NO148541B - Fremgangsmaate for fremstilling og pakking av et matvareprodukt - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for fremstilling og pakking av et varmestabilt matvare-produkt med fast konsistens og god holdbarhet.

En stor del av den fisk som fanges for nærværende

fiskes ved hjelp av fiskefartøyer som har sin virksomhet langt ute i havet og samarbeider med moderfartøyer som er forsynt med maskiner og utstyr for rensing, filetering og dypfrysing av fisk samt tilvirkning av fiskeprodukter nedlagt på boks. En stor del av den fisk som fanges går imidlertid tapt som renseavfall og en betraktelig

.del av fangsten utnyttes ikke i det hele tatt eller

anvendes for tilvirkning av dyrefor i form av fiskemel.

Store mengder av såkalt krill (euphausiacea), som er en rekeart av familien Crustacea som opptrer i havet, fremfor alt i arktiske farvann, i enormt store stimer, er også gjen-stand for fangst. Krill er meget proteinrik og den eksi-sterende proteinmangeT* i verden kunne i stor utstrekning overvinnes hvis protein fra krill og fisk kunne gjøres anvendbar på hensiktsmessig måte. Ved siden av krill foreligger det muligheter for fangst av store mengder musling, blekksprut og plankton som for nærværende ikke utnyttes.

Som nevnt ovenfor, vil det være kjent at fisk eller

krill kan omformes til fiskemel som er meget proteinrik,

men det har vist seg vanskelig å anvende dette fiskemel som menneskeføde, da blant annet dets smak ikke er tilstrekkelig tiltrekkende, således at størsteparten av det fremstilte fiskemel anvendes som dyrefor.

Det foreligger således et stort behov for utnyttelse av f.eks. krill og fisk som ikke direkte kan anvendes som føde, til fremstilling av billig føde med innhold av protein som har god holdbarhet og godtagbar smak. Et sådant nærings-middel må fremstilles, steriliseres og pakkes i bakteriesikre pakninger, for derved å oppnå den nødvendige holdbarhet for transport og fordeling av sådanne matvarer til f.eks. utviklingslandene hvor det foreligger stor mangel på føde med stort proteininnhold, men hvor det ikke foreligger midler for fordeling og lagring av matvarer i nedkjølt eller frosset tilstand. Det er kjent i emballasjeteknikken at sterilisert melk kan pakkes ved hjelp av automatiske emballasjemaskiner under aseptiske forhold i bakteriesikre pakker som er tilvirket av et pakningsmaterial som består av plastbelagt papir. Disse pakninger er meget billige i fremstilling og dessuten lette, hvilket betyr at trans-portomkostningene blir lave. Produkter som skal pakkes ved hjelp av de ovenfor angitte automatiske emballasjemaskiner må hovedsakelig foreligge i flytende eller halvflytende form, selv om produktet kan inneholde en liten mengde faste bestanddeler, og det er derfor nødvendig å behandle vedkommende produkt på sådan måte at det vil bli flytende eller halvflytende før emballasjeprosessen.

Et annet problem er at det således pakkede produkt atter

bør gå over i fast tilstand i emballasjen og at denne faste tilstand er varmestabil, hvilket betyr at det produkt som tas ut fra pakken ikke vil smelte eller på annen måte gå over til flytende tilstand, når det utsettes for varme.

På denne bakgrunn av kjent teknikk er det et formål for oppfinnelsen å angi en fremgangsmåte for fremstilling og aseptisk pakning av steriliserte matvarer, således at rå-stoffer som nå går ti-1 spille eller anvendes på uhensikts-messig måte, kan utnyttes.som næringsmidler for mennesker.

Oppfinnelsen gjelder således en fremgangsmåte for fremstilling og pakking av et varmestabilt matvareprodukt med fast konsistens og god holdbarhet, ut i fra krill eller fisk, idet fremgangsmåtens særtrekk består i at: a) krill eller fisk brytes ned mekanisk og/eller enzymatisk til partikler med størrelse mindre enn 5 mm og fortrinnsvis mindre enn 1 mm, slik at det dannes en hovedsakelig homogen, flytende eller halvflytende masse, b) den flytende eller halvflytende masse varmes opp til en temperatur over 120°C, fortrinnsvis 140°C, i 4-60

sekunder, således at produktet bli sterilt og dets

proteiner i det minste delvis bringes tii å koagulere,

c) det koagulerte produkt nedkjøles til en temperatur under koaguleringstemperaturen for proteinene og

homogeniseres igjen til flytende eller halvflytende konsistens, og d) det steriliserte og homogeniserte produkt pakkes under aseptiske forhold i bakterietett emballasje.

