DE2921041A1

DE2921041A1 - Hermetisch verschlossene packung und verfahren zum verpacken eines sterilisierten lebens- oder nahrungsmittels

Info

Publication number: DE2921041A1
Application number: DE19792921041
Authority: DE
Inventors: Youtarou Tsutsumi; Kanemichi Yamaguchi
Original assignee: Toyo Seikan Kaisha Ltd
Current assignee: Toyo Seikan Group Holdings Ltd
Priority date: 1978-05-26
Filing date: 1979-05-23
Publication date: 1979-11-29
Also published as: CA1131982A; GB2038611A; GB2023996B; NL7904131A; JPS54154540A; GB2038611B; GB2023996A; JPS5811831B2; FR2426622A1; FR2426622B1

Description

Henkel, Kern, Feiler & Hänzel ^ -—**** entanwälte

Registered

before *^e

European Patent Office

Möhlstraße 37 D-8000 München 80

Tel.: 089/982085-87 Telex: 0529802 hnkl d Telegramme: ellipsoid

2 3. Mai 1973

Or.F/rm

TOYO SEIKAN KAISHA, LIMITED
Tokio / Japan

Hermetisch verschlossene Packung und Verfahren zum Verpacken eines sterilisierten Lebens- oder Nahrungsmittels

909.848/0803

2*21041

Beschreibung

Die Erfindung betrifft qualitativ hochwertige, hermetisch abgepackte Lebens- oder Nahrungsmittel, die kurzzeitig bei hoher Temperatur sterilisiert wurden, insbesondere hermetisch verpackte Lebens- oder Nahrungsmittel, die kurzzeitig bei einer Temperatur von 115° bis 15O⁰C sterilisiert wurden und eine, wenn überhaupt, höchstens geringfügige Einbuße an ihren wertvollen Eigenschaften, z.B. Geschmack, Farbe, Gefüge und dergleichen, erlitten haben.

Hermetisch verpackte, bei Raumtemperatur vertriebene Lebensoder Nahrungsmittel sind beispielsweise in Dosen oder Flaschen verpackte Lebens- oder Nahrungsmittel, in kolbenförmigen Beuteln verpackte Nahrungsmittel und dergleichen. Für diese Lebens- oder Nahrungsmittel gibt es je nach ihrem pH-Wert, ihrer Wasseraktivität und ihrer thermischen Leitfähigkeit verschiedene thermische Sterilisierverfahren. Insbesondere für Lebens- oder Nahrungsmittel eines pH-Werts von über 5»5, d.h. für nicht-saure Lebens- oder Nahrungsmittel, einer Wasseraktivität von über 0,94 wird vielerorts durch gesetzliche Vorschriften gefordert, daß die Sterilisation durch 4-minütiges Erhitzen des Mittelteils der Verpackungen, d.h. des am langsamsten erhitzten Teils, auf 120⁰C oder nach einer in gleicher Weise wirksamen oder stärker sterilisierenden Methode erfolgt.

Ein 4-minütiges Erhitzen auf eine Temperatur von 120°C reicht aus, um die Sporen von Clostridium botulinum des Stammtyps A vollständig zu beseitigen. Diese Sporen bilden das tödlichste Toxin und verursachen Lebens- oder Nahrungsmittelgesundheitsprobleme. Die genannten Sterilisationsbedingungen entsprechen einem Wert von 3,1, wenn sie auf die Sterilisationszahl

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Fq umgerechnet werden. Folglich ist das geschilderte Verfahren zumindest gleich wirksam wie ein 4-minütiges Erhitzen auf eine Temperatur von 120°C, bezogen auf den Z-Wert von Cl. botulinum, wenn 13 min auf eine Temperatur von 115°C, 40 min auf eine Temperatur von 110⁰C bzw. 130 min auf eine Temperatur von 105°C erhitzt wird.

Die beschriebenen Bedingungen gelten für die Temperaturbedingungen im mittleren Teil der Packungen. Somit ist es erforderlich, diejenige Zeit zu ermitteln, die notwendig ist, damit der mittlere Teil die erforderliche Temperatur erreicht. Somit hängt also die praktische Erhitzungsdauer von der Pakkungsgröße und dergleichen ab. Sie beträgt in der Regel für 120°C 25 bis 30 min bei schwach-sauren, in kolbenförmigen Beuteln verpackten Lebens- oder Nahrungsmitteln oder bei 110° bis 120⁰C 40 bis 90 min bei Dosenlebens- oder Nahrungsmitteln. Hierbei erreicht man dann eine Lagerfähigkeit bei Raumtemperatur als hermetisch verpackte Lebens- oder Nahrungsmittel. Bei einer langer dauernden Hitzebehandlung der beschriebenen Art läßt sich jedoch eine Verminderung der Qualität der Lebens- oder Nahrungsmittel nicht vermeiden. Andererseits wird bei Lebens- oder Nahrungsmitteln mit pH-Werten unter 5,5 und einer Wasseraktivität von unter 0,94 die Hitzebeständigkeit der ihren Abbau verursachenden Mikroorganismen vermindert. Somit läßt sich also eine thermische Sterilisierung unter weniger drastischen als den beschriebenen Bedingungen erreichen. Die Sterilisationszahl Fq wird später noch näher erläutert werden.

Bisher wurde beim Sterilisieren von Lebens- oder Nahrungsmitteln mit pH-Werten im schwach-sauren Bereich von 4,5 bis 5,5 oder im sauren Bereich unter 4,5 die Erhitzungsdauer gleich gehalten, die Temperatur jedoch erniedrigt, um eine

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vollständige Sterilisierung zu erreichen. Dies trotz der Tatsache, daß es bereits bekannt war, daß die Hitzebeständigkeit der die Nahrungsmittel abbauenden Mikroorganismen in solchen Fällen vermindert ist. So wurde beispielsweise beim Sterilisieren von Dosenfrüchten die Temperatur auf 100⁰C oder darunter gesenkt. Bei Bambussprossen in Dosen wurde versucht, eine vollständige Sterilisierung durch Denaturieren der Bambussprossen als solcher und durch thermische Sterilisation nach Erniedrigung des pH-Werts auf einen geeigneten Wert zu erreichen. Diese Lebens- oder Nahrungsmittel werden in großen Dosen verpackt, ihre thermische Leitfähigkeit ist gering. So ist eine Behandlung bei hoher Temperatur unmöglich, so daß lange Zeit auf eine Temperatur in der Größenordnung von etwa 100⁰C erhitzt wird. Selbst bei einem Versuch, die Erhitzungsdauer durch weitestgehende Senkung des pH-Werts zu verkürzen, werden immer noch etwa 100 min benötigt. Bisher wurde noch nicht versucht, die Behandlung während kurzer Zeit bei hoher Temperatur durchzuführen. In ähnlicher Weise wurde auch bereits bei Bohnen der pH-Wert eingestellt, es wurde jedoch auch in diesem Falle noch nicht erwogen, die Sterilisierung während kurzer Zeit bei hoher Temperatur durchzuführen. Es gibt einige Fälle für "Udon" (japanische Nudeln), in denen eine pH-Werteinstellung erfolgte. Dies diente jedoch zur Unterstützung der Pasteurisierung, ohne die die Sterilisierung unzureichend sein kann. Es lag in diesen Fällen nicht in der Absicht, zur Gewährleistung einer vollständigen Sterilisierung eine Hochtemperatur-Kurzzeit-Sterilisierung durchzuführen.

Diese verpackten Nahrungsmittel erfahren in der Regel eine Pasteurisierung bei einer Behandlungsdauer von in der Regel 40 bis 100 min. Somit verderben sie leicht, wenn sie bei Raum-

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temperatur vertrieben werden. Somit ist zu erwarten, daß der im Vergleich zu schwach-sauren Lebens- oder Nahrungsmitteln erniedrigte pH-Wert eine wachstumshemmende Wirkung auf die Mikroorganismen ausübt. Trotzdem müssen die Nahrungsmittel bei ihrem Vertrieb in einem gekühlten Behältnis als Vorsichtsmaßnahme gelagert werden. Der Hauptgrund dafür ist, daß die Behandlung bei einer Temperatur unter 100⁰C bei Atmosphärendruck durchgeführt wird, wobei keine speziellen Vorkehrungen zur Behandlung unter hohem Druck erforderlich sind.

