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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Halbfertiges
Obst und Gemüse,
das minimal verarbeitet und verzehrfertig ist, stellt das am raschesten wachsende
Segment des Warenmarkts dar. Sulfitlösungen wurden historisch zum
Waschen von Obst, Gemüse
und Speisepilzen eingesetzt. Aufgrund der schädlichen Wirkung von Wasser
und der unerwünschten
Wirkungen von Sulfiten konnten bisher keine minimal verarbeiteten
oder verzehrfertigen Speisepilze mit annehmbarer Qualität und Haltbarkeit
auf kommerziell tragbarer Basis für den Einzelhandel bereitgestellt
werden.
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Industrielle
Produktionsweisen zum Züchten
von Pilzen in Pferdedüngerkompost
auf Stroh, die mit einer dünnen
Schicht aus Tort oder einem anderen "Umhüllungsmaterial" bedeckt sind, ergeben
Erntepilze mit unerwünschtem
Erscheinungsbild und machen das Waschen der Speisepilze vor Gebrauch
durch den Konsumenten erforderlich. Speisepilze werden üblicherweise
handgeerntet, was zur Einführung
und Ausbreitung von fluoreszierenden Pseudomonaden und anderen Verderbungsorganismen
führt,
wodurch die Speisepilze rascher verderben und entfärbt werden.
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Konsumenten
sehen Weiße
und Sauberkeit frischer Speisepilze (Agaricus bisporus) als Hauptqualitätsfaktoren.
Wenn ein wirtschaftliches Verfahren zur Entfernung des Umhüllungsmaterials
und Komposts von der Oberfläche
der Speisepilze unter gleichzeitiger Minimierung bakterieller Angriffe
entwickelt werden könnte, gelänge es den
Herstellern, neue Märkte
zu schaffen und den Verkauf von Speisepilzen anzukurbeln. Der Konsument
würde es
bevorzugen, gebrauchsfertige Speisepilze zu kaufen, die frei von
solchen Kontaminanten sind, und hätte die Möglichkeit, diese gebrauchsfertig
mit anderen Nahrungsmitteln zu mischen. Aus der Sicht des Züchters/Verarbeiters
und des Endkonsumenten würden
Speisepilze somit in die Kategorie minimal verarbeiteter oder halbfertiger
Waren fallen und einen Platz bei den Fertigprodukten im Warengang
einnehmen.
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Die
Entfärbung
von Speisepilzen ist hauptsächlich
auf die enzymatische Braunverfärbung
zurückzuführen, welche
einsetzt, wenn Substrat und Enzym (Tyrosinase o der Polyphenoloxidase)
vermischt werden. Tyrosinase, die in hohen Konzentrationen in der
Oberhaut des Speisepilzhutes oder der Speisepilzoberfläche natürlich auftritt,
tritt mit einer Reihe von phenolischen Substanzen in Wechselwirkung,
die auch im Hut enthalten sind. In gesundem Gewebe werden Enzym
und Substrat in separate subzelluläre Kompartimente getrennt. Bei
mechanischer, bakteriologischer oder physiologischer Schädigung des
Speisepilzes kommt es zur Vermischung von Enzym und Substrat und
in der Folge zu Entfärbungen.
Aufgrund der zarten Beschaffenheit von Speisepilzen und ihrer Anfälligkeit
gegenüber
bakteriellen Angriffen wäre
es höchst
wünschenswert,
eine industriell tragbare Arbeitsvorschrift zu entwickeln, um mechanische
und bakterielle Schädigungen
des Speisepilzgewebes zu minimieren und somit die enzymatische Braunverfärbung indirekt
zu hemmen. Darüber
hinaus ist es wünschenswert,
dies mit einem Konservierungsschritt zu kombinieren, wodurch die
enzymatische Braunverfärbung
direkt gehemmt werden würde.
Am wirksamsten wäre
es, wenn solche Behandlungen Teil eines Waschprozesses bilden könnten, bei
dem auch ungewünschte
partikuläre
Stoffe, die nach dem Ernten am Speisepilzhut hängen bleiben, entfernt werden.
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Herkömmlich wurden
die Oberflächen
von Speisepilzen bisher mit Sulfitlösungen gewaschen, um unerwünschte Reste
zu entfernen und die Speisepilze auf einen gewünschten Weißegrad zu bleichen. 1986 verbot
die US-amerikanische Arzneimittelzulassungsbehörde (FDA) das Aufbringen von
Sulfitverbindungen auf Speisepilze aufgrund allergischer Reaktionen,
die bei asthmatischen Konsumenten bei Ausgesetztsein gegenüber solchen
Verbindungen festgestellt wurden. Nach dem Verbot wurden zahlreiche
Versuche unternommen, alternative Behandlungsverbindungen zu den
Sulfiten zu identifizieren. Obwohl Speisepilze, die mit Sulfitlösungen behandelt
wurden, am Tag 1 (nach Behandlung) eine sehr wünschenswerte Farbe aufweisen,
kommt es zu sehr geringer Reduktion der mikrobiellen Population
auf der Oberfläche.
Folglich ist die günstige
Wirkung von Sulfitlösungen
auf die Qualität
lediglich von kurzer Dauer. Nach nur zwei oder drei Tagen im kühl gelagerten
Zustand ist der bakterielle Zerfall der mit Sulfit behandelten Speisepilze
klar ersichtlich. Züchter
nahmen diesen Kompromiss in Kauf, da Sulfite sehr kostengünstig sind
und das gebleichte Erscheinungsbild zusammen mit der Entfernung
unerwünschter
Reste kurzfristig ein annehmbares Produkt ergibt. Die kurze Haltbarkeit ergibt
jedoch keine dauerhaften Ergebnisse und ist für den Einzelhandelsvertrieb
ungeeignet.
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Das
Verbot für
Sulfitwaschungen regte Wissenschafter dazu an, alternative Systeme
zu identifizieren und die Haltbarkeit zu verlängern, um den Erfordernissen
des Einzelhandelsvertriebs zu entsprechen. McConnell (1991) entwickelte
eine wässrige
Konservierungswaschlösung,
die 10.000 ppm Wasserstoffperoxid und 1.000 ppm Calciumdinatrium-EDTA
enthält.
Wasserstoffperoxid fungiert aufgrund von Oxidationsschädigung von
DNA und anderen Zellkomponenten als Bakterizid. Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA)
verstärkt die
antimikrobielle Aktivität
von Wasserstoffperoxid und reduziert die Braunverfärbung durch
Maskieren von Kupfer, einem von der Tyrosinase erforderten Cofaktor.
1994 änderte
Sapers McConnells Arbeitsvorschrift in ein Zweischrittverfahren
ab, bei dem 10.000 ppm Wasserstoffperoxid in Schritt 1 und eine
Kombination aus Natriumerythorbat, Cystein und EDTA in Schritt 2
verwendet wurden. Obwohl diese Arbeitsvorschriften eine Verbesserung
gegenüber
den Sulfitbehandlungen darstellten, stellten sie sich als kostspielig
heraus.
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Von
Lösungen
mit hohem pH-Gehalt weiß man,
dass sie als antimikrobielle Behandlungen für Speisepilze wirksam sind.
