DE69830519T2

DE69830519T2 - Verfahren zur zugabe von zusatzstoffen und zur behandlung von getränken,welche in plastikbehältern verpackt sind

Info

Publication number: DE69830519T2
Application number: DE69830519T
Authority: DE
Inventors: Roberto Herminio Campinas CEP-Sao Paulo MORETTI
Original assignee: Rhodia Ster SA
Current assignee: Rhodia Ster SA
Priority date: 1998-11-19
Filing date: 1998-11-19
Publication date: 2005-12-15
Anticipated expiration: 2018-11-20
Also published as: CA2351841C; US20020015770A1; JP2002530101A; WO2000030479A1; DE69830519D1; EP1130981B1; ES2244101T3; EP1130981A1; CA2351841A1; BR9816119A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf das Verfahren zum Einbringen einer Zusatzstoffe und Co-Adjuvantien enthaltenden Zusammensetzung und auf eine spezielle Wärmebehandlung zur chemischen, physikalischen, mikrobiologischen und sensorischen Konservierung von Getränken in Kunststoffbehältern. Getränke können alkoholisch sein oder nicht, vergoren sein oder nicht, mit CO₂ versetzt sein oder nicht. Als Beispiel lassen sich nennen: Fruchtsaft, Bier, Faßbier, Wein, Softdrinks, isotonische Getränke etc.
Die vorliegende Erfindung besteht im Einbringen eines Enzymkomplexes und einer Gruppe chemischer Konservierungsmittel in Verbindung mit einer speziellen Wärmebehandlung in Biere und andere Getränkearten mittels Dosierpumpen vor der Verpackung des Produkts (zum Beispiel unmittelbar nach der Endfiltration). Dieses Verfahren hat das Ziel der gleichzeitigen Lösung zweier Probleme, Probleme, welche die Verpackung solcher Produkte in Kunststoffbehälter einschränken: a) die hohe Sauerstoffpermeabilität und b) die geringe mechanische Festigkeit bei Pasteurisierungstemperaturen, Eigenschaften, die von dieser Behälterart normalerweise gezeigt werden.
Als Kunststoffbehälter lassen sich nennen: PET-Flaschen, PET-Multilayer-Flaschen, PEN-Flaschen auf Homopolymer- oder Copolymerbasis, PET/PEN-Blends oder jeder andere permeable Kunststoffbehälter.
Im Falle der Erzeugung von vergorenen Getränken, insbesondere Bieren, sind die verwendeten Behälter: die herkömmliche Glasflasche und Metalldosen. Die kommerzielle Nutzung von Kunststoffbehältern für eine solche Anwendung weist immer noch einige Probleme auf.
Kunststoffbehälter werden nicht in großem Maßstab kommerziell genutzt, da sie zwei Hauptprobleme aufweisen:
hohe Sauerstoffpermeabilität und geringe Wärmebeständigkeit. Das erste Problem führt zu einer beschleunigten Oxidation des Getränks, was dessen Lagerfähigkeit verringert, während seine geringe Wärmebeständigkeit die herkömmliche Pasteurisierung des Getränks darinnen oder die Verpackung des noch heißen Getränks verhindert. Mit dem Ziel, diese Probleme zu lösen, ist ein Verfahren entwickelt worden, das im Einbringen einer Formulierung besteht, welche den Enzymkomplex, Konservierungsmittel und andere Nahrungsmittelzusatzstoffe enthält.
Dieses Verfahren wurde möglich aufgrund der Existenz einer synergistischen Wirkung zwischen der Zusatzstoff-Formulierung und der unüblichen Wärmebehandlung. Bei der vorliegenden Erfindung könnte die Behandlung (jene mit einem Tunnel wie auch jene mit Wärmetauscher) sehr mild sein, ohne die sensorische Stabilität des Produkts zu beeinträchtigen.
Kunststoffbehälter sind sauerstoffpermeabel, im Falle eines Biers, das in Flaschen des PET-Typs von 500 ml abgepackt ist, zum Beispiel eine Permeabilität von 0,01 bis 1,4 cm³ Sauerstoff/Tag. Der Zusatz von beispielsweise Glucoseoxidase/Katalase-Enzymkomplex zum Bier kurz nach der Endfiltration katalysiert chemische Reaktionen, die den Sauerstoff verbrauchen werden, der während dessen gesamter Lagerfähigkeit permeiert, welche je nach Verkaufsstrategie des Bierbrauers 2 bis 6 Monate beträgt. Dies erfolgt nur bei einer genauen und ausreichenden Kontrolle der am Prozeß der Sauerstoffentfernung aus den Behältern beteiligten variablen und unter bestimmten Bedingungen.
Biere, die gegenwärtig in Kunststoffbehälter verpackt werden, sind nicht in der Lage, während der normalen Lagerdauer (zwischen 2 und 6 Monaten bei Raumtemperatur) ihre Eigenschaften hinsichtlich sensorischer und physikalisch-chemischer und mikrobiologischer Stabilität zu bewahren.
