DE60122524T2

DE60122524T2 - Verfahren zur herstellung von flüssigem rauch

Info

Publication number: DE60122524T2
Application number: DE60122524T
Authority: DE
Inventors: Kim Plaschke
Original assignee: Danfo AS
Current assignee: Danfo AS
Priority date: 2000-06-28
Filing date: 2001-06-15
Publication date: 2007-05-03
Anticipated expiration: 2021-06-16
Also published as: DE60141721D1; ATE462307T1; EP1296569B1; AU7389201A; JP2004500900A; US20030134015A1; EP1726216A2; EP1726216A3; EP2218340A2; EP1726216B1; US7244461B2; DE60122524D1; AU2001273892B2; CN1438840A; DK1296569T3; NO324937B1; WO2002000040A1; EP1296569A1; ES2273846T3; NO20026214D0

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Rauchextraktes, vorzugsweise in Form flüssigen Rauchs, zur Verwendung als Geschmacks- und/oder Farbstoff für Lebensmittel. Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung eines gerauchten Produkts.
Das Rauchen von Nahrungsmitteln für Menschen, etwa von Fisch, Würsten, Schinken, Speck und anderen gerauchten Fleischerzeugnissen, hat sich über viele Jahre hinweg entwickelt. Ursprünglich diente das Räuchern zumindest teilweise zur Konservierung der Nahrungsmittel, indem es mikrobiologische Vorgänge in den Nahrungsmitteln verhinderte. Daneben sollten die Nahrungsmittel durch das Räuchern einen gewissen Rauchgeschmack erhalten.
Ursprünglich lief der Räuchervorgang in der Weise ab, dass das zu räuchernde Material in einen Ofen oder einen Kamin eingebracht wurde, durch den der Rauch brennenden oder glimmenden Holzes oder brennender oder glimmender Holzkohle geleitet wurde. Für manche Zwecke ist es auch bekannt, dem Rauch Dampf beizumischen. Das klassische Räucherverfahren dauert je nach Art und/oder Menge des zu räuchernden Materials sowie der genauen Räuchermethode mehrere Stunden. Leider eignen sich die Verfahren nur für die chargenweise Produktion, so dass es schwierig ist, eine gleichmäßige Qualität des Rauchgeschmacks zu erhalten, weil das Rohmaterial für den Rauch sehr unterschiedlich sein kann.
Man hat deshalb versucht, den Rauchgeschmack mit verschiedenen Rohmaterialien chemisch zu erzeugen und/oder zu extrahieren. Ein als Herstellung von "flüssigem Rauch" bekanntes Verfahren besteht im Wesentlichen aus den Schritten, Sägemehl oder dergleichen zu verbrennen und die wasserlöslichen Komponenten des entstehenden Rauchs in einem gegenläufigen Wasser- oder Dampfstrom zu extrahieren, der dann kondensiert wird. Dieses Verfahren ist zum Beispiel in US-A-3 106 473 beschrieben.
Einer der im Zusammenhang mit diesem Flüssigrauchverfahren genannten Nachteile ist jedoch die Entstehung großer Mengen wasserunlöslicher Nebenprodukte in Form von Teer.
Beim Verbrennen von Holz oder Aufspalten von Holz mittels anderer bekannter Pyrolyseverfahren werden im Allgemeinen Flüssigkeiten in Mengen von 30 bis 40 Gewichtsprozent des Holzes gewonnen. Die übrigen Bestandteile werden in Gase und Teer aufgespalten. Von den erhaltenen Flüssigkeiten sind nur etwa 40 bis 50 Gewichtsprozent in Wasser löslich. Dies bedeutet, dass der größte Teil der Flüssigkeiten, nämlich der Teer, im vorstehend erwähnten Verfahren keine Verwendung findet.
Die bei der Pyrolyse von Holz erhaltenen Flüssigkeiten enthalten allgemein große Mengen an karzinogenen Bestandteilen in Form von Pyrens- und Benzantrachenen. Insbesondere der Bestandteil Benzo(a)pyren ist hoch karzinogen. Diese karzinogenen Bestandteile sind hauptsächlich im Teer konzentriert, weshalb der Teer allgemein als für die menschliche Nahrung unbrauchbar eingestuft wurde.
US-A-4 883 676 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von flüssigem Rauch, das nur sehr wenig Teer erzeugt, wobei eine sehr dünne Schicht Sägemehl verbrannt wird und trockenen Rauch freigibt, der direkt kondensiert oder alternativ in Wasser gelöst wird. Allerdings ist dieses Verfahren nicht wirklich für die Großproduktion geeignet, da es eine strenge Kontrolle vieler unterschiedlicher Parameter erfordert und nur jeweils eine kleine Menge Sägemehl in einem Schritt verbrannt werden kann.
Ein Versuch einer Behandlung von Teer mit dem Ziel, einen brauchbaren Farb- und Geschmacksstoff zu erhalten, wird in US-A-S 681 603 beschrieben. Dabei wird das flüssige Aufspaltungsprodukt wie allgemein bekannt durch Pyrolyse von Holz gewonnen, und die wasserlöslichen Bestandteile der flüssigen Aufspaltungsprodukte werden entfernt. Der wasserunlösliche Teer wird mit einer wässrigen Alkalilösung gemischt und darin gelöst, so dass man einer Mischung mit einem pH-Wert zwischen 10 und 13 erhält. Anschließend werden 80 bis 90 Gewichtsprozent der mehrkernigen aromatischen Verbindungen aus der Teerlösung entfernt, indem man die Lösung mit einem nichtionischen Harz auf Basis aromatischer Kohlenwasserstoffe in Kontakt bringt. Die so gewonnene Lösung kann bis zu etwa 10 ppm Benzo(a)pyren enthalten. Dieses Verfahren mag zwar zum Entfernen einiger karzinogener Bestandteile aus dem Harz geeignet sein. Allerdings können nur manche Bestanteile entfernt werden, und außerdem lässt sich flüssiger Rauch mit gleicher Qualität und Zusammensetzung nur schwer reproduzieren. Auch wenn das Holz nach demselben Verfahren pyrolisiert wird, ist die Zusammensetzung des Teers unter Umständen sehr unterschiedlich, so dass auch die Zusammensetzung des aus dem Teer gewonnenen flüssigen Rauchs sehr unterschiedlich sein kann. Außerdem ist der Einsatz von Harzen auf Basis aromatischer Kohlenwasserstoffe unter Umständen sehr teuer, und bei Verwendung von wieder aufbereitetem Harz können unerwünschte Mengen von Wiederaufbereitungsflüssigkeiten, zum Beispiel Methanol, Isopropyl oder Aceton, in den Flüssigrauch eingehen.
Auch bei anderen Verfahren zum Extrahieren von Rauchgeschmack wird versucht, den Holzteer in Äther zu lösen und die Lösung zu extrahieren und/oder zu destillieren. Allerdings ist das Arbeiten mit großen Mengen flüchtiger und explosiver Substanzen wie Äther im Allgemeinen unerwünscht, und das Verfahren ist unter Gesundheits- und Umweltgesichtspunkten bei weitem nicht ideal. Außerdem enthalten die erhaltenen Rauchgeschmacks-Extrakte häufig Spuren von Äther, was sie für die menschliche Ernährung unbrauchbar macht.
Wenn auch viele der potentiell schädlichen Substanzen bekannt sind, führen die vorstehend beschriebenen chemischen Lösungswege jedoch leider nicht zu einem völlig sicheren Produkt.
Es besteht daher weiterhin ein Bedarf an einem neuen und effizienten Verfahren zur Herstellung von flüssigem Rauch, das die vorstehend genannten Nachteile nicht aufweist.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Rauchextrakt herzustellen, der weniger als 10 ppm Benzo(a)pyren, weniger als 20 ppm Benzo(a)anthracen enthält und durch dessen Verwendung Nahrungsmittelerzeugnisse mit einem sehr guten Rauchgeschmack herstellbar sind.
Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, einen Rauchextrakt in gleich bleibender Qualität wirtschaftlich herzustellen.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung eines gerauchten Fischprodukts bereitzustellen, das in gleich bleibender Qualität und wirtschaftlich herstellbar ist.
