WO2014056667A1 - Verfahren zur erhöhung der lebensmittelsicherheit durch hochdruckbehandlung von rohmaterialien oder halbfertigwaren - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a method for increasing food safety by high pressure treatment of raw materials or semi-finished goods according to claim 1.
- the high pressure treatment of foods is a method of preserving and modifying the same.
- foods are usually subjected to hydrostatic pressures above 1 50 MPa for a few seconds to several minutes.
- hydrostatic pressures above 1 50 MPa for a few seconds to several minutes.
- Such a high-pressure process makes it possible to kill microorganisms at low temperatures and inactivate enzymes, while food-grade low-molecular weight compounds such as vitamins, coloring and flavoring substances are largely unaffected and maintained.
- the high pressure treatment of the product is made taking into account a product-specific holding time for targeted germ reduction without separate or additional heating processes in the production of the product.
- I m connection follows a usual packaging and storage of the goods as well as a move to the consumer, taking into account any cooling sections that may become necessary. Ultimately, a consumption-commensurate heating of the product is carried out, which leads to a batch consolidation and the receipt of a desired cut resistance.
- Ausgestaltend f the high-pressure treatment in pressure ranges between 3000 bar and> 6000 bar, preferably 4000 bar to 6000 bar, with holding times between 2 and 5 minutes, preferably substantially 3 minutes instead.
- antimicrobial substances such as nitrite pickling salt or the like can take place.
- bacteriophages it is also possible to supply the goods before the high-pressure treatment C0 2 or make an admission with C0 2 .
- bacteriophages it is possible to supply bacteriophages to the raw materials to be treated before the actual high-pressure treatment. These bacteriophages are used for the inactivation of possibly existing pathogenic germs. In this sense, it is also possible to add bacteriophages during the preparation of raw materials. It must be ensured in this case that the bacteriophages which are useful in this sense inactivate non-existing or used protective or starter cultures.
- the bacteriophages used which are unproblematic for the human organism, infect problematic bacterial cells with their genetic material. The host cell is then induced to produce phages and the pathogen is virtually destroyed itself. For example, the use of viruses in poultry infected by Campylobacter can reduce the infestation by more than 90%. The same applies to dangerous salmonella and coliform bacteria.
- the vegetable protein is subjected to a separate high-pressure treatment to reduce germs, whereby the plant proteins, which are generally ground and in dry form, are moistened beforehand by the high-pressure treatment, d. H . be hydrated.
- the temporally downstream thermal treatment of a previously reduced by germination high pressure raw material whose protein was denatured by pressure treatment leads due to the later carried out thermal treatment to an increased solidification of the batch.
- Such a treatment makes it possible to produce products which have been quasi "cold pasteurized” and preserved by high pressure treatment and gain strength or consistency through a heating process at a later date after days or weeks, which benefits the quality of the finished product.
- HPP high-pressure treatment
- the measurement data according to the following table also shows that in order to achieve the desired consistency or cut resistance, a thermal treatment has to follow after the high-pressure treatment.
- this temperature control of the germ-reduced starting material can take place staggered in time at the consumer, as a result of which the heating process during production is eliminated and energy is saved in the production process.
- the holding time and subsequent heating time or core temperature achievement production companies can influence or adjust the product properties of the finished goods according to the respective requirements.
- the high pressure treated for preservation, salted raw materials eg., for the production of raw sausage, after such treatment continue to have the relevant for the production of raw sausage properties to control the biochemical processes.
- Raw materials for the production of Rohdauerwaren here set out the example of short matured spreadable products are salted before the high pressure treatment with nitrite pickling salt and subjected to high-pressure treatment after the reddening. Through the combination of pressure, exposure time, temperature and antimicrobial substances z.
- nitrite pickling salt or pressure resistant bacteriocin forming starter cultures pathogens (Salmonella, Listeria, EHEC, etc.) but also molds are inactivated, whereby by selecting the appropriate parameters, a reduction of the pathogenic microorganisms takes place, j edoch the raw material properties that are required for the production of cut and spreadable Rohdauerwaren, preserved and not, as in a heat treatment, destroyed.
- the table below shows an example of three different pressure levels for the treatment of raw sausage meat as well as the total germ count.
- the high-pressure-treated raw material was comminuted to the desired particle size with the addition of spices and in particular starter cultures (protective cultures), then filled into casings and subjected to the usual ripening procedure (tempering, drying and smoking). Despite the protein denaturation caused by the high-pressure influence, a raw sausage with the typical product properties could be produced.
- cracked egg whites are ground in dry form and must be hydrated prior to use.
