DE3036168A1 - Verfahren zum sterilisieren von nahrungsmitteln - Google Patents
Verfahren zum sterilisieren von nahrungsmittelnInfo
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Description
_ 3 —
iiinSi M0NSANT0 CHEMICAL 25. September 1980
COMPANY 271 Ο—DE
5-2, Marunouchi 2-chome, Al/ll
Chiyoda-ku
Tokyo 1OO
Japan
Verfahren zum Sterilisieren von Nahrungsmitteln
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Sterilisieren von Nahrungsmitteln durch Abgabe von
Mikrowellen an die betreffenden Nahrungsmittel. Die vorliegende Erfindung bezieht sich insbesondere auf ein
Verfahren zum Sterilisieren von Nahrungsmitteln, die ein festes Nahrungsmittel und einen flüssigen Stoff " ;
umfassen, indem Mikrowellen während einer kurzen Zeitspanne an die betreffenden Nahrungsmittel abgegeben werden,
ohne daß der Geschmack und Duft der betreffenden Nahrungsmittel darunter leidet.
Vor kurzem sind nicht nur verschiedene neue Arten von Nahrungsmitteln kreiert word'en, sondern es sind auch
verschiedene neue Arten von Behältern für Nahrungsmittel hergestellt worden. Damit stehen nunmehr verschiedene
Arten von Nahrungsmitteln kommerziell zur Verfügung, die in verschiedenen Arten von Behältern untergebracht
sind* 130015/0983
Bei der Herstellung eines in einem Behälter enthaltenen Nahrungsmittels wird das betreffende Nahrungsmittel vor,
während oder nach dem Einfüllen in den betreffenden Behälter sterilisiert. Das betreffende Sterilisierungsverfahren
wird üblicherweise dadurch ausgeführt, daß das Nahrungsmittel einer hohen Temperatur über eine Zeitspanne
von erheblicher Dauer ausgesetzt wird. Dieser auf das Nahrungsmittel zur Anwendung kommende Erwärmungsvorgang
bewirkt zuweilen, daß das Nahrungsmittel als solches zerstört wird oder daß der Geschmack und Geruch des
Nahrungsmittels entarten.
Um die Nachteile des vorstehend erwähnten Wärme-Sterilisierungsverfahrens
zu vermeiden, ist bereits versucht worden, das in dem Behälter enthaltene Nahrungsmittel auf
eine extrem hohe Temperatur von beispielsweise 120 bis 14O C während einer kurzen Zeitspanne von mehreren Minuten
zu erwärmen, beispielsweise nach einem sogenannten Retorten-Sterilisierungsverfahren. Dieses Verfahren ist
wirksam, um die Zeitspanne zu verkürzen, während der das Nahrungsmittel der extrem hohen Temperatur ausgesetzt ist.
Da der Behälter, in dem das Nahrungsmittel enthalten ist, jedoch ebenfalls der extrem hohen Temperatur ausgesetzt
ist, ist es erforderlich, den betreffenden Behälter für sich aus einem thermisch widerstandsfähigen Material
herzustellen, welches bei der extrem hohen Temperatur stabil ist. Übliche Papier- und Thermoplast-Polymermaterialien
sind für den Behälter nicht geeignet, und zwar aufgrund ihres nicht zufriedenstellenden thermi-
3^ sehen Widerstands.
Es ist außerdem bekannt, daß Mikrowellen wirksam sind, um verschiedene Nahrungsmittel zu sterilisieren. Dieses
Sterilisierungsverfahren bzw. -vorgehen kann bei einer relativ niedrigen Temperatur von 70 bis 1O5°C während
einer relativ kurzen Zeitspanne von 90 bis 180 Sekunden ausgeführt werden.
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In dem Fall, daß ein in einem Behälter enthaltenes Nahrungsmittel in eine Mikrowellen-Bestrahlungsvorrichtung
eingebracht wird und daß die Mikrowellen an das Nahrungsmittel abgegeben werden, um dieses zu sterilisieren, werden
verschiedene in dem Nahrungsmittel enthaltene flüchtige Substanzen in unerwünschter Weise aus dem
Nahrungsmittel verdampft. Diese Verdampfung der flüchtigen Substanzen ruft verschiedentlich eine Änderung des
Geschmacks und Duftes des Nahrungsmittels hervor.
