen Nebenwirkungen begründet.
Diese Zusätze stehen daher aus Sicht der Verbraucher oft
einer positiven Kaufentscheidung im Wege. Es ist u. a.
eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, hier Art und
Menge der lebensmittelkonservierenden Zusätze so gestalt
bar zu machen, daß die genannten, die Kaufentscheidung
des Verbrauchers prägenden Vorbehalte weniger gewichtig
werden.
In der Kosmetik-Industrie werden zum Schutz der Produkte
vorwiegend chemische Konservierungsstoffe verwendet, die
auch in der Lebensmittelindustrie eingesetzt werden.
Da aber Kosmetika nicht zum Verzehr bestimmt sind, sind
wegen der Vielzahl erhältlicher kosmetischer Produkte
auch eine dementsprechende Vielzahl weiterer chemischer
Konservierungsstoffe bereitgestellt worden, um damit eine
dem jeweiligen Produkt angepaßte Konservierung vornehmen
zu können. Ein Deodorant-Stift wird eben anders konser
viert als ein tonisierendes Gesichtswasser.
Die in den kosmetischen Produkten vorzugsweise genutzten
chemischen Konservierungsstoffe werden wie folgt chemisch
klassifiziert:
- - Organische Säuren: z. B. Sorbinsäure, Pro pionsäure, Dehydracetsäu re, Undecylensäure, Ben zoesäure, Ameisensäure, Salicylsäure
- - Aliphat.-halogenorg. Ver bindungen (nicht Formalde hydabspalter): z. B. Dibromdicyanobutan, Iodpropinylbutylcarbamat, Chlorhesidin, Chlormethyl isothiazolon, Chloraceta mid
- - Aromat.-halogenorg. Ver bindungen: z. B. 4-Chlor-m-kresol, Bromchlorophen, Dichlor benzylalkohol
- - Formaldehydabspalter: z. B. Dimethyldimethylol- Hydantoin (DMDM-Hydan toin), Bronopol® (1,3-Nitropropandiol), Imidazolidinylharnstoff, Bronidox® (5-Brom-5-nitro- 1,3-dioxan), Diazolidinyl harnstoff
- - Parabene: z. B. Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Butyl-, Isobutyl paraben
- - Anorganische Verbindungen: z. B. Sulfite, Silber ionen, Borsäure
- - Quarternäre Ammoniumver bindungen: z. B. Benzalkoniumchlorid, Cetylpyridinumchlorid
- - Alkohole (nicht halogenorg.): z. B. Benzylalkohol, Phe noxyethanol
- - Phenole: z. B. o-Phenylphenol
- - Quecksilberorg. Ver bindungen: z. B. Thiomersal
- - Naturstoffe/Naturextrakte: z. B. Tea tree oil, Neem treet extract, etherische Öle, Usninsäure, Myavert C® (Lipidperoxida se, Thiocyanat, Glucose oxidase)
- - Antibiotika: z. B. Nisin, Natamycin, Lysocym.
Bei der Gestaltung eines für ein spezielles kosmetisches
Produkt geeigneten Konservierungssystems bieten sich in
Anbetracht der Vielzahl der verfügbaren chemischen Kon
servierungsstoffe mehrere gangbare Wege an.
So werden beispielsweise bei den Haarwaschmitteln folgen
de Konservierungsstoffe alternativ beigefügt:
- - Sorbinsäure oder ihre Salze
- - Parabene
- - Benzoesäure oder ihre Salze
- - Dibromdicyanobutan
- - Salicylsäure oder ihre Salze
- - DMDM Hydantoin
- - Bronopol®
- - Benzalkoniumchlorid
- - Ameisensäure oder ihre Salze
- - Phenoxyethanol
- - (Chlor)-Methylisothiazolinon.