Die beschriebene thermische Sterilisationsbehandlung ist von einer Verlängerung der Erhitzungsdauer begleitet. Somit lassen sich eine Beeinträchtigung des Nährwerts der Lebens- oder Nahrungsmittel und eine Verschlechterung des Geschmacks, der Farbe, des Vitamingehalts, des Gefüges und dergleichen nicht vermeiden.

Erfindungsgemäß lassen sich nun die geschilderten Nachteile der bekannten hermetisch verpackten und thermisch sterilisierten Lebens- oder Nahrungsmittel vermeiden.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, qualitativ hochwertige, hermetisch verpackte und bei Raumtemperatur vertreibbare Lebens- oder Nahrungsmittel bereitzustellen, die sich durch einen hervorragenden Nährwert und Geschmack sowie eine ausgezeichnete Farbe und ein ausgezeichnetes Gefüge auszeichnen.

Der Erfindung lag die Erkenntnis zugrunde, daß sich die gestellte Aufgabe durch kurzzeitige Sterilisation von-einen niedrigen pH-Wert aufweisenden Lebens- oder Nahrungsmitteln bei hoher Temperatur (unter Verminderung der Erhitzungsdauer der Lebens- oder Nahrungsmittel) lösen läßt.

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Gegenstand der Erfindung sind somit hermetisch verschlossene Packungen mit Lebens- oder Nahrungsmitteln, die in hitzebeständigen Verpackungsmaterialien abgepackt und verschweißt sind, kurzzeitig bei einer Temperatur von 115° bis 150⁰C sterilisiert wurden, einen pH-¥ert im Bereich von 4,0 bis 5,5 aufweisen und eine Wasseraktivität von unter 0,94 zeigen.

Gegebenenfalls können die Lebens- oder Nahrungsmittel enthaltenden, hermetisch verschlossenen Verpackungen auch noch Antisäuerungsmittel enthalten.

Die folgenden Ausführungen sollen die Erfindung näher erläutern.

Als hitzebeständige Verpackungsmaterialien, in denen die erfindungsgemäßen Nahrungsmittel verpackt und verschweißt sind, können sämtliche Verpackungsmaterialien, die kurzzeitig eine thermische Behandlung bei einer Temperatur von 115° bis 150⁰C aushalten, verwendet werden. Beispiele für solche Verpackungsmaterialien sind im Ofen behandelbare Beutel, Dosen, Flaschen und dergleichen. Von den genannten Verpackungsmaterialien sind im Ofen behandelbare Beutel optimal, da sie nach dem Verpacken der Lebens- oder Nahrungsmittel eine relativ geringe Dicke aufweisen. So erreicht die Temperatur im Mittelteil innerhalb kurzer Zeit den erforderlichen Wert. Im Falle von Dosen und Flaschen sollte vorzugsweise entweder deren Höhe oder Durchmesser aus Gründen einer thermischen Leitfähigkeit weniger als etwa 100 mm betragen. Das Versiegeln erfolgt in der Regel durch Hitzesiegeln bei im Ofen behandelbaren Beuteln, durch Doppelsaumsiegeln bei Dosen und mechanisches Versiegeln mit mit Kautschuk, Vinylchlorid, Polyäthylen und dergleichen ausgekleideten Metallverschlüssen im Falle von Flaschen.

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Es ist von wesentlicher Bedeutung, daß die erfindungsgemäßen hermetisch verpackten Lebens- oder Nahrungsmittel einen pH-Wert im Bereich von 4,0 Ms 5,5 aufweisen oder daß deren Wasseraktivität unter 0,93 liegt. Wenn der pH-Wert über 5,5 liegt oder die Wasseraktivität mehr als 0,94 beträgt, muß wegen der Hitzebeständigkeit der Mikroorganismen oder ihrer Sporen lange Zeit thermisch sterilisiert werden, um die Mikroorganismen, einschließlich Cl. botulinum, vollständig zu eliminieren. Hierdurch können, wie beschrieben, die Lebens-oder Nahrungsmittel beeinträchtigt werden, d.h. man erhält in einem solchen Falle keine qualitativ hochwertigen Lebensoder Nahrungsmittel mehr. Weiterhin werden die erforderlichen Bedingungen für die thermische Sterilisierung in der Regel durch Senken des pH-Werts der-Lebens- oder Nahrungsmittel abgeschwächt bzw. gemildert.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert. Im einzelnen zeigen?

Fig. 1 eine graphische Darstellung der Beziehung des pH-Werts zu dem zur vollständigen Eliminierung von Sporen von Bacillus coagulans erforderlichen Erhitzungstemperatur/Erhitzungsdauer-Zyklus j

Fig. 2 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen dem pH-Wert und den D-Werten, die die Sporeneliminierungswirkung durch Erhitzen wiedergeben; und

Fig. 3 eine Reihe graphischer Darstellungen der Beziehung zwischen der Bräunungserhitzungsdauer von Glycin/ Glucose-Lösungen unterschiedlicher pH-Werte und den ErM tzungs temperaturen.

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Figur 1 zeigt die zur vollständigen Eliminierung der Sporen eines typischen, nahrungsmittelverderbenden Bakteriums, nämlich von Bacillus coagulans, in 1/15m-Zitronensäure/Phosphorsäure-Puff er bei einer Konzentration von 10 /ml bei pH-Werten von 4,5, 5,5 bzw. 7,0 und Erhitzungstemperaturen im Bereich von 100° bis 130⁰C erforderliche Zeit. Wenn ein Lebens- oder Nahrungsmittel eines pH-Werts von 7,0 mit diesem Bakterium verunreinigt ist, zeigt die graphische Darstellung der Figur 1, daß das Nahrungsmittel zur vollständigen Sterilisation eine 1,8min dauernde thermische Behandlung bei 120⁰C erfordert. Wenn der pH-Wert des Nahrungsmittels auf 4,5 eingestellt wird, ist eine vollständige Sterilisation durch 0,4 min, d.h. 25 s dauerndes Erhitzen auf eine Temperatur von 120⁰C möglich. Bei 114°C dauert eine vollständige Sterilisation 1,8 min, bei 125°C 0,1 min, d.h. 6 s.

Wie bereits erwähnt, sinkt mit zunehmendem pH-Wert der Lebens- oder Nahrungsmittel die Sterilisationsdauer bei derselben Temperatur. Der Einfluß einer Erniedrigung des pH-Werts wird bei pH-Werten unter 5,5 besonders deutlich. Bei pH-Werten über 5,5 ist diese Wirkung, wie aus Figur 2 hervorgeht, nicht signifikant.

Die graphische Darstellung der Figur 2 zeigt die Beziehung zwischen dem pH-Wert (der Abszisse) und dem D-Wert (der Ordinate), der die Eliminierungswirkung von Bakteriensporen (Bacillus coagulans, Konzentration: 10 Sporen/ml) durch Erhitzen angibt. Der D-Wert entspricht der zur Erniedrigung der Mikroorganismen oder Sporen auf eine Konzentration von 1/10 unter konstanten Bedingungen erforderlichen Zeit. Je geringer der D-Wert ist, desto größer ist die Eliminierungswirkung. Die graphische Darstellung von Figur 2 zeigt, daß der beschriebene Effekt bei pH-Werten über 5,5 plötzlich abfällt.

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Ein weiterer Grund dafür, warum erfindungsgemäß die Nahrungsoder Lebensmittel bei pH-Werten unter 5,5 abgepackt werden sollen, ist darin zu sehen, daß der Einfluß des Erhitzens auf die Qualität von Lebens- oder Nahrungsmitteln plötzlich geringer wird, wenn der pH-Wert unter 5,5 liegt.