In dem Fall, daß ein Behälter, der Mikrowellen durchzulassen bzw. zu übertragen imstande ist, mit einem Nahrungsmittel
gefüllt und sodann hermetisch abgedichtet wird und daß danach Mikrowellen an das Nahrungsmittel
durch den Behälter hindurch abgegeben werden, kann die Verdampfung der flüchtigen Substanzen von dem Nahrungsmittel
verhindert werden. In diesem Falle führt die Erhöhung der Temperatur des Nahrungsmittels jedoch zu
einer Ausdehnung des Nahrungsmittels. Diese Ausdehnung ruft einen starken Druck in dem Behälter hervor. Aufgrund
des in dem Behälter hervorgerufenen Ausdehnungsdrucks beult sich der betreffende Behälter als solcher
aus und reißt bzw. bricht zuweilen.
2~> Um das Reißen bzw. Brechen des Behälters zu vermeiden,
ist bereits ein Verfahren bekannt geworden (japanische Offenlegungsschrift Nr. 52-68785 (Kokai)), gemäß dem
ein ein Nahrungsmittel enthaltender verschlossener Behälter in eine hermetisch verschlossene Box untergebracht
wird, die mit einer Vorrichtung versehen ist, welche Mikrowellen abgibt. Während die Mikrowellen an
den Behälter abgegeben werden, wird der Druck in der geschlossenen Box derart gesteuert, daß ein Ausgleich
mit dem Druck in dem Behälter auftritt.
Dieses Verfahren erfordert eine spezielle Vorrichtung, die die Kosten des Sterilisierungsverfahrens zu hoch
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werden läßt. Außerdem ist das betreffende Verfahren an sich sehr kompliziert und teuer bzw. aufwendig.
Unter den oben erwähnten Umständen hat sich daher gezeigt, daß eine industrielle Anwendung des Mikrowellen-Sterilisierungsverfahrens
auf in einem hermetisch abgedichteten Behälter enthaltene Nahrungsmittel sehr schwierig und nicht praktisch ist.
Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, ein Sterilisierungsverfahren für Nahrungsmittel zu schaffen,
inar-a Mikrowellen die betreffenden Nahrungsmittel abgegeben
werden, wobei das Verfahren industriell ohne irgendwelche Schwierigkeiten genutzt werden können soll.
Darüber hinaus soll ein Sterilisierungsverfahren für Nahrungsmittel geschaffen werden, gemäß dem Mikrowellen
an die betreffenden Nahrungsmittel abzugeben sind, wobei das betreffende Verfahren wirksam sein soll, um ein
flüchtige Substanzen enthaltendes Nahrungsmittel zu sterilisieren, ohne die betreffenden flüchtigen Substanzen
aus dea Nahrungsmittel zu verdampfen.
Ferner soll ein Sterilisierungsverfahren für Nahrungsmittel durch Abgabe von Mikrowellen an die betreffenden
Nahrungsmittel geschaffen werden, wobei dieses Verfahren den Geschmack und den Duft des Nahrungsmittels
nicht ändern soll und bei dem das Nahrungsmittel als
solches nicht zerstört bzw.- verdorben wird.
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Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe durch ein Verfahren gemäß der Erfindung, welches folgende
Verfahrensschritte umfaßt:
Das feste Nahrungsmittel wird in einen Behälter einge-
bracht, der Mikrowellen zu übertragen bzw. durchzulassen
imstande ist;
ein flüssiger Stoff mit einer die Temperatur des festen
ein flüssiger Stoff mit einer die Temperatur des festen
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y _
T Nahrungsmittels übersteigenden hohen Temperatur wird in
den Behälter eingegeben;
der Behälter wird hermetisch verschlossen; an den Behälter
werden Mikrowellen zur Sterilisierung der in dem abgedichteten Behälter enthaltenen Mi- chung abgegeben,
bestehend aus dem festen Nahrungsmittel und dem flüssigen Stoff.
Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung werden Mikrowellen an eine Mischung bzw. ein Gemisch eines festen Nahrungsmittels
und eines flüssigen Stoffes abgegeben, der mit dem betreffenden Nahrungsmittel in einem hermetisch
verschlossenen Behälter enthalten ist. Die Mikrowellen werden dabei durch den Behälter hindurch abgegeben. Daher
ist es erforderlich, daß der Behälter an sich imstande ist, die Mikrowellen durchzulassen. Der Behälter
kann zumindest aus einem Material bestehen, welches für Mikrowellen durchlässig ist und welches beispielsweise
aus Papier, thermoplastischen Polymermaterialien, wie ^O Polyäthylen, Polypropylen, Polystyrol, Polykarbonat,
Polyacetal, Acryl-Harzen, Polyamiden und Polyestern und Glas ausgewählt ist. Es ist jedoch bezüglich des Behälters
erforderlich, daß dieser eine hohe Bruchfestigkeit aufweist, und zwar sogar in dem Fall, daß in dem
betreffenden Behälter ein hoher Druck erzeugt wird. Deshalb besteht der Behälter vorzugsweise aus einem Schichtgebilde,
welches zumindest zwei Teile umfaßt, die aus Papierschichten und thermoplastischen Polymerfilmen ausgewählt
sind. Der Behälter kann mittels einer Rahmen-
bzw. Gerippestruktur verstärkt seinf die aus einem für
Mikrowellen durchlässigen Plastik-Polymer-Stoff besteht.
Beispiele für Behälter mit der Verstärkungs-Rahmenanordnung, wie sie für die vorliegende Erfindung brauchbar
sind, sind in der GB-PS 1 348 370 angegeben.
Bei dem Verfahren bzw. Prozeß gemäß der vorliegenden Erfindung kann das feste Nahrungsmittel eine Frucht,
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Gemüse, Fleisch, Fisch und eine Mischung aus zwei oder mehreren der vorstehend erwähnten Nahrungsmittel sein.
Das feste Nahrungsmittel umfaßt üblicherweise eine beträchtliche Menge einer flüssigen Komponente, bei der
es sich vorzugsweise um einen Gewichtsanteil von 50% oder um einen noch höheren Gewichtsanteil handelt.
Die flüssige Komponente ist dabei wirksam dafür, die Erzeugung von Wärme in dem festen Nahrungsmittel zu
begünstigen, wenn die Mikrowellen an das Nahrungsmittel abgegeben werden. Die Geschwindigkeit der Erzeugung von
Wärme nimmt dabei in dem Ausmaß zu, wie der Anteil der Flüssigkeitskomponente in dem festen Nahrungsmittel ansteigt.
Das feste Nahrungsmittel wird in einer bestimmten Menge in den für Mikrowellen durchlässigen Behälter durch eine
Behälteröffnung hindurch eingeführt. Während das Nahrungsmittel in den Behälter eingeführt ist, kann das
feste Nahrungsmittel eine Temperatur aufweisen, die der Umgebungstemperatur äquivalent ist. Andererseits kann
das feste Nahrungsmittel auf eine bestimmte Temperatur erwärmt werden, die höher ist als die Umgebungstemperatur.
Anschließend wird ein flüssiger Stoff in den Behälter durch dessen Öffnung eingeführt, so daß der Behälter
vollständig mit einer Mischung aus dem festen Nahrungsmittel und dem flüssigen Stoff gefüllt ist, ohne daß
nennenswert Luft in dem Behälter enthalten ist. Während des Einfüllens in den Behälter weist der flüssige Stoff
eine hohe Temperatur auf, die höher ist als die des festen Nahrungsmittels. Nachdem der flüssige Stoff in
den Behälter eingeführt ist, wird demgemäß ein Teil der
Wärme des flüssigen Stoffs allmählich an das feste Nahrungsmittel übertragen, bis die Temperatur des
festen Nahrungsmittels gleich der des flüssigen Stoffs
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ist. Die Ubertragungsrate der Wärme von dem flüssigen
Stoff an das feste Nahrungsmittel nimmt mit zunehmendem Anteil des Flüssigkeitsgehälts in dem festen Nahrungsmittel
ab. Demgemäß wird in dem Fall, daß das feste Nahrungsmittel einen großen Anteil an der Flüssigkeitskomponente enthält, die Wärmeübertragung von dem flüssigen
Stoff zu dem festen Nahrungsmittel allmählich vorgenommen.