Mit dieser Erfindung wird die Bierindustrie einige Vorteile gewinnen:

1) Der Kunststoffbehälter ist viel leichter als die Glasflasche, was zu Einsparungen bei Transport und Lagerung führt;
2) der Kunststoffbehälter ist gegenüber Drücken beständig, die höher sind als jene, welche von Aluminiumdosen ausgehalten werden;
3) der Kunststoffbehälter ist viel beständiger gegenüber mechanischer Einwirkung als die Glasflasche, was Verluste und Beschädigungen durch Bruch in der Verarbeitungslinie und beim Vertrieb verhindert;
4) durch Verwendung der gleichen Ausrüstung, die zum Beispiel für Bierverpackungen des "langhalsigen" Typs verwendet wird, deren Volumen 355 ml beträgt, kann folgendes verpackt werden: ein Biervolumen von 500, 600 oder sogar 1000 ml in Kunststoffbehältern, deren Abmessungen (Durchmesser und Höhe) denen aus Glas sehr nahe kommen;
5) der Kunststoffbehälter wird an die Bierhersteller in Form von Vorformlingen geliefert, die ein viel geringeres Volumen einnehmen als die Aluminiumdosen, welche an einem von den Brauereien entfernten Ort hergestellt werden. Gelieferte Vorformlinge werden dann in einer in der Fabrik des Kunden aufgestellten Maschine aufgeblasen. Der Bierhersteller könnte auch das Harz beziehen, das mittels einer Spritzblasmaschine, die in der Bierfabrik selbst aufgestellt ist, in Behälter umgeformt werden soll. Auf diese weise werden viel geringere Volumen transportiert und wird viel weniger Raum bei der Lagerung eingenommen, wodurch bei den Einheitenkosten von Behältern eine starke Verringerung erzielt wird.

Wie in dem Artikel "Practical Experiences of Packaging Beer in PET Bottles" von Iain D. M. Oag und Timothy J. B. Webb erwähnt, werden seit 1982 auf dem englischen Markt Kunststoffbehälter zur Bierverpackung verwendet. Jedoch sind wegen der hohen Sauerstoffpermeabilität von Monolayer-PET-Flaschen, die diesen nur ein Lagerfähigkeit von 2–3 Wochen verleiht, Untersuchungen über die Stabilität des Produkts in PET-Flaschen durchgeführt worden, welche zur Erhöhung dieser Lagerfähigkeit mit einer PVDC-Schicht-Barriere überzogen waren.
Im Vergleich zu Aluminiumdosen und Glasflaschen, die eine Lagerfähigkeit von etwa 36 Wochen aufweisen, bewahrt das Bier, welches in PET-Flaschen mit PVDC-Überzug verpackt wird, seine ursprünglichen Eigenschaften für etwa 20 Wochen. Die hohen Kosten für eine solche Art von Behälter machen diese Lösung jedoch verglichen mit der Verwendung herkömmlicher PET-Behälter kommerziell weniger konkurrenzfähig.
Wie in dem Artikel "PET Bottle Prime Contender in Japan's Beer Packaging War" von Yoshiro Miki, Kirin Brewery Co., Ltd., Tokyo, Japan erwähnt, ist infolge des Anstiegs beim Bierkonsum in Japan die Vorliebe für Einwegflaschen, die leicht zu transportieren und zu entsorgen sind, ebenfalls gestiegen. Obwohl die erzielte Leistung hinsichtlich der Gasbarriere-Eigenschaften schlechter ist, ist das Interesse an der Verwendung von PET bei der Verpackung von Getränken auf die Leichtigkeit, Flaschen verschiedener Formen und Größen zu erhalten, zurückzuführen und auch, weil sie eine Neuheit darstellen. In diesem Fall sind die Kosten für das Endprodukt, das in Behältern des PET-Typs verpackt ist, wegen der geringeren Lagerfähigkeit höher und machen Bier so weniger konkurrenzfähig.
Wie in dem Artikel "Australien Brewer Test Markets PET Beer Bottles", Packaging Stategies, December 15, 1996 erwähnt, brachte eine australische Firma gefiltertes Bier, kalt verpackt in Monolayer PET-Flaschen von 500 ml, auf den Markt. Aufgrund der Tatsache, daß PET als Gasbarriere nicht effizient ist, bewahrt das Bier seine ursprünglichen Eigenschaften nur während 50 Tagen, und außerdem muß es gekühlt vermarktet werden.
Die mikrobiologische Stabilität kann herkömmlich auf verschiedene Weise erzielt werden:

(1) Tunnelpasteurisierung (Wärmebehandlung im Endbehälter);
(2) "Blitz"-Pasteurisierung in Wärmetauschern vor Verpacken des Getränks;
(3) Sterilfiltration (0,45 μ), die in der Lage ist, möglicherweise im Getränk vorhandene Mikroorganismen zurückzuhalten;
(4) kontinuierliche Kühlung und
(5) Zusatz von Stabilisatoren.