Catalano und Knabel (1994) stellten fest, dass das Erhöhen des
pH einer Waschlösung
auf einen pH von 11,0 eine zumindest 3-log-10-Reduktion der Anzahl an lebensfähigen Salmonellen-Zellen
innerhalb einer Stunde nach der Inokulation bewirkte. Höhere pH-Werte
sind insbesondere gegen gram-negative Organismen, wie z.B. Pseudomonas,
der Hauptgattung auf Speisepilzen, wirksam (Aubrey). 1999 führten Beelman
und Duncan die Verwendung einer Waschlösung mit hohem pH und einer
Antibraunverfärbungslösung in
Form eines Zweischrittverfahrens ein (US-Patent Nr. 5.919.507).
Im Beelman-Duncan-Verfahren wird ein erster Schritt mit hohem pH
als antimikrobielle Behandlung und ein zweiter Schritt aus Natriumerythorbat,
Calcium und EDTA eingesetzt, um die enzymatische Braunverfärbung zu
minimieren. Während
in diesem Verfahren die Lehren von Mc-Connell und Sapers kombiniert und verbessert
wurden, lag der Schwerpunkt stark auf einer Zweistufensequenz mit
beschränkter
chemischer Selektion in jedem der Verfahrensschritte. Insbesondere
wurde im Beelman-Duncan-Verfahren der pH- Neutralisationsschritt beschränkt, um
Erythorbinsäure-
und Natriumerythorbatlösungen
einzubringen. Ferner brachte Beelman die Erythorbinsäurelösung unmittelbar nach
dem antimikrobiellen Kontaktierungsschritt auf. Diese restriktive
Abfolge führte
zu einer raschen Zersetzung der Natriumerythorbatlösung im
Neutralisationsschritt und dem Bedarf an erhöhten Mengen des Antibraunfärbungsmaterials.
Folglich nahm das Beelman-Verfahren nicht auf die Variabilität des Rohmaterials Rücksicht
und erwies sich als zu kostspielig, um von den Vorgängern übernommen
zu werden, und war nicht industriell tragbar.
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Während sich
die Forschung auf dem Gebiet der Konservierung frischer Speisepilze
seit den Sulfitwaschlösungen
weiterentwickelt hat, besteht nach wie vor ein Bedarf an einem wirksamen
und wirtschaftlichen Verfahren zur Behandlung von Speisepilzen,
bei dem Kompost und Umhüllungsmaterialien
entfernt, die mikrobiologische Aktivität reduziert, die enzymatische
Braunverfärbung
minimiert und dadurch das Erscheinungsbild verbessert und die Haltbarkeit
von frischen ganzen und kleingeschnittenen Speisepilzen erhöht wird.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zur Konservierung von
Speisepilzen bereit, das kostengünstig
ist und eine entsprechende Haltbarkeit für die Einzelhandelsverteilung
des Produkts bereitstellt. Das Verfahren umfasst die Schritte des
Kontaktierens des Speisepilzes mit einer antimikrobiellen Lösung; des
Spülens
der Speisepilze mit einer Neutralisationspufferlösung; und des Behandelns der
Speisepilze mit einem Braunverfärbungshemmstoff
und einem Chelatbildner.
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Insbesondere
stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Konservierung
von Speisepilzen bereit, das folgende Schritte umfasst: das Kontaktieren
des Speisepilzes mit einer antimikrobiellen Lösung mit einem pH von 10,5
bis 11,5; das zumindest einmalige Spülen der Speisepilze mit einer
wässrigen
pH-Neutralisationslösung,
die eine organische Säure
und zumindest ein Salz einer organischen Säure umfasst und im Wesentlichen
frei von Erythorbinsäure
und Natriumerythorbat ist; und das zumin dest einmalige Kontaktieren der
Speisepilze mit zumindest einer Lösung, die einen Braunverfärbungshemmstoff
und einen Chelatbildner umfasst.
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Die
Erfindung stellt ferner ein Dreistufenverfahren bereit, das Calcium
und EDTA umfasst, um die enzymatische Braunverfärbung im dritten Schritt zu
minimieren.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die 1 und 2 sind graphische Darstellungen der Testergebnisse,
die während
der Verwendung des Dreistufenverfahrens der vorliegenden Erfindung
erlangt wurden.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung basiert auf der Entdeckung, dass ein Dreistufenkonservierungsverfahren
für Speisepilze
verbesserte Effizienz und Wirksamkeit bei der Reinigung und Konservierung
von Speisepilzen im Industriemaßstab
bereitstellt.
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In
vorliegender Erfindung wird eine Lösung mit hohem pH als antimikrobielle
Behandlung für
frische ganze oder zerkleinerte Speisepilze eingesetzt. Dies führt zu einer
signifikanten Reduzierung der mikrobiellen Last und verringert den
bakteriellen Zerfall des Speisepilzgewebes und das darauf folgende
Braunverfärben. Das
Speisepilzhutgewebe ist jedoch bei Ausgesetztsein gegenüber der
Lösung
mit hohem pH anfällig
für Beschädigungen.
Daher umfasst das vorliegende Verfahren eine rasche Neutralisation
nach dem Waschen mit hohem pH. Die rasche Neutralisation minimiert
den Gewebsschaden. Die rasche Neutralisation ist für die Qualität des fertigen
Produkts wichtig, und die Zeit des Ausgesetztseins sollte sorgfältig geregelt
werden.
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Die
vorliegende Erfindung umfasst auch einen Antibraunverfärbungsschritt,
um die enzymatische Braunverfärbung
zu behandeln. Der Antibraunverfärbungsschritt
wendet eine Lösung
an, die ein Antioxidans oder einen Braunverfärbungshemmer und vorzugsweise
Calcium umfasst, um Zellgewebe aufrechtzuerhalten und die Braun verfärbungshemmung
zu verstärken.
EDTA wird ebenfalls vorzugsweise eingesetzt, um die Braunverfärbungshemmung
zu verstärken.
Durch Trennen des Neutralisationsschritts vom Antibraunverfärbungsschritt
wird das Verfahren aufgrund des reduzierten Aufbrauchens der relativ
teuren Antibraunverfärbungslösung kostengünstiger
gemacht. Somit besteht die vorliegende Erfindung aus drei einzelnen
funktionellen Stufen: einer antimikrobiellen Stufe, einer Neutralisationsstufe
und einer Antibraunverfärbungsstufe.
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Der
erste Schritt des vorliegenden Verfahrens sieht das Kontaktieren
der Speisepilze mit einer antimikrobiellen Pufferlösung mit
einem pH von 10,5 bis 11,5 vor. In dieser Lösung kann zur Erzielung des
gewünschten
pH-Werts eine Reihe von Verbindungen, einschließlich beispielsweise Natriumbicarbonat,
Natriumcarbonat und Natriumhydroxid, eingesetzt werden. Die Pufferverbindungen
können
alleine oder in Kombination verwendet werden. Von den Pufferverbindungen
ist die Kombination aus Natriumbicarbonat und Natriumcarbonat bevorzugt.