Der flüssige Stoff kann zumindest ein Teil umfassen, der aus Wasser, Ölen und wässrigen Lösungen von Gewürzstoffen
ausgewählt ist.
Der Prozedur des Zuführens des flüssigen Stoffs folgt
unmittelbar die Prozedur des Abdichtens des Behälters. Üblicherweise wird bei der Abdichtungsprozedur die
Öffnung des Behälters, der vollständig mit der Mischung aus dem festen Nahrungsmittel und dem flüssigen Stoff
gefüllt worden ist, hermetisch mit einem Abdichtungsmaterial verschlossen, bevor die betreffende Mischung
eine Ausgleichstemperatur erreicht.
Es sei darauf hingewiesen, daß die Abnahme der Temperatur des flüssigen Stoffs zu einer Abnahme des Volumens
des flüssigen Stoffs führt. Außerdem sei darauf hingewiesen, daß das Ausmaß der Weiterleitung von Mikrowellen
durch den flüssigen Stoff umso höher ist, je höher die Temperatur des flüssigen Stoffs ist. Demgemäß
wird nach Abschluß des Abdichtungsvorgangs bezüglieh des Behälters das gesamte Volumen der aus dem
festen Nahrungsmittel und dem flüssigen Stoff bestehenden Mischung geringer sein als unmittelbar nach Einführen
des flüssigen Stoffs in den Behälter. Diese Abnahme des Volumens der Mischung führt zur Erzeugung eines
verringerten Drucks in dem abgedichteten Behälter. Da der flüssige Stoff außerdem auf eine hohe Temperatur
erwärmt worden ist, können die an den Behälter abge-
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-ιοί gebenen Mikrowellen ohne weiteres das feste Nahrungsmittel
erreichen, so daß sie dieses schnell erwärmen.
Der mit der Mischung aus dem festen Nahrungsmittel und dem flüssigen Material gefüllte Behälter wird einer
Mikrowellen-Sterilisierungsprozedur ausgesetzt. Dabei wird die Mikrowellen-Sterilisierungsprozedur vorzugsweise
auf den Behälter angewandt, bevor die Temperatur des festen Nahrungsmittels die Ausgleichstemperatur mit dem
flüssigen Stoff erreicht. Der Grund hierfür liegt darin, daß durch die Abgabe von Mikrowellen an ein eine niedere
Temperatur aufweisendes festes Material mehr Wärme erzeugt wird als in dem Fall, daß die Mikrowellen an einen
flüssigen Stoff mit einer Temperatur abgegeben werden, die höher ist als die des festen Materials. Demgemäß ist
der Wärmeeffekt bezüglich des festen Nahrungsmittel umso höher, je niederer die Temperatur des festen Nahrungamittels
ist.
Bei dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ist es wichtig, daß der Behälter sobald wie möglich nach
Abschluß des Zuführungsverfahrens bezüglich des flüssigen Stoffs hermetisch verschlossen wird. Diese umgehende
Verschließungsoperation ist dabei wirksam, um einen verminderten Druck in den Behälter infolge der
Wärmeübertragung von dem flüssigen Stoff auf das feste Nahrungsmittel zu erzeugen.
Die Sterilisierungsprozedur bezüglich der Mischung aus dem festen Nahrungsmittel und dem flüssigen Stoff wird
dadurch ausgeführt, daß Mikrowellen auf die Mischung ■ durch den Behälter hindurch abgegeben werden. Da der
Behälter hermetisch verschlossen ist, sind bei dieser Sterilisierungsprozedur die unerwünschten Verdampfungs-
Verluste der flüchtigen Substanzen in der Mischung sowie Wärmeverluste vermieden. Außerdem vermeidet der
oben erwähnte verminderte Druck, der in dem Behälter
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vor Abgabe der Mikrowellen erzeugt wird, wirksam die unerwünschte Verformung und den Bruch des Behälters infolge
einer Ausdehnung der Mischung in dem Behälter.