Wie in dem Artikel "Economies of a New Microbiological Stabilizer" von Dr. John B. Bockelmann, Tenafly, N.J. erwähnt, wird (1) der Pasteurisierungstunnel als ein altmodisches Erwärmungsverfahren angesehen, das einen erfolgreichen Hintergrund hat und von Bierbrauern weithin angewendet wird. Der Nachteil eines solchen Verfahrens ist der Umstand, daß die Anwendung von Wärme eine raschere Verschlechterung der sensorischen Eigenschaften mit sich bringt. Die Kosten für die Ausrüstung sind hoch, und ihre Größe erfordert neben großen Mengen an Dampf und Wasser die Nutzung großer Flächen.
Im Vergleich zur Tunnelpasteurisierung besteht bei der (2) "Blitz"-Pasteurisierung eine Verringerung bei Kosten und Bauraum. Die Geschwindigkeit der Geschmacksverschlechterung mit der Zeit ist beträchtlich geringer, wenn einmal das Produkt für eine kurze Zeit heiß bleibt. Aufgrund der geringeren Drücke, die bei dem Kaltverfahren erreicht werden, können leichtere Behälter verwendet werden. Die Kosten für dieses System sind recht hoch, da das Füllen und Verschließen der Packungen die Verwendung aseptischer Systeme erfordert. Sofern nur das Produkt Bier pasteurisiert wird, ist die Wahrscheinlichkeit einer Rekontamination während der Abfüll- und Verschlußphase sehr hoch. Aufgrund der Tatsache, daß das Verpacken bei niedrigen Temperaturen erfolgt, kann eine Wasserkondensation auf dem Behälter auftreten und einen anschließenden Schaden an Etiketten und Kartons verursachen. Zum Bedienen der Ausrüstung werden technisch qualifizierte Personen benötigt, um die Asepsis aufrechtzuerhalten und die mikrobiologische Qualität des Systems zu kontrollieren, um eine angemessene kommerzielle biologische Stabilität zu erzielen.
Die bei (3) der Sterilfiltration verwendete Ausrüstung ist kompakt, wobei der Raum rationell genutzt wird. Sobald die Erwärmungsphase des Produkts entfällt, besteht eine bessere Geschmacksqualität. Sie stellt ein teures Verfahren dar, da die Verwendung des aseptischen Füll- und Verschlußsystems unumgänglich ist, um eine eventuelle Rekontamination des Produkts zu verhindern. In diesem Fall kann das Bier wegen der Verluste hochmolekularer Komponenten in den Kapselfiltern an Körper (Geschmack) verlieren.
Die (4) kontinuierliche Kühlung verhindert bei entsprechender Durchführung die Vermehrung von Mikroorganismen. Sie besitzt den Vorteil der Lagerung bei niedrigen Temperaturen, wodurch die Frische- und Qualitätseigenschaften des Produkts erhalten werden. Dieses System ist recht teuer, da die Kosten für die Errichtung von Kalträumen, die Anschaffung von Kühlausrüstung und gekühlten Lastkraftwagen ziemlich hoch sind. Die Wasserkondensation des Produkts während des Vertriebs kann beträchtlichen Schaden an seiner Aufmachung verursachen und daher die Neuverpackung des Produkts erfordern. Es ist notwendig, den Verbraucher betreffs der Lagerung des Produkts unter Kühlbedingungen zu informieren. Es ist unerläßlich, daß eine intensive Kontrolle beibehalten wird, um die ordnungsgemäße Kühlung und den Schutz des Produkts zu gewährleisten.
Der (5) direkte Zusatz von Stabilisatoren erfordert nicht die Verwendung zusätzlicher Ausrüstung in der Anlage und ermöglicht dadurch Raumeinsparung und rationelle Nutzung. Das Produkt wird vor und nach dem Verpacken geschützt, so daß die Verwendung aseptischer Systeme nicht notwendig ist. Bei Verwendung von Heptylparaben kommt es neben einer Trübung des Produkts zu einigen Veränderungen im Körper und in der Stabilität. Der Geschmack wird beträchtlich verändert, wenn übliche Konzentrationen an Zusatzstoffen im Bier verwendet werden. Wenn weniger Geschmacksveränderungen angestrebt werden, geht die mikrobiologische Stabilität verloren. Die Verwendung von Propylenglykolalginat kompensiert solche Mängel zu zusätzlichen Kosten. Die Verwendung von PHMB (Polyhexamethylenbiguanid-hypochlorit) löst solche Probleme nicht. Die Verwendung von Heptylparaben erfordert Vorsicht wegen seiner geringen Bierlöslichkeit, während bei PHMB ein solches Problem nicht auftritt.
Die Verwendung biologischer Stabilisatoren zusammen mit einem direkten Zusatzstoff in dem Produkt weist schließlich mehr Vorteile auf als die vier anderen Alternativen. Das System wird mühelos kontrolliert, wobei das Produkt ab dessen Zugabe während des Verfahrens bis zum Endverbraucher geschützt wird. Die Kosten sind vergleichsweise geringer. Aufgrund des hohen Potentials dieses Verfahrens sind Untersuchungen durchgeführt worden, um einen Stabilisator zu finden, der die Mängel von Heptylparaben ausgleicht und die ursprünglichen Eigenschaften des Produkts bewahrt.