Die graphischen Darstellungen der Figur 3 zeigen die Beziehung zwischen dem Bräunungsverhalten (als"Durchlässigkeit" angegeben) einer 1/20m-Glycin/Glucose-Lösung als Funktion des pH-Werts, der Erhitzungstemperatur und der Erhitzungsdauer. Das Bräunen von Lebens- oder Nahrungsmitteln durch Erhitzen beruht vermutlich auf der Zucker/Aminosäure-Reaktion. Bei gleicher Temperatur und gleicher Erhitzungsdauer ist das Ausmaß des Braunwerdens bei einem pH-Wert von 5,5 im Vergleich zu einem pH-Wert von 6,2 bzw. 7,0 deutlich geringer. Derselbe Einfluß läßt sich nicht nur bei der Farbe, sondern auch bei nährwertmäßig verwertbaren Komponenten, z.B. Vitaminen, Geruch, Geschmack und dergleichen, beobachten.

Mit Ausnahme von Lebens- oder Nahrungsmitteln, deren pH-Wert von Hause aus niedrig ist und die einen sauren Geschmack aufweisen, erhalten schwach- oder nicht-saure Nahrungs- oder Lebensmittel immer einen sauren Geschmack, wenn ihr pH-Wert durch Zusatz von pH-Einstellmitteln der später beschriebenen Art auf unter 4,0 gesenkt wird. Hierbei geht der ursprüngliche Geschmack des Lebens- oder Nahrungsmittels verloren. Wenn·- andererseits der pH-Wert schwach- oder nicht-saurer Lebensoder Nahrungsmittel auf über 4,0, jedoch unter 5,5, eingestellt wird, gibt es einige, die überhaupt keinen sauren Geschmack aufweisen (was von der Lebensmittelart abhängt) oder einen sehr schwach-sauren Geschmack erhalten, der durch Zusatz von Antisäuerungsmitteln rasch verschwindet (wobei dann

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der ursprüngliche Geschmack des Lebens- oder Nahrungsmittels erhalten bleibt). Somit ist also dem pH-Wert eine Untergrenze von 4,0 gesetzt.

Nahrungsmittel mit von Hause aus pH-Werten im Bereich von 4,0 bis 5,5 sind mit Sojasoße gekochte Lebens- oder Nahrungsmittel, z.B. Rotes Muschelfleisch und dergleichen, in Wasser gekochtes Gemüse, z.B. Butterkletten, Pilze, Spargel, Spinat und dergleichen, mit Sojasoße oder Zucker gekochte Schwarze Bohnen, Fukujinzuke (japanische saure Gurken) und dergleichen. Auf Lebens- oder Nahrungsmittel mit pH-Werten über 5,5, d.h. nicht-saure Lebens- oder Nahrungsmittel, läßt sich die Erfindung nach Einstellen des pH-Werts derselben auf einen Wert von 4,0 bis 5,5 durch Zusatz von pH-Einstellmitteln beim Abpacken der Lebens- oder Nahrungsmittel in Verpackungsmaterialien anwenden.

Da es zahlreiche Nahrungsmittel gibt, deren pH-Wert infolge der sehr hohen Pufferkapazität (d.h. Kapazität zum Aufrechterhalten des pH-Werts auf dem ursprünglichen Wert) nur schwierig einzustellen ist, wurde die Auffassung vertreten, daß eine Erniedrigung des pH-Werts zwangsläufig zu einem sauren Geschmack führt, wodurch der ursprüngliche Geschmack der Lebens- oder Nahrungsmittel beeinträchtigt wird. Erfindungsgemäß hat es sich jedoch gezeigt, daß der pH-Wert schwach-saurer Lebensmittel unter Beachtung der charakteristischen Pufferkapazität jedes Nahrungsmittels, des Ausmaßes der Behandlung, der Kombination an Lebensmittelbestandteilen, der Würztechniken, der Wahl der pH-Einstellmittel und dergleichen auf Werte unter 5»5 eingestellt werden kann und daß man durch die Wahl der pH-Einstellmittel, die den Lebens- oder Nahrungsmitteln keinen astringierenden Geschmack verleihen, und gegebenenfalls durch Zusatz von Antisäuerungsmitteln den normalen Geschmack und Geruch erhalten kann .

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Zur Erniedrigung des pH-Werts von Lebens- oder Nahrungsmitteln geeignete Substanzen sind vorzugsweise unschädliche organische Säuren, z.B. Essig-, Bernstein-, Milch-, Äpfel-, Wein-, Zitronen-, Pumar- oder Ascorbinsäure, deren saure Salze, Essig und dergleichen. In bestimmten Fällen können auch andere pH-Einstellmittel, z.B. Fluconodeltalacton, verwendet werden.

Verwendbare Antisäuerungsmittel sind vorzugsweise natürliche oder künstliche Süßstoffe beliebiger Art. Beispiele hierfür sind Sorbit, Glucose, Fructose, Xylose, Mannose, Mannit, Rohrzucker, Lactose, Raffinose, Galactose, Rhamnose, Malzzucker, Benzoesäuresulfimid, das Natriumsalz von Benzoesäuresulfimid, Natriumglycol/Lysin, Xylit, Sorbose, reduzierende Zucker, Honig, Stärkesirup und dergleichen.

Die Menge an zur Erniedrigung des pH-Werts auf unter 5,5 zuzusetzenden pH-Einstellmitteln hängt von der Pufferkapazität der Lebens- oder Nahrungsmittel ab. Gleichzeitig können die verschiedensten pH-Einstellmittel gemeinsam verwendet werden. Somit bereitet es Schwierigkeiten, einen genauen numerischen Wert für die Menge anzugeben. Wenn Antisäuerungsmittel zugesetzt werden, ist deren Menge grundsätzlich dieselbe wie die Menge der verwendeten pH-Einstellmittel. Die Intensität des sauren Geschmacks ist allerdings unterschiedlich, d.h., einige Lebens- oder Nahrungsmittel zeigen zwangsläufig einen sauren Geschmack, was von der Geschmackstiefe oder den zugesetzten Gewürzen abhängt. Somit werden also der Zusatz und dessen Menge je nach dem speziellen Lebens- oder Nahrungsmittel bestimmt.

Das jeweils geeignete Verfahren zur Einstellung des pH-Werts wird danach gewählt, in welchem Zustand sich das Lebens- oder

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Nahrungsmittel befindet, d.h. ob es sich um ein reines flüssiges Lebens- oder Nahrungsmittel, ein Fest/Flüssig-Lebens- oder Nahrungsmittelgemisch oder um reine feste Nahrungs- oder Lebensmittel handelt, so daß überall der gleiche pH-Wert herrscht. Bei reinen flüssigen Lebens- oder Nahrungsmitteln ist dies relativ einfach, indem man lediglich die von der Pufferkapazität des betreffenden Lebens- oder Nahrungsmittels abhängige, zur Einstellung des pH-Werts auf den gewünschten Wert erforderliche Menge zusetzt, worauf das Gemisch unter Verwendung eines Mischers oder Homogenisators homogenisiert wird. Bei denjenigen Nahrungsmitteln, die in eLner Flüssigkeit kleine Feststoffe eingemischt enthalten, muß die pH-Werteinstellung getrennt bei den flüssigen und festen Bestandteilen erfolgen. Die pH-Werteinstellung der Feststoffe kann durch Eintauchen derselben in eine Lösung des erforderlichen pH-Werts (es kann eine Flüssigkeit mit bereits voreingestelltem pH-Wert verwendet werden), durch wiederholtes Vakuumentgasen nach dem Eintauchen oder durch Eintauchen und Kochen erfolgen. Insbesondere das Vakuumentgasen kann bei Raumtemperatur durchgeführt werden. Hierbei ist keine Verschlechterung der Qualität des Lebens- oder Nahrungsmittels zu beobachten, wobei der pH-Wert innerhalb kurzer Zeit gleichmäßig auch im Inneren eingestellt wird. Die Flüssigkeit und die Feststoffe mit ihren jeweils getrennt eingestellten pH-Werten werden gemischt, gepackt, in Verpackungsmaterialien verschlossen und thermisch sterilisiert. Die unabhängige Einstellung des pH-Werts der Feststoffe und der Flüssigkeit ist von wesentlicher Bedeutung, was das folgende Beispiel von Thunfisch und Dressing in Dosen zeigt. Dieses Nahrungsmittel erhält man durch Verpacken und Versiegeln von gedämpftem und auf bestimmte Größe zurechtgeschnittenem Thunfisch und des Gemüse enthaltenden Dressings. Der gepackte und versiegelte Thunfisch mit