Entscheidend für die Wahl des zu verwendenden chemischen
Konservierungsstoffes ist, daß er einerseits eine ausrei
chende toxische Sicherheit gewährleistet und andererseits
aber auch eine gute dermatologische Verträglichkeit auf
weist. Dabei zeigen die toxisch hochwertig wirkenden Kon
servierungsstoffe oft ein problematisches Verhalten be
züglich ihrer dermatologischen Verträglichkeit, indem sie
beispielsweise akute Hautirritationen, Kontaktallergien,
phototoxische oder photoallergische Hautreaktionen oder
Augenreizungen hervorrufen.
Es ist deshalb ein Ziel der vorliegenden Erfindung, hier
Art und Menge der kosmetika-konservierenden Zusatzstoffe
so gestaltbar zu machen, daß sowohl die toxische als auch
die dermatologische Sicherheit des kosmetischen Produktes
ausgewogen eintritt.
Leider treten in den Industrieländern in den letzten Jah
ren vermehrt auch bereits bei den Säuglingen Symptome von
Hautirritationen auf, die unter der Bezeichnung "Neuro
dermitis" zusammengefaßt sind. Die Hautpflege der unter
Neurodermitis leidenden Menschen hat vorzugsweise mit
kosmetischen Präparaten zu geschehen, bei deren Zusammen
setzung auf die die Haut-irritierend wirkende Stoffe von
vornherein verzichtet worden ist. Der Schutz solcher Prä
parate gegen den Eintritt der Sekundärverkeimung ist ein
Problem, das zugleich mit den vorgenannten Aufgaben mit
der vorliegenden Erfindung lösbar wird.
Der Einsatz der chemischen Konservierungsstoffe hat das
Ziel, das Wachstum der Verderbsorganismen, d. h. die Ver
mehrung ihrer Anzahl, zu verhindern. Werden bei der An
wendung des Konservierungsstoffes die Verderbsorganismen
unmittelbar danach abgetötet, so wirkt der Konservie
rungsstoff mikrobiozid.
Unterdrückt der eingesetzte Konservierungsstoff lediglich
die Vermehrung der Verderbsorganismen, so wirkt der Kon
servierungsstoff mikrobiostatisch. Gleichwohl wird das so
behandelte Produkt keimfrei gemacht. Allerdings tritt die
Keimfreiheit erst nach einiger Einwirkungsdauer ein, näm
lich dann, wenn alle Exemplare aller im Produkt ursprüng
lich vorhandenen Verderbsorganismen ihr jeweiliges Le
bensende erreicht haben und das Produkt gegen Sekundär-
Verkeimung durch die Verpackung geschützt ist.
Die Zugabe eines Konservierungsstoffes zu einem Kosmetik-
Produkt kann so dosiert werden, daß er mikrobiostatisch
wirkt und auch eine gute dermatologische Verträglichkeit
gegeben ist. Konservierungsstoffe, die diese Eigenschaft
besitzen, werden als "mild" eingestuft. Milde Konservie
rungsstoffe in diesem Sinne sind u. a. Sorbinsäure, Ben
zoesäure, Phenoxyethanol. Es ist bekannt, daß die Sorbin
säure kosmetische Mittel vor mikrobiellem Befall schützt
und gut verträglich ist.
Sie ist:
- - in den für kosmetische Mittel relevanten Konzentra tionen gut haut- und schleimhautverträglich,
- - nicht hautreizend nach EG-Richtlinie 84/449 und OECD-Prüfrichtlinie 404,
- - nicht phototoxisch,
- - vom CIR-Expert Panel als "safe" eingestuft.
Sorbinsäure ist auch durch ihren langjährigen und welt
weiten Einsatz als Lebensmittelkonservierungsstoff er
probt. In diesem Zusammenhang beträgt ihr ADI-Wert 0-25 mg/kg
Körpergewicht und Tag (ADI = Acceptable Dialy
Intake). Sorbinsäure verursacht keine ökologischen Pro
bleme, da sie hinsichtlich ihrer Wassergefährdungsklasse
in der Stufe 0 angesiedelt ist.