Diese und andere aus der nachfolgenden Beschreibung hervorgehende Aufgaben werden durch die in den Ansprüchen definierte Erfindung erfüllt.
Grundsätzlich kann die Holzkohle nach jedem bekannten Verfahren hergestellt werden. Wie zu erkennen ist, unterscheidet sich das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Rauchextrakts von anderen Verfahren zur Herstellung eines Rauchextrakts dadurch, dass die gesamte während der Hydrolyse von Holz und ähnlichem Material erzeugte Holzkohle für das Verfahren einsetzbar ist. Infolgedessen kann die Ausgangs-Holzkohle sowohl wasserlösliche als auch wasserunlösliche Kohle und auch Asche sowie andere Verunreinigungen enthalten.
Die Kohlephase kann zum Beispiel durch Zersetzung von Holz oder Zellulose durch Pyrolyse erzeugt werden, indem das Pyrolysegas einer Kondensationskammer zugeführt und das Gas kondensiert wird, um eine Kohlephase zu erhalten.
Die Holzkohle kann vorzugsweise als Holz der Baumarten Ahorn (Acer negundo L.), Weißbirke (Betula pendula Roth – mit ssp. B. alba L. und B. verrucosa Ehrh), Europäische Birke (Betula pubescens Ehrh), Hainbuche (Carpinus betulus L), Hickory (Carya ovata (Mill.) Koch (C. alba (L.). Nutt.), Kastanie (Castanea sativa Mill.), Eukalyptus (Eucalyptus sp.), Buche (Fagus grandifoliz Erhr. und Fagus silvatica L.), Gemeine Esche (Fraxinus excelsior L), Walnuss (Junglans regia L.), Apfelbaum (marlus pumilia Moll.), Mesquite (Prosopis juliflora DC.), Kirschbaum (Prunus avium L.), Weißeiche (Quercus alba L.), Gemeine Roteiche (Quercus robur L.), Faulbaum (Rhamnus frangula L.), Scheinakazie (Robinapseudoacacia), Rüster (Ulmus fulva Michx) und Ulme (Ulmus rubra Mtthelenb.) hergestellt werden.
Die Extraktionslösung in Form von CO2, Propan, Methan, Ethylen, Ammoniak, Methanol, Wasser und Mischungen aus einem oder mehreren dieser Lösungsmittel wird in ihrem superkritischen Zustand als Lösungsmittel definiert, wenn die Lösung als superkritische Flüssigkeit oder teilweise als superkritische Flüssigkeit wirkt. Wenn ein Lösungsmittel teilweise als superkritische Flüssigkeit wirkt, wird dies auch als subkritischer Zustand bezeichnet. Der superkritische Zustand umfasst daher vorzugsweise auch das Lösungsmittel in seinem subkritischen Zustand, in welchem der Druck bis zu etwa 25 bar unter dem kritischen Punkt des Lösungsmittels und die Temperatur bis zu etwa 30° C unter dem kritischen Punkt des Lösungsmittels liegen kann. Die Komponenten CO₂, Propan, Methan, Ethylen, Ammoniak, Methanol und Wasser haben die folgenden kritischen Punkte: Table 1
Das aus der Gruppe bestehend aus CO₂, Propan und Mischungen dieser Komponenten gewählte Lösungsmittel in seinem flüssigen Zustand sollte vorzugsweise eine um 30° C bis 60° C unter einer kritischen Temperatur liegende Temperatur und einen Druck zwischen 25 bar über und 25 bar unter seinem kritischen Druck aufweisen.
Vor dem Extraktionsschritt ii) kann die Holzkohle vorzugsweise mit einem Träger vermischt werden, der in der Extraktionslösung in ihrem superkritischen Zustand unlösbar ist, um eine immobilisierte Kohlephase zu erhalten. Der Einsatz eines Trägers kann die Kontaktzeit im Extraktionsschritt ii) verkürzen.
Prinzipiell ist jede Art von Träger verwendbar. Bevorzugt als Träger sind Diatomit and Celite. Das Verhältnis zwischen Holzkohle und Träger kann zum Beispiel zwischen 1:0,1 und 1:10, vorzugsweise zwischen 1:0,5 und 1:2 betragen.
Vor dem Extraktionsschritt ii) kann die Kohlephase auch gelöst oder suspendiert werden, indem man vor dem Extraktionsschritt ein flüssiges Lösungsmittel/Suspensionsmittel und anorganische saure/basische Komponenten hinzugibt. Gemäß einem Aspekt kann die Zugabe des flüssigen Lösungsmittels/Suspensionsmittels die Gerätschaften gegen Anhaften der Kohle schützen. Die Kohle enthält normalerweise einen hohen Anteil an Wasser; wenn jedoch der Wassergehalt oder der Gehalt des anderen flüssigen Lösungsmittels/Suspensionsmittels zu niedrig wird, kann die Kohle an den Gerätschaften anhaften. Um dies zu vermeiden, wird die Kohle vorzugsweise auf eine durchschnittliche Kohlekonzentration von unter 95 Gewichtsprozent, vorzugsweise unter 80 Gewichtsprozent gelöst oder aufgeschlämmt. Vorzugsweise kann die Menge an flüssigem Lösungsmittel/Suspensionsmittel, die der Kohle zugegeben wird, bis zu 500 Gewichtsprozent der Kohle, noch bevorzugter bis zu 100 Gewichtsprozent der Kohle betragen. Vorzugsweise sollte die Kohlekonzentration vor dem Extraktionsschritt bei zwischen 10 und 95 Gewichtsprozent liegen.
Das flüssige Lösungsmittel/Suspensionsmittel kann darüber hinaus noch eine zweite Funktion haben, denn bei Durchführung der Extraktion im Gegenstromverfahren kann die Zugabe des flüssigen Lösungsmittels/Suspensionsmittels zur Einstellung der Transportzeit der Kohle nützlich sein.
Grundsätzlich sollte das flüssige Lösungsmittel/Suspensionsmittel für Menschen ungiftig sein, da ein gewisser Teil des flüssigen Lösungsmittels/Suspensionsmittels durch das Extraktionsmittel mit extrahiert werden und damit im Endprodukt enthalten sein kann. Vorzugsweise kann das flüssige Lösungsmittel/Suspensionsmittel aus der Gruppe bestehend aus pflanzlichen Ölen, tierischen Ölen, Ethanol, Wasser oder Mischungen dieser Komponenten ausgewählt werden.
Gemäß einem zweiten Aspekt besteht das flüssige Lösungsmittel/Suspensionsmittel aus einem Verstärker für die Extraktion von Fraktionen aus der Holzkohle. Unter Verstärker ist im Sinne dieser Anmeldung eine Komponente zu ver stehen, die die Fähigkeit superkritischer Lösungsmittel verstärkt, hochmolekulare Komponenten aus der Holzkohle zu extrahieren. Die aus der Gruppe bestehend aus Methanol, Ethanol, Wasser oder Mischungen dieser Komponenten ausgewählten Verstärker können der Kohle vorzugsweise vor dem Extraktionsschritt zugegeben oder separat in den Reaktor, in dem die Extraktion stattfindet, eingeführt werden. Um die verstärkende Wirkung von Wasser, Methanol, Ethanol zu erhalten, müssen mindestens 0,1 % V/V der Kohle, vorzugsweise mindestens 1 % V/V der Kohle zugegeben werden. Allgemein gibt es hierfür keine Obergrenze, da die Wirkung sich nicht weiter verstärkt, wenn der Holzkohle mehr als etwa 5 % V/V einer Verstärkerkomponente zugegeben werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann intermittierend, in welchem Fall der Extraktionsschritt die intermittierende Extraktion der Holzkohle umfasst, oder kontinuierlich durchgeführt werden, in welchem Fall der Extraktionsschritt die kontinuierliche Extraktion der Kohle umfasst.
Bei der kontinuierlichen Arbeitsweise kann ferner das Lösungsmittel kontinuierlich oder intermittierend oder in einer Kombination dieser Arbeitsweisen zugegeben werden.
