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Sprühverfahren zur antibakteriellen Behandlung von
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SchlachttierhRlften Trotz sorgfältiger Hygiene bemühungen bei der
Herstellung von Haushaltspackungen sind auf der Schlachttierhälftenoberfläche frisch
geschlachteter Schweine wesentliche Mengen von Bakterien vorhanden. Es ist besonders
wichtig, daß sich solche Bakterien nicht vermehren, während die Schlachttierhälfte
noch warm ist; und daß solche Bakterien im größtmöglichen Maß vernichtet werden
sollten.
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Aus der US-PS s 745 O2 ist ein Verfahren zum Abkühlen von Schlachttierhälften
bekannt. Pei diesem Verfahren werden Chlor und/oder Hypochlorite mit Wasser zu hypochloriger
Säure vermischt, das auf die frich geschlachteten Tiere aufgesprüht wird, wobei
man damit beginnt, während sie noch warm sind und mit Unterbrechungen während der
Hauptzeit, die zum Abkühlen benutit wird, damit fortfährt. Dieses Verfahren dient
nicht nur zum Zweck der Kontrolle und der Reduzierung der Bakterienzahl, sondern
auch um ein Schrumpfen des Fleisches aufgrund der Evaporation auf einem Minimum
zu halten.
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Eine der unerwünschten Nebenwirkungen bei der Anwendung dieses Verfahrens
liegt in der Neigung der Chlorlösung, die Schlachttierhaut zu bleichen. Bei der
Verwendung einer Chlorlösung, die stark genug ist, um zuverlässige Wirksamkeit als
keimtötendes Mittel zu haben - d.h. etwa 150 ppm -wurde ein bemerkenswerter bleichender
Effekt festgestellt.
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Um eine Chlorkonzentration mit genügend bakterizider Wirkung zu erzielen,
muß die Konzentration in oder nahe bei einer Höhe gehalten werden, die mindestens
ein leichtes Bleichen ergibt; und es erschien erst so, als ob die Wirksamkeit der
bakteriziden Behandlung durch das Einsetzen des Bleichens angezeigt wird. Weiterhin
kann, bei keimtötend wirkenden Mengen, das zurückbleibende Chlor einen leichten
Geruch hervorrufen oder andererseits mit den Bakterien reagieren und einen Geruch
erzeugen, der zwar leicht und nicht immer vorhanden, aber nichtsdestoweniger unerwünscht
ist.
Aufsprühen von Wasser allein, mit genügendem Druck und in genügender
Menge, wird natürlich das Fleisch teilweise von den Oberflächen-Mikroorganismen
sauberen, aber dabei nimmt das Fleisch große Mengen Wassers auf. Dies ist nicht
gestattet. (Journal of Food Science, Vol. 40, p. 1232).
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Chlordioxid ist wohl bekannt als Bleichmittel und als Agens zur Wasserbehandlung
in Klimaanlagen, sowie als Bakterizid. Es wurde jedoch bisher nicht als Ersatz für
Chlor beim Befeuchten oder Besprühen von Schweinehälften während des Einkühlens
verwendet. Wie später ausgeführt, ist der chemische Mechanismus, durch welchen es
Keime abtötet oder Zellen bleicht, verschieden von dem des Chlors.
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Im Gegensatz zu Chlor, das zu Wasser gegeben, hypochlorige Säure erzeugt,
muß Chlordioxid aus praktischen Gründen an der Stelle des Aufbringens erzeugt werden
und sich mit dem Wasser vermischen. Chlordioxid löst sich leicht in Wasser, aber
hydrolisiert nicht wesentlich darin. Es tritt nur eine geringe Hydrolyse zu Chlor
und Chiorsäure auf.
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, das beim Kühlen
von Schlachttierhälften als Ersatz des vorher erwähnten Chlorsprühverfahrens verwendet
werden kann.
Weiter ist beabsichtigt, die bleichende Wirkung zu
vermeiden, die gewöhnlich mit der Verwendung von Chlorsprays, in Konzentrationen,
die die Bakterienzahl wirksam vermindert, einhergeht. Ferner sollen vorhandene,
unerwünschte Gerüche, die entweder vom Chlor selbst oder seinen Nebenprodukten stammen,
vermieden werden.
