DE4141976C2 - Method and device for sanitizing pourable materials - Google Patents

Method and device for sanitizing pourable materials

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Keimfreimachen von empfindlichen schüttfähigen mit sporenbildenden Keimen kontaminierten Stoffen in loser Form, insbesondere Gewürzen, bei dem die Stoffe anfangs befeuchtet und anschließend mittels Mikrowellenenergie erwärmt werden.The invention relates to a method for sanitizing from sensitive pourable with spore-forming Germinate contaminated substances in bulk, especially Spices in which the fabrics are initially moistened and are then heated using microwave energy.

Aus der DE-PS 37 21 762 ist bereits ein Verfahren zur Entkeimung von Lebensmitteln bekannt sowie zwei ver­ schiedene Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens. Bei der ersten Ausführungsform wird loses Schüttgut in einem Durchlaufverfahren auf einem Förderband verarbei­ tet. In einer ersten Stufe wird das zu behandelnde Gut temperiert, nämlich gekühlt, in einer zweiten Stufe mit Dampf behandelt und angefeuchtet, und in einer dritten Stufe wird Mikrowellenenergie zugeführt, um das Gut zu erhitzen und zu trocknen. Anschließend erfolgt eine Kühlung in einer vierten Stufe. Bei der zweiten Ausfüh­ rungsform erfolgt die Behandlung in einem geschlossenen Behälter unter Anwendung von Druck und Mikrowellenener­ gie, wobei das zu behandelnde Gut auf einer stationären Platte angeordnet ist.From DE-PS 37 21 762 a method for Disinfection of food known and two ver different devices for performing the method. In the first embodiment, loose bulk material is in a continuous process on a conveyor belt tet. In a first stage, what is to be treated  Well tempered, namely chilled, in a second stage treated with steam and moistened, and in a third Stage microwave energy is applied to the good to heat and dry. Then there is one Cooling in a fourth stage. In the second execution treatment takes place in a closed Containers using pressure and microwaves gie, the material to be treated on a stationary Plate is arranged.

Bei der Behandlung empfindlicher Stoffe, insbesondere bei Gewürzen, in loser Form, dürfen Behandlungstempera­ tur und Behandlungszeit nicht zu hoch gewählt werden, weil sonst die Qualität der Produkte leidet. So kann es in einem solchen Fall zu Veränderungen des Aussehens und insbesondere zu Aromaverlusten aufgrund der Verluste an Inhaltsstoffen und ätherischen Ölen kommen. Werden die Behandlungszeit jedoch zu kurz und die Temperaturen zu niedrig bemessen, so erfolgt zwar eine Abtötung der in den Stoffen vorhandenen verschiedenen Keimen, die Abtö­ tung von hitzeresistenten Sporen bei Sporenbildnern ist jedoch nicht gewährleistet. Hierzu müßten Temperatur und Behandlungszeit angehoben werden, was jedoch wieder zu einer Qualitätsverschlechterung führt.When treating sensitive substances, in particular for spices, in loose form, treatment tempera structure and treatment time are not too long, because otherwise the quality of the products will suffer. It can in such a case, changes in appearance and especially to loss of aroma due to the losses Ingredients and essential oils come. Will the Treatment time too short and temperatures too dimensioned low, the in the various germs present in the substances, the killings heat-resistant spores in spore-forming agents however not guaranteed. To do this, temperature and Treatment time can be increased, which, however, increases again leads to a deterioration in quality.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu­ grunde, ein Verfahren zum Keimfreimachen von empfindlichen schüttfähigen mit sporenbildenden Keimen kontaminierten Stoffen in loser Form, sowie eine entsprechende Vorrichtung, vorzuschlagen, die niedrigere Behandlungstemperaturen und kürzere Behandlungszeiten zwecks Schonung der Stoffe zuläßt, obwohl ein sicheres Abtöten bzw. Reduzieren von Keimen und Sporen gewährleistet ist. The present invention is therefore based on the object reasons, a method for sanitizing sensitive pourable contaminated with spore-forming germs Fabrics in bulk, as well as a corresponding one Device to propose the lower treatment temperatures and shorter treatment times for the purpose of protection which allows substances, although safe killing or Reduce germs and spores is guaranteed.  