Das mit intermittierender Lösungsmittelzugabe durchgeführte erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Rauchextraktes kann die folgenden Schritte umfassen:

a) Einbringen eines Teils der Kohle in einen Reaktionsbehälter,
b) Herstellen eines engen Kontakts zwischen dem Extraktionslösungsmittel und der Holzkohle während einer zum Extrahieren einer messbaren Menge der Kohle ausreichenden Zeitdauer, wobei sich die genannte Extraktionslösung vorzugsweise in ihrem superkritischen Zustand befindet,
c) Entfernen des Lösungsmittels aus dem nicht extrahierten Teil der Kohle, indem das Lösungsmittel in seine Gasphase gebracht wird, und Auffangen der extrahierten Kohle aus dem Lösungsmittel,
d) wahlweise einmaliges oder mehrmaliges Wiederholen der Schritte b) und c) und wahlweise Zusammenführen der aufgefangenen extrahierten Kohle.

Im Schritt a) wird die Kohlephase wahlweise mit dem Träger und/oder der Flüssigkeit gemischt und in einen Reaktionsbehälter eingebracht. Reaktionsbehälter für superkritische Extraktionsverfahren sind dem Fachmann allgemein bekannt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform besteht der Reaktionsbehälter aus einem Extraktionsrohr mit einer Drossel oder einem dichten Filter, durch die die Lösung gepresst wird.
Die Menge an Kohle, die in einem Reaktor behandelt werden kann, ist unterschiedlich und hauptsächlich von der verwendeten Ausrüstung abhängig. Grundsätzlich sollte die Kohlemenge nicht über 1/5 des Behältervolumens liegen, weil sonst der Kontakt zwischen Lösung und Kohle nicht stark genug sein könnte. Bevor die Kohlephase mit der Lösung in ihrem superkritischen Zustand in Kontakt gebracht wird, kann die Kohlephase vorzugsweise auf eine Temperatur nahe der Extraktionstemperatur, zum Beispiel zwischen 40° C und 95° C, vorgewärmt werden, damit sie die Temperatur der Extraktionslösung nicht reduziert.
Im Schritt b) wird eine Lösung in ihrem superkritischen Zustand mit der Kohlephase in Kontakt gebracht. Während dieses Kontakts im Schritt b) wird die Temperatur der Kohlephase vorzugsweise geregelt, zum Beispiel mittels geeigneter Heizeinrichtungen. Der Reaktionsbehälter kann zum Beispiel in einem Ofen angeordnet oder mit einem Wärmeregulierelement ausgestattet sein, das zum Beispiel mittels einer Induktionsheizung die Temperatur während dieses Verfahrensschritts regelt.
Die optimale Kontaktdauer des Kontaktschritts ist abhängig von der Menge der Kohle und der Menge an Lösungsmittel im Reaktor, und wie erwähnt kann die optimale Kontaktdauer durch Anwendung eines Trägers oder flüssigen Lösungsmittels/Suspensionsmittels verkürzt werden. Außerdem hängt die optimale Kontaktdauer in starkem Maße von der Form des Behälters und der verwendeten Ausrüstung ab. Darüber hinaus kann eine zu niedrige Temperatur, etwa eine Temperatur unter 20° C, die optimale Kontaktdauer verlängern.
Allgemein bevorzugt ist ein Kontakt zwischen der Kohlephase und dem Lösungsmittel in seinem superkritischen Zustand von mindestens 5 min., vorzugsweise mindestens 15 min., noch bevorzugter zwischen 20 und 60 min.
Im Schritt c) wird die Rauchkomponente zusammen mit dem Lösungsmittel in seinem superkritischen Zustand aus dem Reaktionsbehälter entnommen, das Lösungsmittel wird in seine Gasphase überführt, und die extrahierte Fraktion wird aufgefangen.
Im Allgemeinen kann dies in der Weise erfolgen, dass das Lösungsmittel in seinem superkritischen Zustand vom nicht gelösten Teil der Kohlenphase getrennt wird, so dass das Lösungsmittel aus dem Reaktionsbehälter heraus in eine Reduktionskammer geleitet wird, wo der Druck so weit verringert wird, dass das Lösungsmittel in seine Gasphase übergeht.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann intermittierend, in welchem Fall der Extraktionsschritt die intermittierende Extraktion der Holzkohle umfasst, oder kontinuierlich durchgeführt werden, in welchem Fall der Extraktionsschritt die kontinuierliche Extraktion der Kohle umfasst.
Bei der kontinuierlichen Arbeitsweise kann ferner das Lösungsmittel kontinuierlich oder intermittierend oder in einer Kombination dieser Arbeitsweisen zugeführt werden.
Das mit intermittierender Lösungsmittelzugabe durchgeführte erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Rauchextraktes kann die folgenden Schritte umfassen:

a) Einbringen eines Teils der Kohle in einen Reaktionsbehälter, zum Beispiel einen Reaktionsbehälter der vorstehend beschriebenen Art, jedoch mit zwei Drosseln. Die beiden Drosseln können aus zwei Öffnungen bestehen, die mit einem Filter abgedeckt sind, der ausreichend fein ist um zu verhindern, dass die nicht extrahierte Kohle aus dem Reaktor austritt, aber ausreichend grob ist, damit die Extraktionslösung unter den Extraktionsbedingungen die Filter passieren kann,
b) Hindurchführen eines Stroms der Extraktionslösung durch den Reaktor, so dass die Extraktionslösung während ihres Durchgangs durch den Reaktor in engen Kontakt mit der Kohle gelangt,
c) Auffangen der Extraktionslösung aus dem Reaktor, Überführen der Extraktionslösung in ihre Gasphase und Auffangen der extrahierten Kohle aus dem Lösungsmittel,
d) Aufrechterhalten des Extraktionslösungsflusses durch den Reaktor während einer für die Extraktion einer messbaren Menge der Kohle ausreichenden Dauer.

Die Extraktionslösung kann sich vorzugsweise in ihrem superkritischen Zustand befinden. Die durch den Reaktor fließende Reaktionslösung kann vorzugsweise mindestens 0,5 kg Extraktionslösung je 1 Reaktorvolumen pro Stunde enthalten, noch bevorzugter zwischen 1 und 10 kg Extraktionslösung pro 1 Reaktorvolumen pro Stunde.
Der Strom kann so eingestellt werden, dass man eine optimale Kontaktdauer erhält, die, wie vorstehend bereits erwähnt wurde, von vielen Faktoren abhängt.
Der Durchfluss von Lösungsmittel durch den Reaktor kann so lange aufrecht erhalten werden, bis eine optimale Kohlemenge extrahiert ist.
Das erfindungsgemäße kontinuierliche Extraktionsverfahren, bei dem der Extraktionsschritt als kontinuierliche Extraktion der Kohle durchgeführt wird, kann vorzugsweise in einem Säulenreaktor durchgeführt werden. Der Säulenreaktor weist mindestens zwei vorzugsweise mit einem Filter abgedeckte Extraktionslösungsöffnungen auf, der ausreichend fein ist um zu verhindern, dass die nicht extrahierte Kohle aus dem Reaktor austritt, aber ausreichend grob ist, damit die Extraktionslösung unter den Extraktionsbedingungen die Filter passieren kann, sowie einen Einlass und einen Auslass für die Kohle.
Das erfindungsgemäße, mit intermittierender Lösungsmittelzufuhr arbeitende Verfahren zur Herstellung eines Rauchextrakts kann vorzugsweise die folgenden Schritte umfassen:

a) Kontinuierliches Einführen von Kohle und Extraktionslösung in den Säulenreaktor zur Durchführung eines Gegenstrom-Extraktionsverfahrens, wobei die Extraktionslösung mit der extrahierten Kohle aus dem Säulenreaktor abfließen kann, um einen vorbestimmten Druck zu erhalten/aufrecht zu erhalten, wobei die nicht extrahierte Kohle kontinuierlich oder schrittweise aus dem Säulenreaktor entnommen wird,
b) Überführen der Extraktionslösung aus dem Säulenreaktor in ihre Gasphase und Auffangen der extrahierten Kohle aus dem Lösungsmittel.

