NO131632B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte og emballasje

for varmebehandling av emballerte

matvarer.

Foreliggende oppfinnelse omfatter varmebehandling av emballerte matvarer. innen næringsmiddelindustrien finnes et ønske om å frem-by en emballasje som gjør det mulig å tilberede matvarene i sin emballasje uten at matvarens kvalitet forringes. Tilberedningen av matvarene skal kunne utføres på kortest mulig tid, samt helst være billig. Dessuten skal pakninger av alle ønskelige stør-relser kunne behandles.

Disse ønsker har ikke kunnet oppfylles på tilfredsstillende måte ved de hittil kjente fremgangsmåter for behandling av emballerte matvarer. De kjente fremgangsmåter omfatter hovedsakelig koking av pakningen i vann eller damp. Varmen tilføres gjennom varmeledning fra et omgivende varmere medium, og det oppstår en temperatur-gradient i matvaren. Dette kan medføre at temperaturen i matvarens sentrum ikke er tilstrekkelig høy når temperaturen på pakningens yttersider har nådd sitt tillatte maksimum. For at ikke matvaren skal skades må man derfor enten avbryte behandlingen før matvarens sentrum har nådd den ønskelige temperatur, eller senke temperaturen i det oppvarmende medium, hvorved behandlingstiden økes. Disse fak-torer begrenser i praksis de behandlede pakningers størrelse, slik at hittil har man bare kunnet behandle relativt små pakninger, f.eks. porsjonspakninger av mat for lunsjrestauranter, sykehus e.l., eller mindre hermetikkbokser, f.eks. på en kilo.

Formålet med oppfinnelsen er å oppfylle ovennevnte ønsker, og

dette oppnår man ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen som angitt i patentkrav 1.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen benyttes spesielt for sterilisering av matvarer der strømgjennomgangen opprettholdes for-trinnsvis kontinuerlig inntil matvarene har nådd steriliseringstemperatur. For matvarer som er beregnet for øyeblikkelig konsume-ering kan det være tilstrekkelig med koaguleringstemperatur, f.eks. ca. 70°C.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan med fordel utnyttes som et ferdigbehandlingstrinn for en innpakket matvare, som efter dette trinn umiddelbart tas ut av emballasjen, f.eks. for øyeblikkelig fortæring.

Både forbehandling og ferdigbehandling kan imidlertid ifølge oppfinnelsen skje i overensstemmelse med patentkrav 4.

Enballasjen kan enten være åpen eller lukket under strømbehandlingen. Hvis emballasjen er lukket, forenkles transport og behandling av

den i forbindelse med strømbehandlingen. Hvis pakningen steriliseres i lukket tilstand, behøver man ingen bakteriefri håndtering efter steriliseringen. Er emballasjen åpen under strømbehandlingen, overflødiggjøres de trykkregulerende midler som ellers behøves ved sterilisering av lukket pakning.

Emballasjen kan være lukket, eventuelt efter en første strøm-behandling, slik at sterilitet bibeholdes, og siden perforeres og plaseres i elektrolyttisk bad for str.ømbehandling. Som eksempel på en slik fremgangsmåte kan nevnes tilberedning av kjøtt-varer med forutgående frysetrinn.

Når strømbehandlingen skjer ved åpen emballasje, kan strømmen til-føres på den måte som beskrives i vedlagte patentkrav 6. Den ene elektrode hører her til den ytre strømkilde, mens den andre elektrode enten også kan tilhøre den ytre strømkilde, eller også kan være en del av selve emballasjen.

Hvis emballasjen er lukket under strømbehandlingen, skjer strøm-tilførselen enklest slik som beskrevet i vedlagte patentkrav 7.

Som følge av at elektrodene "utgjør en del av, eller er anbragt

i emballasjen, behøver ingen ytre elektrode føres inn gjennom emballasjens vegg og i kontakt med matvaren. Kontakten med den ytre strømkilde skjer gjennom kontaktflatene på emballasjen.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan også med fordel benyttes

for å tine dypfryste matvarer.