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gelöst, das durch folgende Verfahrensschritte gekenn­ zeichnet ist:According to the invention, this object is achieved by a method solved that characterized by the following process steps draws is:

  • a) Befeuchten der Stoffe, insbesondere durch Wasser­ dampf;a) Moistening the fabrics, especially with water steam;
  • b) Erwärmen der Stoffe mittels Mikrowellenenergie auf eine erste, niedrigere Temperatur (Auskeimungstemperatur), bei der ein Auskeimen von in den Stoffen enthaltenen Sporen erfolgt und Aufrechterhaltung dieser Temperatur für eine bestimmte Zeit;b) heating the materials by means of microwave energy to a first, lower temperature (germination temperature), in which a germination in the fabrics contained spores takes place and maintenance this temperature for a certain time;
  • c) Erhitzen der Stoffe mittels Mikrowellenenergie auf eine zweite, höhere Temperatur, bei der die im Schritt b) gebildeten Keime abgetötet werden, bevor sie neue Sporen bilden können.c) heating the materials using microwave energy to a second, higher temperature at which the im Step b) germs formed are killed before they can form new spores.

Bei diesem Verfahren wird gewährleistet, daß durch das Befeuchten der Stoffe und das Erwärmen mittels Mikrowel­ lenenergie auf eine Bruttemperatur ein schnelles und gleichmäßiges Auskeimen von in den Stoffen enthaltenen Sporen erfolgt, und daß in dem sich anschließenden Schritt des Aufheizens auf eine höhere Temperatur die vorher aus den Sporen gebildeten Keime sicher abgetötet werden, bevor sich neue Sporen bilden können. Durch die Anwendung der Mikrowellenenergie ist ein schnelles und gleichmäßiges Durchdringen der schüttfähigen Stoffe gewährleistet, ohne daß es zu partiellen Überhitzungen an der Oberfläche oder zu zu niedrigen Erwärmungen im Innern kommen kann.This procedure ensures that Moisten the fabrics and heat them with microwaves energy to a fast and fast even germination of substances contained in the fabrics Spores occurs, and that in the subsequent Step of heating to a higher temperature germs previously formed from the spores are safely killed before new spores can form. Through the Application of microwave energy is fast and uniform penetration of the pourable materials ensures without causing partial overheating on the surface or too low temperatures in the Can come inside.

Eine besonders vorteilhafte Variante des erfindungsgemä­ ßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt b) derart modifiziert wird, daß die Stoffe mittels der Mikrowellenenergie zunächst für etwa 5 bis 10 Minuten auf eine oberhalb der ersten Temperatur liegende Temperatur von 60° bis 80°C aufgeheizt werden und diese Temperatur dann auf die erste Temperatur reduziert wird. Hierdurch wird erreicht, daß schon am Anfang weniger resistente Keime, insbesondere von Pilzen und Hefen, abgetötet werden, so daß sich die nachfolgenden Schritte nur noch auf die stärker resistenten Keime und Sporen konzentrieren können. Diese Vorerhitzung kann durch den vorzugsweise zum Befeuchten der Stoffe verwendeten Was­ serdampf erfolgen und/oder durch entsprechendes Vorhei­ zen eines Behälters, in dem das Verfahren abgewickelt wird.A particularly advantageous variant of the invention ßen procedure is characterized in that the Step b) is modified such that the substances by means of the microwave energy initially for about 5 to 10  Minutes to a temperature above the first temperature Temperature of 60 ° to 80 ° C and these are heated Temperature is then reduced to the first temperature. This ensures that less at the beginning resistant germs, especially of fungi and yeasts, be killed so that the subsequent steps only on the more resistant germs and spores can concentrate. This preheating can be done by the preferably used to moisten the fabrics steam and / or by appropriate preheating zen of a container in which the process is carried out becomes.

Die in den Schritten b) und c) des erfindungsgemäßen Verfahrens angewandten Temperaturen und Einwirkzeiten hängen stark von den zu behandelnden Stoffen und deren Sensibilität ab. Die in b) genannte erste Temperatur liegt vorzugsweise bei 50° bis 65°C, und diese Temperatur wird vorzugsweise 30 bis 120 Minuten, vorzugsweise 45 bis 70 Minuten aufrechterhalten. Die in c) genannte zweite Temperatur liegt zweckmäßigerweise bei 70°C bis 100°C, vorzugsweise bei 75° bis 95°C, und diese Temperatur wird zweckmäßigerweise für 3 bis 15 Minuten, vorzugsweise 5 bis 10 Minuten aufrechterhalten, um keine merkbaren Qualitätsverluste auftreten zu lassen.The steps b) and c) of the invention Process temperatures and exposure times depend heavily on the substances to be treated and their Sensitivity. The first temperature mentioned in b) is preferably 50 ° to 65 ° C, and this temperature is preferably 30 to 120 minutes, preferably Maintain for 45 to 70 minutes. The one mentioned in c) second temperature is expediently at 70 ° C to 100 ° C, preferably at 75 ° to 95 ° C, and this temperature is conveniently for 3 to 15 minutes, preferably Maintained 5 to 10 minutes to none noticeable loss of quality.

