DE2250764B2 - Verfahren zum sterilisieren von stueckigen lebensmitteln - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Sterilisieren von stuckigen Lebensmitteln gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1

Em derartiges Verfahren ist aus der DT-AS 1097795 bekanntgeworden, die suh mit der sogenannten Flam mensterihsation befaßt

Gemäß dieser Druckschrift ist vorgesehen, daß man die offenen, gefüllten Behalter durch unmittelbare Flammenbeheizung auf etwa 100⁰C erhitzt, sodann bei dieser Temperatur verschließt und anschließend unter Drehung um ihre Langsachsen auf die Stenlisationstemperatur erhitzt Bei der anfänglichen Erhitzung der noch offenen Behalter auf etwa 100⁰C kann in den Behaltern befindliche Flüssigkeit zum Kochen kommen, so daß in den Behaltern befindliche Luft vor dem Verschließen veidrangt werden kann

Eine derartige Flammensterihsation hat sich gegenüber den herkömmlichen Stenlisierungsverfahren bereits durch eine verkürzte Behandlungsdauer und verbesserte Produktqualltat ausgezeichnet

Eine Beschreibung der praktischen Ausfuhrung der Flammensterihsation findet sich auch in der Literaturstelle »Die Ernahrungswirtschaft/Lebensmitteltechnik«, 1,1971, S 20, in der noch besondere Maßnahmen angegeben werden, um die mechanische Belastung des Dosenmatenals so gering wie möglich zu halten und um Verformungserscheinungen zu verhindern

Aus der schweizerischen Patentschrift 1 83 568 ist es bereits bekanntgeworden, daß man in Konservengefaße fur den Stenlisationsvorgang nur eine kleine Menge Wasser einbringt und die Dose zum Zwecke der Sterilisation ihres Inhalts auf eine ausreichend hohe Temperatur erwärmt, um aus dem Wasser Dampf zu erzeugen, der seinerseits unter Kondensation seine Warme an den Doseninhalt abgibt Dabei ist das endgültige Verschließen des Behalters vor der Warmebehandlung vorgesehen

Aus der US-Patentschrift 27 85 986 ist ein Stenlisationsverfahren bekanntgeworden, bei dem man eine dünnwandige Metalldose im wesentlichen vollständig mit Gemüse od dgl befullt und einen Deckel aufsetzt, der eine spater zu verschließende Dampfaustnttsoffnung aufweist Der Deckel ist mit ringförmigen, nach außen gewölbten Sicken versehen, die ein gewisses Luft- bzw Dampfvolumen aufnehmen können sollen Bei diesem bekannten Verfahren soll dann zum Austreiben der Luft durch Dampfaustritt eine Erwärmung in einer Vakuumkammer erfolgen, in der alsdann auch der vollständige Abschluß der Entlüftungsöffnung des Deckels erfolgt Im Anschluß daran soll noch eine Verformung der Dosenwandung erfolgen, um diese in Anlage mit dem Füllgut zu bringen und letzteres als Abstutzung der Wandung mitheranzuziehen

Obwohl beim Stande der Technik also die verschiedensten Versuche unternommen worden sind, um Sterihsationsverfahren mit möglichst einfachen Apparaturen und geringen Kosten so zu fuhren, daß die sterilisierten Lebensmittel von einwandfreier Qualltat sind, hat man bisher trotzdem immer gewisse Nachteile in Kauf nehmen müssen, indem die Lebensmittel bei Benutzung einer vollständigen Flussigkeitsfullung in den Behaltern zum Auslaugen neigten oder aber bei Reduzierung der Flussigkeitsmenge zur Austrocknung oder gar Verbrennung und geschmacklicher Beeinträchtigung

Der vorliegenden Erfindung hegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs als bekannt vorausgesetzten Gattung weiter zu verbessern, so daß auch empfindliche und bruchige Lebensmittel einwandfrei sterilisiert werden können

Die Losung dieser Aufgabe ist im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 herausgestellt Die Erfindung liegt in der Vereinigung einer Reihe von teilweise bereits bekannten Merkmalen und fuhrt zu einer unerwartet guten Qualität der sterilisierten Lebensmittel Dabei werden der erforderliche maschinelle Aufwand und der Zeitaufwand und die Kosten auf gunstige Weise gering gehalten