Ovennevnte forskjellige tilberednings- eller behandlingstrinn kan kombineres på en uvanlig måte eftersom selve emballasjen benyttes som tilberedningskar ved tilberedningen ifølge oppfinnelsen.

Et flertall forskjellige matvarer kan strømbehandles ifølge oppfinnelsen, og det blir nødvendig å variere forskjellige parametre i strømbehandlingen, som f.eks. spenning, strømstyrke og tid for å oppnå optimalt behandlingsresultat for hver enkelt matvare. I patentkrav 9 beskrives en utførelsesform av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, hvorved pakninger kan behandles på optimal måte, individuelt og helt automatisk.

Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan prosesstilberedning

av matvarer i ett emballeringstrinn, forenkles ved at emballasjen selv danner et tilberedningskar. Ved tilberedning av f.eks. næringsmiddelprodukter gjennomgår disse foruten rensning, vask, størrelsessortering og formgivning, også koking, avkjøling, emballering og sterilisering eller frysing. Derefter lagres og trans-

porteres matvaren, eventuelt i helt lukket tilstand under sterile forhold, for derefter å varmes, f.eks. ferdigkokes, ferdigbe-

handles, eventuelt efter forutgående opptining. Emballasjen kan være åpen eller fortsatt være lukket.

Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan både første oppvarming eller koking og sterilisering, samt etterfølgende eventuell opptining og ferdigvasrming eller ferdigkoking skje direkte i emballasjen. Emballasjen kan da være enten åpen eller lukket. Er emballasjen lukket, må det overtrykk som oppstår i denne, kompenseres ved et ytre overtrykk.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen skiller seg fra de hittil van-

lige fremgangsmåter på følgende punkter:

a) Varming av råproduktene og væsken har som regel hittil skjedd i et vanlig forvarmingsbad på løpende bånd. Dette forbehandlings-trinn elimineres ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. b) Koking av produktene skjer konvensjonelt i store dampoppvarmede kokekar. Steking skjer eventuelt på løpende bånd. Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen skjer denne tilberedning direkte i emballasjen. c) Sterilisering skjer konvensjonelt ved at den kokende vare av-kjøles, hvorefter den emballeres og plaseres i autoklav for oppvarming med damp ved en temperatur av ca. 115°C og 0,5-1,5 ato. Kondensvarmen i dampen oppvarmer emballasjen og dermed, ved ledning, matvarene. Pakningens indre må nå en temperatur på 110-115°C

for å ha oppnådd godkjent sterilisering. Dette begrenser i høy grad pakningenes størrelse. Dessuten begrenser den for varmeledning nødvendige tid pakningenes størrelse. Skal man kunne skjære ned tiden, må man øke temperaturen, hvilket medfører flere ulemper både for apparatur og produkt. Efter sterilisering avkjøles pakningen og transporteres til viderebefordring.

Sterilisering kan også skje i to trinn til 80-85°C med mellom-

liggende avkjøling.

Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan man med egnet fyllings-grad, elektrodeform og valg av egnet strømførende medium nå den konvensjonelle steriliseringstemperaturen 115°C uten overtrykk,

f.eks. ved tilberedning av poteter. Naturligvis kan temperaturen også nås ved overtrykk. Imidlertid kan en temperatur på ca. 85°C være tilstrekkelig for sterilisering hvis man kan garantere at denne temperatur oppnås tvers gjennom matvaren. Dette garanteres ved strømgjennomgangsbehandlingen ifølge oppfinnelsen. Heldigst er det om

kokings- og steriliseringstrinnet kombineres, ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen hersker ingen begrensning når det gjelder pakningenes størrelse, idet det ikke forekommer noen varmeledning, og en eventuell herav følgende tidsbegrensning altså ikke forekommer. Varmen genereres direkte i matvarene ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. Som eksempel på dette kan nevnes at man <y>ed konser-vering av poteter hittil har vært begrenset til en maksimal pak-ningsstørrelse på ca. 6 kilo. Pakninger på 9 kilo kan steriliseres under tvil, og pakninger på 12 kilo blir ufullstendig sterilisert. Ifølge oppfinnelsen kan man også behandle storforbrukerpakninger

på f.eks. 200 kilo.