Um die Verformung oder den Bruch des Behälters zu vermeiden, ist es zweckmäßig, daß die Temperatur des in
den Behälter abzugebenden flüssigen Stoffs zumindest 7O0C oder vorzugsweise zwischen 800C bis 11O0C oberhalb
der Temperatur des in dem Behälter enthaltenen festen Nahrungsmittels liegt. Ferner liegt die Temperatur des
in den Behälter abzugebenden flüssigen Stoffs vorzugsweise so nah wie möglich bei einer Temperatur, auf die
die Mischung durch die Abgabe von Mikrowellen erwärmt
wird.
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Bei der Sterilisierungsprozedur im Zuge der Durchführung
des Verfahrens gemäß der Erfindung können Mikrowellen mit einer Frequenz von 900 bis 10 000 MHz verwendet
werden. Üblicherweise ist es zulässig, Mikrowellen mit Frequenzen von 915, 2450 und 5800 MHz für
andere Zwecke zu benutzen als für die Nachrichtenübertragung und Nachrichtenermittelung. Zum Zwecke der
Sterilisierung werden üblicherweise Mikrowellen mit
Frequenzen von 915 und 2450 MHz benutzt.
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Wenn die Mikrowellen an die aus dem festen Nahrungsmittel und dem flüssigen Stoff bestehende Mischung bzw.
das betreffende Gemisch durch den Behälter hindurch abgegeben werden, dann wird die Energie der Mikrowellen
durch die betreffende Mischung bzw. das Gemisch absorbiert und in Wärme umgesetzt. Dies bedeutet, daß
in der betreffenden Mischung eine solche Wärme erzeugt wird, daß die Temperatur der betreffenden Mischung erhöht
wird. Generell gesagt bedeutet dies, daß die Wärmemenge P, die durch Abgabe von Mikrowellen an ein
Dielektrikum erzeugt wird, entsprechend folgender Gleichung (I) berechnet werden kann:
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- 12 -P(Watt/m3) = I f«E2.£^'tancT . 1O"10, (I)
wobei f eine Frequenz (Hz) der Mikrowellen, E eine Intensität (V/m) der Mikrowellen (elektrische Feldstärke),
ε^f eine spezifische Dielektrizitätskonstante des
Dielektrikums und tan σ einen dielektrischen Leistungsfaktor des Dielektrikums bedeuten.
Aus der Gleichung (I) geht deutlich hervor, daß die in dem Dielektrikum erzeugte Wärmemenge P mit der Zunahme
der elektrischen Feldstärke E der an das Dielektrikum abgegebenen Mikrowellen und außerdem mit einer Zunahme
der Frequenz f der an das Dielektrikum abgegebenen Mikrowellen zunimmt. Ferner ergibt sich klar, daß der
Absorptions-Wirkungsgrad des Dielektrikums bezüglich der Absorption der Mikrowellenenergie umso höher ist, je
größer die spezifische Dielektrizitätskonstante (£·^)
und der dielektrische Leistungsfaktor (tan S ) des
Dielektrikums sind.
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Bei dem Verfahren bzw. Prozeß gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Dielektrikum, an das die Mikrowellen
abgegeben werden, eine Mischung aus dem festen Nahrungsmittel, welches eine flüssige Komponente enthalten
kann, und dem flüssigen Stoff. Diese Art von Dielektrikum zeigt einen großen Dielektrizitäts-Verlustfaktor,
der einem Produkt der spezifischen Dielektrizitätskonstante mit dem dielektrischen Leistungsfaktor entspricht,
d.h. £Y .: tancf . Demgemäß ist es einfach, die
Mischung durch Abgabe der Mikrowellen an sie zu erwärmen.