Nachdem die erfindungsgemäßen Verfahrensschritte a), b) und c) abgelaufen sind, werden die Stoffe zweckmäßiger­ weise im Vakuum mittels Mikrowellenenergie getrocknet (Schritt d)). Um auch hier keine Qualitätseinbußen zu haben, wird das Vakuum zweckmäßigerweise so eingestellt, daß sich eine Wasserverdampfungstemperatur von ca. 50° bis 60°C ergibt. After process steps a), b) and c) have expired, the substances become more appropriate dried in a vacuum using microwave energy (Step d)). To avoid any loss of quality here too have, the vacuum is expediently set so that there is a water evaporation temperature of about 50 ° up to 60 ° C.  

Um zu gleichmäßigen Ergebnissen der Behandlung zu kom­ men, werden die losen Stoffe vorzugsweise während der Keimfreimachung umgewälzt, um zum einen eine gleichmäßige Befeuchtung im Verfahrensschritt a) zu gewährleisten, und um in den Schritten b) und c) ein gleichmäßiges Durchdringen der Stoffe mit Mikrowellenenergie zu ge­ währleisten.In order to achieve uniform treatment results men, the loose substances are preferably during the Sterilization circulated, on the one hand, to achieve an even To ensure humidification in process step a), and to be uniform in steps b) and c) Penetrating the materials with microwave energy to ge guarantee.

Die in den Verfahrensschritten b) und c) sowie gegebenenfalls d) vorgesehenen Behandlungstemperaturen werden entweder durch entsprechendes Regeln der Mikrowellenenergie eingestellt, oder - was mit deutlich weniger Aufwand verbunden ist - durch wahlweises Einschalten einer entsprechenden Anzahl von Mikrowellen-Einheiten erzeugt.The in process steps b) and c) and, if appropriate d) intended treatment temperatures either by regulating the microwave energy accordingly set, or - what with significantly less Effort is connected - by switching on optionally a corresponding number of microwave units generated.

Die vorliegende Erfindung betrifft auch entsprechende Vorrichtungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Eine entsprechende Vorrichtung ist gekenn­ zeichnet durch einen geschlossenen, druckdichten Behäl­ ter, der mit Einfüll- und Entleerungsöffnungen für die keimfrei zu machenden Stoffe, einem Dampfanschluß und einer oder mehreren Mikrowellen-Einheiten ausgerüstet ist; sowie durch eine Steuerung zum Steuern des Ablaufs der einzelnen Schritte. In diesem Behälter ist vorzugsweise ein Mischwerk zum Umwälzen der Stoffe angeordnet. Damit in einem letzten Schritt die behandelten Stoffe getrocknet werden können, ist der Behälter nicht nur druckdicht, sondern auch vakuumdicht ausgebildet und mit einem entsprechenden Vakuumanschluß ausgestattet.The present invention also relates to corresponding Devices for performing the invention Procedure. A corresponding device is known characterized by a closed, pressure-tight container ter that with filling and emptying openings for the aseptic substances, a steam connection and equipped with one or more microwave units is; as well as a controller for controlling the process of the individual steps. In this container is preferred arranged a mixer for circulating the substances. In a final step, the treated substances can be dried, the container is not only pressure-tight, but also vacuum-tight and with a corresponding vacuum connection.

Der Behälter ist vorzugsweise doppelwandig ausgebildet und mit Heizungsanschlüssen zum Vorheizen und/oder unterstützendem Heizen mittels Heizwasser oder Heizdampf ausgestattet. Dies hat den Vorteil, daß ein Vorheizen in der Anfangsphase deutlich schneller erfolgen kann als wenn nur Mikrowellenenergie angewendet würde.The container is preferably double-walled and with heating connections for preheating and / or auxiliary Heating with heating water or steam  fitted. This has the advantage that preheating in the initial phase can be done much faster than if only microwave energy was used.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungs­ beispiels unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.The invention is based on an embodiment example with reference to the accompanying drawings explained in more detail.