En annen fordel ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er at det

er enkelt å oppnå sterilisering og temperatur opp til 115°C i pakningenes indre, selv om det omgivende medium ikke overstiger en temperatur på 100-103°C, ved f.eks. lett saltet vann ved atmosfærisk trykk.

d) Hvis pakningen efter koking skal fryses og siden tines, medfører fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen store fordeler, idet opptinings-tiden fra -20°C til 0°C kan skjæres ned fra f.eks. 20 minutter

(opptining i gryte på komfyr) til 3-4 minutter. Hvis opptiningen skal kombineres med varming eller koking, blir tidsbesparingen enda større, f.eks. for intervallet -2°c til +85°C fra 25 til 5 minutter. Dette eksempel gjelder dypfryst spinat i den minste nå solgte pakning. ved større pakninger blir tidsbesparelsen progressivt større. Virkningsgraden ved såvel opptining som tilberedning efter fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen blir meget større enn ved kjente fremgangsmåter. For å oppnå tilstrekkelig god elektrisk ledning i dypfryste matvarer, bør disse holde en viss salthetsgrad. is leder imidlertid dårlig og opptiningen kan frem-• skyndes om man anbringer et vannskikt rundt den dypfryste matvare

før spenningen kobles til.

e) ved konvensjonell tilberedning skjer ferdigkokningen eller eftervarmingen vanligvis i større eller mindre gryter. Dette med-fører ytterligere tidsspillende fremgangsmåter, idet matvarene må tømmes ut av sin emballasje, ut i et ekstra kar og fra dette transporteres til det sted hvor de skal konsumeres. Ifølge oppfinnelsen kan eftervarming og ferdigbehandling skje direkte i emballasjen, hvorved man oppnår en stor ekstra tidsbesparing og også sparer det ekstra kokekar.

Totalt oppnås følgende fordeler ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen: Varmegenereringen skjer direkte i matvarene og det foreligger derfor ikke noe varmeledningsbehov. Samme temperatur oppnås tvers gjennom matvaren omtrent samtidig, og temperatur-stigningen skjer meget raskere enn ved konvensjonelle fremgangsmåter med varmeledning, ved at matvarene selv inneholder salter m.m. som forhøyer deres væskers fordampningstemperatur, kan man oppnå høye temperaturer i matvarene uten at disse temperaturer holdes i omgivelsene. Pakningene kan gjøres meget store, idet steriliseringsmetoden gjør dette mulig. Hvis koking eller sterilisering skjer i åpen emballasje, kan dette behandlingstrinn følges av umiddelbar lukking av emballasjen med meget kort tidsintervall (noen sekunder), eventuelt i steril atmosfære.

Hensikten med oppfinnelsen er også å konstruere en emballasje

som er forsynt med minst én innvendig elektrode for å gjennom-føre fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. En slik emballasje har de karakteristiske trekk som er angitt i patentkrav 10. Hvis emballasjen bare har én elektrode, kan den gjennomgå strømbehand-lingen i åpen tilstand, hvorved en ytre elektrode innføres i den åpne emballasje, eller ved at emballasjen perforeres.

Når strømbehandlingen skjer med lukket emballasje, skal denne

ha de karakteristiske trekk som angitt i patentkrav 11.

Elektrodene er ifølge en utførelsesform av oppfinnelsen utført slik som beskrevet i patentkrav 12. Emballasjen kan herved fremstilles av en råvare, f.eks. i rulleform, som allerede er utstyrt med metallfolie eller et innlagt metallskikt som danner elektrodene.

Herved er det spesielt fordelaktig om emballasjen har de karakteristiske trekk som er angitt i krav 13. Det kreves da ingen ytterligere elektriske komponenter hos emballasjen.

