NL1001250C2 - Werkwijze en inrichting voor het behandelen van een vloeibaar eiprodukt. - Google Patents

Description

WERKWIJZE EN INRICHTING VOOR HET BEHANDELEN VAN EEN VLOEIBAAR EIPRODUKT

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het 5 behandelen van een vloeibaar eiprodukt, in hoofdzaak bestaande uit eiwit en/of eigeel, teneinde een lange houdbaarheid (extended shelf life "ESL") te verkrijgen, waarbij het eiprodukt een pasteurisatiebehandeling ondergaat waarbij het eiprodukt enige tijd, bijvoorbeeld enige minuten, 10 wordt gehouden op een temperatuur van meer dan ongeveer 60°C.

Het toepassen van een dergelijke pasteurisatiebehandeling is een algemeen bekende werkwijze die bijvoorbeeld be-15 schreven is in US-A-4,808,425. Volgens deze publikatie wordt een eiprodukt aan een temperatuur tussen 63°C en 72°C onderworpen gedurende een tijdsduur liggend tussen enkele seconden en ruim drie minuten. Het eiprodukt wordt door middel van een warmtewisselaar van het platentype verwarmd 20 tot de gewenste temperatuur en na voldoende tijd op die temperatuur te zijn gehouden wordt het eiprodukt afgekoeld tot een temperatuur beneden 10°C om vervolgens verpakt te worden. Volgens publikatie zal een intensievere warmtebehandeling coagulatie van het eiprodukt tot gevolg hebben, 25 met name zal het verlies aan oplosbaarheid van proteïne van meer dan 15% onacceptabel zijn. Het verlies aan functionele eigenschappen van het eiprodukt, dat volgens deze publikatie nog acceptabel is, zal echter de toepassingsmogelijkheden van het gepasteuriseerde eiprodukt aanzienlijk be-30 perken.

Hoewel met de bekende pasteurisatiebehandeling een redelijk houdbaar eiprodukt kan worden verkregen, afhankelijk van de kwaliteit van het uitgangsprodukt en de afstelling van de 35 behandelingsinstallatie, bestaat er behoefte aan een werkwijze voor het behandelen van een vloeibaar eiprodukt, waarbij door middel van een betrouwbare werkwijze een lang houdbaar eiprodukt kan worden verkregen, dat aan alle 1001250.

2 kwaliteitseisen voldoet en waarvan de functionele eigenschappen niet of nauwelijks zijn verminderd.

5 De uitvinding beoogt een werkwijze voor het behandelen van een vloeibaar eiprodukt, waarbij aan bovenstaande eisen wordt voldaan.

Hiertoe wordt volgens de uitvinding het eiprodukt tevens 10 onderworpen aan een kortstondige verhitting op een temperatuur van 78°C en bij voorkeur meer dan 80°C. Volgens een kenmerk van de uitvinding kan deze kortstondige verhitting minder dan 1,5 seconde duren, bij voorkeur minder dan 1 seconde, en meer bij voorkeur minder dan 0,6 seconde. 15

Uit onderzoek is gebleken dat wanneer de gebruikelijke pasteurisatiebehandeling van een eiprodukt wordt gecombineerd met een kortstondige verhitting tot een relatief hoge temperatuur een lang houdbaar eiprodukt wordt ver-20 kregen waarvan de functionele eigenschappen niet of nauwelijks zijn verminderd, terwijl een onverwacht hoge afdoding van bacteriën tot stand is gebracht.

In beginsel kan de kortstondige verhitting voor, tijdens af 25 na de bekende pasteurisatiebehandeling plaatsvinden, doch in een voorkeursuitvoering van de uitvinding vindt de kortstondige verhitting plaats voorafgaand aan genoemde pasteurisatiebehandeling. Daarmee zijn uitzonderlijk goede resultaten verkregen, zoals nog nader zal worden 30 be schreven.