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dem Dressing wird 90 min lang bei einer Temperatur von 117⁰C sterilisiert. Nach üblichen Meßmethoden wird der pH-Wert des Produkts mit 4,8 ermittelt. Bei dieser üblichen Meßmethode wird der gesamte Doseninhalt gemischt und von der Mischung eine bestimmte Probenmenge genommen. Trotz dieses pH-Werts müssen dieselben Sterilisationsbedingungen wie bei nicht-sauren Nahrungsmitteln gewählt werden, da der pH-Wert des Fischfleisches um den Neutralbereich liegt und lediglich das Dressing während der Sterilisationsbehandlung einen pH-Wert im Bereich von 3,0 bis 3,2 aufweist. Somit bereitet .es Schwierigkeiten, die vollständige Sterilisation bei niedriger Temperatur durchzuführen. Somit muß wegen des lÄerogenen Zustands trotz des niedrigen durchschnittlichen pH-Werts für Nahrungsmittel dieser Art die thermische Sterilisation unter denselben Bedingungen wie die thermische Sterilisation für schwach-saure Nahrungsmittel durchgeführt werden. Um nun auch bei solchen Nahrungs- oder Lebensmitteln das Verfahren gemäß der Erfindung durchführen zu können, muß für die Feststoffe und die Flüssigkeit eine getrennte pH-Werteinstellung erfolgen.

Bei reinen festen Nahrungs- oder Lebensmitteln kann man sich der beschriebenen Methode bedienen. Darüber hinaus können bei pastösen Lebens- oder Nahrungsmitteln, die durch Vermischen der Rohmaterialien mit Hilfe eines Schnitzelwerks oder eines Kneters und anschließendes Ausformen hergestellt wurden, die pH-Einstellmittel und die Antisäuerungsmittel gleichmäßig während des Mischvorgangs eingemischt werden.

Lebens- oder Nahrungsmittel, die von Hause aus pH-Werte unter 5,5 aufweisen, können selbstverständlich so, wie sie sind, thermisch sterilisiert werden.

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Unter der "Wasseraktivität" versteht man den A^Wert, der sich aus folgender Gleichung ergibt:

\ - ^p/^po·

In der Gleichung bedeuten:

Pq den Gleichgewichtsdampfdruck von reinem Wasser bei konstanter Temperatur und

P den Gleichgewichtsdampfdruck von Wasser in dem System (Nahrungsmittel) bei derselben Temperatur.

Wenn es sich lediglich um reines Wasser handelt (Wassergehalt: 100%), ist A^ = 1, im Falle von Anhydriden ist A^ = O. Die Wasseraktivität beeinflußt ähnlich dem pH-Wert das Wachstum der Mikroorganismen. Mit sinkender Wasseraktivität wird die Anzahl der Arten von Mikroorganismen, die wachsen können, begrenzt. Beispiele für Lebens- oder Nahrungsmittel mit einer Wasseraktivität unter 0,94 sind mit Zucker gekochte Eßkastanien, Noritsukudani (mit Zucker und Sojasoße gekochter Seetang), Fukujinzuke (japanische Essiggurken), mit Zucker und Sojasoße gekochte Blaufischstücke, Teidenpu (mit Salz und Zucker gekochter und dann pulverisierter Roter Schnappbarsch), Austernsoße, gekochtes Adlerholz, Akamiso (Rote Sojabohnenpaste), gekochte Limabohnen und dergleichen.

Erfindungsgemäß ist es von wesentlicher Bedeutung, die thermische Sterilisationsbehandlung der Lebens- oder Nahrungsmittel mit pH-Werten im Bereich von 4,0 bis 5,5 oder mit einer Wasseraktivität (vgl. die vorhergehenden Ausführungen) unter 0,94 kurzzeitig bei einer Temperatur von 115° bis 150⁰C durchzuführen. Wenn die Temperatur unter 115°C liegt, ist die Erhitzungsdauer lang, was zu einer Qualitätseinbuße

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der Lebens- oder Nahrungsmittel führt. Wenn andererseits die Erhitzungstemperatur über 15O⁰C liegt, verkürzt sich zwar die Erhitzungsdauer, es ist jedoch eine Beeinträchtigung infolge Überhitzens, z.B. eine Farbänderung und dergleichen, festzustellen. Der Einfluß der Temperatur auf die Qualität von Konsomme zeigen die in der folgenden Tabelle I enthaltenen Ergebnisse eines einschlägigen Versuchs.

Tabelle I

nicht-eingestellter pH-Wert

(6,0)

Sterilisations- prozentuale bedingungen Ourchlässig-(F₀ = 5) keit*

eingestellter ]	min	43,0
?H-Wert (4,9)	- 49	43,0
Sterilisations- prozentuale bedingungen Durchlässig (F₀ =0,17) keit*	- 29	43,5
	- 16	44,2
100°C	- 9,6	45,0
105°	- 5,6	45,5
110	- 3,2	46,2
115	- 1,9	46,8
120	- 1,2	47,1
125	- 0,9	47,2
130	- 0,7	45,1
135	- 0,6	43,5
140	- 0,5	41,5
145	- 0,4
150
155
160

105°C - 41 min

43,2

* Die Durchlässigkeit wird mit Hilfe eines handelsüblichen Spektralphotometers einer Wellenlänge von 430 nm gemessen. Je höher die Durchlässigkeit ist, desto geringer ist der Bräunungsgrad. Die Durchlässigkeit des nicht-erhitzten Produkts beträgt 47,2Ji.

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Zur Durchführung des Versuchs werden 180 g Konsomme (Suppe) in einen kochfesten Beutel verpackt und versiegelt. Der pH-Wert der Suppe beträgt 6,0. In der Regel ist es zweckmäßig, die Suppe mit einem Standard-Sterilisationswert F_Q von 5 zu sterilisieren. Zu diesem Zweck ist es erforderlich, die Suppe 41 min auf eine Temperatur von 105⁰C zu erhitzen. Wenn der pH-Wert der Suppe unter Verwendung von Zitronensäure auf 4,9 vermindert wird, erreicht man bei einem Sterilisationswert Fq von 0,17 den gleichen Sterilisationsgrad. Bislang wurde die thermische Behandlung von Lebens- oder Nahrungsmitteln, z.B. der beschriebenen Suppe, mit eingestelltem pH-Wert während 49 min bei 100⁰C durchgeführt. Die Tabelle I zeigt die zum Erreichen desselben Sterilisationsgrades bei einer Temperatur im Bereich von 105° bis 160⁰C erforderliche Zeit und die Durchlässigkeit nach der Behandlung. Aus Tabelle I geht hervor, daß die Erhitzungsdauer durch thermische Behandlung bei extrem hoher Temperatur im Falle tatsächlicher Lebens- oder Nahrungsmittel extrem stark verkürzt wird. Die "Durchlässigkeit" in Tabelle I gibt den Bräunungsgrad nach der Behandlung wieder. Aus Tabelle I geht hervor, daß bei Temperaturen unter 110⁰C keine merkliche Verkürzung der Erhitzungsdauer erreichbar ist und daß gleichzeitig kein großer Qualitätsunterschied zu dem nach den bekannten Verfahren behandelten Produkt besteht. Somit sollte also das bekannte Verfahren vermieden werden. Temperaturen über 150⁰C werden nicht bevorzugt, da die Qualität nach der Behandlung niedriger ist als bei dem bekannten Verfahren, und dies sogar bei flüssigen Lebens- oder Nahrungsmitteln, die eine gute thermische Leitfähigkeit aufweisen.

