FI79448C - Kontinuerligt pastoeriseringsfoerfarande av aegg. - Google Patents

Description

1 79448

Munien jatkuvatoiminen pastörointimenetelmä - Kontinuerligt pastöriseringsförfarande av ägg Tämän keksinnön kohteena on munien jatkuvatoiminen pastörointimenetelmä.

Munat pastöroidaan tavallisesti panosmaisesti sekoittamalla nestemäistä muna-ainesta kuuman vesivaipan ympäröimässä astiassa. Munia kuumennetaan tällöin noin 5 tuntia noin 60°C:een lämpötilassa. Tällaiset olosuhteet muodostavat kuitenkin vaarallisen ympäristön haitallisten bakteereiden kasvulle. Myöhemmin munat jäähdytetään yhtäpitkän ajan kuluessa samoissa vaarallisissa lämpötilaoloissa eikä tuotetta saada aina stabiili-suudeltaan luotettavaksi.

Munien jatkuvatoiminen pastörointimenetelmä käyttämällä levy-lämmönvaihtimia on tunnettu, mutta munankeltuaisen suuri viskositeetti aiheuttaa vaikeita juoksevuusongelmia.

Olemme nyttemmin havainneet, että käyttämällä kaavintapintaisia lämmönvaihtimia voimme pastöroida munia jatkuvatoimisella menetelmällä ilman mitään juoksevuusongelmia ja saada stabiilisuu-deltaan parempi tuote tavanomaiseen panosmenetelmään verrattu na.

Käsillä oleva keksintö tuo siten esiin munien jatkuvatoimisen pastörointimenetelmän, jossa muna-aineksen lämpötilan nostamiseksi pastörointilämpötilaan johdetaan nestemäinen muna-aines ylipaineessa ensimmäisen kaavintapintaisen lämmönvaihtimen läpi, minkä jälkeen se johdetaan steriilin inerttikaasun paineen alla olevaan kuumennettuun viipymäastiaan ajaksi, joka takaa pastöroitumisen mutta joka on niin lyhyt, että se takaa ettei oleellista koaguloitumista tapahdu, ja lopuksi toisen kaavintapintaisen lämmönvaihtimen läpi, jossa se jäähdytetään alle 10°C:een lämpötilaan alle 5 minuutin aikana.

2 79448 Tämän keksinnön mukaista menetelmää voidaan soveltaa kokonaisiin muniin, munanvalkuaiseen tai munankeltuaiseen: munan-keltuainen voi olla joko käsittelemätöntä, makeutettua tai suolattua .

Ennen johtamistaan ensimmäiseen kaavintapintaiseen lämmönvaihtimeen säilytetään nestemäistä muna-ainesta tarkoituksen mukaisesti sekoittaen säilytysastiassa, jota voidaan jäähdyttää jää-vedellä. Nestemäinen muna-aines pumpataan sopivalla tavalla säilytysastiasta ensimmäiseen kaavintapintaiseen lämmönvaihtimeen, jota tarkoituksen mukaisesti kuumennetaan höyryllä, yleensä enintään 105°C:een lämpötilassa, ja joka pidetään valitussa toimintapaineessa. Absoluuttinen toimintapaine on yleensä enintään 300 kPa, koska yli 300 kPa:n paineessa laitteiston ja pumppausenergian kustannukset eivät ole kaupallisesti toteutettavissa. Absoluuttinen toimintapaine on tarkoituksen mukaisesti 100 - 275 kPa ja parhaiten 150 - 250 kPa.

Aika, jonka muna-aines tarvitsee lämmetäkseen pastörointilämpö-tilaan, on mielellään niin lyhyt kuin mahdollista ja yleensä enintään 2 minuuttia, tarkoituksen mukaisesti 10-90 sekuntia, mieluummin 20 - 75 sekuntia ja erityisesti 30 - 60 sekuntia.

Muna-aines on edullista johtaa kuumennettuun viipymäastiaan oleellisesti heti, kun se saavuttaa pastörointilämpötilan. Vii-pymäastia on tarkoituksen mukaisesti esikuumennettu muna-aineksen pastörointilämpötilaan, esimerkiksi kuumavesivaipan avulla, ja myös edullisesti esipaineistettu alle toimintapaineen suuruiseen paineeseen steriilin inerttikaasun, esimerkiksi steriilin typpikaasun avulla.

