DE2110350A1 - Verfahren zum Herstellen gekochter,vakuumverpackter Fruechte,insbesondere Erdfruechte - Google Patents

Description

• Verfahren zum Herstellen gekochter, vakuumverpackter Früchte, insbbsondere Erdfrohte.
• Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen gekochter, vakuumverpackter Früchte, insbesondere Erdfrüchte. Es ist bekannt, im rohen Zustand in Folienbeuteln vakuumverpackte Kartoffeln in der Verpackung zu garen, woa bei mit der Garungsbehandlung gleichzeitig eine Sterilisierung angestrebt wird. Besonders wichtig ist dabei die Beseitigung der Sporen von Clostridium-Botulinum wegen der möglichen lebensmittelvergiftenden Wirkung dieser Keime, zu deren Abtötung ein P-Wert von etwa 5 benötigt wird. Dazu müßte das Gut beispielsweise 5 Minuten auf 1210 .c oder 50 Minuten auf 1070 C erhitzt werden. Es hat sich gezeigt, daß eine so lange Behandlung bei solchen verhältnismäßig hohen Temperaturen zu einer nicht tragbaren Qualitätseinbuße führt. Bräunungen ( Maillardache Reaktion ), Verbrennungen und Hautbildungen sind mit einer karamellartigen Geschmacksveränderung verbunden. Es tritt auch ein erheblicher Vitaminverlust ein. Die Kartoffeln werden außerdem ausgelaugt, zerkocht und es bildet sich eine trübe Brühe, die das Produkt unansehnlich macht und wenig zum Kauf reizt.
• Diese Nachteile werden durch ein nicht vorbekanntes, den Gegenstand eines älteren Rechts bildendes Verfahren beseitigt, bei dem das Abtöten der hitzebeständigen Sporen, insbesondere der Sporen von Clostridium-Botulinum, durch verhältnismäßig kurze Einwirkung der hohen Temperatur einer schnell bewegten Atmosphäre aus Luft und Wasserdampf auf die unverpackten Kartoffeln erfqlgt. Die Garung ist mit dieser Behandlung nicht verbunden. Anschließend werden die Kartoffeln in Polienbeutel verpackt und gegart, wobei gleichzeitig die Luftkeime beseitigt werden, die nach der Schocksterilisierung auf die Kartoffeln gelangt sein können. Die intensive Wärmebehandlung ist mit einem starken Wasserverlust der Kartoffeloberfläche verbunden, was die positive Konsequenz hat, daß während des Garens keine Kochbrühe aus den Kartoffeln austritt. Im verkaufsfertigen Zustand erscheinen die Kartoffeln angenehm sauber und frisch. Wegen der Kürze der Sterilisierungsbehandlung, die sich nur auf einen Teil des Kartoffelvulumens erstreckt, ist nur eine geringe geschmackliche oder farbliche Änderung feststellbar.
• Die Sterilisierungsbehandlung in stark bewegter, heißer Atmosphäre, deren Dampf-Luft-Verhältnis sehr genau eingehalten werden muß, damit die Kartoffeloberfläche weder verbrennt noch gart, erfordert einen beträchtlichen apparativen Aufwand. Ferner ist es erwünscht, daß die Hochtemperaturbehandlung zur Sterilisierung einen noch kleineren Volumenanteil der Kartoffel erfaßt, um die Qualitätseinbuße, die zwangsläufig mit einer solchen Behandlung verbunden ist, auf ein Minimum zu beschränken.
• Die Erfindung bezweckt eine Verbesserung des erläuterten Verfahrens in dieser Richtung"wobei aber seine Vorteile gegenüber dem bekannten Verfahren erhalten bleiben sollen.
• Die Erfindung bezieht sich somit auf ein Verfahren zum Herstellen gekochter, vacuumverpackter Früchte, insbesondere Erdfrüchte, durch Sterilisieren der äußeren hitzebeständigen aerobe und anaerobe Sporenbildner und Sporen enthaltende Schicht der unverpackten Früchte durch kurze Erhitzung auf hohe Temperatur und anschließendes Garen in der Verpackung. Sie unterscheidet sich von dem Verfahren nach dem älteren Recht dadurch, daß die Sterilisierung der hitzebeständigen Sporenbildner zweistufig durchgeführt wird, indem nämlich in einem ersten Schritt lediglich die Oberfläche der Früchte bei einer zur Abtötung von Clostridium-Botulinum-Sporen ausreichenden Temperatur und Zeit und in einem zweiten Schritt die äußere, aerobe Sporenbildner enthaltende Schicht der Früchte bei einer zur Abtötung dieser Sporenbildner und Sporen ausreichenden Temperatur und Zeit behandelt werden. Die Früchte oberfläche wird dabei vorzugsweise mindestens auf einen F-Wert von 5 erhitzt. In dem zweiten Sterilisierungsschritt genügt es, wenn in der Mitte det Früchte ein F-Wert von etwa 1 erreicht wird.