Der Sterilisationswert F_Q entspricht der Zeit in min, die zur vollständigen Eliminierung von Mikroorganismen oder ihrer

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Sporen bei einer Temperatur von 121⁰C erforderlich ist. In Figur 1 beträgt der F_Q-Wert der Spore von Bacillus coagulans in einem Puffer bei einem pH-Wert von 7,0 1,4. Mit abnehmendem pH-Wert wird der Sterilisationswert deutlich geringer. Der F_Q-Wert zeigt nämlich die Hitzebeständigkeit von einer Sterilisation ausgesetzten Mikroorganismen oder ihrer Sporen und stellt ein Maß für die vollständige Sterilisation von Lebens- oder Nahrungsmitteln im Falle von mit diesen Mikroorganismen oder ihren Sporen verunreinigten Lebens- oder Nahrungsmitteln dar. In der Regel besitzen verpackte Lebensoder Nahrungsmittel eine bestimmte Dicke. Im Falle, daß sie von außen her erhitzt werden, ist die thermische Leitfähigkeit an verschiedenen Stellen der Lebens- oder Nahrungsmittel verschieden. Bei dem beschriebenen Beispiel wird durch 1,4 min dauerndes Erhitzen auf eine Temperatur von 121⁰C lediglich der Teil nahe der Oberfläche sterilisiert, wobei nach beendetem Erhitzen der innere Teil nicht sterilisiert ist. Um eine gleichmäßige Sterilisation zu gewährleisten, muß das Erhitzen derart erfolgen, daß der Teil mit der geringsten thermischen Leitfähigkeit einen Sterilisationswert F_Q von 1,4 erhält. Folglich muß also, je schwieriger die Wärmeleitung in den Lebens- oder Nahrungsmitteln ist, umso länger erhitzt werden. Weiterhin wird der am langsamsten erhitzbare Punkt bei der von Beginn des Erhitzens an angewandten Temperatur nicht behandelt. Da jedoch die Temperatur mit der Zeit schrittweise auf die zur Behandlung angewandte Zeit erhöht wird, ist mit steigender Temperatur ein bestimmter Sterilisationseffekt feststellbar. Somit muß erhitzt werden, bis der integrierte Wert von L der Gleichung:

L = log"¹ ·ϊ=

entspricht. In der Gleichung bedeuten:

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L den Sterilisationswirkungsgrad;

T die in einem kleinen Bereich der Erhitzungsdauer steigende Temperatur in ⁰F und

Z die Hitzebeständigkeit der Mikroorganismen oder ihrer Sporen.

Bei den in Figur 1 wiedergegebenen graphischen Darstellungen der Zeit/Temperatur-abhängigen Sporeneliminierung entspricht die Temperatur, bei der die geraden Linien eine logarithmische Periode kreuzen, dem F₀-Wert.

Die Erhitzungsdauer ist erfindungsgemäß definiert als diejenige Zeit, die die in den Verpackungsmaterialien versiegelten Lebens- oder Nahrungsmittel in dem Heizmedium auf einer erforderlichen Temperatur gehalten werden. Erfindungsgemäß verwendbare Heizvorrichtungen sind sogenannte kontinuierlich arbeitende Retorten oder chargenweise arbeitende Hochtemperatur- und Druck-Sterilisatoren. Das in den Vorrichtungen verwendete Heizmedium kann aus gesättigtem Dampf, Dampf/Luft-Gemischen, heißem Wasser und Mikrowellen, IR-Strahlen und dergleichen bestehen. In einigen Fällen kann je nach der Art der hitzebeständigen Behälter die thermische Behandlung auch neben dem Druck des gesättigten Dampfes bei der angewandten Temperatur unter schwachem Luftdruck erfolgen. Das Erhitzen und Abkühlen werden zweckmäßigerweise so rasch wie möglich durchgeführt. Sobald die erforderliche Erhitzungsdauer beendet ist, werden die Packungen in der Regel durch Eintauchen in kaltes Wasser gekühlt. Auf diese Weise läßt sich eine Qualitätseinbuße der verpackten Lebens- oder Nahrungsmittel infolge schrittweisen Abkühlens verhindern.

Die Erhitzungsdauer hängt vom F_Q-Wert der Lebens- oder Nahrungsmittel, den thermischen Leitfähigkeitskoeffizienten,

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der Erhlteimgeteiiperatiar und dergleichen₈ afe_o Zur Gewährleistung dee «rfindutsgegoaSB angestrebten Erfolgs» d_eh. zur Verhinderung ein®r Qualitätseinbuße der Lebens- oder Nahrungsmittel durch Abschwächen der Erhitzumgahistori®, Ist es zweckmäßig, diese trotz- Tollständiger Sterilisation so kurz wie Möglich, d.h. innerhalb eines Bsreichs von bis zu 20 min, vorzugsweise biss zu 15 min, zu halten.

Wie die später folgenden Beispiel© 3 und 4 zeigen, kann man durch gleichzeitige Ausnutzung eines kurzzeitigen, d.h. etwa k bis 10 min dauernden Vorerhitzens auf eine Temperatur im Bereich von etwa 80° bis 100⁰C die Erhitzungsdauer auf eine Temperatur im Bereich von 115° bis 150⁰C deutlich verkürzen und dabei wirksam eine Qualitätseinbuße der behandelten Lebens- und Nahrungsmittel verringern.

Wie beschrieben, wird es erfindungsgemäß möglich, innerhalb kurzer Zeit eine thermische Sterilisationsbehandlung durchzuführen. Auf diese Weise erreicht man eine hohe Produktivität und erhält gleichzeitig hermetisch verpackte und bei Raumtemperatur vertriebsfähige Lebens- oder Nahrungsmittel, die sich durch eine hervorragende Qualität hinsichtlich Geschmack, Geruch, Farbe, Transparenz, Gefüge (Biß) und dergleichen auszeichnen.

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher veranschaulichen.

Beispiel 1

Durch Kochen von 6 1 Bouillon, 600 g grob-zerkleinerten Rindfleischs, 150 g Karotten, 240 g Zwiebeln, 60 g Sellerie,

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60 g Lauch, 6 Petersilienblättern, 6 Eiern und 9 g Salz werden 5,1;~ Beefkonsomme (Probe 1) zubereitet. Dann wird die Suppe bzw. Konsonune mit Sporen des fäulniserregenden Bakteriuas Cl. sporogenes NCA-PA-3679 derart beimpft, daß die Sporenkonzentration 1Cr Sporen/1 al Konsomme beträgt.

Der pH-Wert der Suppe beträgt 6,0. Diejenige Suppe, die eine thermische Behandlung bis zum Erreichen eines Sterilisationswerts Fq von 5 erfahren hat, d.h. 41 min auf eine Temperatur von 105 C erhitzt wurde, wird als Probe 2 bezeichnet.

Die Probe 3 erhält man durch Zusatz von 1 ml 1/1 Om-Zitronensäurelösung pro 100 ml Konsomme zur Einstellung von deren pH-Wert auf 5,0. Es hat sich gezeigt, daß bei einem Sterilisationswert Fq von 0,17 der bezüglich ihres pH-Werts eingestellten Konsomme oder Suppe dieselbe vollständige Sterilisation erreicht wird wie bei der bezüglich ihres pH-Werts nicht-eingestellten Suppe.

Die bezüglich ihres pH-Werts eingestellten Suppenproben, die 49 min bei einer Temperatur von 100⁰C, 5,6 min bei einer Temperatur von 120⁰C bzw. 1,2 min bei einer Temperatur von 135°C sterilisiert wurden, werden als Proben 4, 5 bzw. 6 bezeichnet.