Im Extraktionsschritt befindet sich die Reaktionslösung vorzugsweise in ihrem superkritischen Zustand.
Der Strom kann so eingestellt werden, dass man eine optimale Kontaktdauer erhält. Um die Ausrüstung effektiv zu nutzen, kann der durch den Reaktor fließende Lösungsmittelstrom vorzugsweise mindestens 0,5 kg Extraktionslösung je 1 Reak torvolumen pro Stunde enthalten, noch bevorzugter zwischen 1 und 25 kg Extraktionslösung pro 1 Reaktorvolumen pro Stunde.
Bei dem Säulenreaktor kann es sich vorzugsweise um einen mit einem beliebigen Filmmaterial, zum Beispiel Interpack^®, 10 mm, VFF, Ransbach-Baumbach, Deutschland, gefüllten Füllkörper-Säulenreaktor handeln.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist generell die Verwendung einer Extraktionslösung bevorzugt, die mindestens 90, vorzugsweise mindestens 95 Gewichtsprozent CO₂ enthält.
Das Lösungsmittel befindet sich in seinem superkritischen Zustand, und die Kohle kann während der Extraktion vorzugsweise eine Temperatur zwischen 20° und 100° C, noch bevorzugter zwischen 40° und 60° C aufweisen. Wie vorstehend bereits erwähnt wurde, kann die Kohle vorgeheizt werden, die Ausrüstung kann eine Wärmereguliereinrichtung enthalten, und die Temperatur der Extraktionslösung kann während des Extraktionsprozesses geregelt werden.
Der während des Inkontaktbringens im Reaktionsbehälter herrschende Druck ist sehr wichtig, denn man hat festgestellt, dass die Zusammensetzung des extrahierten Rauchextrakts in hohem Maße vom Druck abhängt.
Bevorzugt ist, dass die Kohlephase mit einem Lösungsmittel in dessen superkritischem Zustand unter einem Druck zwischen 75 und 500 bar, noch bevorzugter zwischen 100 und 250 bar und besonders bevorzugt von etwa 150 bar in Kontakt gebracht wird.
Die optimale Kontaktdauer ist nicht die Zeit, die benötigt wird, um so viel wie möglich aus der Kohle zu extrahieren, sondern die Zeit, die benötigt wird, um mindestens 1 Gewichtsprozent der Kohlephase und höchstens 60 Gewichtsprozent der Kohle zu extrahieren. Wenn ein zu hoher Anteil der Kohlephase extrahiert wird, steigen die Konzentration der karzinogenen Bestandteile sowie die bitter schme ckenden Komponenten im Rauchextrakt auf ein unerwünschtes Maß an. Bevorzugt ist, dass die Gesamtmenge des in einem oder mehreren Schritten aus der Kohlephase extrahierten Rauchextrakts 40 Gewichtsprozent, vorzugsweise 20 Gewichtsprozent nicht übersteigt. Infolgedessen werden die Temperatur, der Druck und die Kontaktzeit so gewählt, dass mindestens 1 Gewichtsprozent, vorzugsweise zwischen 5 und 60 Gewichtsprozent und besonders bevorzugt zwischen 5 und 20 Gewichtsprozent der Kohle im Lösungsmittel in dessen superkritischem Zustand gelöst werden.
Das Auffangen der extrahierten Kohle aus dem Lösungsmittel kann vorzugsweise in der Weise erfolgen, dass das Lösungsmittel aus dem nicht gelösten Teil der Kohle entfernt und der Druck in einem oder mehreren Schritten, d.h. in zwei, drei oder vier Schritten, gesenkt wird, wobei in jedem Schritt der Druckminderung mindestens ein Teil der extrahierten Kohle kondensiert wird. In jedem Schritt der Druckminderung wird die kondensierte Kohle separat aufgefangen, so dass man eine oder mehrere Fraktionen extrahierter Kohle erhält. Dadurch wird es möglich, die Fraktionen in unterschiedlichen Kombinationen zu verwenden, um einen jeweils anderen Rauchgeschmack und andere Rauchwürzeigenschaften zu erhalten.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform enthält die Extraktionslösung mindestens 90 %, vorzugsweise mindestens 95 Gewichtsprozent CO₂, und der Druck wird in drei Schritten reduziert, wobei der Druck im ersten Reduktionsschritt auf 95–100 bar, im zweiten Reduktionsschritt auf 75–85 bar und im dritten Reduktionsschritt auf etwa 55 bar oder darunter herabgesetzt wird.
Der direkt erhaltene Kohleextrakt kann wie er ist in Nahrungsmittelprodukten verwendet werden, vorzugsweise wird der Rauchextrakt jedoch mit Salz und anderen Gewürzen vermischt, zum Beispiel für die Verwendung in Dressings und als Zusatz in Hackfleischprodukten.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird die extrahierte Kohle zur Herstellung eines flüssigen Rauchextrakts mit einer Flüssigkeit vermischt. Die Flüssigkeit kann vorzugsweise aus einem Öl oder einer Ölmischung bestehen, die vorzugsweise aus der Gruppe bestehend aus pflanzlichen und tierischen Ölen ausgewählt werden.
Die Menge der der extrahierten Kohle zugegebenen Flüssigkeit ist abhängig von der beabsichtigten Verwendung des letztlich hergestellten Rauchextrakts. Im Allgemeinen ist bevorzugt, die Kohle mit bis zu etwa 100 Gewichtsteilen Flüssigkeit, vorzugsweise zwischen 25 und 50 Gewichtsteilen Flüssigkeit je Gewichtsteil der extrahierten Kohle zu mischen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird die extrahierte Kohle mit Öl in einer Konzentration von 2 bis 10 Gewichtsprozent Kohle im Öl gemischt.
Ferner können weitere Gewürze, wie Kräuter und Dill, zugegeben werden.
Wie vorstehend bereits erwähnt wurde, bezieht sich die Erfindung auch auf den mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens herstellbaren Rauchextrakt. Durch die Verwendung dieses Rauchextrakts lässt sich ein Nahrungsmittelprodukt mit sehr angenehmem Geschmack ohne bitteren Nachgeschmack herstellen. Außerdem ist der Gehalt an karzinogenen Bestandteilen im Rauchextrakt und folglich im hergestellten Nahrungsmittelprodukt gegenüber natürlich geräucherten Nahrungsmittelprodukten stark reduziert. Im Allgemeinen weist der erfindungsgemäß hergestellte Rauchextrakt eine Benzo(a)pyren-Konzentration unter 10 ppm und eine Benzo(a)anthracen-Konzentration unter 20 ppm auf.
Vorzugsweise sollte der erfindungsgemäße Rauchextrakt jeweils mindestens 1 mg/ml der Komponenten Guaiacol, Eugenol, Isoeugenol und 2,6-Dimethoxyphenol enthalten. Außerdem ist bevorzugt, dass der Rauchextrakt jeweils mindestens 1 mg/ml der Komponenten Furfural, Phenol, 5-Methyl-furfural, 2-Hydroxy-3-methyl-2-cyclopenten-1-on, o-Cresol, p-Cresol, 2,4-Dimethylphenol, 2-Methoxy-4- methylphenol, 4-Ethylguaiacol, 3-Methoxycatecol, Methyl-syringol, Ethyl-syringol, 4-Hydroxy-3-methoxyphenylaceton, Propyl-syringol, 4-Allyl-2,6-dimethoxyphenol, 1-Propenyl-syringol, 3,5-Dimethoxy-4-hydroxybenzaldehyde, 3,5-Dimethoxy-4-hydroxyacetophenon and Acetonyl-syringol enthält.
Der erfindungsgemäße Rauchextrakt kann bei allen Nahrungsmittelprodukten Anwendung finden, d.h. bei jeder Art von Fleisch, Salaten, Chips und Drops, Suppen, Gemüsen, Getränken und Käse. Der Rauchextrakt kann mit dem Nahrungsmittelprodukt vermischt werden, oder er kann vorzugsweise in Form eines flüssigen Rauchextrakts auf die Oberfläche des Nahrungsmittelprodukts aufgebracht werden. Der Rauchextrakt kann auch als Geruchsverbesserer sowohl in Nahrungsmitteln als auch in Non-food-Produkten eingesetzt werden.