Es zeigtIt shows

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Vorrichtung zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfah­ rens, Fig. 1 is a side view of an apparatus for carrying out the procedural invention Rens,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach Fig. 1; Fig. 2 is a plan view of the device of Fig. 1;

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Steue­ rung für die Vorrichtung; und Fig. 3 is a schematic representation of a control for the device; and

Fig. 4 eine Darstellung der bei dem erfindungsge­ mäßen Verfahren auftretenden Variablen. Fig. 4 is an illustration of the variables occurring in the method according to the invention.

Die in den Fig. 1 und 2 gezeigte Vorrichtung enthält einen zylindrischen Behälter 1, der liegend angeordnet ist. An den Stirnwänden 2 sind Tragkonsolen 3 befestigt, auf denen der Behälter 1 auf dem Boden steht bzw. befe­ stigt werden kann. Auf der Oberseite des zylindrischen Behälters 1 sind mehrere Mikrowellen-Einheiten 6 vorge­ sehen, deren Mikrowellenenergie über entsprechende Ein­ speiseöffnungen bzw. Hohlleiter in den zylindrischen Innenraum des Behälters 1 eingespeist werden können. Die Einspeiseöffnungen sind durch Verschlußstücke (nicht gezeigt) aus dielektrischem Material druck- und vakuum­ dicht verschlossen. The device shown in FIGS. 1 and 2 contains a cylindrical container 1 which is arranged horizontally. On the end walls 2 support brackets 3 are attached, on which the container 1 is on the floor or can be BEFE Stigt. On the top of the cylindrical container 1 , a plurality of microwave units 6 are provided, the microwave energy of which can be fed into the cylindrical interior of the container 1 via corresponding feed openings or waveguides. The feed openings are sealed pressure and vacuum tight by means of closure pieces (not shown) made of dielectric material.

Auf der Oberseite des zylindrischen Behälters 1 befindet sich eine Einfüllöffnung 9 und an der Unterseite eine Entleerungsöffnung 10 für die behandelnden Stoffe. So­ wohl die Einfüllöffnung 9 als auch die Entleerungsöff­ nung 10 sind im Betrieb verschließbar. Die zu behandeln­ den Stoffe liegen in loser Form vor, d. h. sie sind nicht in Behältern oder Gebinden enthalten.On the top of the cylindrical container 1 there is a filling opening 9 and on the underside an emptying opening 10 for the substances to be treated. So probably the filler opening 9 and the opening 10 Emleungsöff are closable in operation. The substances to be treated are in bulk, ie they are not contained in containers or containers.

Innerhalb des zylindrischen Behälters 1 ist ein Misch­ werk 16 vorgesehen, das im vorliegenden Beispiel als Doppelschnecken-Gegenstrommischwerk ausgebildet ist, um eine wirksame Umwälzung der zu behandelnden Stoffe in­ nerhalb des Behälters 1 zu ermöglichen. Dies führt zu einer besonders gleichmäßigen und schonenden Behandlung. Das Mischwerk 16 ist an den Stirnseiten des Behälters 1 gelagert, und die Lagerwelle 18 ist durch druck- und vakuumdichte Stopfbuchsen 8 herausgeführt. An das eine Ende der Lagerwelle 18 ist über ein Getriebe 13 ein Antriebsmotor 12 angeschlossen, mit dem das Mischwerk 16 mit geeigneter Geschwindigkeit angetrieben werden kann. Die Drehzahl des Mischwerkes 16 ist durch eine entspre­ chende Verstell- oder Regelvorrichtung variierbar.Within the cylindrical container 1 , a mixing unit 16 is provided, which in the present example is designed as a double-screw countercurrent mixer, in order to enable an effective circulation of the substances to be treated within the container 1 . This leads to a particularly even and gentle treatment. The mixer 16 is mounted on the end faces of the container 1 , and the bearing shaft 18 is led out through pressure and vacuum-tight glands 8 . At one end of the bearing shaft 18 a drive motor 12 is connected via a gear 13 , with which the mixer 16 can be driven at a suitable speed. The speed of the mixer 16 is variable by a corre sponding adjustment or control device.

Da der Behälter 1 allseits verschlossen ist, aber gele­ gentlich eine Reinigung oder Inspektion des Inneren, insbesondere des Mischwerkes 16, erforderlich werden kann, ist eine seitliche Reinigungsöffnung 7 vorgesehen, die über einen druck- und vakuumdichten Verschluß ver­ schlossen ist.Since the container 1 is closed on all sides, but may occasionally require cleaning or inspection of the interior, in particular the mixer 16 , a lateral cleaning opening 7 is provided, which is closed via a pressure-tight and vacuum-tight closure.