Die erhaltenen Konsommeproben werden in handelsüblichen Kochbeuteln (aus Polyestern und mit Aluminiumfolie kaschiertem Polypropylen einer Größe von 130 χ 170 mm nach dem Verpacken, 10 mm des abgepackten Inhaltst 120 g) verpackt und versiegelt und danach unter Verwendung eines handelsüblichen Hochtemperatur/Kurzzeit-Sterilisators unter verschiedenen Erhitzungsbedingungen sterilisiert. Hierbei erhält man Proben zu Lagerungs- und Fäulnis versuchen. Die Proben 1 und 3 werden nicht thermisch behandelt. Zur Qualitätsbewertung werden dieselben,

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IS

jedoch nicht mit den Sporen beimpften Proben unter denselben Bedingungen thermisch behandelt. Ferner werden die Proben 1 bis 3 keiner thermischen Behandlung unterworfen.

Die Qualitätsbewertung der verschiedenen Proben erfolgt durch 15 Propanden nach einem 10-stufigen System, wobei die Probe 2 als Standardprobe genommen wird. 5 Punkte erhält die im Vergleich dazu beste Probe, -5 Punkte die im Vergleich dazu schlechteste Probe. Die Ergebnisse finden sich in der folgenden Tabelle II. Wie beschrieben, erhält man durch Einstellen des pH-Werts auf 5,0 eine qualitativ ausgezeichnete Rinderkonsomme.

Die mit den Sporen beimpften Proben werden 2 Monate lang in einem klimatisierten Raum bei einer Temperatur von 37°C gelagert, mit Ausnahme der Proben 1 und 3 kam es bei keiner der Proben zu einer Fäulnisbildung.

Tabelle II

Probe durchschnitt- Beobachtungen Nr. liehe Bewertung, Punkte

nicht-erhitztes Produkt

Vergleichsprodukt

nicht-erhitates Produkt

Vergleichsprodukt

4,2

4,0

2,3

Rindfleischgeruch vorhanden, starker Geruch nach Sellerie und Zwiebeln

Der Rindfleischgeruch fehlt, der Gemüsegeruch ist verschwunden

kein saurer Geruch infolge der pH-Einstellung, der Rindfleischgeruch und Gemüsegeruch sind vorhanden

Der Rindfleischgeruch 1st vermindert, ein starker Gemüsegeruch ist vorhanden. Das Produkt sieht aus wie gedünstet

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Fortsetzung Tabelle II

erfindungs- Der Rindfleischgeruch ist

gemäßes Pro- erhalten geblieben, der

dukt 5 3,2 Gemüsegeruch ist schwach

erfindungs- Der Rindfleischgeruch ist

gemäßes Pro- vorhanden, das Produkt ist

dukt 6 3,8 appetitanregend.

Beispiel 2

Durch Mischen von 60 g Kuhbohnen und 1 kg Reis, der zur pH-Werteinstellung in eine Lösung eines pH-Werts von 3,0 mit 0,16% Fumarsäure und 0,15% Rohrzucker getaucht worden war, Eintauchen des Gemischs in die Flüssigkeit, in der die Bohnen zur Färbung gekocht worden waren, und abschließendes Dämpfen wird Sekihan hergestellt. Der pH-Wert des erhaltenen Sekihans beträgt 5,2. Jeweils 180 g des erhaltenen Sekihans werden in handelsübliche Kochbeutel aus Nylon und Polypropylen einer Größe von 130 χ 170 mm und einer Dicke nach dem Verpacken von 15 mm gepackt und versiegelt und schließlich entsprechend Beispiel 1 thermisch sterilisiert.

Der verwendete süße Reis war mit 10 Sporen/g Bacillus-coagulans-Sporen kontaminiert. Zur vollständigen Eliminierung der betreffenden Sporen muß ein Sterilisationswert F_Q von 1,5 erreicht werden. So wurde bezüglich des pH-Werts nichteingestelltes Sekihan (pH-Wert 6,2) 25 min lang bei einer Temperatur von 110⁰C thermisch sterilisiert. Zur Gewährleistung desselben Sterilisationseffekts in dem Sekihan mit dem auf 5,2 eingestellten pH-Wert ist ein 55-minütiges Erhitzen auf eine Temperatur von 100⁰C erforderlich. Eine vollständige Sterilisation erreicht man auch in kurzer Zeit, nämlich in 15 min bei einer Temperatur von 120°C bzw. in 6

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- κ-

2121041

min "bei einer Temperatur von 135 C. Jeweils 50 der in der geschilderten Weise thermisch behandelten Beutel werden 2 Monate, lang in einem klimatisierten Raum bei ©iner Temperatur von 37°C gelagert, eine Fäulnisbildung ist bei keinem Beutel festzustellen.

Tabelle 111

	Bedingungen bei der thermischen Sterilisation	pH-Einstellung	a/b- Wert*	Fäulnis**
Vergleichs beispiel	keine Ofensteri lisation	nicht-einge stellt (pH- Wert 6,2)	0,70	da
Vergleichs- beispiel	25 min bei 120⁰C	nicht-einge stellt (pH- Wert 6,2)	0,96	nein
Vergleichs- beispiel	55 min bei 100⁰C	eingestellt (pH-Wert 5,2)	0,87	nein
erfindungs gemäß	15 min bei 120⁰C	eingestellt (pH-Wert 5,2)	0,82	nein
erfindungs gemäß	6 min bei 135°C	eingestellt (pH-Wert 5,2)	0,75	nein

Die Messung erfolgte mit Hilfe eines handelsüblichen Farbtestgeräts und einer weißen Standardkarte (L = 92,12; a -0,17ϊ b -4,32). Die Werte stellen Durchschnittswerte von η = 10 dar.

Nach 2-monatiger Lagerung bei einer Temperatur von 37°C in einem klimatisierten Raum.

Die Tabelle III zeigt den Farbunterschied (a/b-Wert) auf der Oberfläche des abgepackten Sekihans (Wasseraktivität von 0,98) unter den angegebenen Bedingungen. Je höher der a/b-Wert ist, desto tiefer ist die dunkelrote Färbung. Aus den Ergebnissen der Tabelle III geht hervor, daß die Oberflächenfärbung des

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erfindungsgemäß abgepackten Sekihans weniger tief ist als die Oberflächenfärbung des ohne pH-Einstellung abgepackten oder längere Zeit bei 1OO°C behandelten Sekihans. Ein saurer Geschmack ist bei den erfindungsgemäß abgepackten Produkten nicht festzustellen, ihr Gefügegefühl beim Beißen ist gut.

Beispiel 5

Karotten einer Wasseraktivität von 0,99 und Zwiebeln einer Wasseraktivität von 0,99 werden in 1 cm dicke Scheiben geschnitten, in rohem Zustand in einem Vakuumtank in eine 0, ige Äpfelsäurelösung mit Λ% Natriumchlorid getaucht, dann unter Vakuum von Atmosphärendruck auf etwa 1 bar entgast, worauf das Tauchen und Entgasen wiederholt werden, bis der pH-Wert im Inneren der Zellen einen Wert von 4,9 angenommen hat. Für die Karotten dauert dies bei 12-maliger Wiederholung 6 min, für die Zwiebeln bei 8-maliger Wiederholung 4,9 min. Nach beendeter Vakuumbehandlung werden die Gemüse aus der Tauchlösung herausgenommen, schwach mit Wasser gewaschen und bezüglich ihres pH-Werts untersucht.

55 g der in der geschilderten Weise bezüglich ihres pH-Werts eingestellten Karotten und 55 g einer 1/10m-wäßrigen Lösung von Natriumeitrat eines pH-Werts von 4,96 mit 0,2# Malzzucker (AntiSäuerungsmittel) werden in handelsüblichen Babynahrungsdosen eines Innendurchmessers von 52,3 mm und einer Höhe von 45,5 mm verpackt und versiegelt.

Zu Vergleichszwecken werden bezüglich ihres pH-Werts nichteingestellte Karotten in ähnlicher Weise zusammen mit Wasser verpackt und versiegelt.