Die Abgabe der Mikrowellen an die Mischung wird in einem
solchen Ausmaß ausgeführt, daß die Temperatur der Mischung in dem Behälter einen gewünschten Wert erreichen kann,
bei dem die betreffende Mischung in zufriedenstellender Weise sterilisiert ist. Die erwünschte Sterilisierungstemperatur
ist dabei variabel, und zwar in Ab-
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hängigkeit von der Art der in der Mischung enthaltenen Mikroorganismen. Demgemäß liegt die Sterilisierungstemperatur
üblicherweise im Bereich von 70 bis 105°C. Vorzugsweise wird die Sterilisierungszeit so kurz wie
möglich gemacht, solange die Mischung in dem Behälter in zufriedenstellender Weise bei der bestimmten Temperatur
sterilisiert werden kann. Die erforderliche Sterilisierungszeit hängt dabei von der Art des in der Mischung
enthaltenen Mikroorganismus und von der Sterilisierungstemperatur ab. Es ist jedoch möglich, vorläufig die
erforderliche Zeitspanne zum Zwecke der Erzielung einer zufriedenstellenden Sterilisierung einer Mischung dadurch
zu bestimmen, daß ein vorläufiges Experiment bezüglich der Sterilisierungsprozedur durchgeführt wird.
Nachdem die Abgabe der Mikrowellen beendet ist, wird die in dem Behälter enthaltene Mischung auf Zimmertemperatur
abgekühlt. Die Abkühlungsprozedur wird dabei vorzugsweise so schnell wie möglich ausgeführt.
Der Prozeß gemäß der vorliegenden Erfindung ist industriell zur Sterilisierung von verschiedenen Nahrungsmitteln
brauchbar, und zwar aufgrund seiner folgenden Vorteile.
1. Bei dem Prozeß gemäß der vorliegenden Erfindung wird
ein festes Nahrungsmittel in einen Behälter eingebracht und mit einem flüssigen Stoff vermischt, der eine
höhere Temperatur besitzt als das feste Nahrungsmittel; der Behälter wird hermetisch verschlossen, und ferner
wird ein Teil der Wärme des flüssigen Stoffs auf das feste Nahrungsmittel übertragen, bevor die Mikrowellen
an die Mischung abgegeben werden, so daß in dem geschlossenen Behälter ein verminderter Druck gebildet
wird. Deshalb wird sogar in dem Fall, daß die Mischung durch Abgabe der Mikrowellen erhitzt wird und daß die
Mischung sich in dem Behälter ausdehnt, der betreffende Behälter an einer Verformung und an einem Brechen gehindert
..
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2. Bei dem Prozeß gemäß der vorliegenden Erfindung weist die Mischung aus dem festen Nahrungsmittel und aus dem
flüssigen Stoff eine wesentlich höhere Temperatur vor der Abgabe von Mikrowellen an sie auf. Deshalb kann die
betreffende Mischung die erforderliche Sterilisierungstemperatur innerhalb einer kurzen Zeitspanne erreichen.
Demgemäß ist die für die Beendigung der Sterilisierungsprozedur erforderliche Erwärmungs- bzw. Erhitzungszeit
wesentlich kürzer als bei der konventionellen Mikrowellen-Sterilisierungsprozedur,
bei der ein flüssiger Stoff verwendet wird, der nicht auf eine hohe Temperatur erwärmt worden ist. Die kurze Erwärmungs-- bzw. Er-.
hitzungsZeitspanne ist dabei wirksam,, um eine Veränderung
im Geschmack und Duft des Produkts zu verhindern.
Das nachstehend angegebene spezielle Beispiel dient zur
vollständigen Veranschaulichung dafür, wie das Verfahren bzw. der Prozeß gemäß der vorliegenden Erfindung in der
Praxis ausgeführt wird. Es dürfte Jedoch einzusehen sein, daß das betreffende Beispiel lediglich zur Veranschaulichung
dient, ohne indessen den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu beschränken.