Oppfinnelsen vil nå bli nærmere beskrevet under henvisning til den vedføyde skjematiske tegning som viser et prosess-diagram for utførelse av oppfinnelsens fremgangsmåte.

I dette diagram er en oppsamlings- eller blandetank merket med 1, utstyr for finfordeling (oppmaling) og homogeni-sering av råmaterialet er angitt ved 3 og en rørledning mellom blande- eller oppsamlingstanken 1 og homogeni seringsutstyret 3 er merket med henvisningstallet 2. Videre angir henvisningstallet 4 et varmesteriliserings-apparat, henvisningstallet 5 homogeniserings- og måleutstyr samt henvisningstallet 9 en emballasjemaskin. Homogeni-seringsapparatene 3 og 5 er i foreliggende tilfelle ut-styrt med mekaniske finfordelingsverk, henholdsvis 6 og 7, og emballasjemaskinen 9 har en forrådsrull 10 av pakningsmaterialet, hvorfra det rulles av en materialbane II som formes til et rør 12, som steriliseres og deretter fylles med innhold fra fylningsrørene, henholdsvis 8 og 14, hvoretter et passende ferdigpakket røravsnitt avtettes og formes til en lukket bakterietett emballasje for pakker 13 med det ferdig fremstilte matvareprodukt.

Det er nå hensikten at det utstyr som er vist i figuren skal plasseres ombord i de tidligere nevnte moderskip som følger og betjener et stort antall fiskefartøyer, således at de råmaterialer som skal behandles, kontinuerlig kan tilføres blandetanken 1. Det er imidlertid også

mulig å fryse ned den krill eller fisk som tas opp av

fiskefartøyene, således at den hensiktsmessig kan transporteres til et sted i land hvor det nødvendige behandlings- og emballasjeutstyr befinner seg. Rå-materialene kan f.eks. utgjøres av krill, som fanges i store mengder, men som råvare kan også anvendes renset eller urenset fisk som av en eller annen grunn ikke er anvendt for dypfrysing eller hermetisk nedlegging,

samt avfall fra fiskeriene, særlig fra mager, filetert fisk, blekksprut, musling etc. Den beskrevne prosess tar imidlertid hovedsakelig sikte på å' anvende krill som det viktigste råmaterial, og en viktig fordel ved krill som råmaterial er at hele dyret kan anvendes, hvilket gjør det unødvendig å rense eller avskalle krill. Krillens skall og skjelett kan males til kolloidal form

og krillens øyne inneholder en rød fargesubstans som vil gi produktet en tiltalende lyserød farge.

Fra blandetanken 1 overføres råmaterialet, som i foreliggende tilfelle hovedsakelig utgjøres av krill sammen med noe saltvann, gjennom et forholdsvis tykt rør 2 til et homogeniseringskammer 3, hvor råmaterialet behandles mekanisk og brytes ned til små bestanddeler som ikke overskrider 5 mm i størrelse og fortrinnsvis ikke er større enn 1 mm,

og i visse tilfeller foretrekkes det faktisk å male krill til kolloidal form (partikkelstørrelse mindre enn 100Å).

I visse tilfeller kan det være hensiktsmessig, ved siden av den mekaniske behandling, å bryte ned materialet ved hjelp av kjemiske (enzymatiske) midler, og i dette tilfellet tilsettes et passende enzym allerede i blandetanken. I homogeniseringskammeret 3 omformes produktet til en væske eller halvflytende masse som kan kondisjoneres på for-skjellige måter. For å forbedre steriliseringsresultatet er det mulig f.eks. å tilsette en sur substans hvis blandingens pH-verdi er for høy. Syre-substansen tilsettes da i en sådan mengde at blandingens pH-verdi nedsettes til 7 eller mindre. Det er også tenkelig at pH-verdien av blandingen kan være for lav, og i dette tilfellet kondisjoneres blandingen hensiktsmessig ved tilsetning av en basisk substans. Umiddelbart før varmebehandlingen av den homogeniserte masse kan det også være hensiktsmessig å tilsette et vann-absorberende karbohydrat,

f.eks. grovmalt ris, idet karbohydratet tilsettes så sent i prosessen at dets væske-absorberingsevne ikke fullt ut kan utnyttes før selve pakkingen.