• Das erfindungsgemäße Verfahren beruht auf der Erkenntnis, daß der gefährliche Lebensmittelvergifter Clostridium-Botulinum ausschließlich auS der Kartoffeloberfläche sitzen kann, wohin er durch Kontamination als Erdkeim gelangt sein kann. Die übrigen hitzebeständigen Sporenbildner, die ihren Platz vornehmlich in einer 5 - 6 mm dicken Oberflächenschicht der Kartoffeln haben, werden lurch einen F-Wert von 1 im Kern derart in den Randzonen abgetötet, daß es nicht mehr zu einem Verderb des Produkts, auch nicht nach lO-tägiger Bebrütung bei + 360 C kommt.
• Das erfindungsgemäße Verfahren hat den großen Vorteil, daß die Wärmeschockbehandlung sich auf die Kartoffeloberfläche beschränken kann, so daß nur ein sehr kleiner Volumenanteil der Früchte davon erfaßt wird. Entsprechend geringer ist auch der biologische Verlust. Die übrigen hitzebeständigen, tiefer sitzenden Keime werden teils schon bei der Wärmeschockbehandlung, teils später abgetötet, wobei die für ausschließliche Garung üblichen Zeiten und Temperaturen im wesentlichen eingehalten werden können oder nur unwesentlich überschritten zu werden brauchen. Es kann auch der apparative Aufwand und die Schockwärmebehandlung gesenkt werden.
• Die erfindungsgemäße, auf eine sehr dünne Oberflächenschicht beschränkte Schockwärmebehandlung hat gegenüber dem Verfahren nach dem älteren Recht noch den weiteren Vorteil, daß es die Behandlung von Kartoffeln mit stark schwankendem Durchmesser gestattet. Bei der Schockwärmebehandlung nach dem älteren Recht werden die inneren Bereiche der Kartoffel wesentlich stärker erwärmt als bei der nach der Erfindung. Der Wärmeeinfluß im Inneren der Kartoffel ist von ihrem Durchmesser stark abhängig. Er ist umso größer, je kleiner die Kartoffel ist. Mit einigermaßen gleichbleibendem Ergebnis kann das Verfahren nach dem älteren Recht daher nur dann ausgeführt werden, wenn die verarbeiteten Kartoffeln vor der Verarbeitung einer sehr genauen Auslese hinsichtlich Größengleichheit unterworfen werden. Diese Auslese ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht in gleichem Maße erforderlich, weil die Einwirkung der Sahockwärmebehandlung mehr auf die Oberfläche beschränkt bleibt.
• Ein besonderes Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Wärmeübertragung während der SchockwErmebehandlung im ersten Sterilisierungsßchritt vornehmlich durch Strahlung bewirkt wird. Die Wärmeübertragung in diesem Verfahren schritt ist insofern besonders kritisch, als es von der Wärmeübertragung abhängt, ob nicht nur die gewünschten Temperaturen im Oberflächenbereich der Kartoffel erzielt werden, sondern auch ein ausreichender Austrocknungseffekt ohne Verbrennungserscheinungen einerseits und ohne oberflächliche Garung andererseits erzielt wird. Dies sei an dem Beispiel des vorbeschriebenen, den Gegenstand des älteren Rechts bildenden Verfahrens erläutert. Hat bei diesem Verfahren die zur Wärmeübertragung dienende Atmosphäre einen zu geringen Wasserdampfanteil, so kommt es leicht zu Verbrennungen an der Kartoffeloberfläche. Ist der jiasserdampfanteil zu hoch, kondensiert zu Beginn des Verfahrens zu viel Feuchtigkeit an der noch kühlen Kartoffeloberfläche mit der Wirkung, daß die Kartoffeloberfläche gart. Dieses Garen ist wegen der damit verbundenen Strukturänderung der Kartoffeloberfläche äußerst unerwünscht. Ferner muß darauf geachtet werden, daß die Atmosphäre ausreichend bewegt ist.