Das Bier ist ein komplexes System, äußerst empfindlich gegenüber Oxidation. Zusammen mit dem Einfluß äußerer Faktoren wie Temperatur, Licht und Schütteln auf die organoleptische Stabilität des verpackten Biers bewirkt die Anwesenheit von Sauerstoff neben anderen Faktoren die Bildung von Carbonylbindungen, die einen "Oxidationsgeschmack" (Alterung) verleihen, die Oxidation der aromatischen Substanzen des Hopfens sowie ein Nachdunkeln des Biers.
Um die organoleptische Stabilität zu bewahren, bei welcher der Sauerstoff eine maßgebliche Rolle spielt, kann ein Enzymkomplex zugesetzt werden, mit dem Ziel, den Sauerstoff zu verbrauchen, der durch die Wände oder durch das Verschlußsystem permeiert. Ein solcher Enzymkomplex enthält wenigstens fünf Enzyme, von denen die Glucoseoxidase- und Katalaseaktivität wesentlich ist. Die Glucoseoxidase katalysiert die Reaktion des Sauerstoffs mit Glucose, wobei Gluconsäure und das Wasserstoffperoxid gebildet werden, das später von der Katalase verbraucht wird, wobei Wasser und die Hälfte des ursprünglichen Sauerstoffs entstehen. Beides sind Kettenreaktionen, die bis zum völligen Verbrauch des Sauerstoffs ablaufen. Während der Haltbarkeitsdauer wird der durch die Kunststoffbehälterwände hindurchtretende Sauerstoff ebenfalls durch den gleichen Prozeß verbraucht werden.
Im allgemeinen wird eine Menge von 1 bis 100 ppm Enzym verwendet, die ausreicht, um den Sauerstoff zu verbrauchen, der durch eine Polyethylentherephthalat-Flasche permeiert ist, gegründet auf dem Prinzip, daß durch einen 500-ml-Polyethylenterephthalat-Behälter eine Permeation von 0,03 cm³/Behälter/Tag erfolgt. Glucoseoxidase kann von Aspergillus niger produziert werden. Ihr Substrat wird von Glucose gebildet, gemeinsam oder auch nicht mit anderen Zuckern wie: Lactose, Raffinose, Fructose, Saccharose, Galactose, Maltose und Wasser. Ihr pH-Optimum der Aktivität ist niedriger als 5,0. Der Enzymkomplex wird dem Bier vor der Wärmebehandlung zugesetzt.
Das US-Patent 5,010,007 beschreibt, daß der in dem Verfahren verwendete Enzymkomplex eine Oxidase und deren Substrat, Katalase und Superoxiddismutase umfassen kann. Die Verwendung dieser drei Enzyme erzeugt eine synergistische Wirkung in Bezug auf deren antioxidative Eigenschaften. Tatsächlich liefert die einzelne Verwendung solcher Enzyme nicht eindeutige Ergebnisse.
Die Verwendung von Konservierungsmitteln zur mikrobiologischen Konservierung von Getränken ist im Stand der Technik wohlbekannt. Wegen der Notwendigkeit der Anwendung hoher Dosen an Sorbin- oder Benzoesäure, ein weithin verwendeter Konservierungsstoff, werden synergistisch verwendete und in viel geringeren Mengen dosierte Konservierungsstoffe eingesetzt, da sie wirksamer sind.
Das Dokument Kharchova Promislovist (Respublikans'kii Mizhvidomchii Naukovotekhnichnii Zbirnik) 1973 & FSTA abstract AN 76-4-06-t0275) bezieht sich auf ein Verfahren zur Verwendung von Glucoseoxidase als Nahrungsmittel-Antioxidans.
Wie in dem Artikel "New Technique for the Cold Sterilization of Beer von J.A. Kozulis, P.D. Bayne und J. Cuzner, Milwaukee, Wis." erwähnt, war n-Heptyl-p-hydroxybenzoat, ein Mitglied der Paraben-Familie, der erste Kaltstabilisator, der von der Bierindustrie in den Vereinigten Staaten angewendet wurde. Diese Zusammensetzung besitzt eine optimale antimikrobielle Aktivität bei niedrigen Konzentrationen. Jedoch beeinflußt sie die Oberflächenspannung des Biers, was zu einer Abnahme der Schaumstabilität führt. Das n-Heptyl-p-hydroxybenzoat kann, wenn es in Konzentrationen verwendet wird, die seine Löslichkeitsgrenze in Bier überschreiten, im Endprodukt neben einer beträchtlichen Veränderung seines Geschmacks eine Trübungswirkung hervorrufen.
Mit dem Ziel, die obenerwähnten Probleme zu lösen, ist eine neue Formulierung entwickelt worden, die bei der Konservierung von Getränken zu verwenden ist.
Die von dem Anmelder entwickelte Formulierung ist dadurch gekennzeichnet, daß sie in ihrer Zusammensetzung enthält: (A) einen oder mehrere Enzymkomplexe; (B) ein oder mehrere Konservierungsmittel und wahlweise (C) andere Nahrungsmittelzusatzstoffe und eine spezielle Wärmebehandlung.