Die beanspruchte Verfahrensfuhrung fuhrt dazu, daß man weder der Gefahr einer Auslaugung der Lebensmittel durch zu viel Wasserzusatz noch einer Gefahr der Austrocknung oder Verbrennung unterliegt Die auf diese Weise sterilisierten Lebensmittel behalten dabei einen Geschmack, wie er uneingekochten Lebensmitteln gleicher Art eigen ist Das gilt selbst fur besonders empfindliche Gemüse wie Mais od dgl

Die Erfindung hegt demgemäß dann, daß beim Einbringen der Produkte, insbesondere von Gemüsen, in die Behalter in jeden Behalter eine kleine Menge wäßriger Flüssigkeit zugesetzt wird, zweckmäßig zwischen 5 und 20% des Behaltervolumens, je nach Art des zu sterilisierenden Produktes, daß die Behalterdeckel dann an einigen Punkten ihres Umfanges an den Behaltern befestigt und diese nun in um ihre Langsachsen geneigter Stellung so an einer Wärmequelle vorbeigefuhrt werden, daß die Wandung und ein Teil des Behalterbodens so lange unmittelbar erhitzt werden, bis das Wasser, das sich in der Nahe des Bodens jedes Behalters gesammelt hat, zum Kochen kommt, die Behalter werden dann vollständig geschlossen und anschließend, ζ Β durch direkte Erwärmung oder durch Bestrahlung, auf die Stenlisationstemperatur gebracht und auf dieser wahrend der vorbestimmten notwendigen Zeit gehalten, schließlich werden die Behalter auf Zimmertemperatur abgekühlt, vorzugsweise durch Besprühen mit kaltem Wasser

Es wurde festgestellt, daß unter der angegebenen Bedingungen der Erfindung es einerseits ausreicht, in einer sehr kurzen Zeit das zugesetzte Wasser zum Kochen zu bringen und dadurch die Luft aus dem Behalter durch die zwischen den Deckeln und den Behalterkorpern noci vorhandenen Durchlasse aus-

zutreiben Andererseits wurde lestgestellt, daß bei der auf das endgültige Verschließen der Behalter folgenden bekannten Stenlisationsbehandlung nur eine oder zwei Minuten ausreichen, um die Temperatur von 125° bis 135° C zu erreichen, was fur das Sterilisieren von Nahrungsmitteln wie Gemüsen in der oben angegebenen Weise sehr vorteilhaft ist Schließlich fuhrt auch das Besprühen der in dieser Weise sterilisierten Behalter mit kaltem Wasser zu einer Kondensation des Dampfes im Innern der Behalter, und es bildet sich ein sehr hohes Vakuum, wahrend gleichzeitig eine sehr schnelle Abkühlung der behandelten Gegenstande eintritt

Die Neigung der Behalter wahrend der Vorbehandlung wird so eingestellt, daß die zugesetzte Menge von warmen Wasser wenigstens diejenigen Teile des Bodens und der Seitenwandung bedeckt, die der Wärmequelle unmittelbar gegenüberliegen Diese Neigung wird durch einfache Vorversuche bestimmt und liegt im allgemeinen zwischen 10° und 30° tür Behalter mit den üblichen Formen und Abmessungen von Konservendosen und Einmachglasern Ebenso wird durch vorangehende einfache Versuche fur jedes Produkt und jede Behaltertype die Menge von Wasser und die Dauer der erforderlichen Wärmebehandlung bestimmt

Fur die thermische Vorbehandlung zwischen dem ersten Zuklammern (Anbringen mehrerer Befestigungspunkte, die rings um den Deckel verteilt sind, oder erste Phase des Verschheßens zur Herstellung einer losen Deckelbefestigung am Behälterkörper) und dem eigentlichen Sterilisieren kann man beispielsweise eine Haltebank benutzen, die einerseits wenigstens ein Gleitschienenpaaraus langsverlaufenden parallelen testen Stangen mit regelbarem Abstand in jedem Paar tragt, wobei eine der Stangen, ζ B die untere, Haltemittel wie Winkeleisen fur die Behalter zwischen dem Korper und dem Boden besitzt, wahrend die andere oder obere Stange, die in einer hoher gelegenen horizontalen Ebene angebracht ist, so eingerichtet ist, daß sich die angeklammerten Behalter auf die beiden Stangen mit ihrer Langsachse in dem festgestellten geeigneten Winkel legen, andererseits können zwei seitlich endlose Ketten, die übereinander an der Behandlungsbank angebracht sind und in beliebiger Weise mit geeigneter Geschwindigkeit in Bewegung gesetzt werden, durch horizontale Schafte verbunden sein, welche von den Ketten um ihre Achsen in Drehung versetzt werden und die einen solchen Abstand voneinander haben, daß zwischen ihnen genügend Raum ist, so daß zwischen je zwei Schafte ein Behalter Platz findet Bei der horizontalen Bewegung sorgt jeder mit einer Reibrolle versehene Schaft dafür, daß der betreffende Behalter sich dreht, wenn die Ketten in Bewegung sind Wahrend die Behalter sich also um sich selbst drehen, gehen sie an den Wärmequellen, wie Gasbrennern, vorbei, welche unter der ersten Stange so angebracht sind, daß sie unmittelbar wenigstens einen Teil des Umfanges und des Bodens des Behalters erhitzen