Vorzugsweise besteht das Nahrungsmittelprodukt aus Schinken oder Fisch.
Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein besonders bevorzugtes Verfahren zur Herstellung eines geräucherten Fischprodukts. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:

1. 1) Reinigen des Fischfleischs,
2. 2) Auftragen eines Rauchextrakts gemäß einem der Ansprüche 19–21 auf die Oberfläche des Fischfleischs,
3. 3) Einpacken des Fischfleischs in eine Polymerfolie,
4. 4) Behandeln des eingepackten Fischfleischs mit Mikrowellen.

Bevorzugt ist, dass das Fischfleisch von Lachs, Aal, Hering, Makrele oder Forelle stammt, wobei jedoch jedem Fachmann bekannt ist, dass jede Art von Fischfleisch verwendet werden kann.
Um die Eindringtiefe des Rauchextrakts zu erhöhen, besonders wenn das betreffende Stück sehr dick ist, kann die Oberfläche des Fischfleischs vorzugsweise vor dem Auftragen des Rauchextrakts perforiert werden.
Das Perforieren kann vorzugsweise mittels einer Rolle zylindrischer Form mit aus der äußeren Zylinderoberfläche vorstehenden Nadeln oder Messern erfolgen. Die Länge der Nadeln oder Messer sollte bis zur halben Dicke des dicksten Bereichs des Fischfleischs betragen; vorzugsweise sollten die Nadeln oder Messer nicht länger als 2 cm sein. Die Rolle wird an eine Oberfläche des Fischfleischs angelegt und über die gesamte Oberfläche einer Seite des Fischfleischs gerollt.
Der Rauchextrakt wird auf die Oberfläche des Fischfleischs aufgebracht. Dabei kann die Menge des auf das Fischfleisch aufgebrachten Rauchextrakts in Abhängigkeit von der Konzentration der Rauchkomponenten im Rauchextrakt und dem im Produkt erwünschten Rauchgeschmack variieren. Üblicherweise liegt die bevorzugte Menge an extrahierter Kohle, die dem Fisch als Rauchextrakt zugegeben wird, zwischen 0,01 und 5 mg extrahierter Kohle/kg Fisch, noch bevorzugter zwischen 0,1 und 1 mg extrahierter Kohle/kg Fisch und besonders bevorzugt zwischen 0,15 und 0,3 mg extrahierter Kohle/kg Fisch.
Das Fischfleisch wird vorzugsweise vakuumverpackt, vorzugsweise in eine Polyethylenfolie, wobei auch andere Polymerfolien verwendbar sind.
Schließlich wird das verpackte Fischfleisch mit Mikrowellen behandelt. Diese Behandlung sollte generell sehr schwach sein, damit nicht einzelne Bereiche des Fischfleischs zum Sieden kommen, andererseits sollte die Behandlung aber stark genug sein, um die Kollagenfasern zu erweichen und dem Fischfleisch die gewünschte Textur zu vermitteln. Die Behandlung sollte daher bei relativ hoher Mikrowellenleistung während einer relativ kurzen Zeit oder, bevorzugterweise, bei relativ niedriger Mikrowellenleistung während einer relativ langen Zeit erfolgen. Bei Anwendung des Verfahrens mit niedriger Mikrowellenleistung mit langer Anwendungsdauer ist das Verfahren sehr viel einfacher zu steuern. Unter hoher Mikrowellenleistung ist bei dieser Anwendung eine Mikrowellenleistung über 1000 W, d.h. 1000 bis 5000 W, zu verstehen, während unter niedriger Mikrowellenleistung eine solche unter 1000 W, zum Beispiel 10 bis 1000 W, bevorzugt 50 bis 500 W, zu verstehen ist. Bei langer Behandlungszeit sind mehr als 50 s/kg Fischfleisch, zum Beispiel 50 bis 500 s/kg Fischfleisch zu verstehen, unter kurzer Behandlungsdauer weniger als 50 s/kg Fischfleisch.
Vorzugsweise wird das Fischfleisch in einem Mikrowellenofen mit einer Leistung von 90 bis 100 W für eine Dauer von zwischen 60 und 500 s/kg Fischfleisch behandelt.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von gerauchtem Fisch ergibt einen gerauchten Fisch sehr hoher organoleptischer Qualität. Im Allgemeinen ist nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes Fischfleisch sehr viel saftiger als traditionell geräucherter Fisch. Die Mikrowellenbehandlung gibt dem Fischfleisch eine der Textur von natürlich geräuchertem Fisch ähnliche Textur. Auch ist das Produkt sehr preiswert herzustellen, und wegen der Schnelligkeit des Verfahrens ist die Gefahr der Verunreinigung des Fischprodukts mit unerwünschten Bakterien im Vergleich zu bekannten Verfahren zur Herstellung von geräuchertem Fisch sehr stark vermindert.
Außerdem benötigt das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von geräuchertem Fisch nur sehr wenig Platz.
Weitere Erläuterungen der Erfindung sind aus den Beispielen zu entnehmen.
Beispiel 1
Durch Zersetzen von Eschenholz, das bei P. Brøste A/S. eingekauft wurde, wurde Holzkohle erzeugt.
Durch Immobilisieren von 0,75 g Kohle auf 0.625 g Diatomiterde (SFE Wetsupport^® der Firma ISCO) wurden eine Reihe von Proben hergestellt. In einem Suprex Autoprep 44^® wurde Kohlephase aus der Kohle extrahiert. Einige der Proben wurden zusätzlich mit Ethanol als Modifikationsmittel gemischt. Die Proben wurden jeweils in ein Extraktionsrohr von 5 ml eingebracht. Die Proben wurden etwa 30 Minuten lang mit CO₂ in einem Strom von etwa 1.5 ml/min behandelt. Bei jedem Test wurden zwei Proben extrahiert und die extrahierte Kohle aufgefangen. Es wurden 8 Tests bei unterschiedlichem Druck und unterschiedlicher Temperatur durchgeführt, und ferner enthielten die für vier Versuche verwendeten Proben 2,5 Gewichtsprozent eines Modifiziermittels.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 dargestellt. Tabelle 2
Es wurde festgestellt, dass die Gerüche der extrahierten Fraktionen sich jeweils sehr stark unterschieden, wobei sich insbesondere die unter Anwendung unterschiedlicher Drücke erhaltenen Fraktionen sehr stark unterschieden, was darauf hinweist, dass der Druck während des Extraktionsschritts die Zusammensetzung der gewonnenen Fraktionen stark beeinflusst.
Beispiel 2
Wie im Beispiel 1 wurden eine Reihe von Proben mit 1,5 g immobilisierter Kohle auf 1,25 g Diatomiterde hergestellt. Den Proben wurde kein Modifiziermittel hinzu gefügt, statt dessen wurde der Hälfte der Proben NaOH zugegeben und damit der pH-Wert dieser Proben auf etwa 13 eingestellt.
Table 3a
Jeder Versuch wurde mit zwei Proben durchgeführt; das Ergebnis stellt den Mittelwert der beiden Proben dar. Bei einigen der Versuche war das Extraktionsrohr undicht; bei diesen Versuchen basiert das Ergebnis auf nur einer Probe. Bei der Extraktion wurde CO₂ in einem Strom von etwa 1,5 ml/min eingesetzt. In einem ersten Schritt wurden die Proben etwa 30 Minuten lang mit einem Druck von etwa 150 bar extrahiert; diesem Schritt folgte ein zweiter Schritt, bei dem die Proben etwa 30 Minuten lang mit einem Druck von etwa 250 bar extrahiert wurden, und ein dritter Schritt, bei dem die Proben etwa 30 Minuten lang mit einem Druck von etwa 470 bar extrahiert wurden. Die Temperatur wurde bei allen Proben während aller drei Extraktionsschritte auf etwa 35, 40 oder 60° C gehalten. Die in den einzelnen Extraktionsschritten aus den jeweiligen Proben gewonnenen Fraktionen wurden separat aufgefangen.
Die Ergebnisse sind in den Tabellen 3a und 3b dargestellt.