Eine Menge von 0,3 bis 0,5 Gew.-% Natriumbicarbonat und 0,05 bis
0,10 Gew.-% Natriumbicarbonat wurde für besonders zufrieden stellend
befunden. Im Allgemeinen wird das Kontaktieren mit der antimikrobiellen
Pufferlösung
anfänglich
20 bis 40 s bei Umgebungstemperaturen von etwa 25°C durchgeführt. Etwas erhöhte Temperaturen
können
eine größere antimikrobielle
Wirkung bereitstellen, was geringere Verweilzeiten in der Lösung ermöglicht.
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Die
Speisepilze werden anschließend
zumindest einmal mit zumindest einer wässrigen pH-Neutralisationspufferlösung, die
eine organische Säure
und zumindest ein Salz einer organischen Säure umfasst und im Wesentlichen
frei von Erythorbinsäure
und Natriumerythorbat ist, kontaktiert. Dies kann durchgeführt werden,
indem die Pufferlösung
durch beliebige herkömmliche
Mittel, einschließlich
beispielsweise Eintauchen, Sprühen
und Kaskadieren, aufgebracht wird. Im Allgemeinen weist diese Neutralisationslösung einen
pH von 3,0 bis 5,0 auf. Die für
die Herstellung der Salze verwendeten Säuren und Basen sind vorzugsweise
schwache Säuren
und Basen. Als Beispiele für
die im vorliegenden Verfahren verwendbaren organischen Säuren und Salze
von organischen Säuren
dienen Zitronensäure
bzw. Natriumcitrat. Bei spielsweise kann eine 0,1 N Lösung von
Zitronensäure
mit einem pH von etwa 3,5 wirksam verwendet werden. Die Kombination
aus Zitronensäure
und Natriumcitrat wird bevorzugt, wobei andere Säuren, Salze und Kombinationen
Fachleuten auf dem Gebiet der Erfindung klar sind. Beispielsweise
umfassen andere verwendbare Säuren
Apfelsäure,
Essigsäure,
Phosphorsäure
und Milchsäure.
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Der
Spülungsschritt
wird durchgeführt,
um den pH der Speisepilze auf im Wesentlichen den natürlichen
pH-Wert zu reduzieren. In diesem Zusammenhang wird das Spülen geeigneterweise
mit einer wässrigen Pufferlösung bei
einem pH von 3,0 bis 5,0 durchgeführt. Die Kontaktierungszeit
variiert je nach beispielsweise pH der Speisepilze nach der Behandlung
mit der antimikrobiellen Lösung
und je nach Volumen der Spüllösung, wobei
sie üblicherweise
10 bis 30 s dauert.
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Der
dritte Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens
sieht die zumindest einmalige Behandlung der Speisepilze mit zumindest
einer Lösung,
die einen Braunverfärbungshemmer
und einen Chelatbildner umfasst, vor. Dabei kann eine auf dem Gebiet
der Erfindung bekannte Reihe verschiedener Braunverfärbungshemmer
verwendet werden, die die Tyrosinasewirkung verzögern. Solche sind üblicherweise
Reduktionsmittel, wobei als Beispiele dafür Natriumerythorbat, Erythorbinsäure, Ascorbinsäure und
Calciumascorbat gelten und bevorzugt werden. Eine ähnlich umfassende
Reihe an bekannten Chelatbildnern mit hoher Kupferaffinität kann verwendet
werden. Solche umfassen gegebenenfalls beispielsweise Polyphosphate,
wie z.B. Natriumhexametaphosphat, und andere, die gegenwärtig zur
Verwendung auf Früchten
und Gemüse
zugelassen und von der FDA als GRAS (Generally Recognized as Safe
= allgemein als sicher anerkannt) kategorisiert sind. Calciumdinatrium-EDTA
ist für
besonders zufrieden stellend befunden worden und wird demnach bevorzugt.
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Der
pH einzelner Lösungen
kann zum Zweck der Beibehaltung des optimalen pH-Werts beobachtet werden, und die Natriumerythorbatkonzentration
kann beobachtet werden, um die Hemmung der enzymatischen Braunverfärbung von
Speisepilzen zu maximieren. In einer bevorzugten Ausführungsform
des vorliegenden Verfahrens umfasst die im dritten Behandlungsschritt
verwendete Lösung
zudem Calciumchlorid.
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Der
pH einzelner Lösungen
wird zum Zweck der Beibehaltung des optimalen pH-Werts beobachtet, und die Natriumerythorbatkonzentration
wird beobachtet, um die Hemmung der enzymatischen Braunverfärbung von
Speisepilzen zu maximieren.
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Vorteile
der vorliegenden Erfindung gegenüber
anderen Mehrstufenverfahren umfassen den Einsatz von Lösungen mit
höherem
pH im ersten Schritt, was zu einer verbesserten Mikrobenabtötung führt, einen
raschen Neutralisierungsschritt, wodurch Schäden im Gewebe minimiert werden,
weniger Verschleppung und eine Verringerung der Aufbrauchrate der
teuren Antibraunverfärbungschemikalien,
eine bessere Schmutzentfernung, weniger Lösungsaufnahme (hohe Lösungsaufnahmen
bewirken eine hellgraue Verfärbung,
die herkömmlich
als "Fensterscheibe" bezeichnet wird),
reduzierte Tankbeladungskosten, reduziertes Aufbrauchen der Bestandteile
und weniger Schaum im Endtank.
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Das
vorliegende Verfahren umfasst vorzugsweise die Aufnahme zumindest
einer Schaumverhütungszusammensetzung
in zumindest einen Behandlungsschritt. Eine Reihe verschiedener
bekannter Entschäumungs-
oder Schaumverhütungszusammensetzungen
oder -tenside kann verwendet werden, wobei sich Siliconemulsionen
als besonders zufrieden stellend erwiesen haben und somit bevorzugt
werden. Für
die maximale Wirksamkeit wird diese Komponente vorzugsweise zu den
ersten oder zweiten Schritten des vorliegenden Verfahrens zugesetzt.
Die spezifische Menge hängt
von dem gewählten
Tensid und dem Volumen der Behandlungsbäder ab, was ohne weiteres von
Fachleuten auf dem Gebiet der Erfindung bestimmt werden kann.
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Das
Verfahren ist gegebenenfalls und vorzugsweise ein kontinuierliches
Verfahren, mit welchem die Speisepilze einem ersten Tank zugeführt und
mit minimaler mechanischer Beschädigung
durch jeden Schritt geführt
werden. Starke mechanische Beschädigung
führt zu überschüssiger Braunverfärbung und
zur Verarmung der aktiven Bestandteile. Lösungen von Natriumbicarbonat
und Natriumcarbonat werden mit Natriumhydroxid auf den höheren pH
eingestellt, um den hohen pH-Wert-Zustand in der ersten Stufe zu
erzielen, und bei einer Temperatur von zumindest etwa 25°C gehalten.
Im Allgemeinen verbessern etwas erhöhte Temperaturen die Mikrobenab tötung. Um
Gewebeschäden
zu verhindern, ist die Zeit des Ausgesetztseins im Allgemeinen auf
etwa 20 bis 40 s beschränkt.
