Praktikum APT 4 Konserve Prof. Dr. Ing. U. Goßling Dipl. Ing. B. Hunfeld Nur für den internen Gebrauch. Literaturverzeichnis liegt im Labor / Technikum aus.

Gliederung Grundlagen Arbeitsablauf im Technikum Pasteurisation / Sterilisation Haltbarkeit von Konserven Einteilung von Konserven Arbeitsablauf im Technikum Herstellung Chili con carne

Definition Konserven 1. Pasteurisation 2. Sterilisation Konserven sind längerfristig haltbare Produkte in luftdicht verpackten, verschlossenen Behältnissen ( Metall,-Glas,-oder Weichpackungen ). Erreicht wird dies hauptsächlich durch 2 Arten der Hitzekonservierung: 1. Pasteurisation 2. Sterilisation

Pasteurisation Erhitzungsverfahren mit Wirktemperaturen unter 100°C (unter Atmosphärendruck ) Ziel: Abtötung aller pathogenen vegetativen MO. Reduktion der psychrophilen/psychrotropen MO. Inaktivierung der produkteigenen Enzyme.

Pasteurisation Sporen von MO können bei pH-Werten unter 4,5 nicht auskeimen und sich folglich nicht vermehren, Aus diesem Grund sind saure und stark saure Produkte relativ unproblematisch in der Haltbarmachung. Da nur vegetative MO abgetötet werden müssen, sind Temperaturen von 60-100°C ausreichend.

Einteilung der Konserve nach dem pH- Wert ihres Füllgutes Stark saure Füllgüter pH < 3,9 Saure Füllgüter pH 3,9 – 4,5 Schwach saure Füllgüter pH > 4,5

Sterilisation Erhitzungsverfahren mit Wirktemperaturen über 100 °C (mit Überdruck). Einsatz vor allem bei schwach sauren Produkten, da Sporen auskeimen und wachsen könnten. Da Sporen deutlich widerstandsfähiger als die vegetativen Formen der MO sind, werden zur Abtötung Temperaturen > 100°C nötig.

Hitzekonservierung von LM F- Wert Der F–Wert beschreibt den Erhitzungseffekt, also die Keimabtötungsrate. Dabei geht man von folgendem Grundwert aus: 1 F = 1Minute bei 121°C. Die F-Werte werden durch die Integration der Kerntemperaturkurven gegen die Zeit ermittelt. Dabei ist der z- Wert für den Leitkeim maßgebend.

Hitzekonservierung von Lebensmitteln Die Entscheidung, welcher Erhitzungseffekt bzw. welcher F-Wert für ein bestimmtes Produkt mit einer angestrebten Haltbarkeit ausreichend ist, ist nicht einfach, da der F-Wert von mehreren Faktoren abhängig ist: aw-und pH- Wert Nitritgehalt Ausgangskeimgehalt Die angestrebte Sicherheit Erhitzungsverfahren Behälterformat Erhitzungstemperatur Art der Wärmeübertragung

F-Werte für saure Produkte (pH < 4,5) Temp (°C) F 16/200   70 0,002 80 0,032 91 0,546 71 0,003 81 0,041 92 0,708 72 0,004 82 0,054 93 0,917 73 0,005 83 0,069 94 1,189 74 0,007 84 0,089 95 1,540 75 0,009 85 0,115 96 1,995 76 0,011 86 0,150 97 2,585 77 0,015 87 0,194 98 3,349 78 0,019 88 0,251 99 4,340 79 0,024 89 0,325 100 5,624

F-Werte für schwach saure Produkte (pH>4,5) Temp (°C) F 18/250   100 0,0077 113 0,1545 125,5 2,7472 100,5 0,0087 113,5 0,1733 126 3,0824 101 0,0097 114 0,1945 126,5 3,4585 101,5 0,0109 114,5 0,2182 127 3,8805 102 0,0123 115 0,2448 127,5 4,3540 102,5 0,0138 115,5 0,2747 128 4,8853 103 0,0154 116 0,3082 128,5 5,4814 103,5 0,0173 116,5 0,3459 129 6,1502 104 0,0194 117 0,3881 129,5 6,9006 104,5 0,0218 117,5 0,4354 130 7,7426 105 0,0245 118 0,4885 130,5 8,6874 105,5 0,0275 118,5 0,5481 131 9,7474 106 0,0308 119 0,6150 131,5 10,9368 106,5 0,0346 119,5 0,6901 132 12,2713 107 0,0388 120 0,7743 132,5 13,7686 107,5 0,0435 120,5 0,8687 133 15,4486 108 0,0489 121 0,9747 133,5 17,3336 108,5 0,0548 121,5 1,0937 134 19,4486 109 0,0615 122 1,2271 134,5 21,8217 109,5 0,0690 122,5 1,3769 135 24,4844 110 0,0774 123 1,5449 135,5 27,4719 110,5 0,0869 123,5 1,7334 136 30,8240 111 0,0975 124 1,9449 136,5 34,5851 111,5 0,1094 124,5 2,1822 137 38,8051 112 0,1227 125 2,4484 137,5 43,5400              