Im oberen Bereich des Behälters 1 ist ein in einen Dom mündender Vakuumanschluß 15 vorgesehen, über den das Innere des Behälters 1 evakuiert werden kann. Außerdem sind im unteren Bereich des Behälters 1 Dampfanschlüsse 19 vorgesehen, über die zum Befeuchten der zu behandeln­ den Stoffe Wasserdampf unter Druck eingeleitet werden kann. Der Behälter 1 ist sowohl druckdicht als vakuum­ dicht ausgebildet; dies gilt auch für die anderen Bau­ teile wie Stopfbuchsen 8, Verschlüsse usw. Anstelle des im Ausführungsbeispiel verwendeten Doppelschnecken-Ge­ genstrommischwerkes 16 können auch andere Mischwerksar­ ten oder Umwälzvorrichtungen verwendet werden, z. B. ein Schlagschaufel-Mischwerk.In the upper area of the container 1 , a vacuum connection 15 opening into a dome is provided, via which the interior of the container 1 can be evacuated. In addition, steam connections 19 are provided in the lower region of the container 1 , via which steam can be introduced under pressure to moisten the substances to be treated. The container 1 is both pressure-tight and vacuum-tight; this also applies to the other construction parts such as glands 8 , closures, etc. Instead of the double-screw Ge countercurrent mixer 16 used in the exemplary embodiment, other mixer types or circulating devices can also be used, for. B. a paddle mixer.

Um die Heizung durch die Mikrowellen-Einheiten 6 zu ergänzen, ist der Behälter 1 zweckmäßigerweise doppel­ wandig ausgeführt. Mit dem entsprechenden Zwischenraum stehen Heizungsanschlüsse 20 in Verbindung, über die Heizdampf oder Heizwasser zur Beheizung des Behälters 1 eingeleitet werden kann. Diese Zusatzheizung ist insbe­ sondere beim Anfahren zweckmäßig, um die gesamte Auf­ heizenergie nicht durch die Mikrowellen-Einheiten 6 auf­ bringen zu müssen.In order to supplement the heating by the microwave units 6 , the container 1 is advantageously double-walled. Heating connections 20 are connected to the corresponding intermediate space, via which heating steam or heating water can be introduced to heat the container 1 . This additional heating is particularly useful when starting up, so as not to have to bring all of the heating energy through to the microwave units 6 .

Die in Fig. 3 schematisch dargestellte Steuerung 4 ist in der Lage, über einen Ausgang 406 das Ein- und Aus­ schalten bzw. die Leistung der Mikrowellen-Einheiten 6 zu steuern, über einen Ausgang 412 den Antriebsmotor 12 für das Mischwerk 16 zu steuern, über einen Ausgang 415 das Evakuieren über den Vakuumanschluß 15 zu steuern, über einen Ausgang 419 die Zuleitung von Wasserdampf über die Dampfanschlüsse 19 zu steuern und schließlich über einen Ausgang 420 eine Zusatzheizung über die Hei­ zungsanschlüsse 20 zu aktivieren. Die Steuerung ist außerdem mit Eingängen 400 versehen, über die die Vor­ richtung eingeschaltet wird bzw. weitere Steuer- und Regelvorgänge durchgeführt werden. The controller 4 shown schematically in FIG. 3 is able to switch the on and off or control the power of the microwave units 6 via an output 406, to control the drive motor 12 for the mixer 16 via an output 412 . to control the evacuation via the vacuum connection 15 via an output 415, to control the supply of water vapor via the steam connections 19 via an output 419 and finally to activate an additional heating via the output connections 20 via an output 420 . The controller is also provided with inputs 400 , via which the device is switched on or other control and regulation processes are carried out.

Anhand der Fig. 4 soll nun das erfindungsgemäße Verfah­ ren im einzelnen beschrieben werden. In dieser Darstel­ lung sind über der Zeitachse der Temperaturverlauf T, in zwei Varianten T1 und T2, die Anzahl der Mikroorganismen als Wert KBE in logarithmischer Darstellung und die Was­ seraktivität aw dargestellt.With reference to FIG. 4 procedural the invention will now be described in detail ren. In this representation, the temperature curve T, in two variants T 1 and T 2 , the number of microorganisms as a value KBE in a logarithmic representation and the water activity a w are shown over the time axis.