Nach dem antimikrobiellen Schritt wird der pH-Wert der Speisepilze
vorzugsweise rasch auf annähernd
6,5 eingestellt, was für
die Speisepilze physiologisch annehmbarer ist. Die rasche Reduktion
des pH-Werts wird
in der zweiten Stufe des Verfahrens oder im Spülungsschritt erreicht. Das
Spülen kann
in einem Tank erfolgen, der einen Citratpuffer enthält, der
aus einer organischen Säure
und einem Salz einer organischen Säure besteht, und sich bei Raumtemperatur
befindet. Um die Lösungsaufnahme
zu minimieren, bleiben die Speisepilze vorzugsweise nur etwa 10
bis 30 s in der zweiten Stufe. Sie werden dann vorzugsweise mittels
Förderer,
der die Eintauchtiefe minimiert, um erneut die Lösungsaufnahme zu minimieren, zur
dritten Stufe (Verhinderung der Braunverfärbung) transportiert. Die Speisepilze
können
etwa 20 bis 40 s in dieser Lösung
bleiben. Die Gesamteintauchzeit oder die Zeit des Ausgesetztseins
gegenüber
der Lösung
während
des Dreistufenverfahrens wird vorzugsweise auf etwa 50 bis 110 s
beschränkt.
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Verglichen
mit anderen Behandlungsarbeitsvorschriften, wie z.B. einem Natriummetabisulfit-
oder dem Beelman-Duncan-Zweistufen-Verfahren, sind Speisepilze,
die aus dem erfindungsgemäßen Verfahren hervorgehen,
in vielerlei Hinsicht überlegen.
Obwohl Speisepilze, die mit Sulfiten behandelt wurden, anfangs gegebenenfalls
eine bessere Weiße
als Speisepilze, die mittels vorliegender Erfindung behandelt wurden,
aufweisen, verfügen
jene der erfindungsgemäßen Erfindung
später über ein
besseres Erscheinungsbild in Bezug auf die Haltbarkeit und zeigen
eine längere
Haltbarkeit mit annehmbarer Farbe. Mit diesem Verfahren kommt es
zu einer signifikanten Reduktion der mikrobiellen Last, während Sulfite
dazu neigen, wenig oder keine bakterizide Wirkungen zu zeigen. Verglichen
mit dem Beelman-Duncan-Zweistufenverfahren nehmen Speisepilze aus
dem vorliegenden Dreistufenverfahren weniger Lösung auf; weisen eine größere Reduktion
der mikrobiellen Last auf und zeigen eine geringere enzymatische
Braunverfärbung.
Die drei einzelnen Schritte ermöglichen
die Optimierung jeder funktionellen Komponente des Verfahrens und
die Minimierung der Verarmung aktiver Komponenten im Antibraunverfärbungsschritt.
Dies führt
zu einer signifikanten Kostenreduktion des Verfahrens pro Gewichtseinheit
der behandelten Speisepilze.
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Die
vorliegende Erfindung wird ferner anhand folgender spezifischer
Beispiele unter Einsatz der beschriebenen Materialien, Geräte und Testverfahren
veranschaulicht.
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Rohmaterial
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Zum
Testen wurden weißgraue
Hybridzuchtpilze (Agaricus bisporus) verwendet. Aufgrund der inhärenten Variabilität von industriell
gefertigten Speisepilzen wurden sämtliche anschließend angeführten Studien mit ähnlichen
Speisepilzen durchgeführt,
die jedoch unter Industrieherstellungsbedingungen in Südost-Pennsylvania
gezüchtet
und geerntet wurden. Es wurde keine über normale industrielle Arbeitsvorschriften
hinausführende
Klassierung vorgenommen. Es wurden herkömmlicher Pferdedüngerkompost
und herkömmliche Herstellungspraktiken
eingesetzt. Die Speisepilze wurden im Allgemeinen am Tag der Verarbeitung
früh morgens
geerntet. Es wurde eine Erntemischung verwendet, wobei der alleinige
Unterschied in der Ernte oder, wie herkömmlich in der Industrie bezeichnet,
im „Flush" bestand. Da die
Lehre der vorliegenden Erfindung ein industriell tragbares Verfahren
ist, wurde die Verwendung von Speisepilzen durchschnittlicher Qualität als äußerst wichtig
erachtet. Erst- und Zweiternte-Speisepilze, die den Großteil der
kommerziell verkauften Speisepilze ausmachen, wurden für die Pilotmodelltests
verwendet, und in einem vorbestimmten Test wurden entweder die Erst-
oder Zweiternte-Speisepilze verwendet. Die geernteten Speisepilze
wurden vor der Verarbeitung bei 2 bis 4°C gelagert. Es wurden Versuche
mit ganzen und zerkleinerten Speisepilzen durchgeführt.
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Behandlungslösungen
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Behandlungslösungen wurden
im Allgemeinen unter Verwendung verfügbaren Leitungs- oder Brunnenwassers
erstellt. Das Wasser wurde jedoch analysiert, um den pH und jegliche
ungewöhnliche
Konzentrationen spezifischer Elemente zu bestimmen.
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In
anfänglichen
Studien und frühen
Pilotmodelltests wurden das Zweistufenverfahren von Beelman et al.
und das vorliegende Dreistufenverfahren miteinander verglichen.
Alle darauf folgenden Waschbehandlungen, bei denen industriell gezüchtete Speisepilze
verwendet wurden, bestanden aus drei einzelnen Stufen: die erste
Stufe ist ein antimikrobielles Waschen mit einem hohen pH-Wert (pH
10,5 bis 11,5, Natriumbicarbonat, Natriumcarbonatpuffer), die zweite
Stufe ist ein Neutralisationsschritt, um die Speisepilze so rasch
wie möglich auf
einen physiologisch normalen pH zurückzuversetzen, die dritte Stufe
ist ein Konservierungsschritt (üblicherweise
ein Gemisch aus Natriumerythorbat, Calciumchlorid und EDTA). Es
ist ungemein wichtig, die Lösung
mit dem hohen pH-Wert rasch zu neutralisieren, um Gewebsschaden
und anschließendes
beschleunigtes enzymatisches Braunverfärben und mikrobielles Wachstum
zu verhindern.
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In
der ersten Stufe (in Tabelle 1 dargelegt) wird eine Kombination
aus 0,04 M Natriumcarbonat und 0,01 M Natriumbicarbonat, eingestellt
auf einen pH von 11,2 mit 10 N Natriumhydroxid, verwendet. Es wird
ein Tensid zugesetzt, um Schaumbildung im Tank und anschließendes Verschleppen
in den zweiten Tank zu verhindern. Die Temperatur der Lösung wird
bei 25°C
gehalten.
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Die
Neutralisationslösung
in der zweiten Stufe ist ein 0,05 M Citratpuffer aus Zitronensäure und
Natriumcitrat, um einen pH-Bereich von 2,5 bis 4,0 zu erzielen,
wobei ein pH von 3,6 beabsichtigt ist. Die Temperatur der Lösung ist
Umgebungstemperatur.