Det således homogeniserte og kondisjonerte råmaterial innføres i et steriliseringsapparat 4, hvor det flytende eller halvflytende produkt oppvarmes .til en temperatur over 120°C, fortrinnsvis over 140°C, i minst 4 sekunder, og i visse apparater opptil 30-50 sekunder. For å oppnå

full sterilitet er det viktig at alle deler av produkter oppvarmes til tilstrekkelig høy temperatur i tilstrekkelig lang tid, hvilket betyr at behandlingens varighet må tilpasses størrelsen av de enkelte partikler i det flytende eller halvflytende produkt, og behandlingstiden kan derfor variere mellom 4 og 60 sekunder.

Ved siden av steriliseringen av produktet finner det under varmebehandlingen også sted en koagulering av proteinene i produktet, hvilket får produktet helt eller delvis til å anta en mer fast konsistens etter varmebehandlingen.

Da det er ønskelig at produktet skal være flytende eller halvflytende i forbindelse med pakkingen, overføres det steriliserte produkt til et nytt homogeniseringsapparat 5, hvori produktet under aseptiske betingelser atter utsettes for mekanisk homogeniseringsbehandling slik at det blir flytende eller halvflytende og partiklene males til kolloidal størrelse, hvorpå produktet føres gjennom rørledningen 8 til emballasjemaskinen. Hvis produktet før steriliseringen er blitt kondisjonert ved tilsats av en syre-substans for å senke produktets pH-verdi, kan pIT— verdien før selve pakkingen.atter økes ved tilsats av basisk substans som kan fremme koaguleringen av produktet etter pakkingen. I emballasjemaskinen formes en bane av plastbelagt papir, som rulles av forrådsrullen 10 til et rør ved at banens lengdekanter sammenføyes ved sveising av plastbelegget langs kantområder som ligger an mot hverandre, ved hjelp av varme og trykk. Det så-

ledes formede rør 12 steriliseres innvendig ved at et kjemisk steriliseringsmiddel, f.eks. hydrogen-peroksyd, påføres banen 11 på forhånd og deretter opphetes og for-dampes ved oppvarming av de indre vegger av røret 12

ved hjelp av et varmestrålende element som føres inn i røret. Ved den kombinerte virkning av varme og hydrogen-peroksyd drepes alle bakterier på pakningsmaterialet langs innsiden av røret 12, hvorpå det steriliserte produkt,

som tilføres gjennom rørledningen 8, fylles i paknings-røret, som derpå avtettes ved hjelp av trykk og varme langs påfølgende smale tetningsstriper på tvers av rørets lengdeakse, således at det steriliserte produkt lukkes inne i den steriliserte emballasje på bakteriesikker måte.

De røravsnitt som adskilles ved hjelp av de tversgående tetningsstriper, kan fjernes fra resten av emballasjerøret ved å skjære gjennom tetningssonen, hvorpå nevnte adskilte rørpartier kan formes til pakker 13, f.eks. i form av parallellepipeder eller tetraedere. Hvis det ønskes at det pakkede produkt skal inneholde større stykker av f.eks. fisk, kan sådanne fiskestykker steriliseres separat og derpå tilføres røret 13 i porsjoner gjennom et spesielt fylningsrør 14, samt porsjoneres ut på sådan måte at en passende mengde fiskestykker vil befinne seg i hver pakke-enhet.

Pakkene 13 inneholder nå et flytende eller halvflytende produkt, som imidlertid under lagringsperioden bringes til.

å stivne og anta halvfast eller fast konsistens, et visst gassinnhold i det halvflytende produkt kan frembringe boble-dannelser i det faste produkt. Forandringen i konsistens kan opptre på grunn av væskeabsorberende organiske for-bindelser, f.eks. grovmalt ris, som tar opp fuktighet under svelning, samtidig som proteinet i produktet atter koagulerer. For ytterligere økning av fastheten av det pakkede produkt kan spesielle koagulerings-substanser, f.eks. gelatin, tilsettes, men disse substanser må steriliseres separat

for å unngå infeksjon av pakkenes innhold, hvis de tilsettes etter steriliseringsprosessen.

Pakkene 13 inneholder nå et produkt med høyt proteininnhold og en behagelig smak takket være passende smakstilsetninger. Produktet kan holde seg flere måneder, hvorunder det på grunn av de ovenfor nevnte koagulerings-midler og karbohydrater stivner i pakken til en fast eller halvfast masse. Den tid dét tar for det halvflytende produkt å stivne i pakken avhenger av mange faktorer, f.eks. den naturlige koagulering av produktet, mengden av væskeabsorbernde karbohydrater etc, men som tilnærmede verdier kan angis 2 timer til 3 dager.