- the Rlanzeneiwei ß at higher doses would bind so much moisture that the death would be removed from the protective or starter cultures used and no maturation could take place. From a dosage of greater than 3% of vegetable protein Shen, strong changes in raw sausage product properties are foreseeable.
- the moistening of dry rice egg whites is also essential for effective high-pressure treatment for inactivating germs or molds.
- the desired (hydrostatic) high pressure effect requires a minimum moisture content.
- spore formers can be made to germinate, wherein a subsequent high-pressure treatment ensures that a lasting activation of the spores takes place.
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erhöhung der Lebensmittelsicherheit durch Hochdruckbehandlung von Rohmaterialien oder Halbfertigwaren, wobei eine Hochdruckbehandlung der Ware unter Beachtung einer produktspezifischen Haltezeit zur gezielten Keimreduzierung ohne Erhitzungsprozesse bei der Fertigung der Ware vorgenommen wird. I m Anschluss erfolgt ein Verpacken und Lagern der Waren sowie Verbringen zum Verbraucher, wobei dort eine verzehrgerechte thermische Erwärmung der Ware, insbesondere mit Blick auf die gewünschte Schnittfestigkeit realisiert wird.
Description
Verfahren zur Erhöhung der Lebensmittelsicherheit durch Hochdruckbehandlung von Rohmaterialien oder Halbfertigwaren
Beschreibung
Die Erf indung betrifft ein Verfahren zur Erhöhung der Lebensmittelsicherheit durch Hochdruckbehandlung von Rohmaterialien oder Halbfertigwaren gemäß Anspruch 1 .
Die Hochdruckbehandlung von Lebensmitteln ist ein Verfahren zur Haltbarmachung und Modifizierung selbiger. Hierbei werden Lebensmittel üblicherweise für wenige Sekunden bis zu mehreren Minuten hydrostatischen Drücken über 1 50 MPa unterworfen. Ein solches Hochdruckverfahren ermöglicht es, bei niedrigen Temperaturen Mikroorganismen abzutöten und Enzyme zu inaktivieren , während lebensmitteltechnisch wertgebende niedermolekulare Verbindungen wie Vitamine, Färb- und Aromastoffe weitgehend unbeeinflusst und erhalten bleiben.
Aus der DE 1 0 2008 048 543 B4 sowie der DE 1 0 201 0 01 0 1 1 8 A1 ist zu entnehmen , dass die Lebensmittelsicherheit durch eine Hochdruckbehandlung verbessert werden kann. Die Produkteigenschaften der Fertigwaren können durch den Zeitpunkt, die Druckhöhe, die Dauer und die Häufigkeit der Hochdruckbehandlung während des Produktionsvorgangs gesteuert werden .
Eine Alternative zur Haltbarkeitsverlängerung von Lebensmitteln ist die klassische Hitzebehandlung. Werden derartige hitzebehandelte Produkte für den Endverbrauch erwärmt, tritt j edoch oft der Fall ein, dass die gewünschte Knackigkeit verloren geht, die Produkte fade schmecken und schlaff sind.
Aus dem Vorgenannten ist es Aufgabe der Erf indung, ein weiterentwickeltes Verfahren zur Erhöhung der Lebensmittelsicherheit durch Hochdruckbehandlung von Rohmaterialien oder Halbfertigwaren anzugeben , welches einerseits sicherstellt,
dass eine beträchtliche Gesamtkeimreduzierung erfolgt und dadurch die Haltbarkeit der Produkte oder Halbfertigprodukte, insbesondere unter Kühlung verlängerbar ist , wobei ergänzend die Möglichkeit bestehen soll , die entsprechenden Produkte beim Endverbraucher thermisch zu behandeln, d. h . zu erwärmen , um zum Verzehr geeignet zu sein , ohne dass es zu geschmacklichen und insbesondere negativen Beeinf lussungen der Produktkonsistenz kommt.
Die Lösung der Aufgabe der Erf indung erfolgt mit einem Verfahren gemäß der Lehre nach Anspruch 1 , wobei die Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen umfassen .
Es wird demnach von einem Verfahren zur Erhöhung der Lebensmittelsicherheit durch Hochdruckbehandlung von Rohmaterialien oder Halbfertigwaren ausgegangen , wobei die Hochdruckbehandlung der Ware unter Berücksichtigung einer produktspezifischen Haltezeit zur gezielten Keimreduzierung ohne separate oder zusätzliche Erhitzungsprozesse bei der Fertigung der Ware vorgenommen wird.