Im Zusammenwirken mit Kosmetikinhaltsstoffen besitzt Sor
binsäure gute Kompatibilität mit Kosmetikrohstoffen und
weist keine antagonistische Wirkung mit gängigen Konser
vierungsstoffen auf.
Bekannt sind "synergistische" Effekte mit Dehydracetsäu
re, Benzoesäure, Parabene, EDTA und Glycolen.
Sorbinsäure erfährt keine Inaktivierung durch nichtioni
sche Kosmetikinhaltsstoffe und Emulgatoren.
Die mikrobiostatische Wirkung der Sorbinsäure ist auch
nachhaltig aller Voraussicht nach in der Zukunft gegeben,
denn bisher sind keine Resistenzentwicklungen gegen Sor
binsäure bekannt geworden.
Sorbinsäure schützt kosmetische Produkte bei Lagerung und
gibt Schutz bei Sekundärinfektionen während des Ge
brauchs.
Sorbinsäure bleibt über lange Zeit aktiv.
Es ist auch ein Ziel der vorliegenden Erfindung, das Wir
kungsspektrum der als "milder" Kosmetik-Konservierungs
stoff angesehenen Sorbinsäure von den bekannten Konzen
trationen (500 ppm bis 2000 ppm) zu den niedrigen Anwen
dungskonzentrationen hin zu erweitern.
Für die Lebensmittelindustrie bzw. die Kosmetikindustrie
sind außerdem wirtschaftliche und rechtliche Rahmenbedin
gungen von erheblicher Bedeutung. Ein Konservierungsver
fahren muß sich großtechnisch realisieren lassen und die
geltenden gesetzlichen Richtlinien erfüllen. Ein Konser
vierungsverfahren sollte darüber hinaus produktschonend
sein und die Stabilisierung der Rohstoffe ebenso sicher
stellen, wie den mikrobiologischen Schutz des Produktes.
In der Zeitschrift "Food Marketing and Technology", Okto
ber 1996, Seiten 58 bis 65, ist bereits beschrieben wor
den, daß es grundsätzlich möglich sein könnte, die vorge
nannten Anforderungen mit einem Konservierungsverfahren
zu erfüllen, welches aus einer Kombination einer Hoch
druckbehandlung und der Zugabe von geeigneten Konservie
rungsstoffen besteht. Dabei sind in dieser Druckschrift
Untersuchungen von chemischen Konservierungsstoffen dar
gestellt, welche unabhängig von einem zu konservierenden
Produkt mit Hochdruck beaufschlagt worden sind, um fest
zustellen, ob sich die Eigenschaften des Konservierungs
stoffes durch die Hochdruckbehandlung negativ verändern.
Weitere nähere Angaben über ein derartiges Konservie
rungsverfahren sind dieser Druckschrift darüber hinaus
nicht zu entnehmen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein gattungsgemäßes Konser
vierungsverfahren für feste, flüssige oder pastöse ver
derbliche Produkte, wie Lebensmittel, Futtermittel und
Mittel zur Körper- und Schönheitspflege zu schaffen, wel
ches eine hohe Konservierungswirkung aufweist, aber
gleichzeitig mit möglichst wenig bzw. verträglichen Kon
servierungsstoffen auskommt.
Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren der eingangs be
zeichneten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das zu
konservierende Produkt mit mindestens einem mikrobiosta
tisch wirkenden Konservierungsstoff versetzt und an
schließend der Hochdruckbehandlung unterzogen wird.