Det vil således være mulig å beholde og transportere det steriliserte og aseptisk pakkede produkt i sin emballasje, uten at spesiell kjøling er nødvendig, hvilket betyr at produktet, som er billig og meget proteinrikt, kan anvendes i utviklingsland lang tid etter selve pakkingen, mens fremstillingen og pakkingen av produktet kan finne sted umiddelbart etter at råmaterialet er tilgjengelig. Det tidligere nevnte råmaterial, som f.eks. kan utgjøres av krill, behøver ikke, som ovenfor angitt, behandles i fersk tilstand umiddelbart etter fangsten, idet det meget vel kan tenkes at råmaterialet varmebehandles separat eller også dypfryses for senere utnyttelse i samsvar med foreliggende oppfinnelse.

Det bør merkes at de viktigste kjennetegnende egenskaper for det sterile matvareprodukt som fremstilles og pakkes i henhold til oppfinnelsen er følgende:

a) smaken,

b) fargen,

c) konsistensen og strukturen, og

d) tillagingsegenskapene (f.eks. varmebestandigheten).

a) Smaken kan varieres og forbedres innenfor forholdsvis vide grenser ved tilsats av krydder eller andre smak-settende substanser. Hvis imidlertid det anvendte råmaterial har en dominerende "basis"-smak, f.eks.

en bitter smak, vil det være vanskelig å fjerne en sådan dominerende smakskomponent. Krillen har imidlertid ingen sådan dominerende smak og det er derfor vanlig-vis lett å gi den ønskede smaksnyanse til et matvare-produkt som er fremstilt på grunnlag av krill. Det bør bemerkes at hele krillen, innbefattet skall, hode etc, kan anvendes uten vanskeligheter med hensyn til smaken av det fremstilte matvareprodukt.

b) Fargen av et matvareprodukt av den beskrevede art er meget viktig, og det vil være kjent at fiskeprodukter

av forskjellig slag for det meste er hvite eller i det minste meget "bleke". Andre slags råmaterialer, slik som f.eks. reker, vil gi et brunaktig produkt, som for det meste ansees som alt for mørkt.

Matvareproduktets farge kan naturligvis forbedres ved kunstig farging, men da kunstig farging av matvarer er for-budt i visse land og et sådant forbud også er på tale i andre land, er det å foretrekke at kunstig farging unngås.

Krill behandlet i samsvar med foreliggende oppfinnelse vil gi produktet en behagelig lyserød farge, som skriver seg fra et naturlig fargestoff i krillens øyne. Fargen av et produkt som er basert på "hel krill" er følgelig bedre enn av et produkt fremstilt bare på grunnlag av krillens haleparti, da den lyserøde farge hovedsakelig skriver seg fra krillens øyne.

c) Konsistensen og strukturen av produktet er meget viktig, og som nevnt ovenfor er et av de problemer som løses

ved foreliggende oppfinnelse, at produktet foreligger i flytende form under pakningsprosessen, men i fast form

ved bruk. Konsistensen skal være slik at produktets "formstabilitet" bibeholdes når produktet fjernes fra emballasjen og ikke lenger understøttes av denne. Produktet skal med andre ord koagulere i pakken etter pakningsprosessen, Denne koaguleringsprosess er i det minste delvis en naturlig prosess, da proteinpartiklene i det finmalte produkt har en naturlig tendens til å

hefte seg til hverandre (koagulere) når produktet etter pakningsprosessen faller til ro i pakken. Denne koaguleringsprosess kan påskyndes og forsterkes ved hjelp av tilsatser som gelatin eller hygroskopisk material,

slik som rismel eller andre vann-absorberende karbohydrater. Krillen inneholder tilstrekkelig mengde protein for koagulering av produktet på sådan måte at produktet vil gå over i fast form uten tilsatser at nevnt art,

men sådanne tilsatser kan tilføres for å forbedre konsistensen .

Produktets struktur eller tekstur kan forbedres ved å innføre små gassbobler i det flytende eller halvflytende produkt, idet sådanne gassbobler vil gi det størknede produkt en pastalignende "fyldig" struktur. De nevnte gassbobler kan dannes i selve produktet hvis dette avgir gass under størkningsprosessen, men for å oppnå den ønskede "gassboblestruktur" er det en bedre fremgangsmåte å tilføres gass (sterilisert gass) til homogeniseringsapparatet og maleverket 7 gjennom røret 15, som inneholder et sterilt filter 10. I homogeniseringsapparatet 7 blir den tilførte gass grundig blandet med produktet, som er gjort flytende i dette apparat. Gassen vil fordele seg i produktet som små bobler og delvis bli oppløst i det vann som frigjøres når krillen males til kolloidale partikler. Når det flytende eller halvflytende produkt pakkes, vil gassboblene bli innesluttet i produktet når dette antar fast form og på denne måte oppnås den pastalignende struktur. Det er mulig å anvende luft som den gass som blandes

med produktet, men det er også mulig å bruke andre gassarter slik som nitrogen eller karbondioksyd. d) Tillagningsegenskapene har delvis sammenheng med de øvrige egenskaper som er omtalt ovenfor, da farge,

smak og lignende ikke skal ødelegges når produktet kokes, stekes eller tilberedes på annen måte.

