DE3606202A1 - Verfahren zur keimfreien abfuellung eines fruchtsaftes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft die Abfüllung von Fruchtsäften, insbesondere von Zitronensaft, in einem Behälter vom Aerosol-Typ.

Die Abfüllung von Zitronensaft ist mit schwerwiegenden Konservierungsproblemen verbunden, da es sich um ein schnell oxidierbares und von Bakterien angreifbares Er­ zeugnis handelt.

Es wurde bereits ein solches Verfahren für die Abfüllung solcher Fruchtsäfte in einem lichtundurchlässigen Behäl­ ter vom Aerosol-Typ unter CO₂-Druck entwickelt, bei dem der Fruchtsaft durch Verdünnen eines Saftkonzentrates durch Vermischen mit Wasser gebildet wird.

Anschließend wird der erhaltene Fruchtsaft mittels eines Schwefeldioxidstromes sterilisiert und in einer keim­ freien Umgebung abgefüllt.

Ein solches Verfahren ist beispielsweise in der schweize­ rischen Patentschrift 548 168 beschrieben. Nach diesem Patent wird der verdünnte Fruchtsaft durch Einspritzung von Stickstoff in Form von Mikrobläschen von Sauerstoff befreit. Zwischen dieser Phase des Sauerstoffentzugs und der oben genannten Behandlung sieht dieses Patent eine Phase der Sterilisation vor.

Das schweizerische Patent 242 148 betrifft schließlich die Extraktion von SO₂ aus einem Fruchtsaft durch Einspritzen eines Inertgases.

Das französische Patent 12 38 819 betrifft schließlich die Lagerung von Fruchtsäften in sterilen Bottichen, die eine Inertgasatmosphäre wie Stickstoff enthalten. Hierbei wird der Stickstoff allein wegen seiner die Entwicklung von Pilzen inhibierender Eigenschaften und wegen seiner jede biochemische Entwicklung zum Stillstand brin­ gender Wirkung verwendet.

Der Anmelder hat jedoch festgestellt, daß diese verschie­ denen bekannten Verfahren eine aerosolartige Abfüllung eines Fruchtsaftes nicht ohne die Gefahr einer schnellen Oxidation des Produktes und eines nicht akzeptablen An­ griffs des gewöhnlich aus Metall bestehenden lichtun­ durchlässigen Behälters, in dem dieser Fruchtsaft behan­ delt wird, gestatten, so daß die mögliche Dauer der Konservierung des Produktes bisher sehr begrenzt war.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Abfüll­ verfahren der im schweizerischen Patent 548 168 beschrie­ benen Art zu schaffen, mit dem die beschriebenen Nachteile vermieden werden können.

Das erfindungsgemäße Verfahren besteht darin, in den verdünnten und keimfrei gemachten Fruchtsaft im Augen­ blick des Einführens desselben in den Aerosolbehälter einen Stickstoffgasstrom einzuspritzen.

Der Stickstoffgasstrom wird erfindungsgemäß mit Hilfe einer Venturi-Vorrichtung eingeführt.

Zahlreiche Versuche haben gezeigt, daß diese Stickstoff­ injektion genau im Augenblick der Einführung des verdünn­ ten Fruchtsaftes in den Aerosolbehälter die Stabilität des behandelten Produktes beträchtlich erhöht und seine Aggressivität gegenüber dem Behälter vermindert.

Die genaue Funktion dieser zusätzlichen Stickstoffinjek­ tion ist noch nicht vollständig aufgeklärt, da sie in keiner Weise den pH-Wert des Saftes oder dessen physika­ lische oder chemische Eigenschaften verändert, obwohl sie den Zitronensaft stabilisiert und dessen Aggressivität reduziert.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsge­ mäßen Verfahrens wird das Fruchtsaftkonzentrat mit Wasser verdünnt, welches eine TH-Härte von etwa 8 bis 14 fran­ zösischen Härtegraden aufweist. Hierdurch läßt sich die Aggressivität des Fruchtsaftes gegenüber dem Behälter noch weiter vermindern.