Es hat sich überraschend herausgestellt, daß es möglich
ist, mit einem derart kombinierten Verfahren das ge
wünschte Ergebnis zu erreichen. Dabei besteht dieses Ver
fahren aus einer kombinatorischen Wirkung der mikrobio
statischen Konservierungsstoffe mit einer mikrobioziden
Hochdruckbehandlung. Durch die Hochdruckbehandlung werden
eine Vielzahl der im Produkt befindlichen Mikroorganismen
abgetötet, der hohe Druck wirkt u. a. auch auf die Zell
membran der Mikroorganismen und verändert die Permeabili
tät der Membran. Diese Wirkung auf die Zellmembran der
Mikroorganismen durch die Hochdruckbehandlung erhöht dar
über hinaus die Wirksamkeit der mikrobiostatischen Kon
servierungsstoffe, da diese die Zellmembran der Mikroor
ganismen dann besser durchdringen können. Es entsteht so
mit überraschend ein synergistischer Effekt, durch die
Hochdruckbehandlung wird gleichzeitig die Wirkung der
mikrobiostatischen Konservierungsstoffe offensichtlich
erhöht, d. h. diese sind wirksamer als ohne Hochdruckbe
handlung. Dies hat zur Folge, daß gegenüber herkömmlichen
Konservierungsverfahren der Anteil an chemischen Konser
vierungsstoffen herabgesetzt werden kann und daß zugleich
auch mikrobiostatisch wirkende, d. h. relativ "milde" Kon
servierungsstoffe verwandt werden können, welche die Ver
träglichkeit des eigentlichen Produktes, was insbesondere
bei Lebensmitteln und bei Kosmetika wesentlich ist, nicht
negativ beeinflussen. Die Wirksamkeit des Verfahrens
scheint auch dadurch positiv beeinflußt zu werden, daß
durch die Hochdruckbehandlung wichtige Enzyme in den Ver
derbsorganismen aktiviert werden, wodurch sich Störungen
während der Biosynthese ergeben, die als weitere Ursache
für den Sterilisationseffekt angesehen werden können.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgese
hen, daß die Hochdruckbehandlung bei Drücken von 1.000
bis 10.000 bar erfolgt, wobei vorzugsweise das zu konser
vierende Produkt der Hochdruckbehandlung über einen Zeit
raum von einer Sekunde bis mehreren Stunden unterzogen
wird. Dabei besteht eine Wechselwirkung zwischen der Höhe
des angewendeten Druckes und der Zeitdauer der Druckbe
handlung. Je länger die Druckbehandlung durchgeführt
wird, desto geringer kann der Hochdruck sein, die jeweils
geeignete Behandlung hängt selbstverständlich vom jeweils
zu konservierenden Produkt ab.
Vorzugsweise kann die Hochdruckbehandlung bei Umgebungs
temperatur durchgeführt werden, wobei sich herausgestellt
hat, daß bei den vorgenannten Druckwerten durch die
Druckbehandlung eine Temperaturerhöhung im Bereich von
bis zu 20°C erfolgt. Eine Behandlung bei höheren oder
niedrigeren Temperaturen ist aber natürlich nicht ausge
schlossen.
Die Hochdruckbehandlung selbst stellt grundsätzlich einen
Batch-Prozess dar. Dieser Batch-Betrieb eignet sich so
wohl für verpackte als auch für unverpackte Produkte. Be
sonders vorteilhaft ist es aber, daß das zu konservieren
de Produkt vor der Hochdruckbehandlung in ein Verkaufsbe
hältnis abgefüllt und in diesem Behältnis der Hochdruck
behandlung unterzogen wird. Die Hochdruckbehandlung der
Produkte in ihrer Endverpackung stellt dann sicher, daß
keine Kontaminierung durch Verschleißteile, Schmiermittel
oder Druckmedien stattfinden kann. Die behandelten Pro
dukte benötigen dann keine weitere Bearbeitung und können
sofort in Verkehr gebracht werden.
Ein Gerät, mit dem die erfindungsgemäße Hochdruckbehand
lung durchgeführt werden kann, ist in DE 44 21 341 C1 be
schrieben.
Zur Konservierung von Lebensmitteln haben sich Sorbinsäu
re und ihre Salze, Benzoesäure und ihre Salze, Propion
säure und ihre Salze, Parabene, Nisin, Natamycin und/oder
SO2 generierende Substanzen als mikrobiostatische Konser
vierungsstoffe besonders bewährt.