• Fehlt es an dieser Bewegung, so reichert sich die die Kartoffeloberfläche umgebende Atmosphäre mit Wasserdampf an, wodurch es zu einer unerwünschten Verschiebung des Verhältnissen zwischen Wasserdampf und Luft in dieeem Bereich mit den geschilderten Nachteilen kommen kann.
• Wenngleich auf manchen Gebieten der Verfahrenstechnik die verschiedenen Möglichkeiten der Wärmeübertragung als einander äquivalent gelten, konnte im vorliegenden Fall doch nicht ohne weiteres bei Kenntnis des den Gegenstand des älteren Rechts bildenden Verfahrens erwartet werden, daß die Wärmeübertragung durch Wärmestrahlung zum gewünschten Ergebnis führen würde, da ja schon bei den normalerweise leichter beherrschbaren Verfahren der Wärmeübertragung durch Konvektion sehr enge Verfahrensbedingungen eingehalten werden mußten, um ein brauchbares Ergebnis zu erzielen. tberraschenderweise stellt sich nun heraus, daß die Wärmeübertragung dadurch Wärmestrahlung im vorliegenden Zusammenhang nicht nur gleichfalls brauchbar, sondern erheblich vorteilhafter ist als die Wärmeübertragung durch Konvektion. Es zeigt sich nämlich, daß die Wärmeübertragung durch Strahlung wesentlich leichter beherrschbar ist, indem weniger leicht Verbrennungen und noch weniger oberflächliche Garung der Kartoffeln befürchtet werden müssen. Außerdem bringt die Wärmeübertragung durch Wärmestrahlung eine außerordentliche apparative Vereinfachung gegenüber der Wärmeübertragung durch Konvektion. Ferner läßt sich ein Verfahren, bei dem die Wärme durch Strahlung übertragen wird, sauberer durchführen.
• Die Früchte sollen im Strahlungsbereich bewegt werden, damit sämtliche Oberflächenteile gleichmäßig in den Genuß der Strahlungsleistung kommen. Fördervorrichtungen, die eine derartige Bewegung der Kartoffeln herbeiführen, sind bekannt.
• Dies sind beispielsweise Rollenbänder mit drehend angetriebenen Rollen, wobei es an sich gleichgültig ist, ob die Xollenstationär gelagert sind oder gleichfalls bewegt sind.
• Auch Vibrationsförderer, die zum Wenden der Kartoffeln gegebenenfalls mit Pallstufen ausgerüstet sind, eignen sich für die erfindungsgemäßen Zwecke. Wenn eine ausreichende Wendebewegung der Kartoffeln gewährleistet ist, genügt Bestrahlung von der Oberseite. Anderenfalls ist die Verwendung eines Förderbandes in Form eines Transportnetzes vorzuziehen, durch welches hindurch die Kartoffeln auch von unten bestrahlt werden können. Auch bei Verwendung eines Netzbandes sind Einrichtungen vorteilhaft, die die Kartoffeln ständig oder schrittweise bewegen oder wenden, beispielsweise Vibrqtoren oder Fallstufen.
• Die Bestrahlung der Kartoffeln von oben und von unten hat auch den Vorteil gegenüber der nur einseitigen !iatrahlung, daß die Behandlung insgesamt kürzer iet und die Kartoffeloberflächen auch sohneller aufgeheizt werden, weil die heißen Kartoffeloberflächen weniger Wärme durch Berührung oder Strahlung an noch kohle Kartoffeloberflächen abgeben. Je kürzer die Behandlungsdauer ist, umso geringer iet auch die Einwirkungstiefe der Wärme, was erfindungsgemäß erwünscht ist, weil die Schockwärmebehandlung auf eine so dünne Oberflächenschicht als nur möglich beschränkt werden soll.
• Die Strahler werden zNeckmäßigerweise so über dem zu bestrahlenden Gut verteilt, daß im Zusammenhang mit der Bewegung des Guts eine möglichst gleichmäßige Wärmeeinwirkung auf die Gutoberfläche erreicht wird. Bei kontinuierlichen Anlagen, bei denen das Gut auf einem Fördermittel unter den Strahler hindurchläuft, sind die Strahler zweckmäßigerweise tunnelförmig über und gegebenenfalls unter dem Förderer angeordnet, so daß sich eine möglichst gleichmäßige Einetrahlung aus allen Raumwinkeln ergibt.
• Für die Strahlungsintensität gibt folgender Laborversuch Anhaltswerte: Als Beatrahlungffigerät diente eine aufklappbare Infrarot-Uv-Lampe der Quarzlampengesellsohaft Hanau mit zwei stabförmigen Rotlichtquellen, die unabhängig von der UV-Quelle einschaltbar waren.