Bij voorkeur is de temperatuurstijging voor de kortstondige verhitting zeer snel evenals de temperatuurdaling na de kortstondige verhitting, zodat de beoogde behandeling van 35 het eiprodukt in hoofdzaak plaatsvindt op de gewenste, relatief hoge temperatuur en het eiprodukt slechts korte tijd is onderworpen aan een lagere temperatuur die echter 1001250.

3 nog zodanig hoog is dat deze nadelige invloed op het eiprodukt kan hebben, zoals coagulatie.

Volgens een nader kenmerk van de uitvinding wordt althans 5 het laatste deel van de temperatuurstijging voor de kortstondige verhitting, over ten minste 30°C, bij voorkeur over meer dan 40°C, uitgevoerd in minder dan 1 seconde, bij voorkeur minder dan 0,6 seconde.

10 De temperatuurdaling na de kortstondige verhitting kan, volgens een verder kenmerk van de uitvinding, plaats vinden i over meer dan 30°C, bij voorkeur meer dan 40°C, en wel binnen een tijdsduur van 0,5 seconde, bij voorkeur 0,2 seconde.

15

Volgens een nader kenmerk van de uitvinding kan de kortstondige verhitting worden uitgevoerd door middel van steam infusion, waarbij wordt vermeden dat het eiprodukt in kontakt komt met een warm oppervlak van een vast materie, 20 zoals dat gebeurd in een gebruikelijke warmtewisselaar. Voorts kan de temperatuurdaling na de kortstondige verhitting worden uitgevoerd door middel van expansie van het eiprodukt.

25 Door toepassing van steam infusion, welke techniek op zichzelf bekend is, bijvoorbeeld uit WO-91/02185, waarin een zogenaamde valstróomverhitter is beschreven, wordt het eiprodukt zeer snel opgewarmd tot de gewenste temperatuur., welke temperatuur nauwkeurig instelbaar is en waarbij 30 temperatuurverschillen binnen het eiprodukt tot een minimum worden beperkt. Bovendien wordt kontakt tussen het eiprodukt en een vast, verwarmd oppervlak vermeden, welk kontakt verstorend op het proces zou werken.

35 Voor de snelle temperatuurdaling na de kortstondige verhitting wordt bij voorkeur een proces gebruikt dat bekend staat onder de term koud koken (Eng. flashing), 10 0 1 25 0.

4 waarbij de vloeistof expandeert onder het vrijkomen van waterdamp, waarbij de gewenste temperatuurverlaging plaatsvindt. Wanneer de "flash vessel" juist is afgesteld, kan de gewenste temperatuurverlaging zodanig plaatsvinden dat de 5 gewenste hoeveelheid water, die tijdens de steam infusion aan het eiprodukt is toegevoegd, weer aan het eiprodukt wordt onttrokken, terwijl voorts eventueel schuim van het eiprodukt teniet wordt gedaan door het breken van de schuimbelletjes als gevolg van de verdamping. Dit laatste, 10 het teniet doen gaan van het schuim, wordt bovendien bevorderd door mechanisch kontakt tussen het eiprodukt en de wand van de flash vessel.

In een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding wordt het 15 eiprodukt eerst op een temperatuur tussen 40°C en 60°C, bij voorkeur tussen 50°C en 55°C, gebracht voordat het eiprodukt de kortstondige verhitting ondergaat op de temperatuur van meer dan 78°C. Door deze voor-opwarming van het eiprodukt, die door middel van een gebruikelijke 20 warmtewisselaar kan plaatsvinden en waarbij gebruik kan worden gemaakt van de warmte die vrijkomt bij het in een later stadium afkoelen van het eiprodukt, kan een goede uitgangstemperatuur worden verkregen voor een snelle verhitting bij genoemde steam infusion, die plaatsvindt in een 25 valstroomverhitter.

De uitvinding heeft voorts betrekking op een inrichting voor het behandelen van een vloeibaar eiprodukt, in hoofdzaak bestaande uit eiwit en/of eigeel, teneinde een 30 lange houdbaarheid te verkrijgen, voorzien van middelen voor het pasteuriseren van het eiprodukt, met welke middelen het eiprodukt enige tijd, bijvoorbeeld enige minuten, kan worden gehouden op een temperatuur van meer dan ongeveer 60°C, welke inrichting volgens de uitvinding 35 wordt gekenmerkt door middelen voor het behandelen van het eiprodukt door middel van steam infusion voor het kortstondig verhitten van het eiprodukt op een hogere tempera- 1 0 0 1 25 0.