Die Hauptaufgabe des Enzymkomplexes (A) ist die Katalyse von Reaktionen, welche den Sauerstoff verbrauchen, der durch den Kunststoffbehälter permeiert und in dem Getränk gelöst wird, ohne die sensorischen Eigenschaften des Getränks zu beinträchtigen. Der Enzymkomplex kann vorwiegend zwei Enzyme umfassen: Glucoseoxidase und Katalase. Die Glucoseoxidase katalysiert die Reaktion des Sauerstoffs mit Glucose, wobei Gluconsäure und das Wasserstoffperoxid gebildet werden, das später von der Katalase verbraucht wird, wobei Wasser und die Hälfte des ursprünglichen Sauerstoffs entstehen. Beides sind Kettenreaktionen, die bis zum völligen Verbrauch des Sauerstoffs ablaufen.
Die Konservierungsmittel (B) konservieren das Getränk mikrobiologisch. Folgendes kann als Konservierungsmittel Verwendung finden Alkyl-p-hydroxybenzoesäure oder davon abgeleitete Ester wie zum Beispiel: Methyl-p-hydroxybenzoesäureester, Ethyl-p-hydroxybenzoesäureester, Propyl-p-hydroxybenzoesäureester, Butyl-p-hydroxybenzoesäureester, Heptyl-p-hydroxybenzoesäureester, und Octyl-p-hydroxybenzoesäureester. Sie alle sind wirksamer gegen Hefe und Bakterien als die Benzoesäure, und es können niedrigere Dosierungen verwendet werden. Gemeinsam besitzen solche Konservierungsstoffe eine vollständige und synergistische Wirkung, wobei sie die Vermehrung von Mikroorganismen vorwiegend in dieser vorliegenden Erfindung verhindern, wo eine beträchtliche Wechselwirkung mit der Temperatur besteht.
Durch die Verwendung dieses Verfahrensweges ist es möglich, niedrigere Temperaturen anzuwenden, was die geringere Beständigkeit des Kunststoffbehälters gegenüber normalen Pasteurisierungstemperaturen ausgleicht (2 – 10 min/60 – 65°C), was zu einer dauerhaften Verformung aufgrund des Druckes innerhalb der Flasche und der Pasteurisierungstemperaturen führen würde.
Andere Nahrungsmittelzusatzstoffe (C) können ebenfalls wahlweise zugesetzt werden, wie die Antioxidantien Erythorbinsäure und/oder ihre Salze und/oder Ascorbinsäure und ihre Salze und auch Bierbrauern bekannte Stabilisatoren wie Propylenglykolalginat.
Die Wärmebehandlung (D) ermöglicht aufgrund der Synergie mit den Komponenten der Formulierung, daß Produkte wie zum Beispiel Bier mit weniger als 10 PU (Pasteurisierungseinheiten) mikrobiologisch stabilisiert werden können. Jede Pasteurisierungseinheit entspricht einer Behandlung von 1 Minute, 60°C.
Die Zusatzstoff-Zusammensetzung muß getrennt von dem oder den Enzymkomplex(en) an verschiedenen Punkten während der Linie zugesetzt werden.
In Schema (I) ist ein prinzipielles Fließbild der Bier/Faßbier-Produktion dargestellt. Die Zudosierung der Zusatzstoff-Formulierung wird mit einer Dosierpumpe vor der Flaschenfüllmaschine in Tunnelpasteurisierungseinheiten erreicht.
Alternativ (dennoch in einer Tunnelpasteurisierungseinheit) kann die Zugabe zwischen den Positionen (7) und (8) erfolgen, das bedeutet, zwischen den Filtrations- und den Lagertanks. Diese Alternative kann für die Formulierungskomponenten eine gute Konzentrationshomogenität gewährleisten.
Die Zudosierung der Zusatzstoff-Formulierung kann auch während der Filtration (7) erfolgen, zum Beispiel mit der Zudosierung der Kieselgur.
Bei Linien mit Wärmetauschern (Blitzverfahren) ist es sehr wichtig, daß die Zugabe der Formulierung geschieht, bevor die Temperatur der Flüssigkeit anzusteigen beginnt.
Die Zubereitung der Zusatzstoff-Formulierung muß mit starken Lösungsmitteln erfolgen: Ethylalkohol, Propylenglykol, Glycerol oder sogar unter einem alkalischen pH.
Der Enzymkomplex muß nach der Mikrofiltration (falls vorhanden) zugesetzt werden: Je nach Typ und Eigenarten des Biers könnte die Zugabe nach oder vor den Wärmetauschern durchgeführt werden, falls diese vorhanden sind. Bei Tunnelverfahren kann die Zudosierung des Komplexes auch zwischen den Positionen (7) und (8) erfolgen. Wahlweise kann die Zugabe vor dem Verpacken durchgeführt werden.
Nach der Zugabe der gesamten Zusatzstoff-Formulierung kann das Produkt der Wärmebehandlung in einem Tunnel- oder Wärmetauschverfahren unterzogen werden. Ganz gleich, welche Art der Wärmebehandlung, es sind nicht mehr als 10 PU notwendig, um dem Produkt mikrobiologische Stabilität zu verleihen. Dieser PU-Betrag läßt sich zwecks Verwendung von Behältern, die gegenüber einer herkömmlichen Pasteurisierung nicht beständig sind, leicht durch Zeit/Temperatur-Kombinationen erzielen.
