SE519584C2

SE519584C2 - Continuous sterilisation of fluid mixtures containing starch, especially cake or pancake mixes

Info

Publication number: SE519584C2
Application number: SE9704366A
Authority: SE
Inventors: Fredrik Innings; Paul Mellbin
Original assignee: Tetra Laval Holdings & Finance
Priority date: 1997-11-27
Filing date: 1997-11-27
Publication date: 2003-03-18
Also published as: SE9704366D0; SE9704366L

Abstract

The mixture is exposed to electric pulses as it passes through a treatment cell. A method for the continuous sterilisation of a liquid or pumpable mixture containing starch, comprises passing the mixture through a treatment cell (1) where it is exposed to electric pulses.

Description

20 25 30 35 519 584 2 Ett ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en metod för sterilisering av flytande livsmedel som innehåller stärkelse, vilken inte uppvärms till en temperatur där stärkelsen börjar svälla. An object of the present invention is to provide a method for sterilizing liquid foods containing starch, which is not heated to a temperature where the starch begins to swell.

Ett ytterligare ändamål med uppfinningen är att erhålla en kommersiellt steril produkt innehållande vätska och stärkelse, vilken kan förpackas sterilt.A further object of the invention is to obtain a commercially sterile product containing liquid and starch, which can be packaged sterile.

Dessa och andra ändamål har enligt uppfinningen uppnåtts genom att metoden av den inledningsvis beskrivna typen, getts kännetecknen av att blandningen är förvärmd till 45°C, att blandningen i behandlingen endast utsätts för en temperaturhöjning av 5°C samt att blandningen mellan behandlingcellerna kyles till 4s°c.These and other objects have been achieved according to the invention by giving the method of the type initially described, characterized in that the mixture is preheated to 45 ° C, that the mixture in the treatment is only subjected to a temperature increase of 5 ° C and that the mixture between the treatment cells is cooled to 4 ° C. ° c.

Föredragna utföringsformer har vidare getts de av underkraven framgående kännetecknen.Preferred embodiments have further been given the features set forth in the subclaims.

En föredragen utföringsform av uppfinningen kommer nu närmare att beskrivas med hänvisning till bifogade ritningar, av vilka: Fig. 1 visar principen för en behandlingscell Fig. 2 visar ett flödesschema för en föredragen utföringsform av uppfinningen.A preferred embodiment of the invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings, of which: Fig. 1 shows the principle of a treatment cell Fig. 2 shows a flow chart of a preferred embodiment of the invention.

Det livsmedel som skall steriliseras enligt uppfinningens metod är flytande eller pumpbart och innehåller stärkelse. Ett sådant livsmedel kan vara en mix för pannkakor, kakor eller liknande. Mixen innehåller mjöl, mjölk eller annan vätska, ägg och olika smakämnen. Mjölet som ingår i mixen är oftast vetemjöl, vilket till 70 % består av stärkelse. Stärkelsen är en nödvändig ingrediens i mixen för att ge kakan dess rätta struktur och att få rätt frasighet på pannkakorna.The food to be sterilized according to the method of the invention is liquid or pumpable and contains starch. Such a food can be a mix for pancakes, cakes or the like. The mix contains flour, milk or other liquid, eggs and various flavors. The flour that is included in the mix is usually wheat flour, which 70% consists of starch. Starch is a necessary ingredient in the mix to give the cake its right structure and to get the right crispiness on the pancakes.

Stärkelse är en polysackarid som naturligt förekommer i växters frön, knölar, rötter eller stammar. Stärkelsekorn är olösliga i vatten eller vätska under 50°C. När man värmer upp en uppslamning av stärkelse i vatten över en viss kritisk temperatur, börjar stärkelsekornen absorbera vatten och svälla upp till många gånger sin ursprungliga storlek. Svällningstemperaturen är 55-80°C, beroende på stärkelsetyp. Når uppvärmningen fortsätter börjar de uppsvällda stärkelsekornen att falla sönder i svällda stärkelseaggregat, vilket resulterar i en viskös massa som brukar kallas stärkelseklister.Starch is a polysaccharide that occurs naturally in plant seeds, tubers, roots or stems. Starch granules are insoluble in water or liquid below 50 ° C. When heating a slurry of starch in water above a certain critical temperature, the starch grains begin to absorb water and swell up to many times their original size. The swelling temperature is 55-80 ° C, depending on the type of starch. As the heating continues, the swollen starch grains begin to disintegrate in swollen starch aggregates, resulting in a viscous mass commonly referred to as starch adhesive.