En annen viktig egenskap i denne forbindelse er den

såkalte "varmestabilitet" eller "varmebestandighet".

Det er allerede påpekt at det er viktig at produktets konsistens er stabil, hvilket betyr at produktet skal kunne oppvarmes uten smelting. "Krillkaken" skal med andre ord ikke smelte eller flyte ut i stekepannen når den tilberedes. Hvis størkningen av produktet helt og holdent var basert på gelatin eller lignende tilsatser, ville produktet uten tvil smelte når det ble utsatt for varme, mens en naturlig koagulering av proteinene og også størkning ved hjelp av vannabsorberende midler vil gi et varmestabilt produkt som kan kokes og stekes uten å flyte ut, og som nevnt ovenfor vil finmalt krill ha tilstrekkelig innhold av proteiner til å kunne koagulere.

Krillen er følgelig et råmaterial som vil oppfylle alle

de fordringer som er nevnt ovenfor, og da krill lett kan fanges i enorme mengder og det ikke er nødvendig å rense eller skrelle krillen på noen som helst måte, vil det lett forstås at krillen er et verdifullt og billig råmaterial og at produktet i henhold til foreliggende oppfinnelse vil være billig og nærende samt ha godtagbar smak, konsistens, struktur og farge, samtidig som det er lett tilgjengelig da pakkene er aseptiske, hvilket betyr at produktet vil holde seg ferskt i måneder i uåpnet pakke uten noen form for kjølelagring.

Det er mulig å modifisere oppfinnelsens fremgangsmåte slik at pakkene som fylles og lukkes oppvarmes sammen med innholdet etter pakkeprosessen. En sådan varmebehandling etter pakkingen kan utgjøre en fullstendig steriliserings-behandling (hvilket betyr at varmebehandlingen før pakkingen vil være overflødig), men det vil også være mulig å begrense denne varmebehandling til bare å stimu-lere koaguleringsprosessen.

Det ble nevnt i beskrivelsens innledning at den fangede krill kan fryses og leveres til fabrikker for å utnyttes i foreliggende prosess i henhold til oppfinnelsen, og det er naturligvis også mulig å fremstille "krillkaken" i form av frosne blokker, som pakkes på konvensjonell måte samt lagres og distribueres som et dypfrosset produkt, men mange fordeler vil gå tapt ved tilberedelse og fordeling av krillen på denne måte.

Det vil bemerkes at tørrstoffinnholdet i det anvendte råmaterial (fortrinnsvis krill) og det pakkede produkt som er ferdig for bruk, er det samme, eller omkring 25%. Da man kan se bort fra mengden av tilsatt material, kan det gjøres krav på at det pakkede produkt er krill i forvandlet og spiselig form.

Claims (4)

1. Fremgangsmåte for fremstilling og pakking av et varmestabilt matvareprodukt med fast konsistens og god holdbarhet, ut i fra krill eller fisk, karakterisert ved at: a) krill eller fisk brytes ned mekanisk og/eller enzymatisk til partikler med størrelse mindre enn 5 mm og fortrinnsvis mindre enn 1 mm, slik at det dannes en hovedsakelig homogen, flytende eller halvflytende masse, b) den flytende eller halvflytende masse varmes opp til en temperatur over 120°C, fortrinnsvis 140°C, i 4-60 sekunder, således at produktet blir sterilt og dets proteiner i det minste delvis bringes til å koagulere, c) det koagulerte produkt nedkjøles til en temperatur under koaguleringstemperatur- for proteinene og homogeniseres igjen til flytende eller halvflytende konsistens, og d) det steriliserte og homogeniserte produkt pakkes under aseptiske forhold i bakterietett emballasje.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at det oppstykkede og homogeniserte produkt før den steriliserende varmebehandling tilsettes en syre eller en sur substans for å nedsette produktets pH-verdi.

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 2, karakterisert ved at det surgjorte produkt før pakningen tilsettes en basisk substans for på nytt å heve produktets pH-verdi.

4. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at vann-absorberende karbohydrater, f.eks. ris, tilsettes produktet før den steriliserende varmebehandling.