Die Behalter, die von der Erwarmungsbank ablaufen, werden nunmehr vollständig geschlossen, sei es durch eine in zwei Phasen arbeitende Verschließvorrichtung, sei es durch Fertigstellung des vorläufigen Verschlusses, der tür die Wärmebehandlung angebracht war Die in dieser Weise geschlossenen Behalter werden nunmehr sterilisiert Dazu können sie beispielsweise nacheinander in einen Sterilisator eingeführt werden, der vorzugsweise den Typ nach der franzosischen Patentschrift 11 89 333 hat, bei welchem das Sterilisieren durch einen Aufenthalt testgelegter Dauer unter Sterilisationsbedingungen stattfindet, die fur jeden Behaltertyp und jedes Produkt durch Vorversuche festgestellt sind Die Behalter werden anschließend unter einer einfachen Zerstaubereinnchtung fur kaltes Wasser vorbeigefuhrt
Man kann auch die aufeinanderfolgende Vorbehandlung und Fertigbehandlung in einem Gerat austuhren, in welchem die Behalter eine spirahge Bahn beschreiben, längs welcher sie nacheinander vorerhitzt, anschließend vollständig verschlossen und schließlich sterilisiert und dann wieder abgekühlt werden Eine geeignete Vorrichtung tür eine solche Behandlung ist ζ B die nach der französischen Patentschnlt 11 98 003, in welcher die Bewegungsbahnen der Behalter so beschrieben sind, daß die Behalter geneigt zu ihrer eigenen Achse liegen, und zwar um den Winkel, der bei dem Verfahren nach der Erfindung erforderlich ist Ein solches Gerat kann also wenigstens einen Schraubenförderer enthalten mit einem bewegliche Rost aus parallelen Stangen, der sich in einer geschlossenen Leitkurve bewegen kann und auf diese Weise eine zylindrische Flache überstreichen kann, in welcher wenigstens ein fester schraubenförmiger Kanal angebracht ist, wobei jedes Paar von aufeinanderfolgenden Stangen mit den Randern des Kanals ein bewegliches Abteil bildet, welches geeignet ist, ein durch das Gerat zu führendes Objekt aufzunehmen Eine gewisse Anzahl identischer Fuhrungsteile können Seite an Seite angebracht sein, um das Einfuhren, die Behandlung und die Bedienung mehrerer Behälter gleichzeitig zu ermöglichen

Die Verbindung der Vorbehandlung nach der Erfindung mit dem Sterilisieren nach dem genannten Patent erlaubt die Verwendung sehr kompakter und wirtschaftlicher Einrichtungen, in welchen die Gesamtdauer der Behandlungen des Erhitzens, des Garkochens oder Sterilisieren und des Wiederabkuhlens im allgemeinen zwischen etwa 5 und 15 Minuten lag, was mit der notwendigen Dauer fur das vorlaufige und das endgültige Verschließen die Fabrikation fertiger Konserven in weniger als 20 Minuten bedeutet Als Behalter können Metalldosen und andere Dosen sowie Konservenglaser benutzt werden

Vergleichsversuch
I

Es wurden, um nachprüfbare Vergleichsgrundlagen zu haben, durchweg im Doppel von zwei verschiedenen Firmen süße Mais-Konserven gekauft, namhch von der Marke »d'aucy« (Dosen 1 α und 1 b) und von der Marke »Grüner Riese« (Dosen la und 2b)