Pastöroitumisen toteutuminen riippuu lämpötilasta ja viipymä-ajasta. Nämä parametrit ovat kääntäen verrannollisia. Valittu pastörointilämpötila riippuu sen vuoksi viipymäajasta viipymä-astiassa. Pastöroituminen voidaan esimerkiksi saavuttaa niinkin 3 79448 alhaisissa lämpötiloissa kuin noin 45°C:tta, mutta tämä vaatii noin 100 tunnin tai pidemmät viipymäajat, jotka eivät ole kaupallisesti houkuttelevia. Seuraavassa taulukossa on annettu erilaisille muna-aineksille sopivat pastörointilämpötilat eri pienimmillä viipymäajoilla:

Aika munan koko munan sokeroitu (min) valkuainen muna keltuainen koko muna

100 51°C 53°C 54°C 55°C

10 55°C 59°C 58°C 60°C

5 55,5°C 60°C 590C 61,5°C

2 57°C 62°C 61°C 64°C

1 59°C 63°C 64°C 65°C

-- -- - * ----- II.. I I

Aika sokeroitu suolattu suolattu (min) munankel- koko munankel- tuainen muna tuainen

100 56°C 58°C 61°C

10 61°C 64°C 68OC

5 61°C 65°C 70°C

2 65°C 68°C 74®C

1 66°C 70°C 76°C

Vaikka pastöroinnin aikaansaamiseksi voidaan käyttää korkeampia lämpötiloja tulisi lämpötilan olla niin alhainen ja viipymäajan niin lyhyen, että muna-aineksen olennainen koaguloituminen estyy.

Esipaineistamalla viipymäastia steriilillä inerttikaasulla on mahdollista saada erilaisille muna-aineksille vastaava viipymä- 4 79448 aika (t) käyttämällä samaa viipymäastiaa valitussa käytetyssä toimintapaineessa. Esipaine (Po) on viipymätilavuuden (Vprod), viipymäastian kokonaistilavuuden (Vo) ja toimintapaineen (Pop), joka astiassa pidetään pastöroinnin aikana, funktio. Se lasketaan seuraavasti:

Vprod

Po = Pop x (1 - -)

Vo

Muna-aineksen viipymäaika astiassa saadaan seuraavasta yhtälöstä:

Vprod t = - vo jossa V° on muna-aineksen vakiona pysyvä syöttönopeus.

Pastöroinnin jälkeen muna-aines johdetaan toiseen kaavintapin-taiseen lämmönvaihtimeen, joka tarkoituksen mukaisesti voi olla jäähdytetty kryogeenisella nesteellä, esimerkiksi nestemäisellä ammoniakilla, nestemäisellä hiilidioksidilla, nestemäisellä rikkidioksidilla tai edullisesti suoraan haihdutetulla freonilla. Jäähdytysaika on mielellään niin lvhyt kuin mahdollista eikä yleensä enempää kuin 2 min, parhaiten 0,5 - 1,5 min ja erityisesti 0,6 - 1,25 min. Muna-aines jäähdytetään parhaiten alle 7°C:een lämpötilaan. Jäähdytysaineen lämpötila on parhaiten vähintään 5°C:tta pienempi kuin lämpötila, johon muna-aines halutaan jäähdyttää.

Pastöroitua ja jäähdytettyä muna-ainesta voidaan sen jälkeen säilyttää, tarkoituksen mukaisesti steriileissä säiliöissä, joita jäähdytetään esimerkiksi jäävedellä. Muna-aines voidaan jälkeenpäin täyttää aseptisesti.

5 79448

Ennen menetelmän toteuttamista on välttämätöntä, kuten tavallista tällaisissa menetelmissä, puhdistaa ja steriloida laitteisto, esimerkiksi steriloimalla höyryllä tai steriloimalla kemiallisesti paikkojen puhdistamisen jälkeen. Höyrysteriloinnin jälkeen on laitteistojen kuumat sisäpinnat jäähdytettävä noin 60°C:eeseen käyttämällä tarkoituksen mukaisesti kylmää steriiliä vettä.

Seuraavassa on käsillä olevaa keksintöä havainnollistettu lähemmin esimerkin avulla ja viittaamalla seuraavaan piirustukseen, jossa kuvio 1 esittää kaaviollisesti menetelmässä käytettävää laitteistoa.

Laitteisto käsittää varastosäiliön 1, jota jäähdytetään jääve-dellä 2 ja joka on varustettu sekoittimella 3. Varastosäiliön 1 ja ensimmäisen kaavintapintaisen lämmönvaihtimen 5 välissä on annostelupumppu 4. Höyryllä kuumennettu ja moottorilla 6 varustettu lämmönvaihdin 5 on liitetty tarkkuusventtiiliin 7, paine-mittariin 8 ja kolmitiehanaan 9. Viipymäastia 10, jonka tilavuus on 12,2 litraa ja jossa on kuumavesivaippa 11, on varustettu painemittarilla 12. Toista kaavintapintaista lämmönvaih-dinta 13, jossa on moottori 14, jäähdytetään suoraan haihdutetulla freonilla. Tämä lämmönvaihdin 13 on liitetty vastapaine-venttiiliin 15 ja painemittarlin 16. Viimeksi sijaitsee kaksi steriiliä säiliötä 17, joita jäähdytetään jäävedellä 18 ja jotka on varustettu sekoittimilla 19. Näiden jäljessä on aseptinen täyttölaite 20.