Um den PU-Betrag zu erreichen, können wir die Näherungsgleichung: PU = T × 1,393(t-60)

T: = Zeit in Minuten
t: = Temperatur in °C

Infolge der Eigenschaften des Getränks, dem die vorgeschlagene Formulierung zugesetzt wurde, kann jede Art von Behälter verwendet werden: Blechdosen, Glas, Karton oder Kunststoffe; erwähnen lassen sich zum Beispiel Behälter vom Typ PET, PEN, PVC, PP, PE, PC, PET/PEN-Blends, ein oder mehrere Polymer-Multilayer, etc.
Beispiele:
Beispiel 1: Angenommen wird ein Softdrink mit 12% Zucker, pH etwa 3, mit 2 bis 3 Volumen Kohlensäuregas und einem anfänglichen Hefe-Zählwert von < 2000/100 ml, Milchsäurebakterien < 10/100 ml, Gesamtzählwert Mesophile < 2000/100 ml und mit sauerstofflabilen Geschmacksstoffen, die mit einem Gehalt von über 0,2 ppm (bezogen auf die Produktmasse) im Getränk gelöst sind, in einem Behälter, der den Durchtritt von 0,6 ppm Sauerstoff in 24 Stunden gestattet. Zugabe (vor dem Verpacken des Softdrinks) einer Gruppe von Zusatzstoffen, welche umfassen: Methyl-, Propyl- und Heptylparaben-Konservierungsmittel in den folgenden Konzentrationen: 100/100/5 ppm bezogen auf den Softdrink, und mit einem Sauerstoffverbrauch-Katalysator, einem Enzymkomplex, der Glucoseoxidase und Katalase in der Konzentration von 100 ppm (1200 GOX-Einheiten) enthält, (1 GOX-Einheit = Menge an Enzym, die bei 21°C und pH 5,1 die Bildung von 1 μmol H₂O₂ katalysiert) – das Produkt bewahrt seine ursprünglichen Eigenschaften, wobei es während einer Haltbarkeitsdauer von bis zu 6 Monaten mikrobiologisch, physikalisch-chemisch und sensorisch stabil gehalten wird.
Beispiel 2: Angenommen wird ein natürlicher Grapefruitsaft mit 18 BRIX, gefiltert, mit einem anfänglichen Zählwert von: Hefe < 1500/100 ml, Milchsäurebakterien < 20/100 ml, Gesamtzählwert Mesophile < 2000/100 ml, anfällig für Oxidation und das Wachstum zerstörender Mikroorganismen, dieser wird konserviert durch die Anwendung eines gemischten Verfahrens aus Wärmebehandlung (30 Minuten/45°C) und Methyl/Propyl/Heptylparabenen in Konzentrationen von 150/50/6 ppm plus der Zugabe von 20 ppm (1200 GOX- Einheiten) eines Enzymkomplexes, der Glucoseoxidase und Katalase enthält, wobei ein Kunststoffbehälter mit einer Permeabilität von 0,05 ppm Sauerstoff/24 h Verwendung findet. Der Saft bewahrt bis zu 12 Monate seine ursprünglichen Aroma-, Geschmacks- und Farbeigenschaften ohne biologische, physikalisch-chemische und sensorische Veränderungen, wenn ein Verfahren zum Einbringen von Zusatzstoffen verwendet wird, vorzugsweise vor der Wärmebehandlung des Saftes.
Beispiel 3: Als Beispiel angenommen wird ein gefiltertes Faßbier mit den folgenden Eigenschaften: pH etwa 4, ursprünglich gelöster Sauerstoff < 0,25 ppm, 4 Vol% Alkohol, Carbonisierung mit 2,8 Volumen CO₂, anfänglicher mikrobieller Zählwert von: Hefe < 1000/100 ml, Mesophile < 1500/100 ml, wobei 40 ppm Ascorbinsäure als Antioxidans und 40 ppm Propylenglykolalginat als Stabilisator verwendet werden.
Dieses Produkt kann konserviert werden, indem man ein Verfahren zum Einbringen eines Konservierungsstoffgemisches: Methyl/Propyl/Heptylparabene in Konzentrationen von 250/200/3,5 ppm und eines Enzymkomplexes aus Glucoseoxidase/Katalyse in einer Konzentration von 50 ppm und 1200 GOX vor einer 10-minütigen Wärmebehandlung von 40°C, der idealen Bedingung für die Aktivität des Enzymkomplexes, anwendet; das Produkt bewahrt seine ursprünglichen Eigenschaften in Behältern, welche hinsichtlich eines Gasaustausches impermeable sind, bis zu 6 Monate oder in Kunststoffbehältern mit einer Sauerstoffpermeabilität von 0,09 ppm in 24 Stunden bis zu 4 Monate.
Beispiel 4: Betrachtet wird ein Getränk der isotonischen Art, das Carbonate, Phosphate, Natrium-, Kalium-, Calcium-, Magnesiumcitrate enthält und 5% Zucker (Glucose und/oder Fructose und/oder Saccharose) aufweist.