Zur Konservierung von Futtermitteln sind die vorgenannten
mikrobiostatischen Konservierungsstoffe geeignet, darüber
hinaus auch Hexamethylentetramin oder Ameisensäure.
Zur Konservierung von Mitteln zur Körper- und Schönheits
pflege eignen sich insbesondere organische Säuren, ali
phatisch halogene organische Substanzen, aromatisch halo
gene organische Substanzen, Formaldehydabgeber und/oder
Parabene.
Sorbinsäure hat im Vergleich zu anderen Konservierungs
stoffen einen günstigen Verteilungskoeffizienten zwischen
Öl und Wasser. Dadurch bleibt bei Öl-in-Wasser-Emulsionen
ein relativ hoher Anteil an Sorbinsäure/Sorbat in der
allein mikrobiologisch anfälligen Wasserphase zurück.
Hautcreme oder Hautmilch, also eine Öl-in-Wasser-Emul
sion, die mit lediglich 0,03% bis 0,07% (30 bis 70 ppm)
Sorbinsäure versetzt ist und eine Hochdruckbehandlung er
fahren hat, verdirbt innerhalb der vorauszusehenden Auf
brauchdauer nicht.
Dies ist besonders überraschend, da die Grenzkonzentra
tionen der Sorbinsäure, bei denen die Inkubation von
Nährlösungen verhindert wird, für die überwiegende Mehr
zahl der unterschiedlichen Verderbsorganismen oberhalb
von 500 ppm bis 2000 ppm angegeben wird; [1], S. 164/165.
Deshalb sieht eine spezielle Ausgestaltung der vorliegen
den Erfindung vor, den kosmetischen Öl-in-Wasser-Emulsio
nen mindestens einen mild wirkenden chemischen Konservie
rungsstoff beizugeben und diese Zubereitung mittels Hoch
druckbehandlung in das fertige kosmetische Produkt zu
überführen.
Insbesondere ist vorgesehen, dies mit auf Öl-in-Wasser
basierenden Zubereitungen vorzunehmen, die in ihrem pH-
Wert dem pH-Wert der menschlichen Haut angeglichen sind.
Derartige Zubereitungen werden erfindungsgemäß mit 0,03%
bis 0,07% Sorbinsäure versetzt bzw. mittels einer säure
äquivalenten Kaliumsorbat-Konzentration ausgestattet.
Die Erfindung ist nachstehend anhand von Ausführungsbei
spielen beispielhaft näher erläutert.
In einer Pilotanlage gemäß DE 44 21 341 C1 wurde als Bei
spiel für ein Mittel zur Körper- und Schönheitspflege
eine Gesichtscreme in einer Tiegelverpackung konserviert.
Die Gesichtscreme stellt eine Öl- in-Wasser-Emulsion dar.
Für ihre Herstellung werden folgende Ansätze bereitge
stellt:
Die zunächst unkonservierte Gesichtscreme ist kalt ge
rührt herstellbar, indem B in A eingetragen wird und die
ser Zwischenansatz dann dem Ansatz C unter Rühren zuge
setzt wird.
Danach wurde der zunächst unkonserviert vorliegende Ge
sichtscreme Kaliumsorbat als biostatisches Konservie
rungsmittel beigegeben in einer Menge von 0,3%. An
schließend wurde die so zubereitete Gesichtscreme in der
verformbaren Tiegelverpackung in eine Pilotanlage für die
Hochdruckbehandlung eingegeben, welche im wesentlichen
aus einem Druckzylinder mit einem Durchmesser von 120 mm
und einer Länge von 400 mm besteht und welche die Auf
bringung eines Druckes bis 6.000 bar ermöglicht.
Bei einer Temperatur T von 25°C und einem Druck von
4.000 bar wurden verschiedene Proben jeweils über 5, 10,
15, 20 oder 25 bzw. 30 Minuten druckbeaufschlagt.