Die Erfindung wird nachfolgend näher erläutert:

Um den abzufüllenden Fruchtsaft herzustellen, sei es aus Konzentrat oder aus natürlichem Saft, verwendet man in jedem Falle einen Bottich aus nicht rostendem Stahl (Inox). Der Saft wird von Sauerstoff befreit, indem man ihn durch ein Gerät laufen läßt, welches eine Einrichtung für die Injektion von Stickstoff unter einem Druck von 3 Bar und mit einem Durchsatz, der drei bis viermal größer ist als der Durchsatz des Saftes bei einer Tempe­ ratur des Saftes von etwa 12°C,aufweist, wobei sich der O₂-Gehalt auf weniger als 1,5 ppm verringert.

Für einen Saftdurchsatz bei 12°C von 20 l/min. beträgt der Stickstoffdurchsatz somit beispielsweise etwa 60 bis 80 l/min.

Der so von Sauerstoff befreite Saft wird in einem zweiten Bottich aus nicht rostendem Stahl aufgefangen, der das Absaugen des Stickstoffs ermöglicht.

In dem Bottich, der der Aufbewahrung des Saftes während der für dessen Abfüllung notwendigen Zeit (es kann sich um einige Stunden handeln) allein dient, wird der Saft unter einer Stickstoffatmosphäre in einem keimfreien Raum sorgfältig aufbewahrt, so daß einerseits die normale er­ neute Sauerstoffaufnahme des Saftes durch Luftkontakt ver­ hindert wird und andererseits jede bakterielle Kontermina­ tion ausgeschlossen ist.

Der so hergestellte Saft wird bei einer Temperatur von etwa 12°C aufbewahrt, in einen Aluminiumbehälter vom Aerosol-Typ verbracht, der mittels eines glasig gewordenen Lackes geschützt ist und mit für Lebensmittelzwecke bestimmtem CO₂ unter Druck gesetzt wird.

Da CO₂ ein in Wasser lösliches Gas ist, löst es sich im Saft. Deshalb läßt sich der Aerosolbehälter bis zu 3/4 mit Saft füllen; einen Behälter mit einem Gesamtinhalt von 350 cm³ kann man somit mit 263 cm³ Saft füllen und mit 1600 cm³ CO₂ bei einem Bar unter Druck setzen. Einmal aufgelöst, ergibt dies einen Enddruck bei 20°C von etwa 4 Bar. Es muß berücksichtigt werden, daß der so behandelte Saft einerseits wegen seines pH-Wertes und andererseits wegen seiner spezifischen Eigenschaften sehr aggressiv ist.

Bei der Ausführung eines solchen bekannten Verfahrens wird die Kapsel der Düse des Aerosolbehälters trotz des Schutzlackes innerhalb einiger Wochen angegriffen, also dort, wo ein Mikroriß des Schutzlackes unter der Einwir­ kung der bei der mechanischen Umbördelung der Kapsel des Aerosolbehälters notwendigen Verformung sich aus­ wirkt. Die Kapsel für einen Standard-Aerosolbehälter mit einer Öffnung von einem Zoll wird tatsächlich von 24,4 auf 27,2 mm durchschnittlich aufgeweitet, und zwar bei einem herkömmlichen Bördelverfahren. Auf diese Weise kommt der Zitronensaft oder die gesättigte Atmosphäre in dem Aerosol in Kontakt mit dem Metall, welches durch den Mikroriß des Lackes bloßgelegt wurde, und wandelt so das Metall (Aluminium oder Weißblech) der Kapsel in ein Salz um und bildet dabei ein Mikroloch, aus dem das Treibgas entweichen kann und durch das das Produkt unbrauchbar wird.

Dieser Vorgang tritt statistisch bei etwa 50% der Ver­ packungseinheiten, und zwar schon nach vier bis sechs Wochen, auf.

Die Erfindung bezweckt unter anderem, diesen Nachteil vollständig auszuschalten, der anderenfalls die Abfül­ lung und Verpackung von Zitronensaft in Form eines Aero­ sols für die industrielle Verwertung vollkommen unzugäng­ lich machen würde.

Das erfindungsgemäße Verfahren besteht darin, die Aggres­ sivität des Zitronensaftes auf folgende Weise zu vermin­ dern:

1/1 - Bei der Befüllung des Aerosolbehälters läßt man den Saft durch ein "Venturi" fließen, in welches man einen Stickstoffstrom einströmen läßt. Beispielsweise läßt man 8 l/min. Stickstoff bei einem Druck von 3 Bar bei einem Durchsatz von 4 l/min. Saft einströmen.