In jedem Falle werden pro ml 10 Sporen von Bacillus subtilis zugegeben (F_Q =5,5 bei einem pH-Wert von 6,0).

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Bei dem pH-Wert von 4,96 ist die Hitzebeständigkeit der Sporen vermindert, der Sterilisationswert F_Q beträgt 3.

Die in der geschilderten Weise gefüllten Dosen werden mit Hilfe des im Beispiel 1 verwendeten Ofensterilisators unter den verschiedenen in Tabelle IV angegebenen Bedingungen thermisch sterilisiert. Das Vorheizen auf eine Temperatur von 9O°C dauert 5 min. Im Falle des Vorheizens läßt sich die Erhitzungsdauer auf hohe Temperatur verkürzen.

Jeweils 50 der unter den verschiedenen Erhitzungsbedingungen behandelten Dosen werden 2 Monate lang bei einer Temperatur von 37⁰C gelagert, eine Fäulnis ist hierbei nicht festzustellen.

Tabelle IV

Erhitzungsbedingungen

pH-Einstellung

Wert der
Kernigkeit*

Farbe

Vergleichsbeispiel

erfindungsgemäß

Vergleichs'·
beispiel

38 min auf 100⁰C

12 min auf 1200C

5 min auf 135°C

9 min auf 120⁰C unter Vorerwärmen

3 min auf 135°C unter Vorerwärmen

18 min auf 1200C

eingestellt (pH-Wert 4,9) 62,1

eingestellt (pH-Wert 4,9) 65,8

eingestellt (pH-Wert 4,9) 73,2

eingestellt (pH-Wert 4,9) 68,4

eingestellt (pH-Wert 4,9) 76,2

nicht-eingestellt
(pH-Wert 6,6) 45,1

schwach blaß geworden

gut

ausgezeich net

blaß geworden

* Die Messung erfolgte unter Verwendung eines handelsüblichen Geräts zur Messung der Kernigkeit eines Stößels von 1,5 mm Θ. Die Werte sind Durchschnittswerte von η = 10.

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® Taftell© If zeigt das GsfUg®, d.h« die Härt% und die Farbe isater d®is. verechiedeaen Bedingungen behandelten Karotten. Bas Gsfig© WiI³I «tarefe die unter Verwendung des handelsüblichen l©3ges°äts ©raittelten Zahlen bewertet«, J· höher die Werte

«test© kerniger sind die Karotten, Aus den Ergebnissen Tabelle IV geht hervor, daß das Weichwerden der Karotten

die thermische Sterilisation erfindungsgemäß verhindert ward« und daß die Farbe der Karotten gut erhalten geblieben Ist.

Beispiel 4

In Scheiben von 1 cm Dicke geschnittene Filze werden 10 min lang bei einer Temperatur von 100⁰C in einer durch Vermischen von 1/1Om-Zitronensäurelösung und Wasser im Gewichtsverhältnis von 8 : 12 hergestellten Lösung gekocht, wobei man ein handelsfähiges Produkt einer Wasseraktivität von 1,00 und eines pH-Werts von 4,9 erhält. Die modifizierten Filze werden verpackt und versiegelt und unter den im Beispiel 3 angegebenen Bedingungen sterilisiert. Die bezüglich ihres pH-Werts nicht-eingestellten Pilze werden zu Vergleichszwecken 18 min lang bei einer Temperatur von 120⁰C thermisch sterilisiert. Bei den erhaltenen Produkten erfolgt die Qualitätsbewertung hauptsächlich hinsichtlich ihres Gefüges. Die Bewertungsgrundlage entspricht der Bewertungsgrundlage des Beispiels 1. Die Ergebnisse zeigen die folgende Tabelle V. Sie zeigen, daß die erfindungsgemäß behandelten Produkte ein besseres Gefüge aufweisen als das Vergleichsprodukt. Bei einmonatiger Lagerung von jeweils 50 Dosen bei einer Temperatur von 37⁰C ist keine Fäulnis festzustellen.

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Tabcpll® ¥

Bewertung In PtsÄt@a

beispiel

erfindungs- 12 min bei 120^c gemäß

4,9)

eing©st®llt (pH
4„9)

erfindungsgemäß

erfindungs-

erfindnmgs-

Vergleichsbeispiel

5 min bei 135°C eingestellt

4,9)

9 min bei 120°C eingestellt

unter Yorerwär- 4₅9)

men

3 min bei 135⁰C eingestellt

unter forerwär- 4,9J men

nlclat-elnge-

18 min bei 120⁰C stellt (pH 6,6)

Z₃G

4,3

Beispiel g,

200 g Gemisch aus Rinderhack und Schweinehack, 50 g Zwiebeln mit 4 ml vorher zugesetzter 1/1Om-Zitronensäurelösung und 20 g frische Semmelbrösel werden miteinander gemischt, worauf aus der erhaltenen Mischung 14 mm dicke Hamburger Steaks zubereitet werden. Diese werden solange in einer Bratpfanne gebraten, bis beide Seiten braun geworden sind. Der pH-Wert der erhaltenen Hamburger Steaks beträgt 4,8.

Eine aus 200 g (Rinder)Suppenfleisch, 100 g Zwiebeln, 30 g Karotten, 4 Teelöffeln Mehl, 2 Bechern Tomatensaft, 5 Bechern Suppe und 2 Teelöffel voll Ketchup zubereitete Soße eines pH-Werts von 4,8 wird zu den ebenfalls einen pH-Wert von 4,8 aufweisenden gebratenen Hamburger Steaks zugegeben, worauf das Ganze 10 min lang schmoren gelassen wird.

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2S21Q4

Die erhaltenen Hamburger Steaks mit der in der geschilderten Weise zubereiteten Soße zeigen einen pH-Wert von 4,80 und eine Wasseraktivität von 0,96.

Jeweils ein Hamburger Steak und etwa 80 g bzw. 30 g Soße werden in den im Beispiel 1 verwendeten Kochbeuteln verpackt und verschweißt, worauf sie mit Hilfe des im Beispiel 1 verwendeten Sterilisators einer thermischen Sterilisationsbehandlung unterworfen werden.

Die bezüglich ihres pH-Werts nicht-eingestellten Hamburger Steaks (pH-Wert: 6,1) müssen 20 min lang bei einer Temperatur von 120⁰C sterilisiert werden (entsprechend eine» Sterilisationswert F₀ von 3»1). Die Hamburger Steaks mit «in·* pH-Wert von 4,8 erfordern einen Sterilieationswert F_Q von 0,015, d.h. man erreicht ein· vollständig· Sterilisation in 42 min bei 100⁰C, in 10 min bei 120°C bzw. in 5 min b»i 135⁰C.

Unter Verwendung des 42 min lang einer thermischen Behandlung bei 100⁰C unterworfenen Hamburger Steaks als Standard wird die Gesamtqualität einschließlich des Geschmacks, Gefüges und dergleichen nach dem im Beispiel 1 verwendeten Punktsystem bewertet. Die Ergebnisse finden sich in der folgenden Tabelle VI. Die erfindungsgemäß verpackten Produkte, die kurzzeitig bei hoher Temperatur thermisch sterilisiert worden sind, sind qualitativ hervorragend.

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2S2104

ErlaitZUBgsbedingungen

durchschnittlich·

Bewertung in Punkten

Vergleichsbeispiel

erfindungsgemäß

42 min bei 10O⁰C

10 min bei

120°C

5 min bei 135⁰C

eingestellt (pH 4,8)

eingestellt (pH 4,8]

eingestellt (pH 4,8}

1,8

2,7

■2

Verschiedene Hamburger Steaks werden pro g mit 10 Sporen von Clostridium sporogenes NCA-PA 3679 beimpft. Danach werden Packungen unter den angegebenen Bedingungen sterilisiert und 2 Monate lang bei einer Temperatur von 37⁰C gelagert. Eine Fäulnis ist hierbei nicht feststellbar.