Es ergab sich ein entsprechend haltbares Produkt, welches
auch im Gebrauch, d. h. nach mehrfacher Öffnung der Ver
packung und dadurch bedingte Kontaminierung bis zu
36 Monaten stabil blieb.
Um die toxische Sicherheit der mit dem erfindungsgemäßen
Verfahren konservierten Gesichtscreme darzustellen, wur
den einzelne Proben vor der Hochdruckbehandlung mit hohen
Keimzahlen primär wie folgt verkeimt, wobei jede Probe
mit nur einer Species der Verderbsorganismen inokuliert
wurde:
- Pseudomonas aeruginosa | cfu = 105,86/ml |
- Staphylococcus aureus | cfu = 106,86/ml |
- Penicillium expansum | cfu = 106,76/ml |
- Candida albicans | cfu = 107,21/ml |
- Aspergillus niger | cfu = 106,10/ml |
- andere Keime | cfu = 106,74/ml |
Alle Keime, die als Ausgangsbelastung in den Zubereitun
gen enthalten sind, werden durch die Hochdruckbehandlung
abgetötet. Auf keinem der verwendeten Nährmedien und bei
keiner Bebrütungstemperatur lassen sich die ursprünglich
vorhandenen Keime nach der Hochdruckbehandlung noch nach
weisen.
In der Pilotanlage wurde als Beispiel für ein Mittel zur
Körper- und Schönheitspflege eine konservierungsstoffarme
Hautmilch für empfindliche, insbesondere auch für Neuro
dermitis geschwächte Haut in einer verformbaren Flasche
konserviert.
Die Hautmilch stellt eine Öl-in-Wasser-Emulsion dar. Für
ihre Herstellung werden folgende Ansätze bereitgestellt:
Die zunächst unkonservierte Hautmilch ist kalt gerührt
herstellbar, indem B in A eingetragen wird und dieser
Zwischenansatz dann dem Ansatz C unter Rühren zugesetzt
wird.
Danach wurde der zunächst unkonserviert vorliegenden
Hautmilch Kaliumsorbat als biostatisches Konservierungs
mittel beigegeben in einer Menge von 0,03%. Anschließend
wurde die so zubereitete Hautmilch in der verformbaren
Flasche in eine Pilotanlage für die Hochdruckbehandlung
eingegeben, welche im wesentlichen aus einem Druckzylin
der mit einem Durchmesser von 120 mm und einer Länge von
400 mm besteht und welche die Aufbringung eines Druckes
bis 6.000 bar ermöglicht.
Bei einer Temperatur T von 25°C und einem Druck von
4.000 bar wurden verschiedene Proben jeweils über 5, 10,
15, 20 oder 25 bzw. 30 Minuten druckbeaufschlagt.
Es ergab sich ein entsprechend haltbares Produkt, welches
auch im Gebrauch, d. h. nach mehrfacher Öffnung der Ver
packung und dadurch bedingte Kontaminierung bis zu einem
Monat stabil blieb.
Um die toxische Sicherheit der mit dem erfindungsgemäßen
Verfahren konservierten Hautmilch darzustellen, wurden
einzelne Proben völlig unkonservierter Hautmilch vor der
Hochdruckbehandlung mit hohen Keimzahlen primär wie folgt
verkeimt, wobei jede Probe mit nur einer Species der Ver
derbsorganismen inokuliert wurde:
- Pseudomonas aeruginosa | cfu = 106,29/ml |
- Staphylococcus aureus | cfu = 107,16/ml |
- Penicillium expansum | cfu = 107,00/ml |
- Candida albicans | cfu = 107,14/ml |
- Aspergillus niger | cfu = 106,25/ml |
- andere Keime | cfu = 106,75/ml |
Alle Keime, die als Ausgangsbelastung in den Zubereitun
gen enthalten sind, werden durch die Hochdruckbehandlung
abgetötet. Auf keinem der verwendeten Nährmedien und bei
keiner Bebrütungstemperatur lassen sich die ursprünglich
vorhandenen Keime nach der Hochdruckbehandlung noch nach
weisen.