En sterilisering av en flytande blandning innehållande stärkelse kan således inte ske med konventionell uppvärmning. Försök har visat att den stärkelse som finns i vetemjöl, börjar svälla redan vid 50°C. En uppvärmning över denna kritiska temperatur skulle således resultera i en blandning som helt eller delvis antar ett visköst tillstånd och man får en mix som inte är lämplig att använda för kakor eller pannkakor eftersom strukturen hos stärkelsen genom svällning helt eller delvis ändrats.Thus, a sterilization of a liquid mixture containing starch can not be done by conventional heating. Experiments have shown that the starch found in wheat flour begins to swell already at 50 ° C. A heating above this critical temperature would thus result in a mixture which assumes a viscous state in whole or in part and a mixture is obtained which is not suitable for use in cakes or pancakes because the structure of the starch has been completely or partially changed by swelling.

I metoden enligt uppfinningen bringas det livsmedel som skall steriliseras att kontinuerligt passera en behandlingscell 1. Behandlingscellen 1 benämnes PEF-cell (Pulsed Electric Field) och en sådan behandlingscell 1 finns i detalj beskriven i den amerikanska patentskriften US 5 048 404. En PEF-cell 1 vilken visas i Fig. 1, beståri 10 15 20 25 30 35 519 584 3 huvudsak av en yttre elektrod 2 som också utgör cellens 1 ytterhölje. Den yttre elektroden 2 har inlopp 3 för den produkt som skall behandlas, samt produktutlopp 4.In the method according to the invention, the food to be sterilized is caused to continuously pass a treatment cell 1. The treatment cell 1 is called PEF cell (Pulsed Electric Field) and such a treatment cell 1 is described in detail in US patent specification US 5,048,404. A PEF cell 1 which is shown in Fig. 1, consists essentially of an outer electrode 2 which also constitutes the outer casing of the cell 1. The outer electrode 2 has inlet 3 for the product to be treated, and product outlet 4.

Vidare består cellen 1 av en inre högspänningselektrod 5, ansluten till en pulserande högspänningskälla (ej visad i bild). Mellan den inre 5 och den yttre 4 elektroden får man en behandlingsarea 6 för den produkt som passerar cellen 1.Furthermore, the cell 1 consists of an internal high voltage electrode 5, connected to a pulsating high voltage source (not shown in the picture). Between the inner 5 and the outer 4 electrode, a treatment area 6 is obtained for the product which passes the cell 1.

Försök visar att genom att låta en flytande eller pumpbar blandning passera behandlingscellen 1 och i denna utsättas för den högintensiva fältstyrkan, får man en effektiv avdödning av de i blandningen förekommande mikroorganismerna. Teorin för avdödningen tros vara att mikroorganismernas cellväggar är polariserade och det elektriska fältet perforerar eller spränger cellväggen och därmed dödar mikroorganismen. Det flytande eller pumpbara livsmedlet leder i begränsad utsträckning den genererade strömmen, vilket resulterar i att man får en mycket måttlig uppvärmning av blandningen.Experiments show that by allowing a liquid or pumpable mixture to pass the treatment cell 1 and in it be exposed to the high-intensity field strength, an effective killing of the microorganisms present in the mixture is obtained. The theory for killing is believed to be that the cell walls of the microorganisms are polarized and the electric field perforates or bursts the cell wall and thus kills the microorganism. The liquid or pumpable food conducts the generated current to a limited extent, which results in a very moderate heating of the mixture.

Behandlingen beror av följande parametrar; det elektriska fàltets styrka, tiden mellan pulserna, varaktigheten av varje puls samt antalet pulser som det behandlade livsmedlet utsätts för. Även pulsens form har betydelse för behandlingen.The treatment depends on the following parameters; the strength of the electric field, the time between the pulses, the duration of each pulse and the number of pulses to which the processed food is exposed. The shape of the pulse is also important for the treatment.

I den föredragna utföringsformen är den elektriska fältstyrkan 10-50 kV/cm.In the preferred embodiment, the electric field strength is 10-50 kV / cm.

Givetvis kan även högre fältstyrkor användas, men kostnaden för behandlingen ökar med tilltagande fältstyrka.Of course, higher field strengths can also be used, but the cost of the treatment increases with increasing field strength.

Varaktigheten av varje puls bör vara 1-10 us. Antalet pulser och tiden mellan varje puls anpassas sà att värmeutvecklingen i den behandlade blandningen inte överstiger 50°C.The duration of each pulse should be 1-10 us. The number of pulses and the time between each pulse are adjusted so that the heat evolution in the treated mixture does not exceed 50 ° C.