Die Konserven der zuerst genannten Marke »d'aucv« werden in den Vereinigten Staaten nach der klassischen Methode mit Autoklaven hergestellt, und die Buchsen der zweiten gekauften Marke »Grüner Riese« werden gleichfalls in den Vereinigten Staaten in einer Apparatur hergestellt, die unter der Bezeichnung »entierement sous vide« (»Vollvakuum«) bekannt ist Diese amerikanischen Konservendosen enthalten amerikanischen Mais

Zum Vergleich wurden zwei nach den Lehren der Erfindung hergestellten Dosen 3 a und 3 b mit franzosischen Mais gefüllt Diese Dosen tragen die Bezeichnung »STERIVAC«

Es wurden weiter Vergleichsdosen mit rohen Karotten gefüllt, und zwar einerseits nach dem klassischen Verfahren (Dose 4) und andererseits nach dem Verfahren der Erfindung, bei denen die Menge der eingefüllten Flüssigkeit variiert wurde (Dosen 5a, 5 b,

5 c und Sd)

Zur Herstellung wurden Karotten in Würfelform geschnitten und jeweils in einer Menge von 300g netto in die genannten fünf Dosen eingelullt

Die mit 4 bezeichnete Dose wurde nach dem klassischen Autoklaven-Verfahren gefertigt, bei dem die Karotten 6 Minuten lang in kochendem Wasser blanchiert wurden, wobei noch eine zusätzliche Menge von 0,2% Salzlake (bei 80 bis 85° C) in die Dose gefüllt war, ausreichend, um die Dose bis zur Hohe ihres oberen Randes zu füllen Die Dose wu/de dann verschlossen und 25 Minuten lang bei 115 bis 116°C sterilisiert Diese Dose 4 ist mit dem Hinweis auf das verwendete klassische autoklave Verfahren versehen und tragt die Aufschrift »Aut-100-1« Die Karottendose ist also außer mit den Feststoffen bis 100% mit Salzlake gefüllt, wie auch die weitere Aufschritt zetgt

Die vier weiteren Dosen, die die Aufschrift »STERIVAC« und »STERIFLAMME« tragen und mit den Nummern 5 a, 5 b, 5 c und 5d bezeichnet sind, wurden gleichfalls mit Karottenwurfeln beschickt, und zwar unmittelbar nachdem die Karotten einfach gedampft wurden Die zugegebene wäßrige Flüssigkeit bestand gleichfalls aus Salzlake einer so bemessenen Konzentration, daß jedesmal 0,3 g Salz in die Dose kamen Nach diesem Zusatz von Salt oder Salzlake in einer Menge, die gleichfalls auf die Dose verzeichnet ist, wurden die Behalterdeckel zunächst punktförmig an den Behaltern befestigt, worauf diese dann in Schragstellung einer Vorerhitzung wahrend

6 Minuten unterworfen und dann zum endgültigen Verschließen der Verschlußvorrichtung zugeführt wurden Nun erfolgte die Stenlisierung in Form einer 2 Minuten langen steigenden Erhitzung bis 130⁰C und einer gleichfalls 2 Minuten lang bleibenden zusätzlichen Erhitzung, gleichfalls bei 130⁰C

II

Die vorgenommenen Behandlungsschritte wurden abgestuft und durch entsprechende Beschriftung auf den Dosen vermerkt, nämlich

a) das Volumen des Salzwasserzusatzes in den verschiedenen Dosen 5 a, 5 b, 5 c und 5d (natürlich mit Ausnahme der fertig gekauften) Dies Volumen betrug bei 5 a 0 cm¹ Salzlake,

bei 5 b 10 cm¹ Salzlake,

bei 5c 20 cm^! Salzlake und
bei 5d 80 cm' Salzlake

b) Der gemessene Unterdruck in den Dosen (in negativen Bars )

c) Der Saftgehalt (bezogen auf das Produktgewicht) nach Offnen der Dose und Abtropfenlassen

ίο d) Das Gesamtvolumen der Flüssigkeit in den geolfneten Dosen

Die mit dem süßen Mais gefüllten Dosen einerseits und die mit Karotten gelullten andererseits wurden nach ihrem Aussehen beurteilt, namhch entweder »mehr oder weniger eingedruckt« oder »voll« Die Eigenschaften der so erzeugten beiden Satze von Dosen mit eingemachtem Mais (1) oder Karotten (2) ergeben sich aus folgenden Zusammenstellungen