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Zusammenfassend kann festgestellt werden, daß bei Verwendung von Chlordioxid
zum Besprühen von Schweinehälften während des KUhlen, der Mechanismus für die Vernichtung
der Bakterien oder das Aufhalten ihres Wachstums anders und verschieden von dem
Mechanismus ist, der das Ausbleichen hervorruft; weiter, daß die wirksame, keimtötende
Konzentration weit unter der liegt, die für das Bleichen notwendig ist, oder für
seine Reaktionen, die Gerüche oder Geschmack bewirken; und daß folglich Bleichen,
Gerüche und Geschmack vermieden werden können, wenn es in Konzentrationen verwendet
wird, die obwohl ausreichend, kleiner sind, als die, die bisher als brauchbar angesehen
wurden.
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Schweine werden gemäß den Handelsgewohnheiten geschlachtet, die der
Aufsichtsnorm und den Bestimmungen des US Landwirtschaftsministeriums unterliegen,
das sorgfältig geprüfte Verordnungen zur Prüfung von Fleisch und Geflügel herausgibt.
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Chlordioxid wird mit einer im Handel erhältlichen Ausrastung erzeugt,
wie sie vorher bei der Zugabe von Chlordioxid zum Waschwasser zum Reinigen von Gemüse
und ähnlichem verwendet wurde. Das Gas wird am Ort erzeugt und in Wasserleitungen
geführt, die mit Sprühköpfen in der KUhlkammer verbunden sind. Die warmen Schlachttierhälften
werden in die Kühlkammer befördert und sofort besprüht.
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FUr alle praktischen Zwecke werden die Kühl-Sprüh-Zyclen durch USDA-Bestimmungen
vorgeschrieben; demnach sind die Zyclen gleich denen, die in der U.S. Patentschrift
3 745 026 dargelegt sind. Jedoch wird die Konzentration des Chlordioxids, das als
Gas im Sprühwasser gelöst ist, zwischen Sppm und 25ppm gehalten. Eine Prüfung der
besprühen Schlachttierhälften durch einen Veterinärmediziner, der als Chefinspektor
in der Fabrik tätig ist, hat ergeben, daß weder ein Einfrieren, noch Eineisen oder
Ausbleichen bei irgendeiner der Schlachttierhälften auftrat. Ihr Zustand war merklich
natUrlicher, als wenn sie mit einer Chlorlösung von 100 bis 150ppm besprüht würden.
In keinem der Fälle traten Gerüche auf.
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Um die relative, keimtötende Wirkung von Chlordioxidgas, verglichen
mit der des Chlors (in Wasser als hyperchlorige Säure vorliegend) zu bestimmen,
wurden die folgenden Tests durchgeführt:
Bakteriologische Abstriche
wurden von Nacken und anderen Stellen der getesteten Schweine genommen. Jeder Abstrich
wurde aseptisch in ein steriles Proberöhrchen eingebracht, das eine sterile 0.1%ige
Pepton Verdünnungslösung enthielt. Um TNTC zu vermeiden, wurden die Proberöhrchen
reihenweise in bestimmtem Verhältnis verdUnnt. Sterile Petri-Schalen wurden anschließend
mit 1 ml jeder Verdüngung geimpft und zu jeder geimpften Schale wurde Standart Plate
Count Agar gegeben. Die Proben wurden bei 350C für 48 h inkubiert und dann gezählt.