Tabelle 3b.
Beispiel 3
Durch Zersetzen von Eschenholz, das bei P. Brøste A/S. eingekauft wurde, wurde Holzkohle erzeugt.
Etwa 2000 g Kohle wurden auf etwa 1000 g Celite immobilisiert und in einen 5 I-Extraktionsautoklaven eingebracht. Die Temperatur wurde auf etwa 40° C eingestellt, und es wurde CO₂ bis zum Erreichen eines Drucks von etwa 150 bar eingeführt.
Durch den Autoklaven wurde ein CO₂-Strom mit etwa 16 kg/h geleitet, der etwa 3 Stunden lang aufrechterhalten wurde. Vom Autoklaven gelangte das CO₂ in einen dreistufigen Abscheider. In der ersten Abscheiderstufe wurde der Druck auf etwa 100 bar reduziert, die Temperatur wurde auf 40° C gehalten, und die kondensierte Holzkohlefraktion wurde als Fraktion A aufgefangen. Im zweiten Separatorschritt wurde der Druck auf etwa 80 bar reduziert, die Temperatur wurde auf 40° C gehalten, und die kondensierte Kohlefraktion wurde als Fraktion B aufgefangen. In der dritten Separatorstufe wurde der Druck auf etwa 55 bar reduziert, die Temperatur wurde auf etwa 35° C reduziert, und die kondensierte Kohlefraktion wurde als Fraktion C aufgefangen. Das CO₂ wurde zur Wiederverwendung im Extraktionsprozess zum Kompressor zurückgeführt.
Die Gesamtmenge extrahierter Holzkohle betrug etwa 25 Gewichtsprozent der Ausgangs-Holzkohle.
Dieser Versuch wurde wiederholt, wobei im Unterschied zum obigen Versuch solange CO₂ eingeführt wurde, bis ein Druck von etwa 250 bar erreicht war. Es wurden drei Kohlefraktionen D, E und F in den Schritten mit verringertem Druck gesammelt.
Beispiel 4
Die im Beispiel 3 erhaltenen Holzkohlefraktionen A–F wurden auf ihren Gehalt der 25 Hauptbestandteile untersucht. Dieser Versuch wurde mittels Gaschromatografie und Massenspektrometrie durchgeführt. Für die Quantifizierung wurden die folgenden Geräte eingesetzt:
Gaschromatograf: HP5890 mit Flammenionisationsdetektor FID. Messtemperatur etwa 300 °C.
Injektor: HP 7673 mit Splitdosierung. Injektion bei einer Temperatur von etwa 275° C, einem Säulendurchfluss von etwa 1,83 ml/min und einem Gesamtdurchfluss von etwa 10 ml/min.
Säule SGE BPX35, 30 m, ID 0,25 mm, Film 0,25 μm. Der Druck in der Säule betrug etwa 145 kPa.
Die Daten wurden mit der Software HP3365 erfasst.
Als innere Standards wurde 4-Methoxyphenol mit einer Verweilzeit von 20,6 Minuten und 4-(Methylthio)-Acetophenon mit einer Verweilzeit von 42,2 Minuten gewählt. Diese beiden Komponenten sind in der Holzkohle oder den Holzkohlefraktionen nicht enthalten. Die inneren Standards wurden in 10.000 ppm Methylenchlorid-Lösungen eingesetzt.
Für die 25 Hauptbestandteile wurden Standardkurven wie folgt erstellt:
Es wurden 3 Lösungen mit jeweils 6 Standardkomponenten hergestellt. Gemäß Tabelle 4 wurden jeweils 0,1 g jeder Standardkomponente in 3 Gruppen von 6 Komponenten in 10 ml Methylenchlorid und dann weiter mittels Methylenchlorid auf Konzentrationen von 2000, 1000, 5000, 200, 100 und 50 ppm der Standardkomponente gelöst. Jeder Lösung wurden dann 400 ppm der inneren Standardlösung zugegeben. Die 18 Lösungen wurden in den Gaschromatografen eingegeben. Aus dem Ergebnis wurden 18 Standardkurven erstellt.
Table 4
Aus 4 ist ersichtlich, welche der 18 Komponenten zusammengefasst wurden. Für 7 der Hauptbestandteile konnte keine Standardkomponente erhalten werden, so dass statt dessen eine Standardkurve für jede dieser Komponenten aus dem von einer anderen, ähnlichen Komponente gewonnenen Ergebnis errechnet wurde, wie dies ebenfalls in Tabelle 4 dargestellt ist.
Die Holzkohlephase wurde auf etwa 60° C erhitzt, und es wurden 100 ml der Holzkohle mit 4 ml Methylenchlorid verdünnt, wonach weitere 200 μl des inneren Standards 4-Methoxyphenol und 200 μl des inneren Standards 4-(Methylthio)acetophenon zugegeben wurden. Ein Teil der Mischung wurde in den Gaschromatografen eingeführt. Alle Versuche wurden zweimal durchgeführt, und die in den Tabellen 5a und 5b aufgeführten Ergebnisse geben den Mittelwert der beiden Versuche und die Standardabweichung wieder. Die Ergebnisse wurden unter Verwendung der Standardkurven und entsprechend normalen Verfahren berechnet.
Beispiel 5
Die Fraktionen A, B und C wurden auf ihren Gehalt an Benzo(a)pyren, Benzo(a)anthracen untersucht. Die Analyse wurde von Miljø & Energi Ministeriet, Dänemark, durchgeführt. Die Analyse umfasste eine Analyse mittels Kapillar-Gaschromatografie mit MS-Messung.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 6 dargestellt. Table 5a

Table 5b

Table 6
Die Fraktion A wurde weiter auf ihren Gehalt an Schwermetallen untersucht. Das Ergebnis ist in Tabelle 7 dargestellt.
Table 7
Beispiel 6
Es wurden zwei frische Lachsseiten von je etwa 400 g mit einem aus der Holzkohlenfraktion B gemäß Beispiel 3, gemischt mit Rapsöl, bestehenden Rauchextrakt behandelt.
Die erste Lachsseite (Probe 1) wurde mit etwa 2 ml eines Rauchextrakts mit 3 Gewichtsprozent der Holzkohlefraktion B in Rapsöl behandelt. Der Rauchextrakt wurde mittels einer herkömmlichen Spritze in das Lachsfleisch injiziert. Dabei wurde der Extrakt von einer der Hauptflächen der Probe aus gleichmäßig über die Oberfläche verteilt in 20 Portionen injiziert.
Die zweite Lachsseite (Probe 2) wurde mit etwa 2 ml eines Rauchextrakts mit 6 Gewichtsprozent der Holzkohlefraktion B in Rapsöl behandelt. Der Rauchextrakt wurde mittels einer herkömmlichen Spritze in das Lachsfleisch injiziert. Dabei wurde der Extrakt von einer der Hauptflächen der Probe aus gleichmäßig über die Oberfläche verteilt in 10 Portionen injiziert.
Nach der Behandlung mit Rauchextrakt wurden die Proben sofort in einen Mikrowellenofen gegeben, wo sie jeweils etwa 60 Sekunden bei 90 W behandelt wurden.
Die behandelten Lachsseiten wurden zusammen mit einer herkömmlich geräucherten Lachsseite einer Testgruppe von 10 Personen vorgesetzt. Alle Personen der Testgruppe fanden Geschmack und Textur der Lachsseiten-Proben 1 und 2 ebenso gut wie den Geschmack der herkömmlich geräucherten Lachsseite. Die Mehrheit der Testgruppe fand, dass die Lachsseiten-Proben 1 und 2 saftiger waren als die herkömmlich geräucherte Lachsseite. Alle Personen der Testgruppe empfanden den Rauchgeschmack der Probe 2 stärker als den Rauchgeschmack der Probe 1, aber bei beiden Proben lag der Rauchgeschmack innerhalb akzeptabler Grenzen. Die Personen der Testgruppe fanden, dass der Rauchgeschmack beider Proben gleichmäßig verteilt war.