Dies bewirkt aufgrund von noch nicht völlig aufgeklärten Vorgängen eine Stabilisierung des Saftes und eine Vermin­ derung seiner Aggressivität, wobei aber weder sein pH-Wert, noch seine chemischen, physikalischen und organolepti­ schen Eigenschaften in irgendeiner Weise verändert werden.

1/2 - Wenn es sich um einen Saft auf Basis eines Konzen­ trates handelt, verwendet man über die Arbeitsweise 1/1 hinaus für seine Rekonstitution Wasser von 8 bis 14° französischer Härte (TH). Ein Härtegrad von O TH (völlig weich gemachtes Wasser) kann die Aggressivität des Saftes erhöhen, und ein zu hoher Härtegrad verursacht kalkartige Ausfällungen im Saft.

Es hat sich in der Praxis erwiesen, daß die Arbeitsweise 1/1 und gegebenenfalls die Arbeitsweise 1/2 gestatten, jede Gefahr der Perforierung der Düse auszuschalten, die, wie oben ausgeführt, bei diesen beiden Arbeitsweisen bei etwa 50% der behandelten Packungen auftreten würde.

Was die keimfreie Behandlung betrifft, so erlaubt es das erfindungsgemäße Verfahren, eine ausgezeichnete Zu­ verlässigkeit mit Hilfe von Verfahrensschritten zu er­ reichen, deren Kosten praktisch vernachlässigbar sind.

Die Pasteurisierung, die verschiedene Nachteile besitzt, die mit den Auswirkungen der Hitze verbunden sind und die sich durch eine erhebliche Bräunung und eine Verände­ rung des Aromas und des Geschmacks grob umreißen lassen, wird bei diesem Verfahren zugunsten der Keimfreimachung des erhaltenen Saftes aufgegeben, und zwar durch das Hindurchströmenlassen eines SO₂-Stroms, was eine sehr gute Konservierung bis zur Rekonstitution des Saftes zuläßt.

Das SO₂ wird vollständig entfernt im Verlaufe der Ent­ fernung des Sauerstoffes aus dem Saft mit Hilfe des Stickstoffes.

Die Rekonstitution des Saftes wird in einem mittels UV-Strahlung vollständig keimfrei gemachten Raum durch­ geführt. Daher ist der Saft vor jedem bakteriellen An­ griff sicher geschützt.

Was den Aerosolbehälter betrifft, so wird dieser im Augen­ blick der Abfüllung mit einem Gemisch aus N₂ und zer­ staubtem Alkohol im Inneren des Blechbehälters keimfrei gemacht, wobei man dieses Gemisch einige Minuten lang unter vermindertem Druck einwirken läßt.

Die Düsen werden in einem Bad, das chloriertes Wasser enthält, bis zu ihrer Verwendung geschützt aufbewahrt. Der Schutz des Saftes vor Kontamination während der Be­ füllung wird durch eine Stickstoffatmosphäre in dem umgebenden Raum erreicht.

Claims (3)

1. Verfahren zur Abfüllung eines Fruchtsaftes, insbe­ sondere von Zitronensaft oder Limonensaft, in einem lichtundurchlässigen Behälter vom Aerosol-Typ unter CO₂-Druck, bei dem ein Fruchtsaftkonzentrat durch Mischen mit Wasser verdünnt wird, der erhaltene Fruchtsaft mit Hilfe eines Schwefeldioxidstromes keimfrei gemacht und in keimfreier Umgebung und/oder mit einem System zur Verhinderung bakterieller Kontermination aufbereitet und abgefüllt wird, dadurch gekennzeichnet, daß man im Moment der Einführung des Fruchtsaftes in den Aerosolbehälter einen Stickstoffgasstrom in den verdünnten und keimfrei gemachten Fruchtsaft einströmen läßt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den Stickstoffgasstrom mit Hilfe einer Venturi-Vorrich­ tung einströmen läßt.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man das Fruchtsaftkonzentrat mit Wasser verdünnt, welches eine TH-Härte von etwa 8 bis 14° fran­ zösischer Härte aufweist.