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(1) Chlordioxid-Lösung: Die Tests wurden mit einer Chlordioxid Lösung
ausgeführt, um eine verläßliche Verminderung der Bakterienzahl von 90% oder mehr
zu erhalten. Nach einleitenden Verfahren zur Standardisierung, wurden die Tests
bei Chlordioxidkonzentrationen von 5 bis 25ppm wie folgt durchgeführt: ppm C102
Heiß Kalt Kühl-Konzen- gezählter gezählte zeit Verminderung trat ion Durch- Durchschnitt
schnitt schnitt 5 ppm 19,100 461 24 97.6 5 ppm 31,089 1700 24 94.53 15 ppm 13,320
750 24 94.4 15 ppm 5,365 40 24 99.3 15 ppm 9,440 1325 . 72 86.0 (1) 15 ppm 40,005
300 24 99.3 15 ppm 12,890 305 24 9-7.6 15. ppm 6,359 1235 24 80.6 15 ppm 9,040 718
24 92.1
ppm ClO? Heiß Kalt Konzen- gezählter gezählter Verminderung
trat ion Durch- Durch- Kühlschnitt schnitt zeit 15 ppm 4,610 444 72 5 ppm 3,366
295 24 91.2 5 ppm 5,515 167 24 97.0 5 ppm 3,850 252 24 93.5 5 ppm 5,475 897 24 83.6
25 ppm 3,007 282 96 90.7 (2) 25 ppm 5,204 237 24 95.5 25 ppm 4,091 320 24 92.2 25
ppm 6,639 142 24 97.9 25 ppm 6,655 225 72 96.6 (1) 25 ppm 2,641 76.5 24 97.1 (1)
Normales Wochenende (2) 3 Tage (verlängertes Wochenende) Es wurde festgestellt,
daß eine Chlordioxidlösung mit einer so niedrigen Konzentration wie 5 ppm, eine
gewünschte, 90%ige Verminderung der Bakterienzahl verlässlich erreicht.
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(2) Chlor: Um die Wirkung von Chlor als Bakterizid zu bestimmen, wurde
Natriumhypochlorid als Chlorquelle verwendet welches in Wasser als hypochlorige
Säure vorliegt. Die ppm-Zahl von Chlor ist in der ersten Spalte aurgerührt; die
Bakterienanzahl ist in der zweiten und dritten Spalte angegeben; die Kühlzeit in
der vierten und die %-Verminderung in der fünften Spalte.
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ppm C1 Durch- Durch- KUhl-Konzen- schnitt schnitt zeit Reduzierung
tration (heiß) (kalt) 55 11350 2504.2 72 77.9 62 3128.8 584.3 24 81.3 113 2619.2
627.4 24 76.1 103 1934.5 167.4 24 91.3 103 4309.4 572.7 24 87.0 160 3419.5 245.5
24 92.8 120 2780.5 1362.5 24 51.0 108 6781.5 860.5 24 87.3 120 7509 455 24 93.9
113 NA - - - -123 5904 278 72 95.2 120 11570 5353 24 54 122 14897 2682 72 82 137
6694 760.5 24 88.6 134 5728 1514 48 73.5 124 5896 2546.5 24 56.8 134 8512.5 1337
24 84.3 Mann sieht aus den Versuchen, daß eine Konzentration von 150 ppm Chlor benötigt
wird, um mit vergleichbarer Zuverlässigkeit eine 90sie Verminderung der Bakterien
zu erreichen.
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Bleich-Tests: Anfängliche Versuche mit Chlordioxidgas bei Konzentrationen
zwischen 5 und 25 ppm führten in keinem Fall zu Ausbleichen.
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Dementsprechend wurde seine Konzentration auf 100 ppm erhöht und die
Versuche dieser Konzentration wurden den
gleichen Versuchen bei
Verwendung von Chlor (als hypochlorige Säure vorliegend) bei der Konzentration von
150 ppm gegenübergestellt.
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Streifen des "Fettnackens" von der Oberfläche einer Schlachttierhälfte
wurden für unterschiedliche Dauer in die Lösung eingetaucht, standardisiert für
30 Min. und 5 Stunden. Sie wurden mit zwei Arten zur Kontrolle verglichen: Mit gleichen
Streifen, die in Wasser, aus dem städtischen Wasserreservoir in St. Louis, eingetaucht
waren und mit Kontrollstreifen, die in keine Flüssigkeit getaucht waren. Zur Bestätigung
eines Farbwechsels wurden photographische Aufnahmen gemacht.