Ein zylindrischer Behälter mit einem Boden und einer Seitenwand, bestehend aus einem Schichtengebilde, umfassend
eine Polyäthylenschicht mit einem Gewicht von 18 g/m , einer Papierschicht mit einem Gewicht von
250 g/m , einer Polyäthylens chi ehrt mit einem Gewicht
von 36 g/m , einer teilweise verseiften Äthylen-Vinylazetat-Copolymerschicht
mit einem Gewicht von 20 g/m und einer Polyäthylenschicht mit einem Gewicht von
37 g/m wurde verwendet. Der Behälter war mit einem am oberen Behälterende vorgesehenen offenen Plansch aUSgestattet;
der Behälter war mit einem Rahmenwerk verstärkt, welches aus einer auf der Innenseite des Bodens
vorgesehenen unteren Strebe, einer oberen auf der
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Innenseite des Flansches angeordneten Strebe und zwei Seitenwandstreben besteht, die an der Innenfläche der
Seitenwand vorgesehen sind und durch die die untere Strebe mit der oberen Strebe verbunden ist. Der Behälter
wies eine Kapazität von 250 ml auf.
Der betreffende Behälter wurde mit vier Teilen geschnittener Kartoffel gefüllt, die einen Wassergehalt
von etwa 75 Gewichtsprozent und eine Temperatur von TO etwa 20°C aufwiesen. Jedes Kartoffelstück besaß die
Form eines Würfels mit einer Seitenlänge von 15 mm. Das Gesamtgewicht der vier Kartoffelstücke betrug etwa
36,1 g.
Anschließend wurde 165 ml heißen Wassers mit einer Temperatur von 900C in den Behälter eingeführt. Unmittelbar
nach Abschluß des Wasserzuführungsvorgangs wurde der Behälterflansch mit einem transparenten Deckel verschlossen,
bestehend aus einem Schichtgebilde aus einer PoIy-
äthylenschicht mit einem Gewicht von 37 g/m , einer teilweise verseiften Äthylenvinylazetat-Copolymerschicht
mit einem Gewicht von 20 g/m und einer biaxial ausgerichteten Polystyrolschicht mit einem Ge-
wicht von 104 g/m . Sodann wurde der betreffende Behälter
durch Anwendung eines Ultraschall-Schweißverfahrens auf den Deckel hermetisch verschlossen.
Der abgedichtete Behälter wurde in einen Dielektrikum-Backofen eingebracht. Zu diesem Zeitpunkt betrug die
Temperatur des in dem Behälter enthaltenen heißen Wassers 77°C, und die Temperatur des mittleren Bereichs
des jeweiligen Kartoffelstücks in dem Behälter betrug 73°C
Auf den Behälter wurden Mikrowellen mit einer Frequenz von 2450 MHz während einer Dauer von 90 Sekunden in dem
Dielektrikum-Backofen abgegeben. Durch diese Verfahrensweise stiegen die Temperaturen des heißen Wassers
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und des mittleren Bereichs des jeweiligen Kartoffelstückes
auf 93°C bzw. 92°C an. Dem Behälter war ermöglicht, bei den oben erwähnten Temperaturen 10 Minuten
lang zum Zwecke der Sterilisation zu verbleiben. Während der Sterilisationsprozedur trat keine Deformation bzw.
kein Bruch des Behälters auf.
Nach Abschluß des Stsrilisationsvorgangs wurde der Behälter mit kaltem Wasser schnell abgekühlt.
Dem die Kartoffelstücke enthaltenden angedichteten Behälter wurde ermöglicht, sechs Monate lang bei Umgebungstemperatur
zu stehen. Dabei wurde keine Änderung in den Farben des Wassers und der Kartoffelstückefestgestellt.
Außerdem wurde keine Änderung im Aussehen des Behälters ermittelt. Diese Ergebnisse lassen den Schluß
zu, daß die Kartoffeln und das Wasser durch das Verfahren gemäß der Erfindung vollständig sterilisiert
waren.
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Es wurden dieselben Prozeduren angewandt, wie sie in dem vorstehenden Beispiel erwähnt worden sind, allerdings
mit der Ausnahme, daß kaltes Wasser mit einer Temperatur von 25°C an Stelle von heißem Wasser verwendet wurde und daß die Abgabe der Mikrowellen während
einer Dauer von 210 Sekunden fortgesetzt wurde, bis das Wasser und der mittlere Bereich des jeweiligen Kartoffelstücks
Temperaturen von 93°C bzw. 92°C erreichen
ten. Während des Sterilisierungsvorgangs wurde der Behälter jedoch ausgewölbt.