In einem ersten Verfahrensschritt wird durch Einleiten von Wasserdampf über die Anschlüsse 19 des Behälters 1 die Wasseraktivität aw auf einen hohen Wert gebracht, damit zum einen die zu behandelnden Stoffe Mikrowellen­ energie absorbieren können, und zum anderen die in die­ sen Stoffen enthaltenen Sporen auskeimen können. Zum Auskeimen wird in einem zweiten Schritt, der jedoch zeitgleich mit dem ersten Schritt beginnen kann, die Temperatur T entsprechend dem Verlauf T1 auf einen Wert angehoben, der ein Ausbrüten der Sporen ermöglicht. In Fig. 4 ist zu sehen, daß diese Temperatur über 50°C liegt. Anschließend wird in einem dritten Schritt die Temperatur T auf einen höheren Wert, nämlich fast 100°C, angehoben, wodurch die aus den Sporen ausgebrü­ teten vegetativen Keime abgetötet werden. Der entspre­ chende Verlauf der Anzahl der in den Stoffen enthaltenen Mikroorganismen ist in Fig. 4 gezeigt. Es ist zu sehen, daß der Wert KBE von einem hohen Anfangswert zunächst abfällt, was durch den steilen Temperaturanstieg der Kurve T1 herrührt. Anschließend steigt die Anzahl der Mikroorganismen im Verlaufe des zweiten Schrittes (Aus­ brüten) auf einen hohen Wert an und fällt dann im Ver­ lauf des dritten Schrittes durch Abtöten auf einen sehr niedrigen Wert ab.In a first process step, the water activity a w is brought to a high value by introducing water vapor through the connections 19 of the container 1 , so that on the one hand the substances to be treated can absorb microwaves energy and on the other hand the spores contained in these substances can germinate . For germination, the temperature T is raised to a value corresponding to the course T 1 in a second step, which can, however, begin at the same time as the first step, which enables the spores to hatch. In Fig. 4 it can be seen that this temperature is above 50 ° C. Then, in a third step, the temperature T is raised to a higher value, namely almost 100 ° C., as a result of which the vegetative germs hatched from the spores are killed. The corresponding course of the number of microorganisms contained in the substances is shown in Fig. 4. It can be seen that the value KBE initially drops from a high initial value, which is due to the steep temperature rise of curve T 1 . The number of microorganisms then rises to a high value in the course of the second step (hatching) and then falls to a very low value in the course of the third step by killing.

In Fig. 4 ist gezeigt, daß der Temperaturverlauf T1 einen steilen Anstieg aufweist und dann erst später auf einen stabilisierten Wert für das Auskeimen abfällt. Dieser steile Abstieg hat den Vorteil, daß bereits am Anfang die weniger resistenten Keime, insbesondere Pilze und Hefen abgetötet werden, während die in den Stoffen enthaltenen Sporen zunächst ausgebrütet und dann an­ schließend abgetötet werden müssen. Den steilen Anstieg der Temperatur T im Verlaufe von T1 wird dadurch er­ zeugt, daß heißer Wasserdampf über die Dampfanschlüsse 19 in den Behälter 1 eingeleitet werden und die zu be­ handelnden Stoffe kurzfristig auf eine hohe Temperatur bringen. Es ist auch möglich, diesen steilen Temperatur­ anstieg durch Vorheizen über die Heizungsanschlüsse 20 zu erzielen. Der in Fig. 4 eingezeichnete Temperaturver­ lauf T2 (gestrichelt gezeichnet) weist einen solchen schnellen Anstieg über die Bruttemperatur hinaus nicht auf. Dieser Verlauf kann dadurch erzeugt werden, daß z. B. nur Mikrowellenenergie der Mikrowellen-Einheiten 6 zum Aufheizen herangezogen wird und der am Anfang einge­ leitete Wasserdampf nicht überhitzt ist.In Fig. 4 it is shown that the temperature profile T 1 has a steep increase and then falls later to a stabilized value for germination. This steep descent has the advantage that the less resistant germs, in particular fungi and yeasts are killed at the beginning, while the spores contained in the substances first have to be hatched and then finally killed. The steep rise in temperature T in the course of T 1 is thereby witnessed that hot steam is introduced via the steam connections 19 into the container 1 and bring the substances to be treated briefly to a high temperature. It is also possible to achieve this steep temperature increase by preheating the heating connections 20 . The shown in Fig. 4 Temperaturver course T 2 (shown in dashed lines) does not have such a rapid increase beyond the gross temperature. This course can be generated by z. B. only microwave energy of the microwave units 6 is used for heating and the initially directed water vapor is not overheated.