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In
der dritten Stufe, dem Antibraunverfärbungsschritt, wurde eine Lösung aus
Natriumerythorbat (2,0 bis 3,0 Gew.-%), Calciumdinatrium-EDTA (0,1
Gew.-%) und wasserfreies Calciumchlorid (0,1 bis 0,2 Gew.-%) angewandt.
Die Temperatur im dritten Schritt ist Umgebungstemperatur.
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Der
pH der einzelnen Lösungen
wird zum Zweck des Beibehaltens des optimalen pH-Werts beobachtet
und die Konzentration von Natriumerythorbat beobachtet, um die Hemmung
der enzymatischen Braunverfärbung
der Speisepilze zu maximieren.
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Waschverfahren
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Drei
Tanks in Industriegröße (1)
wurden mit einer Lösung
befüllt,
die mit Fabrikwasser hergestellt worden war. Die Temperatur von
Tank 1 wird bei 25°C
gehalten, während
die Temperatur von Tank 2 und Tank 3 auf Umgebungsbedingungen ausgeglichen
wurden. Chemische Lösungen
und Bedingungen, die in den einzelnen Tanks verwendet wurden, sind
in Tabelle 1 zusammengefasst. Das Einstufenverfahren stellt die
gegenwärtige
Praxis in der Verwendung von Sulfitlösungen zum Bleichen und Erhalten
der Speisepilze dar. Das Zweistufenverfahren ist das von Beelman
und Duncan entwickelte Verfahren.
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Speisepilze
werden sanft in Tank 1 geworfen und mittels Schaufeln bei einer
vorbestimmten Geschwindigkeit vorsichtig durch den Tank bewegt.
Die Verfahrensreihe ist ein kontinuierliches Verfahren mit einer Überführung von
Tank zu Tank, die so sanft wie möglich
und mit minimalem Eintauchen erfolgen soll, um die Lösungsaufnahme
und die Beschädigung
der Speisepilze zu minimieren. Überschüssige Feuchtigkeit
wurde während
der Überführung von
Tank 1 auf Tank 2 abgeleitet, was half, die Verschleppung in Tank
2 zu minimieren.
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Qualitätsmessungen
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Die
Wirksamkeit der einzelnen Behandlungen zur Beibehaltung der Weiße und zur
Hemmung der nach der Verarbeitung einsetzenden Braunverfärbung wurde
bestimmt, indem die Speisepilzhutfarbe an den vorbestimmten Lagerungstagen
gemessen wurden. Die Farbe wurde an drei Stellen auf der Oberfläche jeder der
Speisepilzhüte
entweder durch Beobachtung durch Menschen oder mittels eines Tristimuluscolorimeters. Das
Colorimeter wurde unter Einsatz einer mit dem Instrument mitgelieferten
Standardplatte kalibriert, und für sämtliche
Messungen wurden L*a*b-Farbkoordinaten verwendet. Eine Zielfarbe
von L = 97,00, a = 2,00 und b = 0,00 wurde als Referenzstandard
für die
interne Berechnung der Gesamtfarbabweichung (Delta E) von dem "idealen weißen Speisepilz" verwendet (Solomon,
1991).
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In
den meisten Studien wurden Hut (visuell), Stielfarbe und Reife auf
einer Skala von 1 bis 5 bewertet, wobei 1 die beste Wertung darstellt.
Anmerkung wurden bezüglich
des Aromas und des Ausmaßes
des sichtbaren mikrobiellen Abbaus gemacht.
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Beispiel 1:
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Die Reduktion der Lösungsaufnahme
und Minimieren des Aufbrauchens der Konservierungslösung in
Tank 3
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Es
wurden Behandlungslösungen
mit entionisiertem Wasser hergestellt. Stufe 1 wurde bei 25°C für Mehrstufenwaschverfahren
gehalten, während
die Sulfitkontrolle bei Umgebungstemperatur stattfand. Das Ziel
war die Identifizierung eines Verfahrens, das die wirtschaftlichen
Ziele des Herstellers erfüllte
und Ergebnisse (Qualität
und Haltbarkeit) erbrachte, die so gut wie oder besser als das Zweistufen-Verfahren
von Beelman und Duncan waren. Die Speisepilze wurden bei 10°C gehalten.
Dreistufenverfahren (Behandlungen 5, 7, 9) erzielten Ergebnisse,
die hinsichtlich Gesamtqualität
und Haltbarkeit so gut wie oder besser als das beste 2-Stufenverfahren
waren. Behandlung 7 war die beste hinsichtlich Erscheinungsbild,
teils aufgrund der reduzierten Zeit des Ausgesetztseins und der
verringerten Lösungsaufnahme.
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Beispiel
1, Fortsetzung Auswirkung
des Waschens auf die Qualitätsparameter
von Speisepilzen. Tag 6. (1 = die Beste, 5 = die Schlechteste)
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Beispiel 2:
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Das
Dreistufenverfahren (Behandlung 7) ergab Speisepilze mit gleicher
oder besserer Qualität
als das Standard-Zweistufenverfahren, wie die L*-Werte (Weiße-Ablesungen) verdeutlichen.
Die reduzierte Zeit des Ausgesetztseins minimierte auch die Lösungsaufnahme,
was sich negativ auf die Qualität
und Haltbarkeit auswirkt.
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Beispiel 3:
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Dreistufenbehandlung,
die eine gleiche oder bessere Leistung mit reduzierten Zeiten des
Ausgesetztseins und einer reduzierten Konzentration an Erythorbat
zeigte, was zu annehmbaren Herstellungskosten führte. Dreistufenbehandlungen
2, 3, 5 und 6 übertrafen
alle das Zweistufenverfahren über
die Dauer der Haltbarkeit hinweg, wie durch die höheren L*-Wertablesungen
gezeigt wird. Der Vorteil des Dreistufenverfahrens ist am Tag 6,
wenn der Einzelhandelkonsument üblicherweise
das Produkt sieht.
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Beispiel 4:
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Vergleich
des Beelman-Duncan-Verfahrens mit dem vorliegenden Dreistufenverfahren
unter Verwendung von Speisepilzen, die bei herkömmlichen Herstellungsarbeitsvorschriften
gezüchtet
und unter Verwendung einer industriellen Herstellungsreihe gewaschen
wurden.
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Speisepilze
der ersten Ernte wurden mit verschiedenen Variationen des Dreistufenverfahrens
sowie dem Standard-Zweistufenverfahren von Beelman und Duncan behandelt.
Die Kontrolle waren industriell hergestellte, mit Sulfit gewaschene
Speisepilze. Tank 1: 0,42 % Natriumcarbonat, 0,084 % Natriumbicarbonatpuffer
(0,05 M), pH = 10,5, Temperatur 25°C; Tank 2: 0,49 % Zitronensäure, 0,72
% Natriumcitratpuffer, pH 4,5, Temperatur 14°C; Tank 3: 3,0 % Natriumerythorbat
(Monohydrat), 1.000 ppm Calciumdinatrium-EDTA, 1.000 ppm Calciumchlorid
(Dihydrat), pH 7,2-7,4. Nach dem Waschen wurden die Speisepilze
vor dem Vakuumabkühlen
kalt gelagert. Die Speisepilze wurden 18 min lang auf eine interne
Temperatur von 2-3°C
vakuumgekühlt.