I m Anschluss erfolgt ein übliches Verpacken und Lagern der Waren sowie ein Verbringen zum Verbraucher unter Beachtung gegebenenfalls erforderlich werdender Kühlstrecken . Letztendlich wird eine verzehrgerechte Erwärmung der Ware vorgenommen , die zu einer Gemengeverfestigung und den Erhalt einer gewünschten Schnittfestigkeit f ührt.
Ausgestaltend f indet die Hochdruckbehandlung in Druckbereichen zwischen 3000 bar und > 6000 bar, bevorzugt 4000 bar bis 6000 bar, bei Haltezeiten zwischen 2 und 5 Minuten , bevorzugt im Wesentlichen 3 Minuten statt.
Vor der Hochdruckbehandlung kann ausgestaltend eine Zugabe von antimikro- biellen Substanzen wie Nitritpökelsalz oder dergleichen erfolgen.
Ebenso besteht die Möglichkeit , der Ware vor der Hochdruckbehandlung C02 zuzuführen oder eine Beaufschlagung mit C02 vorzunehmen .
Alternativ oder ergänzend besteht die Möglichkeit, vor der eigentlichen Hochdruckbehandlung Bakteriophagen den zu behandelnden Rohmaterialien zuzuführen . Diese Bakteriophagen dienen der I naktivierung von möglicherweise vorhandenen pathogenen Keimen. I n diesem Sinn kann auch die Zugabe von Bakteriophagen während der Aufbereitung von Rohmaterialien vorgenommen werden . Hierbei ist auf j eden Fall sicherzustellen , dass die in diesem Sinn nützlichen Bakteriophagen nicht vorhandene bzw. eingesetzte Schutz- oder Starterkulturen inaktivieren. Die eingesetzten Bakteriophagen, die f ür den menschlichen Organismus unproblematisch sind, inf izieren problematische Bakterienzellen mit ihrem Erbgut. Die Wirtzelle wird dann zur Phagenproduktion veranlasst und der Krankheitserreger zerstört sich quasi selbst. Beispielsweise kann durch den Einsatz von Viren bei vom Campylobacter befallenem Geflügel der Befall um über 90% gesenkt werden . Ähnliches gilt f ür gefährliche Salmonellen und Koli- Bakterien .
Bei einem gewünschten teilweisen oder vollständigen Ersatz tierischen Eiwei ßes durch pflanzliches Eiwei ß wird das pf lanzliche Eiwei ß zur Keimreduzierung einer separaten Hochdruckbehandlung unterzogen , wobei im Vorfeld die in der Regel gemahlen und in trockener Form vorliegenden Pflanzeneiwei ße vor der Hochdruckbehandlung durchfeuchtet, d. h . hydratisiert werden.
Die zeitlich nachgelagerte thermische Behandlung eines im Vorfeld durch Hochdruckanwendung keimreduzierten Rohmaterials, dessen Protein durch Druckbehandlung denaturiert wurde, führt aufgrund der später durchgef ührten thermischen Behandlung zu einer gesteigerten Verfestigung des Gemenges.
Eine solche Behandlung ermöglicht die Fertigung von Produkten , die durch Hochdruckbehandlung quasi„kaltpasteurisiert" und haltbar gemacht wurden und zu einem späteren Zeitpunkt nach Tagen oder Wochen durch einen Erhitzungsvorgang an Festigkeit bzw. Konsistenz gewinnen , was der Qualität des Fertigprodukts zugute kommt.
Bei herkömmlichen Verfahren des Standes der Technik nimmt die Konsistenz von durch Wärmebehandlung denaturierten Lebensmitteln mit j eder zusätzlichen Hitzebehandlung ab, was f ür das Fertigprodukt von erheblichem Nachteil ist. So
können beispielsweise Würstchen , die an sich schmackhaft und knackig sind, nach mehrfacher Erwärmung fade schmecken und einen schlaffen Zustand aufweisen.
Während der kalten Pasteurisation von geformtem, j edoch rohem Wurstbrät mittels Hochdruckbehandlung gehen keine Aroma- oder Geschmacksstoffe verloren. Ebenso wenig erfolgt ein Eiwei ßverlust. Die erforderliche verzehrrelevante Erwärmung gestattet dem Verbraucher das Erlebnis eines quasi„kesselfrischen" Produkts.
Für die erfindungsgemäße Behandlung sind Brühwürstchen, Leberkäse und dergleichen besonders gut geeignet.
Anhand der nachstehenden Tabelle ist zu entnehmen , dass durch die Hochdruckbehandlung ( HPP) von rohem Brät eine beträchtliche Gesamtkeim reduzierung möglich ist und dadurch die Haltbarkeit des Halbfertigprodukts unter Kühlung über mehrere Wochen verlängert werden kann .