Ennen munankeltuaisen pastörointia koko laitteisto puhdistetaan perinpohjaisesti. Tämän jälkeen läramönvaihtimet 5 ja 13, viipymäastia 10, vastapaineventtiili 15, säiliöt 17 ja täyttölaite 20 steriloidaan 30 minuutin ajan 110-120°C:11a höyryllä, minkä jälkeen laitteiston sisäpinnat jäähdytetään 60°C:een käyttämällä steriiliä vettä.

6 79448 Tämän sterilointivaiheen jälkeen viipymäastia 10 tehdään valmiiksi, so. se kuumennetaan 65°C:een vaipassa 11 kiertävän kuuman veden avulla ja esipaineistetaan steriilin typpikaasun avulla 150 kPa:n absoluuttiseen paineeseen.

Munankeltuainen pumpataan sen jälkeen annostelupumpun 4 avulla varastosäiliöstä 1 syöttönopeudella V 1 litra/minuutti lämmönvaihtimen 5 läpi, jota kuumennetaan 105°C:sella höyryllä.

Keltuainen johdetaan kolmitiehanan 9 avulla viipymäastian 10 ohi, kunnes saavutetaan 66°C:een pastörointilämpötila. Tänä aikana lämraönvaihtimessa 5 pidetään valittu toimintapaine (Pop) 2oo kPa tarkkuusventtiilin 7 avulla. Paineventtiili 8 näyttää tämän paineen. Tasapainoventtiili 15 asetetaan niin, että se aukeaa kahden 200 kPa:n toimintapaineessa. Paineventtiili 16 näyttää tämän paineen. Kuumennusaika lämmönvaihtimessa on 0,5 minuuttia.

Heti kun keltuaisen lämpötila pysyy vakiona 66°C:ssa käännetään kolmitiehana ja keltuainen alkaa täyttää viipymäastiaa 10.

Koska vastapaineventtiili 15 on yhä kiinni keltuainen painaa astiaan kaasua ja astia paine kasvaa. Hetkellä, jolloin paine nousee 200 kPa:n toimintapaineeseen, venttiili 15 aukeaa ja antaa pastöroidun keltuaisen kulkea toisen kaavintapintaisen lämmönvaihtimen 13 läpi. Viipymäastiassa 10 olevan keltuaisen tilavuus pysyy tästä hetkestä lähtien vakiona vastaten viipymä-tilavuutta Vprod. Näin varmistetaan 6 minuutin viipymäaika t.

Keltuainen jäähdytetään 0,9 minuutissa 6°C:seen lämmönvaihtimessa 13 ja sitä säilytetään sen jälkeen jäävedellä jäähdytetyissä säiliöissä 17, kunnes se täytetään aseptisesti täyttö-laitteessa 20.

Pastöroidulla munankeltuaisella oli erinomaiset bakteriologiset, organoleptiset ja funktionaaliset ominaisuudet.

Claims (6)

7 79448

1. Munien jatkuvatoiminen pastörointimenetelmä, tunnettu siitä, että muna-aineksen lämpötilan nostamiseksi pastörointi-lämpötilaan johdetaan nestemäinen muna-aines yli ilmakehän toimintapaineessa ensimmäisen kaavintapintaisen lämmönvaihtimen (5) läpi, minkä jälkeen se johdetaan kuumennettuun viipymäas-tiaan (10), joka on paineistettu steriilillä inerttikaasulla paineeseen, joka on alle toimintapaineen, ajaksi, joka takaa pastöroitumisen mutta joka on niin lyhyt, että tämä takaa ettei oleellisesti mitään koaguloitumista tapahdu, ja lopuksi toisen kaavinpintaisen lämmönvaihtimen (13) läpi, jossa se jäähdytetään alle 10°Ceen lämpötilaan alle 5 minuutin aikana.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen mentelmä, tunnettu siitä, että absoluuttinen toimintapaine on 150 - 250 kPa.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että aika, jonka nestemäinen muna-aines tarvitsee saavuttaakseen pastörointilämpötilan ensimmäisessä kaavinpin-taisessa lämmönvaihtimessa (5), on 30 - 60 sekuntia.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että viipymäastia (10) on etukäteen kuumennettu muna-aineksen pastörointilämpötilaan.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että paineen alainen muna-aines siirretään viipymäas-tiasta (10) toiseen kaavinpintaiseen lämmönvaihtimeen (13) kun paine viipymäastiassa (10) on sama kuin toimintapaine.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että toista kaavinpintaista lämmönvaihdinta (13) jäähdytetään suoraan haihdutetulla freonilla. 9 79448