Verpackt in einem Behälter bei 60°C unter Zugabe von Methyl/Propyl/Heptylparabenen in Konzentrationen von 150/75/4 ppm und eines Enzymkomplexes aus Glucoseoxidase/Katalase (zum Beispiel 1200 GOX-Einheiten) bewahrt dieses Produkt seine anfänglichen sensorischen, chemischen, physikalisch-chemischen und mikrobiologischen Eigenschaften für eine Zeitdauer von bis zu 12 Monaten.
Beispiel 5: Betrachtet wird ein Essig, der 4% flüchtige Säure, ausgedrückt als Essigsäure, enthält, gefiltert, mit einem pH von 2, mit Zusatz eines Gemisches aus Methyl/Propyl/Heptylparaben-Konservierungsstoffen in Konzentrationen von 100/50/4 ppm und von 30 ppm des Glucoseoxidase/Katalase-Enzymkomplexes; das Produkt bewahrt seine anfänglichen sensorischen, chemischen, physikalischchemischen und mikrobiologischen Eigenschaften für eine Zeitdauer von bis zu 12 Monaten, verpackt in Kunststoffflaschen mit einer Permeabilität von 0,10 ppm Sauerstoff (Grundprodukt) für 24 Stunden.
Wenn man zum Beispiel das Bier nimmt, so können nach seiner Filtration bei niedrigen Temperaturen je nach dem Herstellungsverfahren zwei Verfahrenslinien verfolgt werden, die wie folgt dargelegt werden:
Beispiel 6: Nach dem Zusatz von Antioxidans wie zum Beispiel Vitamin C (bis 40 ppm) und Propylenglykolalginat (ETXXVI 40 – 80 ppm), welche die von Konservierungsstoffen gebrochene Oberflächenspannung aufrechterhalten, werden mittels Dosierpumpe der Enzymkomplex und Konservierungsstoffe eingebracht.
Der Enzymkomplex in einer Konzentration von 10 ppm (1200 GOX-Einheiten), auf der Basis von Glucoseoxidase und Katalase, bezweckt den Verbrauch des Sauerstoffs, der durch den Kunststoffbehälter während seiner Lagerzeit permeiert.
Das Einbringen einer Gruppe von Konservierungsstoffen: Methyl-p-hydroxybenzoesäure (200 ppm), Propyl-p-hydroxybenzoesäure (60 ppm), Heptyl-p-hydroxybenzoesäure (4 ppm) in Verbindung mit einer 20-minütigen Wärmebehandlung bei 57°C hat dagegen zum Ziel, die Entwicklung von Mikroorganismen zu verhindern.
Bald nach Zugabe der Konservierungsstoffe und vor dem Abfüllen in Flaschen erfolgt die Carbonisierung des Biers mit einem Kohlensäuregas-Überdruck von etwa 2,8 kg/cm², um Verluste infolge von Gaspermeation durch die Wände während der Haltbarkeitsdauer auszugleichen.
Nach dem Abfüllen in Flaschen und dem Verkapseln wird die Wärmebehandlung des Produkts durchgeführt. Das Produkt wird gekühlt, etikettiert und ist bereit zur Vermarktung.
Beispiel 7: Nach dem Zusatz von Antioxidans wie zum Beispiel Vitamin C (bis 40 ppm) und Propylenglykolalginat in den gleichen Konzentrationen wie von Beispiel 1 erfolgt für 30 Sekunden bei 50 – 60°C eine "Blitz-Pasteurisierung". Das Bier wird aseptisch gekühlt, und bald danach wird der Enzymkomplex (Glucoseoxidase/Katalase: zum Beispiel 12 ppm mit 1200 GOX) eingebracht, der zuvor gefiltert wurde (3 – 5 μ), um eine Kontamination durch Mikroorganismen in das Bier (mit oder ohne Konservierungsstoffe) zu verhindern, verbunden mit dem Einbringen einer Gruppe von Konservierungsstoffen: Methyl-p-hydroxybenzoesäure (100 ppm), Propyl-p-hydroxybenzoesäure (20 ppm), Heptyl-p-hydroxybenzoesäure (2 ppm).
Dann wandert das Produkt zu einem aseptischen Lagertank mit 10°C, wobei es anschließend kalt in Kunststoffbehälter abgefüllt wird, die mit einem Polymer des Polyethylennaphthalat-Typs hergestellt wurden und eine Permeabilität von 0,02 cm³/Behälter/Tag aufweisen (gemessen mit einem Gerät des Typs MOCON OXTRAN 2/20).
Die Kapsel wird angebracht, und das Produkt wird etikettiert, und das Produkt ist bereit zur Vermarktung.