Fig. 2 visar en utföringsform för behandlingen av den stärkelseinnehàllande blandningen, där blandningen är förvärmd. Genom en förvärmd blandning kan behandlingen utföras strax under 50°C och med ett måttligt antal elektromagnetiska pulser.Fig. 2 shows an embodiment for the treatment of the starch-containing mixture, where the mixture is preheated. Through a preheated mixture, the treatment can be performed just below 50 ° C and with a moderate number of electromagnetic pulses.

Den föredragna utföringsformen (Fig. 2) visar en anläggning där blandningen som skall behandlas bringas att passera en konventionell värmeväxlare 9, av den typ som är anpassas till det livsmedel som skall behandlas. Blandningen värmes till 45°C och den förvärmda blandningen föres vidare till en PEF-cell 1. I PEF-cellen 1 utsättes blandningen för ett antal pulser, sä anpassade att blandningen inte uppvärmes till mer än 50°C dvs. en värmeökning pä enbart 5°C. Blandningen kyls därefter i en värmeväxlare 8 till 45°C och bringas därefter att passera ytterligare en PEF-cell 1 med motsvarande behandling och temperaturhöjning. Blandningen slutkyles i en värmeväxlare 7 till ca 10°C och förpackas sterilt. Ytterligare PEF-celler 1 kan användas med mellanliggande kylning i värmeväxlare 8.The preferred embodiment (Fig. 2) shows a plant where the mixture to be treated is passed through a conventional heat exchanger 9, of the type adapted to the food to be treated. The mixture is heated to 45 ° C and the preheated mixture is passed on to a PEF cell 1. In the PEF cell 1 the mixture is subjected to a number of pulses, so adapted that the mixture is not heated to more than 50 ° C, i.e. a heat increase of only 5 ° C. The mixture is then cooled in a heat exchanger 8 to 45 ° C and then passed to another PEF cell 1 with corresponding treatment and temperature increase. The mixture is final cooled in a heat exchanger 7 to about 10 ° C and packaged sterile. Additional PEF cells 1 can be used with intermediate cooling in heat exchanger 8.

Blandningen kan t.ex. packas i sterila engàngsförpackningar av den typ som tillverkas av en löpande materlalbana. Materialbanan bestär av ett laminat av papper eller papp vartill är laminerat olika lager av termoplast och eventuellt aluminiumfolie. 10 519 584 4 Förpackningen kan distribuera och försäljas vid rumstemperatur och konsument erhåller en livsmedelsprodukt med lång hållbarhet, färdig att använda direkt vid bak eller vid tillagning av pannkakor.The mixture can e.g. packed in sterile disposable packaging of the type manufactured by a continuous materlalban. The material web consists of a laminate of paper or cardboard to which different layers of thermoplastic and possibly aluminum foil are laminated. 10 519 584 4 The package can be distributed and sold at room temperature and the consumer receives a food product with a long shelf life, ready to use directly at the back or when preparing pancakes.

Som framgått av ovanstående beskrivning åstadkommes med föreliggande uppfinning en metod att behandla ett flytande eller pumpbart livsmedel innehållande stärkelse, på ett sådant sätt att stärkelsen inte börjar svälla. Metoden möjliggör att förpacka färdig mix till kakor och pannkakor i sterila förpackningar av engángstyp.As is apparent from the above description, the present invention provides a method of treating a liquid or pumpable food containing starch, in such a way that the starch does not begin to swell. The method makes it possible to package ready-made mixes for cakes and pancakes in sterile disposable packaging.

Produkter som är direkt färdiga för konsumenten att använda och vilka har en lång hållbarhet.Products that are directly ready for the consumer to use and which have a long shelf life.

Claims

10 15 20 ,, =. ~ N PATENTKRAV

A method for continuous sterilization of a liquid or pumpable mixture containing starch, which mixture is passed to at least two treatment cells (1), wherein the mixture is subjected to electrical pulses, that the mixture is preheated and that the mixture between the treatment cells is cooled and that the mixture after the treatment cells finally cooled to 10 ° C, characterized in that the mixture is preheated to 45 ° C, that the mixture in the treatment is only subjected to a temperature increase of 5 ° C and that the mixture between the treatment cells is cooled to 45 ° C.

Method according to claim 1, characterized in that the mixture is subjected to a number of pulses, each pulse having a duration of 1-10 μs.

Method according to claim 1, characterized in that the pulses have an electric field strength of 10-50 kV / cm.