Die Speisepilze wurden in herkömmliche
belüftete
gewellte Behälter
mit 10 lb (4,5 kg) Fassungsvermögen
verpackt. Speisepilze, die mit den verschiedenen Dreistufenbehandlungen
behandelt wurden, behielten die Haltbarkeit bei, wie dies auch bei
jenen der Fall war, die mit industriellen Sulfitlösungen behandelt
wurden. Zwischen den verschiedenen Dreistufenbehandlungen gab es
keine wesentlichen Unterschiede, und die Speisepilze wiesen eine
Qualität
auf, dass sie zusätzliche
2 bis 3 Tage länger
verkauft werden konnten. Die Dreistufenbehandlungen waren dem Standard-Zweistufenverfahren überlegen.
Eine Gesamtbewertungsskala (1 = das beste) wurde herangezogen, um
die Verfahren zu vergleichen.
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Die
Tatsache, dass das 3-Stufenverfahren hinsichtlich Erscheinungsbild
genauso gut funktionierte wie das industrielle Waschen mit Sulfit
(von der FDA verboten) und längere
Haltbarkeit bereitstellte, war ein Hinweis darauf, dass dieses Verfahren
für den
industriellen Gebrauch geeignet ist. Ergebnisse sind insofern besonders
signifikant, dass das Ausgangsrohmaterial Speisepilze der ersten
Ernte waren, die im Allgemeinen eine geringere Qualität als Speisepilze
der zweiten Ernte aufweisen.
-
Bewertung
von verarbeiteten und unter industriellen Bedingungen 3 Tage bei
2-4°C gelagerten
Speisepilzen. Die Bewertung erfolgte durch den Fabrikleiter. Es
wurde ein Gesamtbewertungsskala (1 = das beste) verwendet, um die
Verfahren zu vergleichen.
-
-
Beispiel 5:
-
Speisepilze
der ersten und zweiten Ernte, die mit Calciumchlorid bespült wurden,
wurden im Standard-Dreistufenverfahren, einem abgeänderten
Zweistufenverfahren, bei dem die zweiten und dritten Schritte kombiniert
wurden, und einem Eimertest gewaschen, um die Signifikanz des mechanischen
Schadens zu bewerten. Im Eimertest des Dreistufenverfahrens gewaschene
Speisepilze wurden als "ausgezeichnet" und fast so gut
wie mit Sulfit gewaschene Speisepilze bewertet. Solche, die mit
dem Standard-Dreistufenverfahren gewaschen waren, wurden am Ende
von Tag als "gut" bewertet und waren
am Ende von Tag 6 nach wie vor annehmbar bis grenzwertig, jedoch
nicht so hell wie jene aus dem Eimertest. Speisepilze, die jedoch
mit einem Dreistufenverfahren behandelt wurden, waren durchgehend
heller als solche, die mit dem Zweistufenverfahren gewaschen wurden,
was den Bedarf an Trennung der Funktionalitäten der Bestandteile in einzelne
Tanks bestätigt.
-
Standard-Dreistufenverfahren:
-
- Stufe 1 – 40
s (Ziel: 30 s) in 0,424 % Natriumcarbonat, 0,084 % Natriumbicarbonat
bei etwa 25°C,
pH 10,5
- Stufe 2 – 45
s (Zielzeit: 15 s) in 0,49 % Zitronensäure, 0,72 % Natriumcitrat bei
etwa 16°C,
pH 4,6
- Stufe 3 – 16
s (Zielzeit 15 s) in 3,0 % Natriumerythorbat, 0,1 % Calciumdinatrium-EDTA,
0,1 % Calciumchlorid bei etwa 16°C,
pH 7,3
- Nachbehandlungsspülung – 1 oz/lb
(62 g/kg)
-
Abgeändertes Zweistufenverfahren:
-
Um
die Wichtigkeit der Trennung der funktionellen Schritte des Waschverfahrens
weiter zu bestätigen, wurde
ein abgeändertes
Zweistufenverfahren getestet, in dem die Schritte 2 und 3 des Dreistufenverfahrens kombiniert
wurden.
- Stufe 1 – 45
s (Ziel: 30-45 s) in 0,424 % Natriumcarbonat, 0,084 % Natriumbicarbonat
bei etwa 25°C,
pH 10,5
- Stufe 2 – 16
s (Zielzeit: 15 s) in 3,0 % Natriumerythorbat, 0,1 % Calciumchlorid,
0,1 % Calciumdinatrium-EDTA und mit Zitronensäure auf einen pH von 4,8 eingestellt.
- Nachbehandlungsspülung – 1 oz/lb
(62 g/kg)
-
Tag
6 – Bewertung
durch Forscher und Techniker eines industriellen Speisepilzerzeugers
-
Beispiel 6:
-
Ein
Dreistufenverfahren unter Verwendung eher von Sprühverfahren
für Stufe
2 und 3 als Eintauchverfahren.
-
Speisepilze
mit unterschiedlichen Qualitätsgraden
wurden mittels Dreistufenverfahren gewaschen, wobei für die Tanks
2 und 3 ein Sprühverfahren
angewandt wurde. Das fertige Produkt wurde bei 35°F gelagert und
mit den ungewaschenen Kontrollen und den mit Sulfit gewaschenen
Speisepilzen verglichen.
-
Qualität der Speisepilze (Ausgangsrohmaterialien)
-
- Gruppe 1: mittelgroße Speisepilze der zweiten
Welle (beste Qualität
der vier Gruppen), am gleichen Tag geerntet und gewaschen
- Gruppe 2: mittelgroße
Speisepilze der zweiten Welle, am gleichen Tag in ½ lb (227
g) großen
Kassetten geerntet, vakuumgekühlt
(zweitbeste Qualität)
- Gruppe 3: mittelgroße
kalifornische Speisepilze der ersten Welle, geerntet am zuvorigen
Tag, in Holzkisten, vakuumgekühlt
(schlechteste Qualität
der vier Kategorien)
- Gruppe 4: mittelgroße
Speisepilze der ersten Welle, am gleichen Tag geerntet, in Holzkisten,
nicht vakuumgekühlt
-
Versuchsparameter
-
- Stufe 1 – 15-30
s bei 25°C
in 0,424 % Natriumcarbonat, 0,084 % Natriumbicarbonat (pH 10,4)
- Stufe 2 – 20
s bei 13°C
in 0,72 % Natriumcitrat, 0,49 % Zitronensäure
- Stufe 3 – 10
s bei 13°C
in 3,5 % Natriumerythorbat, 0,2 % Calciumchlorid und 0,1 Calciumdinatrium-EDTA
-
Die
Speisepilze wurden vom technischen Personal eines industriellen
Speisepilzerzeugers bewertet.
-
Speisepilze
wurden etwa 30 min lang nach dem Waschen bei Raumtemperatur gehalten,
anschließend
in den Kühler
platziert, der auf 35°F
(1,7°C)
eingestellt war. Die Kontrolle (ungewaschene und sulfitierte Speisepilze)
wurde neben das unbehandelte Material platziert.