• Gesamtleistung der Infrarotstrahler: 500 Watt. Die Strahler befanden sich. im aufklappbaren, oberen Teil des Geräts, während der Unterteil des Geräts eine Mulde bildete. Größe 15 cm »,5 cm Tiefe der Mulde: Im geschlossenen Zustand des Geräts befanden stich somit die Strahler im oberen Teil eines Hohlraums, der unten von der Mulde gebildet war. Die Mulde war groß genug zur Aufnahme eines Porzellantellers. Mittlerer Abstand der auf dem Teller befindlichen Kartoffeln von den Strahlern: 7 cm.
• Bei der Versuchsdurchführung wurde zunächst der leere Teller durch Bestrahlung während 15 Minuten im geschlossenen Gerät aufgowärmt. Dann wurden fünf Kartoffeln auf den Teller gelegt, deren Abmessungen zwischen 2,5 und 6 cm lagen, Mittlerer Durchmesser: 4 - 5 cm. Die Kartoffeln hatten auf dem Teller Abstand voneinander. Im geschlossenen Gerät wurden sie während häufiger Drehbewegungen (oa. 5-6 Drehbewegungen pro Minute) während 7 Minuten der Strahlung ausgesetzt.
• Die gesamte Kartoffeloberfläche lag bei etwa 350 cm2.
• Wenn man unterstellt, daß 50-80 ffi der Strahlungaleistung auf die Kartoffeloberfläche konzentriert werden konnten, errechnet sich eine Strahlungsleistung von der Größenordnungvvon 1 Watt pro cm².
• Während der Behandlung der Kartoffeln konnte man deutlloh Dampfaustritt feststellen. Die behandelten Kartoffeln zeigten keinerlei Verbrennungen. Die Oberfläohenschicht hatte in einer Tiefe von 5-9 mm deutlich Wasser verloren. Die GröBe des Wasserverlusts war abhängig von Sorte, Alter und Wassergehalt der dem Versuch unterworfenen Kartoffeln. Die angetrooknete Schicht war bei kleinen und großen Kartoffeln gleioh diok. Die Oberfläche der Kartoffeln war trocken. Garung war weder an der Oberfläche noch in Innern festzustellen. Nach Vakuumverbis packung und Garung im Autoklaven 1070 ergab sich ein Produkt, das im Beutel keinerlei Brühe zeigte und keine irgendwie unangenehme geschmackliche oder farbliche Beeinträchtigung erfahren hatte.
• Bei kürzerer bzw. längerer Behandlungedauer muß die Strahlungsleistung entsprechend vermehrtXbzw. vermindert werden.
• Nach der Wärmeschockbehandlung werden die Kartoffeln vakuumverpaokt und anschließend im Autoklaven oder im kontinuierlichen Verfahren gegart. Eine befriedigende Garung und Sterilisierung in der zweiten Stufe ergibt sich beispielsweise bei folgendem Verfahren: 1.) Anfahrenund Anheizen des Autoklaven und der Ware auf 10000.
• 2.) Garung und Sterilisierung des Produkts.
• In der folgenden Tabelle sind die Temperaturen, die den Temperaturen zugeordneten Zeitintervalle und die sich da-Letalraten raus errechnenden für den Kern einer mittelgroßen Kartoffel angegeben: 1 Min. bei 1000 C = 0,008 F 1 Min. bei 1030 C = 0,016 F 1 Min. bei 1050 C = 0,025 F 22 Min. bei 1070 C = 0,880 F Einsetzen der Kühlung 1 Min. bei 1050 C = 0,025 F 1 Min. bei 1040 a = 0,020 F 1 Min. bei 1020 C 5 0,013 F 1 Min. bei 1000 C = 0,008 F 29 Min. 0,995 F Insgesamt ergibt sich damit für die Kartoffelmitte ein F-Wert von etwa 1. In den äußeren Schichten der Kartoffel, in denen die höhere Temperatur schneller erreicht wird, liegt der F-Wert etwas höher. Die noch vorhandenen Keime werden durch diese Behandlung so stark dezimiert, daß ihre Anzahl für den Verderb nicht mehr ausreioht.
• Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich in erster Linie für Erdfrüchte. Außer Kartoffeln ist es beispielsweise fifr Selleri, Rote Beete, Schwarzwurzeln, Rettiche, Möhren, Rüben, Rüben und Spargel anwendbar. Es läßt sich aber auch beispielsweise für grüne Bohnen oder Erbsen sinngemäß abgewandelt anwenden.
• Die so hergestellten Produkte hielten einer Bebrütung bei 360 a für 10 Tage stand. Durch nachfolgende bakteriologische Untersuchung wurden Keimfreiheit und volle Genußtaugliohkeit im Sinne des LebenemitteLgesetzes festgestellt.