Den Messdaten gemäß nachstehender Tabelle ist ebenfalls zu entnehmen , dass zur Erzielung der gewünschten Konsistenz bzw. Schnittfestigkeit sich nach der Hochdruckbehandlung eine thermische Behandlung anzuschließen hat . Diese f inale Temperierung des keimreduzierten Ausgangsmaterials kann j edoch erf indungsgemäß zeitlich versetzt beim Verbraucher erfolgen, wodurch der Er- hitzungsprozess während der Fertigung entfällt und eine Energieeinsparung im Produktionsprozess gegeben ist .
Durch Varianten bei der Wahl des Druckbereichs, der Haltezeit und nachfolgender Erhitzungsdauer bzw. Kerntemperaturerreichung können Produktionsbetriebe die Produkteigenschaften der Fertigwaren entsprechend den j eweiligen Vorgaben beeinflussen oder einstellen .
Produkt aerobe Schnittfestigkeit ; Kraft
Gesamtkeimzahl [ N]
Brühwurst unbehandelt roh 1 ,2 x 1 07 Messung nicht möglich
Brühwurst HPP 4000 bar; 3 Min . 5,7 x 1 03 1 ,48
Haltezeit
Brühwurst HPP 5000 bar; 3 Min . 1 ,5 x 1 03 1 ,62
Haltezeit
Brühwurst HPP 6000 bar; 3 Min . 3,3 x 1 03 1 ,89
Haltezeit
Brühwurst HPP 4000 bar + gegart 1 ,9 x 1 02 4,27
68 ° C Kern
Brühwurst HPP 5000 bar + gegart 30 3,98
68 ° C Kern
Brühwurst HPP 6000 bar + gegart 20 4,00
68 ° C Kern
Die zur Haltbarmachung hochdruckbehandelten, angesalzenen Rohstoffe, z. B. zur Herstellung von Rohwurst , verfügen nach einer derartigen Behandlung weiterhin über die f ür die Produktion von Rohwurst relevanten Eigenschaften zur Steuerung der biochemischen Vorgänge.
Es ist bekannt, zur Vermeidung von Gesundheitsschäden durch den Verzehr von Rohdauerwaren in der Regel derartige Produkte nach der Absäuerung einer Wärmebehandlung zu unterziehen . Diesen Produkten kann zwar nach der Wärmebehandlung weiterhin Wasser entzogen werden , aber die erfolgte Denaturierung der Proteine verhindert einen f ür die Rohdauerware erforderlichen Reifeprozess.
Rohstoffe zur Produktion von Rohdauerwaren , hier am Beispiel von kurz gereiften streichfähigen Produkten dargelegt , werden vor der Hochdruckbehandlung mit Nitritpökelsalz angesalzen und nach erfolgter Umrötung einer Hochdruckbehandlung unterzogen. Durch die Kombination von Druck, Einwirkzeit , Temperatur und antimikrobiellen Substanzen z. B. Nitritpökelsalz oder druckresistenten Bakteriozin
bildenden Starterkulturen, werden pathogene Keime (Salmonellen , Listerien , EHEC usw.) aber auch Schimmelpilze inaktiviert , wobei durch Wahl der geeigneten Parameter eine Reduktion der pathogenen Mikroorganismen erfolgt, j edoch die Rohstoffeigenschaften , die zur Produktion von schnitt- und streichfähigen Rohdauerwaren erforderlich sind, erhalten bleiben und nicht, wie bei einer Hitzebehandlung, zerstört werden.
Ebenso besteht die Möglichkeit , der Ware vor der Hochdruckbehandlung C02 zuzuf ühren oder eine Beaufschlagung mit C02 vorzunehmen .
Die unten stehende Tabelle zeigt beispielhaft drei unterschiedliche Druckhöhen für die Behandlung von Rohwurstbrät sowie die Gesamtkeimzahl auf .
Das hochdruckbehandelte Rohmaterial wurde unter Zugabe von Gewürzen und insbesondere Starterkulturen (Schutzkulturen) zur pH-Wert-Absenkung, auf die gewünschte Korngrö ße zerkleinert, anschließend in Därme gef üllt und der üblichen Reifeprozedur (Temperieren, Trocknen und Räuchern) unterzogen . Trotz erfolgter Eiwei ßdenaturierung durch den Hochdruckeinfluss konnte eine Rohwurst mit den typischen Produkteigenschaften produziert werden .