Hierbei wurden dieselben Vorgänge wie im oben erwähnten Beispiel ausgeführt, allerdings mit der Ausnahme, daß
der Sterilisierungsvorgang weggelassen wurde. Nachdem der abgedichtete Behälter während einer Dauer von sechs
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Monaten gelagert war, zeigte sich, daß der Deckel des Behälters nach oben ausgewölbt war. Diese Erscheinung
zeigt an, daß die Weglassung des Sterilisierungsvorgangs zu einer bakteriellen'"Degeneration der Kartoffeln
und des Wassers in dem Behälter:,, führt.
Durch die Erfindung wird also ein Nahrungsmittel, bestehend aus einem festen Nahrungsmittel und einem
flüssigen Stoff, innerhalb einer kurzen Zeitspanne dadurch sterilisiert, daß das feste Nahrungsmittel in
einen Behälter eingebracht wird, der Mikrowellen zu übertragen imstande ist. Dabei wird ein heißer flüssiger
Stoff mit einer Temperatur, die höher ist als die des festen Nahrungsmittels, in den Behälter abgegeben.
Außerdem wird der Behälter hermetisch verschlossen, und ferner . werden Mikrowellen an den Behälter abgegeben,
um den in dem verschlossenen Behälter befindlichen Inhalt zu sterilisieren.
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ORIGINAL INSPECTED
Claims (8)
1. Verfahren zum Sterilisieren von Nahrungsmitteln durch Abgabe von Mikrowellen an die betreffenden
Nahrungsmittel, dadurch gekennzeichnet, daß ein festes Nahrungsmittel in einen Behälter eingebracht
wird, der Mikrowellen durchzulassen imstande ist, daß in dem betreffenden Behälter ein flüssiger Stoff mit
einer hohen Temperatur eingebracht wird, die höher ist als die des festen Nachrungsmittels,
daß der betreffende Behälter hermetisch verschlossen wird und daß Mikrowellen an den betreffenden Behälter derart
abgegeben werden, daß die in dem betreffenden abgedichteten Behälter enthaltene Mischung aus dem festen Nahrungsmittel
und dem flüssigen Stoff sterilisiert wird.
T5
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Behälter aus zumindest einem Material hergestellt wird, welches aus einer Materialgruppe ausgewählt wird,
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•ZUGELASSENE VERTRETER BEIM EUROPAISCHEN PATENTAMT PFlO=ESSiONAt RtPBESEMTATlVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE
die Papier, thermoplastische Polymermaterialien und Glas
enthält.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der betreffende Behälter aus eiern Schichtgebilde hergestellt
wird, welches zumindest zwei Teile aufweist, die aus einer Materialgruppe ausgewählt werden, welche
Papierschichten und thermoplastische Polymerfilme umfaßt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das feste Nahrungsmittel in solcher Menge verwendet wird,
daß es 50 Gewichtsprozent oder einen noch höheren Anteil zumindest einer Flüssigkeitskomponente ausmacht.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
als die flüssige Komponente enthaltendes festes Nahrungsmittel eine Frucht, Gemüse oder Fleisch verwendet werden.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als flüssiger Stoff ein Stoff verwendet wird, der zumindest
ein Teil aufweist, welches aus Wasser, Ölen und wässrigen Lösungen von Würzstoffen ausgewählt ist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ■" gekennzeichnet, daß Mikrowellen mit einer Frequenz von
900 bis 10 000 MHz verwendet werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß durch die Abgabe der Mikrowellen die
Mischung aus dem festen Nahrungsmittel und dem flüssigen Stoff auf eine Temperatur zwischen 70 und 1500C erwärmt
wird.
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12366079A JPS5648876A (en) | 1979-09-26 | 1979-09-26 | Thermal sterilization by microwave heating |
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---|---|
DE3036168A1 true DE3036168A1 (de) | 1981-04-09 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19803036168 Withdrawn DE3036168A1 (de) | 1979-09-26 | 1980-09-25 | Verfahren zum sterilisieren von nahrungsmitteln |
Country Status (8)
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---|---|
US (1) | US4393088A (de) |
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