5 tuur en door een 'flash vessel' voor het laten expanderen van het kortstondig verhitte eiprodukt.

Volgens een kenmerk van de uitvinding bestaan de middelen 5 voor het toepassen van genoemde steam infusion uit een valstroomverhitter ("FSH") met een zodanige hoogte dat het eiprodukt een temperatuur aanneemt die minder dan 2°C afwijkt van de temperatuur van de stoom. Door deze geringe afwijking is het mogelijk de gewenste temperatuur van het 10 eiprodukt zeer nauwkeurig en betrouwbaar in te stellen, waarbij die temperatuur zo snel kan wordt bereikt dat de periode van constante temperatuur reeds tijdens het vallen van het eiprodukt aanvangt.

15 Volgens een nader kenmerk van de uitvinding is de wand van de steam infuser, op de plaats waar het eiprodukt in kon-takt kan komen met die wand, gekoeld, bij voorkeur door middel van ijswater. In de praktijk is gebleken dat het koelen van die wand van belang is voor een goede behande-20 ling van het eiprodukt.

Ter verduidelijking van de uitvinding zal, onder verwijzing naar de tekening, een uitvoeringsvoorbeeld van de werkwijze voor het behandelen van een eiprodukt worden beschreven.

25

Figuur 1 is een schematische weergave van een installatie voor het uitvoeren van de behandeling, en figuur 2 geeft grafisch het temperatuurverloop van het eiprodukt tijdens de behandeling weer.

30

In figuur 1 zijn slechts de hoofdcomponenten weergegeven, terwijl verdere componenten, waarvan het toepassen algemeen . bekend is, zoals meet- en regelapparatuur, niet zijn weergegeven.

In het uitvoeringsvoorbeeld bestaat het eiprodukt uit het vloeibare deel van een geheel ei, dat wil zeggen zowel het 1 0 0 1 250 .

35 6 eiwit als het eigeel, waarbij eventueel verdere toevoegingen aanwezig kunnen zijn zoals suikers of zout.

Volgens figuur 1 wordt door middel van leiding 1 het vloei-5 bare eiprodukt in tank 2 gebracht, waar het op een temperatuur van 2°C wordt gehouden totdat het eiprodukt door bediening van kraan 3 uit tank 2 wordt afgevoerd. Tijdens het verblijf in tank 2 wordt het eiprodukt gemengd door middel van roerorgaan 4 die door motor 5 wordt aan-10 gedreven, zodat een homogene vloeistof wordt verkregen. Na het verlaten van tank 2 wordt het eiprodukt door middel van pomp 6 naar warmtewisselaar 7 en vervolgens naar warmtewisselaar 8 geleid. In warmtewisselaar 7 vindt een eerste opwarming plaats door middel van warmte die onttrokken wordt 15 bij het afkoelen van het eiprodukt in een later stadium. In warmtewisselaar 8 vindt verdere opwarming tot 55°C plaats door warmteuitwisseling met een leiding 9 waardoorheen bijvoorbeeld warm water stroomt.

20 Na het verlaten van warmtewisselaar 8 wordt het eiprodukt met een temperatuur van 55°C naar de valstroomverhitter 10 geleid, waarin het eiprodukt door middel van steam infusion zeer snel tot een temperatuur van 85°C wordt verhit.

Daartoe wordt via leiding 28 stoom naar de valstroom-25 verhitter 10 toegevoerd. Valstroomverhitter 10 is beschreven in WO-91/02185, welke publikatie hier als ingelast moet worden beschouwd.

Binnen de valstroomverhitter 10 wordt het eiprodukt in 0,6 30 seconde op 85°C gebracht, waarna deze temperatuur 0,5 seconde wordt gehandhaafd. Voor een goede werking is het van belang dat zowel de temperatuurstijging als de bereikte temperatuur gelijkmatig in het eiprodukt aanwezig is, hetgeen de valstroomverhitter (10) bij een goede instelling 35 mogelijk maakt.