Beispiel 7
Es wurde eine frische Lachsseite (Probe 3) von etwa 400 g in derselben Weise vorbereitet wie die Probe 2 aus Beispiel 6 mit dem Unterschied, dass die Lachsseite nach der Behandlung mit dem Rauchextrakt und vor der Mikrowellenbehandlung in einer PE-Folie vakuumverpackt wurde.
Unmittelbar nach der Mikrowellenbehandlung wurde die PE-Folie von der Lachsseite entfernt, und Geschmack und Textur der Lachsseiten-Probe 3 wurde mit Geschmack und Textur der Probe 2 aus Beispiel 6 verglichen. Es konnten keine Unterschiede festgestellt werden.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Rauchextraktes, umfassend die folgenden Schritte I) Herstellung von einem verkohlten Rest aus Holz oder Cellulose, vorzugsweise durch Pyrolyse, ii) Extraktion einer oder mehrerer Fraktionen vom verkohlten Rest mittels einer Extraktionslösung in ihrem superkritischen Zustand und/oder einer Extraktionslösung in ihrem flüssigen Zustand, wobei das genannte Lösungsmittel in seinem superkritischen Zustand aus der Gruppe bestehend aus CO₂, Propan, Methan, Ethylen, Ammoniak, Methanol, Wasser und Gemischen aus einem oder mehreren dieser Lösungsmittel ausgewählt ist, wobei das genannte Lösungsmittel in seinem flüssigen Zustand aus der Gruppe bestehend aus CO₂, Propan und Gemischen aus diesen Komponenten ausgewählt ist, iii) Aufsammeln mindestens eines Teils vom extrahierten verkohlten Rest, um dadurch einen Rauchextrakt zu erhalten, indem der extrahierte verkohlte Rest durch Entfernen des Lösungsmittels aus dem nicht-gelösten Teil vom verkohlten Rest aus dem Lösungsmittel aufgesammelt wird, und Minderung des Drucks in einem oder mehreren Schritten, wobei mindestens ein Teil vom extrahierten verkohlten Rest in jedem Schritt der Druckminderung kondensiert wird.
Verfahren zur Herstellung eines Rauchextraktes nach Anspruch 1, wobei zum Erhalten einer Asche, einer Gasphase und von einem verkohlten Rest der verkohlte Rest durch Zersetzung von Holz oder Cellulose durch Pyrolyse erzeugt wird.
Verfahren zur Herstellung eines Rauchextraktes nach einem der Ansprüche 1 und 2, wobei der verkohlte Rest zum Erhalten von einem immobilisierten verkohlten Rest vor dem Extraktionsschritt mit einem im Wesentlichen in der Ex traktionslösung in ihrem superkritischen Zustand nicht löslichen Träger gemischt wird.
Verfahren zur Herstellung eines Rauchextraktes nach Anspruch 3, wobei der Träger aus der Gruppe bestehend aus Kieselgur, Celite, Betonit, Perlite und Gemischen davon ausgewählt ist.
Verfahren zur Herstellung eines Rauchextraktes nach einem der Ansprüche 3 und 4, wobei das Verhältnis von verkohltem Rest zu Träger zwischen 1:0,1 und 1:10, vorzugsweise zwischen 1:0,5 und 1:2 liegt.
Verfahren zur Herstellung eines Rauchextraktes nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der verkohlte Rest vor dem Extraktionsschritt durch den Zusatz von einem flüssigen Lösungsmittel/Stellmittel und wahlweise von anorganischen sauren/basischen Komponenten verdünnt und/oder suspendiert wird.
Verfahren zur Herstellung eines Rauchextraktes nach Anspruch 6, wobei das flüssige Lösungsmittel/Stellmittel aus der Gruppe bestehend aus pflanzlichen Ölen, tierischen Ölen, Ethanol, Wasser oder Gemischen davon ausgewählt ist.
Verfahren zur Herstellung eines Rauchextraktes nach einem der Ansprüche 6 und 7, wobei das flüssige Lösungsmittel/Stellmittel einen Erweiterer für die Extraktion von Fraktionen aus dem verkohlten Rest darstellt, wobei der genannte Erweiterer vorzugsweise eines effektiven Werts ist und vorzugsweise aus der Gruppe bestehend aus Methanol, Ethanol, Wasser oder Gemischen davon ausgewählt ist.
Verfahren zur Herstellung eines Rauchextraktes nach einem der Ansprüche 6 und 7, wobei die Menge des dem verkohlten Rest zugesetzten flüssigen Lösungsmittels/Stellmittels bis zu 100 Gewichtsprozent vom verkohlten Rest beträgt, bevorzugt wird der verkohlte Rest bis zu einer Konzentration von verkohltem Rest von mindestens 10 Gewichtsprozent, eher bevorzugt von zwischen 10 und 95 Gewichtsprozent, gelöst oder suspendiert.
Verfahren zur Herstellung eines Rauchextraktes nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Extraktionsschritt eine portionsweise Extraktion aus dem verkohlten Rest umfasst.
Verfahren zur Herstellung eines Rauchextraktes nach Anspruch 10, wobei die portionsweise Extraktion die folgenden Schritte umfasst a) Platzieren eines Teils vom verkohlten Rest in einem Reaktionsbehälter, b) Bringen der Extraktionslösung in engen Kontakt mit dem verkohlten Rest für eine für die Extraktion einer messbaren Menge vom verkohlten Rest ausreichende Dauer, wobei sich die genannte Extraktionslösung vorzugsweise in ihrem superkritischen Zustand befindet, c) Entfernen des Lösungsmittels aus dem nicht extrahierten Teil vom verkohlten Rest, indem das Lösungsmittel in seine Gasphase gebracht wird, und Aufsammeln vom extrahierten verkohlten Rest aus dem Lösungsmittel. d) Wahlweise Wiederholung der Schritte b) und c) einmal oder mehrere Male und wahlweises Zusammenbringen vom aufgesammelten extrahierten verkohlten Rest.
Verfahren zur Herstellung eines Rauchextraktes nach Anspruch 11, wobei das Lösungsmittel in seinem superkritischen Zustand mit dem verkohlten Rest für mindestens 5 Minuten, bevorzugt mindestens 15 Minuten, eher bevorzugt zwischen 20 und 60 Minuten in Kontakt gebracht wird.
Verfahren zur Herstellung eines Rauchextraktes nach Anspruch 10, wobei die portionsweise Extraktion die folgenden Schritte umfasst Platzieren eines Teils vom verkohlten Rest in einem Reaktionsbehälter, wobei das genannte Reaktionsbehälter mindestens zwei mit einem Filter gedeckte Öffnungen umfasst, welches Filter eine Filterfeinheit aufweist, die ausreichend klein ist, damit der nicht extrahierte verkohlte Rest nicht aus dem Reaktor austreten kann, und ausreichend groß ist, damit die Extraktionslösung unter den Extraktionsbedingungen durch die Filter fließen kann, Einführen eines Flusses der Extraktionslösung durch den Reaktor hindurch, so dass die Extraktionslösung während ihres Durchlaufs durch den Reaktor in engen Kontakt mit dem verkohlten Rest gelangt, Aufsammeln der Extraktionslösung aus dem Reaktor, Einbringen der Extraktionslösung in ihre Gasphase, und Aufsammeln vom extrahierten verkohlten Rest aus dem Lösungsmittel, Aufrechterhalten des Extraktionslösungsflusses durch den Reaktor für eine zur Extraktion einer messbaren Menge vom verkohlten Rest ausreichende Dauer, wobei sich die Extraktionslösung bevorzugt in ihrem superkritischen Zustand befindet.
Verfahren zur Herstellung eines Rauchextraktes nach Anspruch 13, wobei der Durchfluss der Extraktionslösung durch den Reaktor mindestens 0,5 kg von Extraktionslösung pro 1 Reaktorvolumen pro Stunde, bevorzugt zwischen 1 und 10 kg von Extraktionslösung pro 1 Reaktorvolumen pro Stunde, beträgt.