In Versuchen wurde gefunden, daß folgende Werte für Temperaturen und Zeiten in den einzelnen Verfahrens­ schritten zweckmäßig sind: Die erste Temperatur zum Ausbrüten der Sporen sollte zweckmäßigerweise bei 50° bis 65°C liegen und für 30 bis 120 Minuten, vorzugswei­ se 45 bis 70 Minuten aufrechterhalten werden. Zum Abtö­ ten der ausgebrüteten, vegetativen Keime sollte die zweite Temperatur bei 70° bis 100°C, vorzugsweise 75° bis 95°C liegen und für ca. 3 bis 5 Minuten, vorzugs­ weise 5 bis 10 Minuten, aufrechterhalten werden. Diese Werte hängen in erster Linie davon ab, welche Stoffe behandelt werden und inwieweit diese in ihren Eigen­ schaften durch Wärmeeinwirkung geschädigt werden. In experiments it was found that the following values for Temperatures and times in the individual processes steps are appropriate: The first temperature to The spores should be hatched at 50 ° up to 65 ° C and for 30 to 120 minutes, preferably two 45 to 70 minutes. To kill of the hatched, vegetative germs should second temperature at 70 ° to 100 ° C, preferably 75 ° up to 95 ° C and for about 3 to 5 minutes, preferably 5 to 10 minutes. These Values depend primarily on which substances treated and to what extent these are in their own be damaged by exposure to heat.  

Während der Temperaturverlauf T2 kein Überschwingen über die erste Temperatur (Bruttemperatur) zeigt, wird bei dem Temperaturverlauf T1 zunächst für etwa 5 bis 10 Minuten eine Temperatur von 60° bis 80°C erreicht und anschließend auf den ersten Temperaturwert (50° bis 60°C) reduziert.While the temperature curve T 2 shows no overshoot over the first temperature (gross temperature), the temperature curve T 1 first reaches a temperature of 60 ° to 80 ° C. for about 5 to 10 minutes and then to the first temperature value (50 ° to 60 ° C) reduced.

Sobald die wesentlichen Schritte (Ausbrüten und Abtöten) abgeschlossen sind, schließt sich ein (in Fig. 4 nicht gezeigter) Verfahrensschritt an, bei dem durch Evakuie­ ren über den Vakuumanschluß 15 und weiterer Anwendung von Mikrowellenenergie eine Trocknung der Stoffe durch­ geführt wird. Für diese Trocknung kann die in den Stof­ fen gespeicherte Wärme aus dem zweiten Schritt (Abtötung der Keime) ausgenutzt werden. Damit bei dieser Trocknung die behandelten Stoffe in ihren Eigenschaften nicht weiter beeinträchtigt werden, erfolgt der Trockenvorgang vorzugsweise im Bereich von 50° bis 60°C, wozu das Vakuum entsprechend eingestellt werden muß, damit sich eine Verdampfungstemperatur von 50° bis 60°C ergibt.As soon as the essential steps (hatching and killing) have been completed, a process step (not shown in FIG. 4) follows, in which drying of the substances is carried out by evacuation via the vacuum connection 15 and further use of microwave energy. The heat stored in the fabrics from the second step (killing the germs) can be used for this drying. So that the properties of the treated substances are not further impaired during this drying, the drying process is preferably carried out in the range from 50 ° to 60 ° C., for which purpose the vacuum must be set accordingly, so that an evaporation temperature of 50 ° to 60 ° C. results.

Während des Ablaufs der einzelnen Verfahrensabschnitte werden die zu behandelnden, schüttfähigen Stoffe in loser Form durch das Mischwerk 16 laufend umgewälzt, so daß sich eine sehr gleichmäßige Behandlung ohne örtliche Überhitzungen ergibt.During the course of the individual process sections, the pourable materials to be treated are continuously circulated in loose form by the mixer 16 , so that a very uniform treatment results without local overheating.

Claims (12)