(1) Mais

	Bezeich	Menge der	gemesse	Gewicht	Salt	in
	nung der	zugesetzten	ner Unter	des dbge	der	Dose
25	Dosen	Flüssigkeit	druck	troplten
		(in die mit	(negative	Produktes
		dem	Bar)	in g
		Produkt
		gefüllten
		Dose)
30
	d'aucy	100%	- 0,050	296	160	ml
	ia/b	(randvoll)
	Grüner	40 ml*)	- 0,700	295	50	ml
35	Riese (im
	Voll
	vakuum
	hergestellt)
40	la/b
	STERIVAC	20-25 ml	- 0,700	315	22	ml
	P2250764
	8-41

3a/b

*) Nach den Feststellungen, die getroffen wurden, anlaßlich der Untersuchungen in den Vereinigten Staaten mit »Grüner Riese«, fur die Vergleichsversuche zur deutschen Patentanmeldung P 22 50 764 8-41

	Menge der zu gesetzten Flussig keit (in die mit dem Produkt gefüllte Dose)	(2)	Karotten	Saft in der Dose	Bemerkungen
Bezeichnung der Dosen	100% (randvoll)	gemessener Unterdruck (negative Bar)	Gewicht des abgetropften Produkts in g	116 ml
Aut-100-1 4	0	- 0,300	312	35 ml	Dose zeigt
Stv-0-1 5 a		- 0,850	279		Spuren von
					Anbrennen
	10 ml			40 ml
Stv-10-4 5 b	20 ml	- 0,930	273	41 ml
Stv-20-4 5 c	80 ml	- 0,910	266	60 ml
Stv-80-2 5 (I	- 0,850	286

Bei den Dosen 5 a, die nach dem STERIFLAMME-Verfahren behandelt waren und die Aufschrift tragen »Stv-0-1«, also ohne Zusatz weiterer wäßriger Flüssigkeit behandelt wurden, zeigt der Dosenkorper in der Mitte an mehreren Stellen Spuren äußerer Verbrennung

Der Unterdruck, der in den Dosen 5 b, 5 c und 5 d der STERIFLAMME-Behandlung nach der Erfindung erreicht wurde, ist einerseits bedeutend großer als bei den nach den üblichen autoklaven Verfahren behandelten Dosen la und Xb sowie 4 Andererseits ist der Unterdruck gleich demjenigen, der erzeugt wurde bei Herstellung der Konserve »Grüner Riese« (Dosen la und 2 b) mit einer unter der Bezeichnung »Vollvakuum« arbeitenden umfangreichen Apparatur

Die Gesamtdauer der Behandlung oer Dosen nach dem STERIVAC-Verfahren der Erfindung 3 a und 3 b sowie 5b, 5 c und 5d betragt 10 Minuten (Sterilisation bei 130⁰C), wahrend stattdessen fur die nach dem autoklaven Verfahren behandelten Dosen eine Behandlungszeit von 30 Minuten (Sterilisation bei 115 bis 116°C) erforderlich war Und fur die Dosen »Grüner Riese« la und 2b betragt die Behandlungszelt etwa 15 bis 20 Minuten

Außerdem ist eine Zugabe von über 50% (also die Hälfte der gefüllten Dose) an Lake technisch unwirtschaftlich, da wahrend der Behandlungen ein großer Teil davon nach außen verlorengeht und außerdem dabei dann das Endprodukt merklich ausgelaugt wird Die Vergleichsversuche ergaben eindeutig, daß die Zusatzmengen, wenn sie zwischen 5 und 30 % lagen, die gunstigsten Ergebnisse ergeben

609 529/210

Claims (1)

1. Patentanspruch

   Verfahren zum Sterilisieren von stuckigen Lebensmitteln in zylindrischen Behaltern, Dosen und Kon- s servenglasern, wobei die gefüllten, aber noch offenen Behalter durch unmittelbare Flammenheizung auf 100⁰C erhitzt, bei dieser Temperatur verschlossen und unter Drehung um ihre Langsachsen auf Stenlisationstemperatur gebracht und gehalten und anschließend gekühlt werden, dadurch gekennzeichnet, daß zur unmittelbaren Flammenheizung in die Behalter 5 bis 20% des Behaltervolumens wäßrige Flüssigkeit eingetragen wird, die Behalterdeckel punktförmig an den Behaltern befestigt werden, worauf die Behalter so geneigt werden, daß die zugesetzte Flüssigkeit wenigstens die Teile des Bodens und der Seitenwandung bedeckt, die der Wärmequelle unmittelbar gegenüberliegen