1001250.

7

De valstroomverhitter (10) is nabij de onderzijde voorzien van een dubbele wand zodat een ruimte 2 9 ontstaat waardoorheen een koelmiddel, bijvoorbeeld ijswater, kan worden geleid teneinde de wand op die plaats te koelen.

5

De afvoerkraan 11 van de valstroomverhitter 10 wordt zodanig geregeld dat het eiprodukt na de gewenste verblijfstijd in de valstroomverhitter 10 wordt afgevoerd naar de flash vessel 12 die is voorzien van een eerste kamer 13 en 10 een tweede kamer 14. Daarbij vindt in 0,1 seconde afkoeling tot 40°C plaats doordat het eiprodukt in kamer 13 expandeert doordat de druk in flash vessel 12 lager wordt gehouden dan de druk in de valstroomverhitter 10. Bij dit zogenaamde koudkookproces daalt de temperatuur en komt 15 waterdamp vrij. Bij voorkeur wordt de expansie zodanig ingesteld dat al het in de valstroomverhitter toegevoegde water weer uit het eiprodukt wordt verwijderd. Tevens is het van belang dat schuim dat eventueel in het eiprodukt is gevormd wordt verwijderd doordat enerzijds het eiprodukt 20 tegen de wand van de flash vessel 12 spat, terwijl anderzijds door het verdampingsproces van het water de aanwezige belletjes breken.

De onttrokken waterdamp wordt gecondenseerd in de condensa-25 tor 16, die voorzien is van een koelspiraal 17, bijvoorbeeld een leiding waardoorheen koud water stroomt. De lage druk in de flash vessel 12 wordt in stand gehouden door middel van vacuümpomp 18, terwijl het gecondenseerde water wordt afgevoerd door leiding 19. Het eiprodukt dat niet via 30 leiding 15 de flash kamer 13 heeft verlaten, verlaat de flash vessel via kamer 14 en leiding 20. Het eiprodukt wordt door middel van vloeistofpomp 21 verder gepomd, terwijl het een temperatuur heeft van 40°C.

35 Het eiprodukt wordt vervolgens naar warmtewisselaar 22 geleid om te worden opgewarmd tot een temperatuur tussen 60 en 65°C, en wel door middel van warm water dat door leiding 1 0 0 1 2 5 C .

8 23 stroomt. Daarna stroomt het eiprodukt in een goed geïsoleerde leiding 27, waarvan de totale inhoud, in relatie met het debiet, bepalend is voor de verblijfstijd van het ei-5 produkt op genoemde temperatuur tussen 60°C en 65°C. Dit deel van de behandeling komt overeen met de bekende, en algemeen toegepaste pasteurisatiebehandeling van een vloeistof.

10 Vervolgens stroomt het eiprodukt naar achtereenvolgens warmtewisselaar 7 en warmtewisselaar 24. In warmtewisselaar 7 wordt warmte uitgewisseld met het eiprodukt dat vanaf 2°C moet worden opgewarmd, zodat de hoeveelheid warmte die verloren gaat wordt beperkt. In warmtewisselaar 24 vindt 15 een verdere afkoeling plaats naar 2°C door middel van de uitwisseling met koud water dat door leiding 25 stroomt.

Vervolgens wordt het behandelde eiprodukt door middel van leiding 26 bijvoorbeeld geleid naar een machine die het 20 eiprodukt verpakt in gewenste hoeveelheden. Het zodanig behandelde en verpakte eiprodukt heeft een lange houdbaarheid en een zeer goede kwaliteit.

In figuur 2 is het temperatuurverloop van het eiprodukt 25 gedurende het behandelingsproces volgens het uitvoerings-voorbeeld weergegeven. Op de verticale as is de temperatuur in °C afgezet en op de horizontale as de tijd in seconden. De tijdsperioden van de verschillende behandelingsstappen zijn aangegeven met de letters A tot en met I.