-
Ergebnisse an Tag 3
-
- Gruppe 1: Das gewaschene Produkt wies ein gutes
Erscheinungsbild auf, die Hüte
waren auf ihren Oberseiten weiß,
um die Ränder
herum leicht grau. Etwas besser als die am gleichen Tag mit Sulfit
gewaschenen; die mit Sulfit gewaschenen waren leicht gelb. Stielansätze waren
annehmbar, leicht bis mäßig braun.
- Gruppe 2: Das Dreistufenwaschprodukt wies ein gutes Erscheinungsbild
auf, einige Flecken, ansonsten gleich gut wie Gruppe 1.
- Gruppe 3: Dreistufenverfahren; ähnlich grenzwertiges Erscheinungsbild
wie an Tag 0. Zur Zerkleinerung annehmbar.
- Gruppe 4: Dreistufenverfahren; annehmbares bis grenzwertiges
Erscheinungsbild; starke Flecken, insgesamt nicht so hell wie Gruppen
1 und 2.
-
Obwohl
es zu deutlichen mechanischen Beschädigungen kam, waren die mittels
Dreistufenverfahren behandelten Speisepilze annehmbar und wurden
für besser
als die sulfitierte Kontrolle befunden.
-
Tag 5
-
Die
mit dem Dreistufenverfahren behandelten Speisepilze wiesen nach
wie vor ein gutes Erscheinungsbild mit geringen Unterschieden von
Tag 3 auf. Das behandelte Produkt war etwas besser als die ungewaschenen
Kontrollen und signifikant besser als das mit Sulfit gewaschene
Produkt, das sich weiterhin gelb verfärbte.
-
Tag 7
-
Das
behandelte Produkt wies nach wie vor ein gutes Erscheinungsbild
auf. Das Dreistufenwaschprodukt wies ein deutlich besseres Erscheinungsbild
als die ungewaschenen Kontrollen und ein viel besseres Erscheinungsbild
als die mit Sulfit gewaschenen Speisepilze auf. Auf den ungewaschenen
Kontrollen waren einige Flecken erkennbar, während die gewaschenen Pilze
keine Flecken aufwiesen.
-
Beispiel 7 – Dreistufenbehandlungsversuch,
bei dem in Stufen 2 und 3 statt Eintauchen ein Sprühverfahren angewandt
wird
-
Die
Behandlungen waren gleich wie in Beispiel 6.
-
Dies
war ein ähnlicher
wie in Beispiel 5 beschriebener Versuch, wobei das Ausgangsrohmaterial
eine geringere Qualität
aufwies. Speisepilze wurden auf ein Metallgitter (der zum Tank 1
hin schräg
abfällt)
gelegt, um Reste zu entfernen. Die Speisepilze blieben 15 bis 30
s in der Trommelwaschvorrichtung. Stufe 2 bestand aus Sprühdüsen, die über einem
Beförderer
befestigt waren und von einem Tank mit 50 Gallonen (0,19 m3) versorgt wurden. Die Gesamtzeit für Stufe
2 betrug 20 s. Stufe 3 bestand ebenfalls aus Sprühdüsen, die über einem zweiten Beförderer befestigt
waren und von einem Tank mit 50 Gallonen (0,19 m3)
versorgt wurden. Die Speisepilze wurden trocknen gelassen und hinsichtlich
Mängel
und Größe aussortiert.
-
Im
Allgemeinen waren die Ergebnisse aufgrund der schlechteren Qualität der Ausgangsrohmaterialien weniger
gut. Keiner der Speisepilze in diesem Versuch wies eine herausragende
Qualität
auf, und einige waren zum Zeitpunkt des Waschens qualitativ klar
grenzwertig. Drei der sechs getesteten Gruppen wurden am Tag zuvor
geerntet.
-
Tag 7 – Ergebnisse
-
Palette 1 (groß, zweite
Welle, am Tag vor dem Waschen geerntet, ausreichende Qualität vor dem
Waschen)
-
- Zerkleinert – ausgezeichnete
Qualität
(Wertung von 8 bis 9 auf einer Skala von 1 bis 10, wobei 10 am besten ist)
- Ganz – gute
Qualität;
das größte Problem
waren braune Flecken aufgrund von mechanischen Beschädigungen
(Wertung 7)
-
Palette 2 (mittelgroß, zweite
Welle, am Tag vor dem Waschen geerntet, relativ gute Qualität vor dem
Waschen)
-
- Zerkleinert- ausgezeichnete Qualität (Wertung 9)
- Ganz – gute
Qualität;
das größte Problem
waren braune Flecken aufgrund von mechanischen Beschädigungen
(Wertung 7)
- Ungewaschene Kontrollen – durchwegs
braun (Wertung 3)
-
Palette 3 (mittelgroß, erste
Welle, am Tag vor dem Waschen geerntet, geringe Qualität vor dem
Waschen)
-
Zerkleinert – gute Qualität (Wertung
7 auf einer Skala von 1 bis 10)
-
Ganz – ausreichende
Qualität
(Wertung 6 auf einer Skala von 1 bis 10)
-
Ungewaschene
Kontrollen – durchwegs
etwas braun (Wertung 4)
-
Palette 4 (mittelgroß, erste
Welle, am Tag des Waschens geerntet, ausreichende Qualität vor dem
Waschen)
-
- Zerkleinert – sehr
gute Qualität
(Wertung 8)
- Ganz – gute
Qualität – Braunverfärbungen
an Stellen mechanischer Beschädigung
(Wertung 7)
- Ungewaschene Kontrollen – durchwegs
ein bisschen braun (Wertung 5)
-
Palette 5 (knopfgroß, am Tag
des Waschens geerntet, geringe Qualität vor dem Waschen)
-
- Ganz – grenzwertige
Qualität
(Wertung 5)
-
Palette 6 (mittelgroß, erste
Welle, am Tag des Waschens geerntet, gute Qualität vor dem Waschen)
-
- Zerkleinert – grenzwertig – nicht
annehmbare Qualität,
starke Grauverfärbung
(Wertung 4)
- Ganz – ausreichende
Qualität
(Wertung 6)
-
Beispiel 8: Wirkung des
Dreistufenverfahrens auf die Verarmung der aktiven Bestandteile
-
Der
größte Kostenfaktor
im Zweistufenverfahren ist Erythorbat, das als Natriumerythorbat
und Erythorbinsäure
zugesetzt wird. Der größte Kostenfaktor
im Dreistufenverfahren ist Natriumerythorbat. Die Konzentration
von Erythorbat muss zwischen etwa 2 und 3 % gehalten werden, um
das Erscheinungsbild der gewaschenen Speisepilze wirksam zu erhalten.
Daher kommt das Aufbrauchen und die Erhaltung von Erythorbat eine
entscheidende Funktion bei sowohl der Wirksamkeit als auch der Wirtschaftlichkeit
beider Waschverfahren zu.