Beispiel 6

1 kg zerkleinerter gefrorener Kabeljau der Handelsklasse A, 300 g Kartoffelstärke und 30 g Tafelsalz werden miteinander verknetet, worauf 28 g Gluconodeltalacton, 6 g Zitronensäure und 50 g Rohrzucker (Antisäuerungsmittel) zugesetzt werden. Danach wird das Ganze 10 min lang unter Verwendung eines handelsüblichen Rührkneters vermischt. Das erhaltene Gemisch wird in einem Dampftopf gedämpft und geliert. Der pH-Wert des erhaltenen Gels ändert sich bei Durchführung der geschilderten Maßnahmen von 6,95 auf 5,30, ein saurer Geschmack ist jedoch nicht feststellbar. Die Wasseraktivität des Gels beträgt 0,9*65.

Das erhaltene Gel wird bis zu einer Stärke von 14 mm in Kochbeuteln gepackt und vakuumversiegelt. Das bezüglich seines

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3Z

pH-Werts nicht-eingestellte Gel erfordert eine 20-minütige Sterilisationsbehandlung bei 120⁰C (entsprechend einer Sterilisation von 4 min bei 120⁰C, d.h. F_Q = 3,1), wenn jedoch der pH-Wert auf 5,30 eingestellt ist, beträgt der Sterilisationswert Fq 1,1. Eine vollständige Sterilisation erreicht man dann in 11 min bei 120°C bzw. in 5,6 min bei 135°C.

Die folgende Tabelle VII zeigt den Weißegrad (L-Wert) der erhaltenen und unter verschiedenen Bedingungen behandelten pastösen Produkte. Die Ergebnisse der Tabelle VII zeigen, daß die erfindungsgemäfi kurzzeitig bei hoher Temperatur behandelten Produkte einen im Vergleich zu dem nicht-behandelten Produkt hohen Weißegrad aufweisen.

Tabelle VII

Erhitzungsbedingungen

pH-Werteinstellung

Weißegrad (L-Wert)*

Vergleichsbeispiel

erfindungsgemäß

Vergleichsbeispiel

18 min bei 120⁰C

44 min bei 100⁰C

11 min bei 120⁰C

5,6 min bei 135⁰C

ohne Ofenbehandlung

nicht-eingestellt (pH 6,95) 62,5 eingestellt

(pH 5,30) 70,3 eingestellt

(pH 5,30) 75,1

eingestellt

(pH 5,30) 78,4

nicht-eingestellt (pH 6,95) 84,4

* Die Messung erfolgte mit Hilfe eines handelsüblichen Farbuießgeräts und einer weißen Standardkarte eines L-Werts von 92,12.

!fahrend des Knetens werden in die Masse pro g 10·" Sporen von Clostridium sporogenes HCA-PA3679 eingemischt, worauf Jeweils

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•feel naatei⁸ des is Tabelle YII

misch sterilisiert werden,, Die stei^IlislQ^tua wssr-paels stosen. Produkte werden daraa 2 Monat® lassg Ia einen Isliaatl gierten Raum feel ©iaer Teapsratius⁵ v@a 37°C gölagortj, sit Ausnahme des «nbetiafideiten P^od-plsts Ist osäocii telae Fäulnis festzustellen.

Gesprenkelte weiß® Bohnen, die über Macht. In Wasser eingeweicht worden waren, werden bis zwm WeicJawerclen gekocht, worauf die Kochflüssigkeit verworfen wird» Danach werden 2 Becher Rohrzucker und 1/4 Teelöffel Tafelsalz pro Becher Bohnen zu den weichen Bohnen zugegeben, worauf das Ganze erhitzt wird. Nach dem Aufschmelzen des Zuckers wird das Gemisch nochmals bei geringer Hitze 30 min lang weitergekocht.

Die in der geschilderten Weise gekochten gesprenkelten weißen Bohnen besitzen eine Wasseraktivität von 0,37 und einen pH-Wert von 6,86. 170 g Bohnen werden nun in einem Kochbeutel verpackt und unter einem Vakuum von 390 mbar versiegelt. Hierbei erhält man Packungen einer Dicke von 13 mm.

50 der erhaltenen Packungen werden ohne jede thermische Sterilisation 2 wbchen lang in einem klimatisierten Raum bei einer Temperatur von 37⁰C gelagert. Hierbei zeigt sich bei sämtlichen Packungen eine Bombage, die in den Packungen verpackten Bohnen waren faulig geworden.

In entsprechender Weise werden 50 Packungen, die 25 min bei 100⁰C, 7 min bei 120⁰C bzw. 4 min bei 135°C thermisch steri-

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llciesr-t woruea warsa, 2 Sonate lang bei einer Temperatur von 37®C gelagert«, Hierbsi ist überhaupt keine Fäulnis fest- zns teilen,

Β£θ Qualitätsbewertung der vier Arten abgepackter gesprenkelter weißer Bohnen erfolgt unter Verwendung des 25 min lang bei einer Temperatur von 100⁰C thermisch behandelten Materials als Standard entsprechend der Bewertung von Beispiel 1 β Die Ergebnisse finden sich in der folgenden Tabelle VIII. Die Ergebnisse der Tabelle VIII zeigen, daß man auch aus Nahrungsmitteln niedriger Wasseraktivität qualitativ hochwertige Produkte herstellen kann, wenn man die thermische Behandlung erfindungsgemäß während kurzer Zeit bei hoher Temperatur durchführt.

Tabelle VIII

Erhitzungsbedingungen

durchschnittliche Bewertung in Punkten

Vergleichsbeispiel Vergleichsbeispiel erfindungsgemäß erfindungsgemäß

keine Ofenbehandlung 25 min bei 100°C 7 min bei 120⁰C 4 min bei 135°C

3,0 0

2,1 2,7

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Claims

Patentansprüche

( 1.j Hermetisch versiegelte Packung mit einem Behälter aus

\ / einem hitzebeständigen Verpackungsmaterial und einem

in dem betreffenden Behälter verpackten Lebens- oder Nahrungsmittel, das kurzzeitig bei einer Temperatur von 115° bis 15O⁰C sterilisiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Lebens- oder Nahrungsmittel selektiv einen pH-Wert von 4,0 bis 5,5 aufweist oder eine Flüssigkeit einer Wasseraktivität von unter 0,94 enthält.
2. Packung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lebens- oder Nahrungsmittel in ursprünglicher Zubereitung einen pH-Wert über 5,5 aufweist und ein pH-Einstellmittel einverleibt enthält.
3. Packung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lebens- oder Nahrungsmittel in ursprünglicher Zubereitung einen pH-Wert über 5,5 aufweist und ein pH-Einstellmittel und ein Antisäuerungsmittel einverleibt enthält.
4. Packung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lebens- oder Nahrungsmittel ein Antisäuerungsmittel enthält.
5. Verfahren zum Verpacken eines sterilisierten Lebens- oder Nahrungsmittels in einem Behälter aus einem hitzebeständigen Verpackungsmaterial, dadurch gekennzeichnet, daß man dem zu verpackenden Lebens- oder Nahrungsmittel ein pH-Einstellmittel zur Erniedrigung seines pH-Werts auf 5,5 und darunter zusetzt, das modifizierte Lebens- oder Nahrungsmittel in dem Behälter unterbringt und diesen her-

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ORIGINAL INSPECTED

metisch versiegelt und schließlich das Lebens- oder Nahrungsmittel durch Erhitzen auf eine vorgewählte Temperatur für eine geringere Zeit lang, als sie für dasselbe Lebens- oder Nahrungsmittel bei seinem ursprünglichen pH-Wert erforderlich ist, sterilisiert.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
man dem Lebens- oder Nahrungsmittel vor seinem Unterbringen in dem Behälter ein AntiSäuerungsmittel zusetzt.
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
man bei e
arbeitet.

man bei einer vorgewählten Temperatur von 115° bis 15O°C
8. Verpacktes Lebens- oder Nahrungsmittel, abgepackt und
sterilisiert gemäß Anspruch 5.
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