Verfahren zur Herstellung eines Rauchextraktes nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1–9, wobei der Extraktionsschritt als eine kontinuierliche Extraktion vom verkohlten Rest in einem Säulenreaktor durchgeführt wird, wobei der genannte Säulenreaktor mindestens zwei, vorzugsweise mit einem Filter gedeckte Extraktionslösungsöffnungen umfasst, welches Filter eine Filterfeinheit aufweist, die ausreichend klein ist, damit der nicht extrahierte verkohlte Rest nicht aus dem Reaktor austreten kann, und ausreichend groß ist, damit die Extraktionslösung unter den Extraktionsbedingungen durch die Filter fließen kann, sowie einen Einlass und einen Auslass für den verkohlten Rest umfasst.
Verfahren zur Herstellung eines Rauchextraktes nach Anspruch 15, umfassend kontinuierliches Einführen von verkohltem Rest und Extraktionslösung in den Säulenreaktor, um eine Gegenstromsextraktion durchzuführen, wobei die Extraktionslösung mit dem extrahierten verkohlten Rest zum Erhalten/Aufrechterhalten eines vorbestimmten Drucks aus dem Säulenreaktor austreten kann, kontinuierliches oder portionsweises Entfernen vom nicht extrahierten verkohlten Rest aus dem Säulenreaktor, Bringen der Extraktionslösung aus dem Säulenreaktor in ihre Gasphase, und Aufsammeln vom extrahierten verkohlten Rest aus dem Lösungsmittel.
Verfahren zur Herstellung eines Rauchextraktes nach einem der Ansprüche 15 und 16, wobei sich die Extraktionslösung während des Extraktionsschritts in ihrem superkritischen Zustand befindet.
Verfahren zur Herstellung eines Rauchextraktes nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Extraktionslösung mindestens 90, bevorzugt mindestens 95 Gewichtsprozent von CO₂ enthält.
Verfahren zur Herstellung eines Rauchextraktes nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Temperatur der Extraktionslösung während des Extraktionsschritts geregelt wird.
Verfahren zur Herstellung eines Rauchextraktes nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der verkohlte Rest mit dem Lösungsmittel in seinem superkritischen Zustand bei einer Temperatur zwischen 20°C und 100°C, bevorzugt zwischen 40°C und 60°C in Kontakt gelangt.
Verfahren zur Herstellung eines Rauchextraktes nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der verkohlte Rest mit dem Lösungsmittel in seinem superkritischen Zustand bei einem Druck zwischen 75 und 500 bar, bevorzugt zwischen 100 und 250 bar, und eher bevorzugt von etwa 150 bar in Kontakt gelangt.
Verfahren zur Herstellung eines Rauchextraktes nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Temperatur, der Druck und die Kontaktdauer so gewählt werden, dass mindestens 1 Gewichtsprozent, bevorzugt zwischen 5 und 60 Gewichtsprozent und eher bevorzugt zwischen 5 und 20 Gewichtsprozent vom verkohlten Rest im Lösungsmittel in seinem superkritischen Zustand gelöst wird.
Verfahren zur Herstellung eines Rauchextraktes nach einem der Ansprüche 1–23, wobei der kondensierte verkohlte Rest zum Erhalten einer oder mehrerer Fraktionen vom extrahierten verkohlten Holz in jedem Schritt der Druckminderung gesondert aufgesammelt wird.
Verfahren zur Herstellung eines Rauchextraktes nach einem der Ansprüche 1 to 23, wobei der Druck in zwei, drei oder vier Schritten vermindert wird.
Verfahren zur Herstellung eines Rauchextraktes nach Anspruch 24, wobei die Extraktionslösung mindestens 90, bevorzugt mindestens 95 Gewichtsprozent von CO₂ enthält, und der Druck in drei Schritten vermindert wird.
Verfahren zur Herstellung eines Rauchextraktes nach Anspruch 25, wobei der Druck im ersten Schritt der Druckminderung auf 95 bis 105 bar, der Druck im zweiten Schritt der Druckminderung auf 75 bis 85 bar, und der Druck im dritten Schritt der Druckminderung auf etwa 55 bar oder darunter vermindert wird.
Verfahren zur Herstellung eines Rauchextraktes nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zum Erhalten eines flüssigen Rauchextraktes der extrahierte verkohlte Rest mit einer Flüssigkeit gemischt wird.
Verfahren nach Anspruch 27, wobei die Flüssigkeit ein Öl oder ein Gemisch aus Ölen ist, welches bevorzugt aus der Gruppe bestehend aus pflanzlichen und tierischen Ölen ausgewählt ist.
Verfahren zur Herstellung eines Rauchextraktes nach einem der Ansprüche 27 und 28, wobei der verkohlte Rest mit bis zu etwa 20 Gewichtsteilen von Flüssigkeit, bevorzugt zwischen 3 und 10 Gewichtsteilen von Flüssigkeit pro Gewichtsteil von extrahiertem verkohltem Holz gemischt wird.
Verfahren zur Herstellung eines Rauchextraktes nach einem der Ansprüche 1 to 29, wobei der genannte Extrakt weniger als 10 ppm von Benzo(a)pyren enthält.
Verfahren zur Herstellung eines Rauchextraktes nach einem der Ansprüche 1 to 30, wobei der genannte Extrakt weniger als 20 ppm von Benzo(a)antracen enthält.
Verfahren zur Herstellung eines Rauchextraktes nach einem der Ansprüche 1 to 31, wobei der genannte Extrakt mindestens 1 mg/ml von jeweils den Komponenten Guajakol, Eugenol, Isoeugenol und 2,6-Dimethoxyphenol enthält.
Verfahren zur Herstellung eines Rauchextraktes nach einem der Ansprüche 1 to 32, wobei der genannte Extrakt mindestens 1 mg/ml von jeweils den Komponenten Furfural, Phenol, 5-Methyl-furfural, 2-Hydroxy-3-methyl-2-cyclopenten-1-on, O-cresol, P-cresol, 2,4-Dimethylphenol, 2-Methoxy-4-methylphenol, 4-Ethylguajakol, 3-Methoxycatecol, Methyl-syringol, Ethyl-syringol, 4-Hydroxy-3-methoxyphenylacetone, Propyl-syringol, 4-Allyl-2,6-dimethoxyphenol, 1-Propenyl-syringol, 3,5-Dimethoxy-4-hydroxybenzaldehyd, 3,5-Dimethoxy-4-hydroxyacetophenon und Acetonyl-syringol enthält.
Verfahren zur Herstellung eines Rauchextraktes nach einem der Ansprüche 1 to 33, wobei der Extrakt in Lebensmittelprodukten verwendet wird. 35. Verfahren zur Herstellung eines Rauchextraktes nach Anspruch 34, wobei ein Lebensmittelprodukt mit dem Rauchextrakt behandelt wird, indem man ihn auf einen Oberflächenbereich des Lebensmittelproduktes aufträgt und den flüssigen Rauch in das Lebensmittelprodukt eindringen lässt.
Verfahren zur Herstellung eines Rauchextraktes nach den Ansprüchen 34 oder 35, wobei das Lebensmittelprodukt Schinken oder Fisch ist.
Verfahren nach dem Anspruch 34, 35 oder 36, wobei zur Gewinnung eines gerauchten Fischproduktes das Lebensmittelprodukt Fisch ist, und das Verfahren die folgenden weiteren Schritte umfasst 1) Reinigung des Fischfleisches, 2) Auftragen des Rauchextraktes auf die Oberfläche des Fischfleisches und/oder Injizieren von diesem in das Fischfleisch, 3) Verpacken des Fischfleisches in eine Polymerfolie, 4) Behandlung des verpackten Fischfleisches mit Mikrowellen.
Verfahren nach Anspruch 37, wobei das Fischfleisch aus Lachs, Aal, Hering, Makrele oder Forelle erhalten wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 37 und 38, wobei die Oberfläche des Fischfleisches vor dem Auftragen des Rauchextraktes perforiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 37, 38 und 39, wobei das Fischfleisch vakuumverpackt, bevorzugt in eine Polyethylenfolie, verpackt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 37 bis 40, wobei das verpackte Fischfleisch in einem Mikrowellenofen mit einer Leistung von 90 bis 100 W für eine Dauer von 90 bis 500 Sekunden pro kg Fischfleisch, bevorzugt von 100 bis 200 Sekunden pro kg Fischfleisch, behandelt wird.