In der Pilotanlage wurde als Beispiel für ein Lebensmit
tel ein Konzentratgetränk (Raspberry Flavour Drink), wel
ches in eine flexible PE-Flasche gefüllt wurde, konser
viert.
Dazu wurde den Proben 0,015% Kaliumsorbat als biostati
sches Konservierungsmittel beigegeben. Anschließend wurde
die Getränkeprobe in eine Pilotanlage für die Hochdruck
behandlung eingegeben, welche im wesentlichen aus einem
Druckzylinder mit einem Durchmesser von 120 mm und einer
Nutzlänge von 400 mm und einem verfahrbaren Joch zum Öff
nen und Schließen besteht. Diese Anlage ermöglicht Drücke
bis zu 6.000 bar bei beliebigen Druckhaltezeiten.
In diesem Fall wurden die Proben bei einer Temperatur von
19°C und einem Druck von 2.000, 4.000 und 6.000 bar 5
und 10 Minuten druckbeaufschlagt. Auch hier ergab sich
ein entsprechend haltbares Produkt.
Erzielte Haltbarkeit: bis zu 12 Monaten.
Natürlich ist die Erfindung nicht auf die dargestellten
Ausführungsbeispiele beschränkt. Es kann auch ein Konser
vierungsstoff eingesetzt werden, der nicht nur mikrobio
statisch wirkt, sondern zusätzlich oder alternativ auch
mikrobiozid.
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Claims (9)
1. Verfahren zur Konservierung von festen, flüssigen oder
pastösen verderblichen Produkten, wie Lebensmitteln, Fut
termitteln und Mitteln zur Körper- und Schönheitspflege,
wobei das zu konservierende Produkt einer Hochdruckbe
handlung unterzogen wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß das zu konservierende Produkt mit mindestens einem
mikrobiostatisch wirkenden Konservierungsstoff versetzt
und anschließend der Hochdruckbehandlung unterzogen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Hochdruckbehandlung bei Drücken von 1.000 bis
10.000 bar erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das zu konservierende Produkt der Hochdruckbehandlung
über einen Zeitraum von einer Sekunde bis mehreren Stun
den unterzogen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Hochdruckbehandlung bei Umgebungstemperatur
durchgeführt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden,
dadurch gekennzeichnet,
daß das zu konservierende Produkt vor der Hochdruckbe
handlung in ein Verkaufsbehältnis abgefüllt und in diesem
Behältnis der Hochdruckbehandlung unterzogen wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Konservierung von Lebensmitteln Sorbinsäure und
ihre Salze, Benzoesäure und ihre Salze, Propionsäure und
ihre Salze, Parabene, Nisin, Natamycin und/oder SO2 gene
rierende Substanzen als mikrobiostatische Konservierungs
stoffe verwendet werden.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Konservierung von Futtermitteln Sorbinsäure und
ihre Salze, Benzoesäure und ihre Salze, Propionsäure und
ihre Salze, Parabene, Nisin, Natamycin und/oder SO2 gene
rierende Substanzen und/oder Hexamethylentetramin oder
Ameisensäure als Konservierungsstoff eingesetzt werden.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Konservierung von Mitteln zur Körper- und Schön
heitspflege organische Säuren, aliphatisch halogene orga
nische Substanzen, aromatisch halogene organische Subs
tanzen, Formaldehyde und/oder Parabene als Konservie
rungsstoff eingesetzt werden.
9. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden,
dadurch gekennzeichnet,
daß das zu konservierende Produkt zusätzlich mit wenig
stens einem mikrobiozid wirkenden Konservierungsmittel
versetzt wird.
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Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: UHDE HOCHDRUCKTECHNIK GMBH, 58093 HAGEN, DE NUTRIN |
|
8131 | Rejection |