30

Nadat het eiprodukt tank 2 heeft verlaten en door middel van pomp 6 naar warmtewisselaar 7 wordt geleid begint op tijdstip 0 de opwarming in achtereenvolgens warmtewisselaar 7 en warmtewisselaar 8. Warmtewisselaar 7 heeft een zoda-35 nige inhoud dat het eiprodukt daarin 34 seconden verblijft (periode A) terwijl warmte wordt uitgewisseld met het eiprodukt dat in het laatste deel van de behandeling wordt 1 0 0 1 250· 9 afgekoeld. Hierbij wordt het eiprodukt opgewarmd tot een temperatuur van 45°C.

Vervolgens verblijft het eiprodukt 16 seconden (periode B) 5 in warmtewisselaar 8, waarbij het eiprodukt verder wordt opgewarmd tot 55°C. Met deze temperatuur wordt het eiprodukt, na 50 seconden (perioden A en B) vanaf het tijdstip 0, in de valstroomverhitter gebracht waar het wordt opgewarmd tot 85°C en wel in 0,6 seconde (periode C). 10 Na 0,5 seconde (tijdsperiode D) op deze temperatuur te zijn gehouden daalt de temperatuur van het eiprodukt in 0,1 seconde (periode E) naar 40°C door het expanderen in de flash vessel 12. Hierna vindt in warmtewisselaar 22 opnieuw verwarming plaats waarbij het eiprodukt in 19 seconden 15 (periode F) opwarmt tot een temperatuur van 65°C, welke temperatuur enige minuten wordt aangehouden. In het uit-voeringsvoorbeeld is deze periode 5 minuten (periode G).

Het eiprodukt stroomt daarbij door een goed geïsoleerde leiding 27 die voldoende inhoud heeft om de gewenste 20 tijdsduur te realiseren.

Na deze pasteurisatiebehandeling vindt afkoeling plaats gedurende 36 seconde (periode H) en wel in warmtewisselaar 7 waarbij warmte wordt uitgewisseld met het eiprodukt dat 25 moet worden opgewarmd. Een verdere afkoeling naar 2°C vindt plaats in warmtewisselaar 24 gedurende 14 seconde (periode I) .

Het in dit uitvoeringsvoorbeeld beschreven proces blijkt 30 een eiprodukt met een zeer hoge kwaliteit op te leveren zowel wat betreft de smaak, de houdbaarheid, als alle andere functionele eigenschappen. Voorts blijkt de toegepaste werkwijze zeer betrouwbaar te zijn, dat wil zeggen dat relatief kleine verstoringen in het proces nauwelijks 35 invloed hebben op de kwaliteit van het behandelde eiprodukt .

1001250.

10

Er zijn een aantal proeven uitgevoerd bij diverse tijd/tem-peratuur combinaties, onder meer overeenkomstig de in het uitvoeringsvoorbeeld beschreven werkwijze. Bij die proef is een batch eiprodukt, dat in hoofdzaak bestond uit gemengd 5 eigeel en eiwit, van 5.000 liter behandeld met een debiet van 2.000 liter per uur. Aansluitend aan de behandeling werd het gepasteuriseerde eiprodukt aseptisch verpakt in een aantal verpakkingen, die op een temperatuur van ongeveer 3°C werden bewaard.

10

Het uitgangsprodukt had een vaste stof percentage van 23,2% (± 0,5), een opklopbaarheid (Eng. whippability) van 0,19 (zijnde de soortelijke massa in gram/cm3 van 250 gram heelei plus 125 gram suiker opgeklopt in een Hobart N50 mixer 15 gedurende 10 minuten op een temperatuur van ongeveer 22°C) en een viscositeit van 11 cps (± 1). Verdere specificatie: Kiemcijfer :210.000 kiemen per gram

Coliforme bacteriën : 5.000 per gram

Bacillus cereus : 800 per gram 20 Streptococcen : 4.000 per gram

Staphylococcus aureus : 60 per gram

Gisten 1000 per gram

Schimmels : 300 per gram E-coli : pos. per 10 gram 25 Salmonella : pos. per 25 gram

Gedurende 10 weken werd wekelijks een verpakking opengemaakt en de inhoud onderzocht met telkens het volgende resultaat: 30 Kiemcijfer : < 1000 per gram

Coliforme bacteriën : < 10 per gram

Bacillus cereus : < 10 per gram

Streptococcen : < 10 per gram

Staphylococcus aureus : < 100 per gram 35 Gisten : < 10 per gram

Schimmels : < 10 per gram E-coli : neg. per 10 gram 1001250.