Claims (6)

Patent ansprüche

1) Verfahren zum Herstellen gekochter, vacuumverpackter Früchte, insbesondere Erdfrüohte, durch Sterilisieren der äußeren hitzebeständigen aerobe und anaerobe Sporenbildner und Sporen enthaltende Schicht der unverpackten Früchte durch kurze Erhitzung auf hohe Temperatur und anschließendes Garen in der Verpackung, dadurch gekennzeichnet, daß die Sterilisation zweistufig durchgeführt wird, nämlich in einem ersten Schritt lediglich die Oberfläche der Früchte bei einer zur Abtötung von Clostridium-Botulinum-Sporen ausreichenden Temperatur und Zeit und in einem zweiten Schritt die äußere aerobe Sporenbildner enthaltende Schicht der Früchte bei einer zur Abtötung dieser Sporenbildner und Sporen ausreichenden Temperatur und Zeit behandelt wird.

2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem ersten Schritt der Sterilisierung die Oberfläche auf einen F-Wert von mindestens etwa 5 sterilisiert wird.

3) Verfahren nach Anspruch t, dadurch gekennzeichnet, daß in dem zweiten Schritt der S-terilisierung ein F-Wert von etwa 1 in der Mitte der Früchte erreioht wird.

4) Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Schritt der Sterilisierung gemeinsam mit dem Garen der verpackten Früchte durchgeführt wird.

5) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Früchte in dem ersten Schritt der Sterilisierung mittels Wärmestrahlung erhitzt wird.

6) Verfahren nach Anßprvah 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsleistung je Oberflächeneinheit während einer Bestrahlungsdauer von 7 min. bei 1 bis 2 Watt / cm2 liegt, bzw. hoher oder niedriger bei ktirzerer bzw. längerer Beßtrahlungadauer.