1. Verfahren zum Keimfreimachen von empfindlichen schüttfähigen mit sporenbildenden Keimen kontaminierten Stoffen in loser Form, insbesondere Gewürzen, bei dem die Stoffe anfangs befeuchtet und anschließend mittels Mikrowellenenergie erwärmt werden, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
  • a) Befeuchten der Stoffe, insbesondere durch Wasser­ dampf;
  • b) Erwärmen der Stoffe mittels Mikrowellenenergie auf eine erste, niedrigere Temperatur (Auskeimungstemperatur), bei der ein Auskeimen von in den Stoffen enthaltenden Sporen erfolgt und Aufrechterhaltung dieser Temperatur für eine bestimmte Zeit;
  • c) Erhitzen der Stoffe mittels Mikrowellenenergie auf eine zweite, höhere Temperatur, bei der die in b) gebildeten Keime abgetötet werden, bevor sie neue Sporen bilden können.
1. Process for the disinfection of sensitive, free-flowing substances in loose form contaminated with spore-forming germs, in particular spices, in which the substances are initially moistened and then heated by means of microwave energy, characterized by the following process steps:
  • a) moistening the substances, especially by steam;
  • b) heating the substances by means of microwave energy to a first, lower temperature (germination temperature) at which the spores contained in the substances germinate and maintaining this temperature for a certain time;
  • c) heating the substances by means of microwave energy to a second, higher temperature at which the germs formed in b) are killed before they can form new spores.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß b) derart modifiziert wird, daß die Stoffe mittels der Mikrowellenenergie zunächst für etwa 5 bis 10 Minuten auf eine oberhalb der ersten Temperatur liegenden Temperatur von 60° bis 80°C aufgeheizt werden und diese Temperatur dann auf die erste Temperatur reduziert wird.2. The method according to claim 1, characterized in that b) modified in such a way is that the substances by means of microwave energy first for about 5 to 10 minutes on one temperature above the first temperature of 60 ° to 80 ° C and this temperature then reduced to the first temperature. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in b) genannte erste Temperatur bei 50° bis 65°C liegt und diese Temperatur für 30 bis 120 Minuten, vorzugsweise 45 bis 70 Minuten, aufrechterhalten wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the first mentioned in b) Temperature is 50 ° to 65 ° C and this temperature for 30 to 120 minutes, preferably 45 to 70 minutes, is maintained. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die in c) genannte zweite Temperatur bei 70° bis 100°C, vorzugsweise bei 75° bis 95°C, liegt und diese Temperatur für 3 bis 15 Minuten, vorzugsweise 5 bis 10 Minuten, aufrechterhalten wird.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the second in c) Temperature at 70 ° to 100 ° C, preferably at 75 ° to 95 ° C, and this temperature for 3 to 15 minutes, preferably 5 to 10 minutes. 5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch d) Trocknen der Stoffe im Vakuum mittels Mikrowellenenergie.5. The method according to any one of the preceding claims, marked by d) Drying the substances in a vacuum using microwave energy. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Vakuum so eingestellt wird, daß sich eine Wasserverdampfungstemperatur von ca. 50° bis 60°C ergibt.6. The method according to claim 5, characterized in that the vacuum is set that a water evaporation temperature of approx. 50 ° to 60 ° C results. 7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoffe während der Keimfreimachung umgewälzt werden. 7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the substances during sanitation be circulated.   8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die in b) und c) sowie gegebenenfalls in d) vorgesehenen Be­ handlungstemperaturen durch wahlweises Einschalten einer entsprechenden Anzahl von Mikrowellen-Einheiten (6) erzeugt werden.8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the treatment temperatures provided in b) and c) and optionally in d) Be generated by optionally switching on a corresponding number of microwave units ( 6 ). 9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen geschlossenen, druckdichten Behälter (1), der mit Einfüll- und Entleerungsöffnungen (9, 10) für die keimfrei zu machenden Stoffe, einem Dampfanschluß (19) und einer oder mehreren Mikrowellen-Einheiten (6) ausgerüstet ist; sowie durch eine Steuerung (4) zum Steuern des Ablaufs der einzelnen Schritte.9. An apparatus for performing the method according to one or more of the preceding claims, characterized by a closed, pressure-tight container ( 1 ) with filling and emptying openings ( 9, 10 ) for the aseptic substances, a steam connection ( 19 ) and one or more microwave units ( 6 ) is equipped; and by a controller ( 4 ) for controlling the sequence of the individual steps. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch ein in dem Behälter (1) angeordnetes Mischwerk (16) zum Umwälzen der Stoffe.10. The device according to claim 9, characterized by a in the container ( 1 ) arranged mixer ( 16 ) for circulating the substances. 11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (1) vakuumdicht ausgebildet und mit einem Vakuumanschluß (15) ausgestattet ist.11. The device according to claim 9, characterized in that the container ( 1 ) is vacuum-tight and is equipped with a vacuum connection ( 15 ). 12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (1) doppelwandig ausgebildet und mit Heizungsanschlüssen (20) zum Vorheizen und/oder unterstützenden Heizen mittels Heizwasser oder Heizdampf ausgestattet ist.12. Device according to one of claims 9 to 11, characterized in that the container ( 1 ) is double-walled and equipped with heating connections ( 20 ) for preheating and / or auxiliary heating by means of heating water or heating steam.
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