I n diesem Zusammenhang ist darauf zu verweisen, dass die Zugabe von aktiven Schutz- bzw. Starterkulturen möglichst umgehend nach Entnahme des Rohmaterials aus der während der Hochdruckbehandlung eingesetzten wasserundurchlässigen Schutzhülle erfolgen sollte, damit sich keine unerwünschten Keime auf dem keimarmen Rohmaterial ansiedeln können .
Die nach dem zuvor geschilderten Vorgehen produzierte streichfähige Teewurst verf ügte über alle Produktmerkmale, die an ein derartiges Erzeugnis gestellt werden.
Damit tierisches Eiwei ß während der Produktion von Lebensmitteln durch pflanzliches Eiwei ß ersetzt werden kann, ist besonders beim Einsatz dieses Rohstoffs für die Fertigung von Rohwurst darauf zu achten, dass das eingesetzte Produkt unbelastet ist, um zu vermeiden, dass dadurch Keime oder Schimmelpilze in das Rohbrät eingetragen werden .
I n der Regel liegen RIanzeneiwei ße gemahlen in trockener Form vor und müssen vor ihrer Verwendung hydratisiert werden. Bei einer trockenen Verarbeitung in Rohwurstbrät, würde das Rlanzeneiwei ß bei höherer Dosierung so viel Feuchtigkeit binden , dass den eingesetzten Schutz- bzw. Starterkulturen die Lebensgrundlage entzogen würde und keine Reifung erfolgen könnte. Ab einer Dosierung grö ßer 3% an pflanzlichen Eiwei ßen, sind starke Veränderungen der Rohwurstprodukteigenschaften abzusehen.
Darüber hinaus ist die Anfeuchtung trockener RIanzeneiwei ße auch für eine wirkungsvolle Hochdruckbehandlung zur I naktivierung von Keimen oder Schimmelpilzen unumgänglich . Die erwünschte ( hydrostatische) Hochdruckwirkung setzt einen Mindestfeuchtigkeitsgehalt voraus. Beim Einsatz eines hei ßen Mediums zur Benetzung des Rlanzeneiwei ßes können Sporenbildner zum Auskeimen gebracht werden , wobei eine sich zeitnah anschließende Hochdruckbehandlung daf ür sorgt, dass eine dauerhafte I naktivierung der Sporen erfolgt.
Durch die kombinierte Anwendung aus Hydratisierung, evtl . thermischer Beeinflussung, weitere Modif ikation und Hochdruckbehandlung der pf lanzlichen Eiwei ße kann ein auch für die Rohwurstproduktion idealer sicherer Rohstoff gewonnen werden .
Claims
1 . Verfahren zur Erhöhung der Lebensmittelsicherheit durch Hochdruckbehandlung von Rohmaterialien oder Halbfertigwaren mit folgenden Schritten :
- Hochdruckbehandlung der Ware unter Berücksichtigung einer
produktspezifischen Haltezeit zur gezielten Keimreduzierung ohne Erhitzungsprozesse bei der Fertigung der Ware;
- Verpacken und Lagern der Waren sowie Verbringen zum Verbraucher;
- verzehrgerechte, thermische Erwärmung der Ware durch gleichzeitigen Erhalt der gewünschten Wareneigenschaften wie insbesondere der Schnittfestigkeit .
2. Verfahren nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Hochdruckbehandlung bei Drücken im Bereich zwischen 3000 bar und > 6000 bar, insbesondere 4000 bar bis 6000 bar, und unter Beachtung einer Haltezeit zwischen 2 und 5 Minuten, insbesondere 3 Minuten erfolgt.
3. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
vor der Hochdruckbehandlung eine Zugabe von antimikrobiellen Substanzen wie Nitritpökelsalz vorgenommen wird.
4. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Ware vor der Hochdruckbehandlung C02 zugeführt oder eine Beaufschlagung mit C02 vorgenommen wird.
5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein vollständiger oder teilweiser Ersatz des tierischen Eiwei ßes in der Ware durch pflanzliches Eiwei ß vorgenommen wird, wobei das eingesetzte pf lanzliche Eiwei ß einer separaten Hochdruckbehandlung unterzogen wird.
Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
das pflanzliche Eiwei ß vor der Hochdruckbehandlung hydratisiert , d. h . befeuchtet wird.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
vor der Hochdruckbehandlung den zu behandelnden Materialien Bakteriophagen zur I naktivierung pathogener Keime oder Bakterien hinzugefügt werden .
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
bei der Aufbereitung der Rohmaterialien oder Halbfertigwaren Bakteriophagen zugegeben werden , wobei die Zugabe derart erfolgt, dass vorhandene oder eingesetzte Schutz- oder Starterkulturen in ihrer Wirksamkeit nicht beeinträchtigt sind.
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