Alternativt kan emballasjen utføres slik som angitt i patentkrav

14. Bare emballasjens bunn behøver å være elektrisk ledende dersom pakninge<n> strømbehandles i åpen tilstand og en ytre elektrode innføres i emballasjen. Hvis pakningen strømbehandles i lukket tilstand, skal både bunn og lokk være elektrisk ledende for tilkobling til en ytre strømkilde.

Best utføres emballasjen slik som angitt i patentkrav 15, som muliggjør automatisk, individuell, behandling av pakningene.

Pakningenes størrelse kan innen oppfinnelsens ramme varieres meget sterkt, og begrenses egentlig bare av den apparatur som er nød-vendig for strømbehandlingen av pakningene, samt elektrode-arrangementet. Elektrodeavstanden kan variere efter matvarenes art, og påkoblet spenning og strømstyrke. Avstand mellom lo mm og 500 mm har vist seg egnet. Elektrodeavstanden tilpasses slik at potensialgradienten i matvarepakningen holdes på passende nivå, mellom f.eks. 0,2 volt/mm og f.eks. 20 volt/mm. Emballasjen kan ha en hvilken som helst form.

Det strømledende medium kan utgjøres av et fast, ledende pulver,

en væske, som f.eks. vann, ledende gass eller vanndamp. Det strømledende medium kan tilføres emballasjen når matvaren pakkes eller efterpå, umiddelbart før strømbehandlingen.

Elektrodematerialet kan stort sett velges efter ønske, men bør velges slik at elektroden ikke reagerer med den emballerte matvare. Som egnet materiale kan nevnes tinn som legges som metallskikt på isolerende emballasjevegger eller klistres som ytterbelegg på

lokk og bunn av blikk.

Noen eksempler på emballasjer ifølge oppfinnelsen beskrives nær-mere nedenfor under henvisning til vedlagte skisse, der

Figur 1 viser et snitt gjennom en sirkulær boks med isolerende kappe 1 og bunn 3 samt lokk 5 av metall. Kappen 1 kan være av plat eller papp eller av metall, som isoleres med plastbelegg eller på annen måte. Gavlene 3, 5 har et indre overflatebelegg 7 av tinn eller annet materiale som ikke reagerer med den emballerte matvare. Alternativt kan gavlene være av isolerende materiale med metallbelegg både på inn- og utsiden. Ved emballering av matvarer i en slik emballasje kan en første strømbehandling skje med lokket 5 av. Figur 2 viser hvordan emballasjen, plasert på en elektrode 9 som således står i elektrisk forbindelse med emballasjens bunn 3, mens en øvre elektrode 11 på strømbehandlingsapparatet ved hjelp av en bevegelig arm 13, er nedsenket i den øverst åpne emballasje, slik at elektroden 11 berører elektrolytten, f.eks. lett-saltet vann, for strømbehandling av matvaren, i dette tilfelle poteter. Strømbehandlingen gjennomføres slik at potetene ferdigkokes og steriliseres. Bokslokket kan derefter settes på.

Når pakningen siden skal brukes, kobles begge dens gavler til en strømkilde og strømbehandling utføres på den måte som ønskes.

Alternativt kan strømbehandling for tilberedning og sterilisering av matvarene ved fabrikk skje med emballasjen lukket. Når pakningen siden skal brukes, kan matvarene oppvarmes på konvensjonell måte, eller ved strømbehandling i åpen eller lukket boks.

Figur 3 viser en annen form av emballasjen ifølge oppfinnelsen. Denne emballasje består av en plastpose fremstilt av plast med to pålagte metallskikt. Metallskiktene beskyttes av et isolerende belegg på visse steder, men ligger bare på de stiplede flatene 15 og 17 på emballasjens innside, samt på kontaktflatene 18 og 21 ved posens ender. Posen fremstilles av plastmateriale som er opp-rullet på ruller, og fylles med den ønskede matvare og lukkes derefter. Posen er myk og formbar. Efter transport og eventuell lagring plaseres posen i et strømbehandlingsapparat som gir posen ønsket form og kobler en strømkilde til de ytre kontaktflater 19 henholdsvis 21 for gjennomføring av strømbehandlingen.