Claims

Verfahren zum Einbringen von Zusatzstoffen und Co-Adjuvantien zur Verpackung von Bier in PET-Behältern, worin seine Formulierung enthält: (A) einen oder mehrere Enzymkomplexe, die hauptsächlich Glucoseoxidase und Katalase umfassen; (B) ein oder mehrere Konservierungsmittel und wahlweise (C) andere Nahrungsmittelzusatzstoffe in Verbindung mit einer Wärmenachbehandlung (D), welche speziell dafür entwickelt wurde, die mikrobiologische Stabilisierung zu bewirken, jedoch mild genug zu sein, um Beschädigungen des Kunststoffbehälters zu vermeiden, und einer maximalen Stärke von 25 PU (Pasteurisierungseinheiten, wobei jede Pasteurisierungseinheit einer Behandlung von 1 Minute, 60°C entspricht) und vorzugsweise weniger als 10 PU und höchst bevorzugt weniger als 4 PU.
Verfahren zum Einbringen von Zusatzstoffen und Co-Adjuvantien zur Verpackung von Bier in PET-Behältern nach Anspruch 1, worin die Zudosierung der Zusatzstoffe und Co-Adjuvantien vor der Wärmebehandlung erfolgt.
Verfahren zum Einbringen von Zusatzstoffen und Co-Adjuvantien zur Verpackung von Bier in PET-Behältern nach Anspruch 1, worin die Zusatzstoffe vor der Wärmebehandlung und die Co-Adjuvantien nach dieser zudosiert werden.
verfahren zum Einbringen von Zusatzstoffen und Co-Adjuvantien zur Verpackung von Bier in PET-Behältern nach Anspruch 1, worin die Zudosierung der Zusatzstoffe und Co-Adjuvantien während des Filtrationsprozesses erfolgt.
Verfahren zum Einbringen von Zusatzstoffen und Co-Adjuvantien zur Verpackung von Bier in PET-Behältern nach Anspruch 1 und 4, worin die Zudosierung der Co-Adjuvantien nach dem Prozeß der Sterilfiltration (0,45 μm) oder der Mikrofiltration (0,6 – 0,8 μm) erfolgt.
Verfahren zum Einbringen von Zusatzstoffen und Co-Adjuvantien zur Verpackung von Bier in PET-Behältern nach Anspruch 1, worin das mit dem Enzymkomplex verwendete Substrat hauptsächlich Glucose und Wasser umfaßt.
Verfahren zum Einbringen von Zusatzstoffen und Co-Adjuvantien zur Verpackung von Bier in PET-Behältern nach Anspruch 1, worin dieses 1 bis 100 ppm Enzymkomplex enthält.
Verfahren zum Einbringen von Zusatzstoffen und Co-Adjuvantien zur Verpackung von Bier in PET-Behältern nach Anspruch 7, worin dieses vorzugsweise 1 bis 40 ppm Enzymkomplex enthält.
Verfahren zum Einbringen von Zusatzstoffen und Co-Adjuvantien zur Verpackung von Bier in PET-Behältern nach Anspruch 1, worin die verwendeten Konservierungsstoffe aus der Paraben-Familie stammen.
Verfahren zum Einbringen von Zusatzstoffen und Co-Adjuvantien zur Verpackung von Bier in PET-Behältern nach Anspruch 1 und 9, worin dieses als Konservierungsstoffe Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Butyl- und Octylparaben in den folgenden Konzentrationen enthält: (a) 0 bis 600 ppm Methylparaben und/oder (b) 0 bis 500 ppm Ethylparaben und/oder (c) 0 bis 400 ppm Propylparaben und/oder (d) 0 bis 200 ppm Butylparaben und/oder (e) 0 bis 12 ppm Heptylparaben und/oder (f) 0 bis 8 ppm Octylparaben.
Verfahren zum Einbringen von Zusatzstoffen und Co-Adjuvantien zur Verpackung von Bier in PET-Behältern nach Anspruch 1 und 9, worin dieses als Konservierungsstoffe Methyl-, Propyl- und Heptylparaben vorzugsweise in den folgenden Konzentrationen enthält: (a) 0 bis 600 ppm Methylparaben (b) 5 bis 300 ppm Propylparaben (c) 0,2 bis 12 ppm Heptylparaben
Verfahren zum Einbringen von Zusatzstoffen und Co-Adjuvantien zur Verpackung von Bier in PET-Behältern nach Anspruch 1 und 9, worin dieses als Konservierungsstoffe Methyl-, Propyl- und Heptylparaben bevorzugter in den folgenden Konzentrationen enthält: (a) 10 bis 250 ppm Methylparaben (b) 5 bis 150 ppm Propylparaben (c) 0,2 bis 5 ppm Heptylparaben
Verfahren zum Einbringen von Zusatzstoffen und Co-Adjuvantien zur Verpackung von Bier in PET-Behältern nach Anspruch 1, worin dieses weitere Antioxidantien und stabilisierende Zusatzstoffe enthält.
Verfahren zum Einbringen von Zusatzstoffen und Co-Adjuvantien zur Verpackung von Bier in PET-Behältern nach Anspruch 1, worin das haltbar gemachte Getränk vorzugsweise in eine Kunststoffverpackung von der Art des PET, der Polyethylen-therephthalat-Homopolymere oder -Copolymere oder -Blends, der PET/PEN-Blends, die als ein oder mehrere Polymer-Multilayer oder als andere permeable Behälterart geformt ist, abgepackt wird.