-
Speisepilze
wurden in getrennten Versuchen im Industriemaßstab des Zweistufen- und Dreistufenverfahrens
gewaschen. Die Veränderungen
bezüglich
Konzentration von Erythorbat wurden in Tank 2 des Zweistufenverfahrens
und in Tank 3 des Dreistufenverfahrens beobachtet. Das Erhalten
von Erythorbat wurde bezogen auf die gemessene Konzentration von
Erythorbat und auf das Tankvolumen berechnet.
-
Die
Bedingungen für
das Zweistufenverfahren waren wie folgt: Tankbedingungen in Stufe
1 waren 400 Gallonen (1,55 m3) von 0,43
% Natriumbicarbonat, 0,18 % Natriumhydroxid, pH 10,4, 24,2°C, 23 s Verweilzeit. Die
Tankbedingungen für
die Stufe 2 waren 550 Gallonen (2,08 m3)
von 2,4 % Natriumerythorbat, 0,6 % Erythorbinsäure, 0,1 % Calciumchlorid,
0,1 % EDTA, pH 4,7 15,8°C,
60 s Verweilzeit.
-
Die
Bedingungen für
das Dreistufenverfahren waren wie folgt: Tankbedingungen in Stufe
1 waren 400 Gallonen (1,55 m3) von 0,43
% Natruimcarbonat, 0,084 % Natriumbicarbonat, pH 10,4, 21,7°C, 30 s Verweilzeit.
Tankbedingungen in Stufe 2 waren 550 Gallonen (2,08 m3)
von 0,49 % Zitronensäure,
0,72 % Natriumcitrat, pH 4,5, 18°C,
35 s Verweilzeit. Tankbedingungen für Stufe 3 waren 190 Gallonen
(0,72 m3) von 3 % Natriumerythorbat, 0,1
% Calciumchlorid, 0,1 % EDTA, 15 s Verweilzeit.
-
Die
Verarmung von Erythorbat ist im Zweistufenverfahren zwei- bis dreimal
stärker
als im Dreistufenverfahren. Etwa das 3fache des Gewichts der Speisepilze,
verglichen mit dem Zweistufenverfahren, kann pro lb Natriumerythorbat
unter Einsatz des Dreistufenverfahrens verarbeitet werden.
-
-
-
Beispiel 9:
-
Zweistufenverfahren im
Vergleich mit dem Dreistufenverfahren: Wirkung auf die Befüllungskosten
einer Speisepilzwaschanlage im Industriemaßstab
-
Die
Kosten zur Befüllung
von Tanks im Industriemaßstab
für das
Zweistufenverfahren wurden mit jenen des Dreistufenverfahrens verglichen.
Die Kosten werden als indizierte Kosten dargestellt, wobei die Kosten
für Calciumdinatrium-EDTA
willkürlich
auf 100 gesetzt wurden. Die Kosten der anderen jeweiligen Inhaltsstoffe
sind relativ zu EDTA dargestellt.
-
Die
Bedingungen für
das Zweistufenverfahren waren wie folgt: Die Tankbedingungen in
Stufe 1 waren 400 Gallonen von 0,43 % Natriumbicarbonat, 0,18 %
Natriumhydroxid, pH 10,4, 24,2°C,
23 s Verweilzeit. Die Bedingungen in Stufe 2 waren 550 Gallo nen
bei 2,4 % Natriumerythorbat, 0,6 % Erythorbinsäure, 0,1 % Calciumchlorid,
0,1 % EDTA, pH 4,7, 15,8°C,
60 s Verweilzeit.
-
Die
Bedingungen für
das Dreistufenverfahren waren wie folgt: Die Tankbedingungen in
Stufe 1 waren 400 Gallonen (1,55 m3) von
0,43 % Natriumcarbonat, 0,084 % Natriumbicarbonat, pH 10,4, 21,7°C, 30 s Verweilzeit.
Die Tankbedingungen in Stufe 2 waren 550 Gallonen (2,08 m3) bei 0,49 % Zitronensäure, 0,72 % Natriumcitrat,
pH 4,5, 18°C,
35 s Verweilzeit. Die Tankbedingungen in Stufe 3 waren 190 Gallonen
(0,72 m3) bei 3 % Natriumerythorbat, 0,1
% Calciumchlorid, 0,1 % EDTA, 15 s Verweilzeit.
-
Die
Zugabe eines dritten Behandlungstanks sowie die Trennung der Neutralisierungsbehandlung
und der Braunverfärbungshemmbehandlung,
wie dies im Dreistufenverfahren durchgeführt wurde, ergibt signifikant
geringere Kosten für
die Befüllung
von Behandlungstanks im Industriemaßstab, wie aus nachstehender Analyse
hervorgeht. Die anfänglichen
Kosten zur Befüllung
der drei Tanks im Dreistufenverfahren beträgt 60 % weniger als die Kosten
zur Befüllung
der zwei Tanks im Zweistufenverfahren.
-
Zweistufenverfahren
-
Tank Stufe 1
-
-
-
Tank Stufe 2
-
-
-
- Indizierte Gesamtkosten zur Befüllung der Tanks des Zweistufenverfahrens:
11.319,51
- 1Indizierte Bestandteilskosten (IC/lb):
Die tatsächlichen
Bestandteilskosten pro Pfund von 1998 wurden durch die tatsächlichen
Calciumdinatrium-EDTA-Kosten pro Pfund von 1998 geteilt und mal
100 multipliziert.
- 2Indizierte Anfangsbefüllungskosten
(IC): (IC/lb) × Anfangsbefüllung (lb)
-
Dreistufenverfahren
-
Tank Stufe 1
-
-
-
Tank Stufe 2
-
-
-
Tank Stufe 3
-
-
-
Indizierte
Gesamtkosten zur Befüllung
der Tanks: 4.568,34
-
Beispiel 10:
-
Reduktion der mikrobiellen
Populationen auf Speisepilzen, die mittels Dreistufenverfahren gewaschen
wurden
-
Speisepilze
wurden in einem Versuch im Industriemaßstab mit dem Dreistufenverfahren
gewaschen. Die Bedingungen für
das Dreistufenverfahren waren wie folgt: Tankbedingungen für Stufe
1 waren 0,43 % Natriumcarbonat, 0,084 % Natriumbicarbonat, pH 11,1,
25,0°C,
30 s Verweilzeit. Tankbedingungen für Stufe 2 waren 0,49 % Zitronensäure, 0,72
% Natriumcitrat, pH 4,5, 15 s Verweilzeit. Tankbedingungen für Stufe
3 waren 3 % Natriumerythorbat, 0,2 % Calciumchlorid, 0,1 % EDTA,
35 s Verweilzeit.
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Proben
in dreifacher Ausfertigung wurden an jedem Probenziehungspunkt gesammelt.
Sämtliche
Proben wurden auf aerobe und fluoreszierende Pseudomonaden analysiert.
-
Wie
in 1 gezeigt ergab das Dreistufenverfahren eine mittlere
aerobe Populationsreduktion der gewaschenen Speisepilze um das 17fache.
Bei Pseudomonas-Populationen
kam es zu einer 11fachen Reduktion, wie sich in 2 zeigt.