Ifølge oppfinnelsen kan emballasjen utstyres med kodemerking som identifiserer innholdet og kan avleses av strømbehandlingsapparatet for styring av strømbehandlingen, slik at ønsket spenning, strøm-styrke og tid oppnås. Kodemerkingen kan foretas på forskjellige måter, f.eks. ved perforering av en flik av posen eller metalli-sering av boksen i kodemønster, ifølge figur 1.

Claims (15)

1. Fremgangsmåte ved varmebehandling av en emballert matvare ved hjelp av direkte elektrisk strømgjennomgang, karakterisert ved at strømgjennomgangsbehandlingen utføres mens matvaren befinner seg nedsenket i elektrolyttbad i sin emballasje, hvorved strømmen tilføres ved hjelp av minst to elektroder i be-røring med elektrolytten, og at strømgjennomgangsbehandlingen opprettholdes inntil matvaren har oppnådd den ønskede temperatur.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at strømbehandlingen opprettholdes inntil matvaren har oppnådd steriliseringstemperatur.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at varmebehandlingen ved strømgjennomgang utgjør et ferdigbehandlingstrinn.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved at den emballerte matvare steriliseres ved strømgjennomgangs-varmebehandling, lagres samt ferdigbehandles ved strømgjennom-gangs -varmebehandling.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 3 eller 4, karakterisert ved at en lukket emballasje perforeres og plaseres i en elektrolytt og derefter strømbehandles.

6. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 1-5, hvorved emballasjen er åpen under behandlingen, karakterisert ved at minst én av de for strømtilførselen nødvendige elektroder utgjør en del av et fra emballasjen adskilt strømforsyningsapparat og bringes i kontakt med emballasjen i og for strømtilførsel til denne.

7. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 1-5, karakterisert ved at strømmen tilføres ved hjelp av elektroder som er anordnet i emballasjen og som er forbundet med fra emballasjens utside tilgjengelige kontaktflater, som kobles til en ytre strøm-kilde.

8. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 3-7 ved behandling av en dypfryst matvare, karakterisert ved at matvaren tines ved hjelp av strømgjennomgangs-varmebehandling.

9. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 1-8, karakterisert ved at emballasjen kodemerkes i overensstemmelse med matvarens art og at kodemerkningen avleses i forbindelse med strømbehandlingen for styring av denne, f.eks. spenning, strømstyrke og tid for behandlingen.

10. Emballasje for gjennomføring av fremgangsmåten ifølge krav 1, karakterisert ved at emballasjen er forsynt med en på sin innside blottlagt første elektrode (3,5» 15,17) som gjenno"m en i emballasjen inngående strømforbindelse er forbundet med en på emballasjens utside beliggende kontaktflate (3, 5; 19,21) for tilkobling til en ytre strømkilde.

11. Emballasje ifølge krav 10, karakterisert ved at emballasjen foruten nevnte første elektrode, også er forsynt med en eller flere ytterligere elektroder (3,5» 15,17) blottlagt på emballasjens innside, og som står i forbindelse med hver sin ytre kontaktflate.

12. Emballasje ifølge krav 10 eller 11, karakterisert ved at elektrodene består av metallfolie eller pålagte metallskikt (15, 17) på en isolerende emballasjevegg (fig. 3).

13. Emballasje ifølge krav 12, karakterisert ved at metallfolien eller metallskiktet-også danner-str#m~l~edefe og ytre kontaktflater (19,21) for tilkobling til den ytre strøm-kilde.

14. Emballasje ifølge krav 10 eller 11, særlig en bokslignende emballasje, karakterisert ved at emballasjens bunn (3) og eventuelt lokk (5) er av metall og danner nevnte elektrode eller elektroder (fig. 1).

15. Emballasje ifølge et av kravene 10-14 for utførelse av fremgangsmåten ifølge krav 1 og 9, karakterisert ved at emballasjen er forsynt med kodemerking om den emballerte vares art, beregnet på å avleses av et strømbehandlingsapparat for styring av strømbehandlingen.