11

Salmonella : neg. per 25 gram

Listeria monocytogenes : neg. per 25 gram

Sulfiet reducerende bacteriën : < 10 per gram 5 De functionele en fysische eigenschappen van het behandelde eiprodukt bleken vrijwel ongewijzigd te zijn.

1001250.

Claims (10)

1. Werkwijze voor het behandelen van een vloeibaar eipro-5 dukt, in hoofdzaak bestaande uit eiwit en/of eigeel, teneinde een lange houdbaarheid (extended shelf life, "ESL") te verkrijgen, waarbij het eiprodukt een pasteurisatiebehandeling ondergaat waarbij het eiprodukt enige tijd, bijvoorbeeld enige minuten, wordt 10 gehouden op een temperatuur van meer dan 60°C, met het kenmerk, dat het eiprodukt tevens wordt onderworpen aan een kortstondige verhitting op een temperatuur van meer dan 78°C, bij voorkeur meer dan 80°C.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat genoemde kortstondige verhitting maximaal 1,5 seconde, en bij voorkeur minder dan 1 seconde, duurt en/of bij een temperatuur van meer dan 85°C plaatsvindt.

3. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de kortstondige verhitting plaats vindt voorafgaand aan genoemde pasteurisatiebehandeling.

4. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat bij de kortstondige verhitting althans het laatste deel van de temperatuurstijging, over tenminste 30°C, bij voorkeur over meer dan 40°C, plaatsvindt in minder dan 1 seconde, bij voorkeur 30 minder dan 0,6 seconde. 1 1 0 0 1 250 . Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat na de kortstondige verhitting een temperatuurdaling van meer dan 35 30°C, bij voorkeur over meer dan 40°C, plaats vindt binnen een tijdsduur van 0,5 seconde, bij voorkeur 0,2 seconde.

6. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de kortstondige verhitting wordt uitgevoerd door middel van 'steam infusion', waarbij wordt vermeden dat het eiprodukt in kontakt komt met 5 een warm oppervlak van een vaste materie.

7. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de temperatuurdaling na de kortstondige verhitting wordt uitgevoerd door middel 10 van expansie van het eiprodukt.

8. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het eiprodukt eerst op een temperatuur tussen 40 °C en 60°C, bij voorkeur 15 tussen 50°C en 55°C, wordt gebracht, voordat de kortstondige verhitting van het eiprodukt plaatsvindt.

9. Inrichting voor het behandelen van een vloeibaar 20 eiprodukt, in hoofdzaak bestaande uit eiwit en/of eigeel, teneinde een lange houdbaarheid te verkrijgen, voorzien van middelen voor het pasteuriseren van het eiprodukt waarmee het eiprodukt enige tijd, bijvoorbeeld enige minuten, kan worden gehouden op een 25 temperatuur van meer dan 60°C, gekenmerkt door een 'steam infuser' voor het kortstondig verhitten van het eiprodukt op een hogere temperatuur en door een 'flash vessel' voor het expanderen van het kortstondig verhitte eiprodukt. 30

10. Inrichting volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat de 'steam infuser' een valstroomverhitter is met een zodanige hoogte dat het eiprodukt een temperatuur aanneemt die minder dan 2°C afwijkt van de temperatuur 35 van de stoom. 1 0 0 1 250 ·

11. Inrichting volgens conclusie 9 of 10, met het kenmerk, dat de wand van de 'steam infuser', op de plaats waar het eiprodukt in kontakt kan komen met die wand, 5 gekoeld wordt, bij voorkeur door middel van ijswater. 1001250·