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Bei Versuchen, die an zwei sukzessiven Terminen durchgeführt wurde,
waren die Ergebnisse wie folgt: Eintauchen für 30 Min: Chlordioxid bei 100 ppm -
kein Ausbleichen Chlor bei 150 ppm - merkliches, leichtes Ausbleichen Stadtwasser
- kein Ausbleichen Eintauchen für 5 Stunden: merkliches, leichtes Ausbleichen war
bei allen eingetauchten Proben vorhanden, einschließlich jenen, die in Stadtwasser
eingetaucht waren.
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Geruchs- und Geschmacksfreiheit: Im Handel erhältliche Stücke (z.B.
Schinken) von Schlachttierhälften die während der Verwendung von Chlor gekühlt wurden,
haben gewöhnlich keinen starken, unerwünschten Geschmack oder Geruch; nichtsdestoweniger
kann manchmal Chlor, wenn es mit einer Konzentration von 150 ppm verwendet wurde,
durch einen leichten Geruch von Chlor oder der Reaktionsprodukte, aus der Reaktion
von Chlor mit Phenol, das im Wasser vorhanden sein kann, wahrgenommen werden.
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Selbst bei höherer Konzentration erzeugt Chlordioxid nur einen Hauch
eines Geruches, der aber nicht haften bleibt.
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Es wurde jetzt festgestellt, daß die Reaktion von Chlor mit Fettgewebe
Verbindungen ergibt, die karzinogen sein können. Chlordioxid reagiert nicht mit
Fettgewebe.
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Vergleich der Reaktionsmechanismen: Zerstäubungstests unter der Verwendung
von Chlor, das in Wassersprühnebeln als hypochlorige Säure vorliegt, würden anzeigen,
ob es einen Zusammenhang gibt, zwischen der Konzentration, die für eine effektive,
bakterizide Wirkung notwendig ist und dem Einsetzen des Ausbleichens. Solch ein
Zusammenhang erscheint bei der Verwendung von Chlor, aber nicht bei der Verwendung
von Chlordioxid.
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Man nimmt an, daß die bakterizide Wirkung von Chlor auf der Wirkung
der hypochlorigen Säure bertiht, die gewisse Enzyme inaktiviert, die für die Bakterien
notwendig sind, um sich die Glucose nutzbar zu machen und sich so erneuern und reproduzieren.
Die Bleichwirkung des Chlors scheint von der Wirkung der hypochlorigen Säure auf
die Pigmente der Hautoberfläche herzustammen.
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Im Gegensatz dazu, wirkt Chlordioxidgas als Bakterizid, indem es den
Proteinsynthese-Mechanismus der Zelle unterbricht. Durch das Blockieren der Fähigkeit
einer Zelle, sich das Protein nutzbar zu machen, können die Zellen sich nicht reproduzieren
und werden zerstört. Was immer an Bleichwirkung auftritt, stammt jedoch nicht von
einer direkten Wirkung des Chlordioxids auf das Pigment, sondern nur vom, bei höheren
Konzentrationen frei werdenden Sauerstoff und der folgenden Oxidation. So kann die
vorliegende Entdeckung dahingehend betrachtet werden, daß man gefunden hat, daß
die Hemmung der Proteinsynthese durch Chlordioxid bei niederen Konzentrationen wirksam
ist, ohne soviel Sauerstoff freizusetzen, daß ein Bleichen bewirkt wird. Dies wird
durch den Gebrauch von Chlordioxidkonzentrationen unter 50 ppm und bevorzugt im
Bereich von 5 bis 25 ppm erreicht, mit der selben keimtötenden Wirkung wie bei 6
bis 30 mal größeren Chlorkonzentrationen (in hypochloriger Säure).
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Die Probleme, die diese Erfindung betrifft, sind beim Schweineschlachten
von größter Wichtigkeit, auf das sie sich mehrmals bezieht. Es ist offensichtlich
jedoch, daß das vorliegende Verfahren auch auf das Schlachten anderer Fleischträger,
z.B. Rinder anwendbar ist.
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- Patentansprüche -