Haltbarkeit von Konserven Durch Erhitzen haltbar gemachte LM sind ebenfalls nur zeitlich begrenzt haltbar Die Haltbarkeitsdauer wird durch chemisch/ physikalische Prozesse und durch sensorische Merkmale begrenzt.

Einteilung der Konserven Typ Bezeichnung und Lagerfähigkeit Hitzebehandlung ( F- Wert ) Abgetötet werden 1 Halbkonserve 6 Monate bei + 5° C Kerntemperatur mind. 65 – 75 °C Vegetative MO 2 Dreiviertelkonserve 12 Monate bei + 10°C oder 6 Monate bei + 15 °C Fc= 0,6 – 0,8 Fc = F-Wert im Kern Wie bei 1, zusätzlich Sporen mesophiler Art, Gattung Bacillus 3 Vollkonserve 4 Jahre bei + 25°C ( abiot. Verderb ) Fc = 4- 5,5 Wie bei 2, zusätzlich Sporenmesophiler Art, Gattung Clostridium 4 Tropenkonserve 1 Jahr bei + 40°C ( abiot. Verderb ) Fc = 12 – 15 ( und höher ) Wie bei 3, zusätzlich thermophile Sporen Gattung Bacillus und Clostridium 5 Shelf stable products Kerntemp. 80-90 °C bei einem aw<0,95 oder pH < 4,5

Konserven Fehlfabrikate Definition Bombagen Bombagen sind Packungen, bei denen Deckel und Böden (Blechdosen) oder Deckel (Glasverpackung) oder auch die gesamte Packung (Kunststoffbeutel) durch Gasbildung konvex nach außen gewölbt bzw. straff aufgebläht sind.

Konserven Fehlfabrikate Je nach Ursache wird zwischen Chemischen- Mikrobiologischen- und Physikalischen-Bombagen unterschieden.

Chemische Bombagen Ursache: Bei sauren Füllgütern durch innenseitige Korrosion. Ursache: VP-Material ist nicht auf die Aggressivität des Füllgutes abgestimmt

Mikrobielle Bombagen Bei schwach sauren bis neutrale Füllgütern Durch Rekontamination auf sichere Verschließtechnik achten Durch Untersterilisation auf exakte Einhaltung der Sterilisationsparameter achten

Scheinbombagen (physikalische Bombagen) Flatterbombagen Hitzebombagen Quellungs,-/ Zellularbombage Bombagen durch Deformation

Arten der Wärmeübertragung im Produkt Die Wärmeübertragung im Produkt erfolgt je nach dessen Beschaffenheit durch: Konduktion ( Wärmeleitung ) oder Konvektion ( Wärmeströmung )

Konduktion = Wärmeleitung Wärmeübertragung ohne Ortsverlagerung der Teilchen im Produkt Erwärmung von der Wand zur Mitte Anwendung bei festen Produkten z.B. Kochschinken Abb. Schematische Darstellung der Konduktion

Konvektion = Wärmeströmung Wärmeströmung verursacht durch den Transport von Teilchen im Produkt Anwendung bei gasförmigen oder flüssigen Produkten z.B. Milch Abb. Schematische Darstellung der Konvektion

Zwangskonvektion = Rühren Produkte mit konduktivem Wärmetransport werden durch mechanische Energie zur Konvektion gezwungen Mechanische Energie = z.B. Rotation im Sterilisationsprozess Abb.Schematische Darstellung einer Zwangskonvektion

Das Verhalten des Kopfraumes bei Rotationsbewegungen Abb.: Bewegung der Luftblasen des Kopfraums bei zu schneller Rotationsgeschwindigkeit Abb.: Bewegung der Luftblasen durch das Behältniszentrum bei optimaler Rotationsgeschwindigkeit

Wechselwirkung zwischen Verpackung und Lebensmittel Abiotischer Qualitätsabbau Ein Austausch mit der Umwelt ist durch die Verpackung ausgeschlossen Im inneren der Konserve laufen stoffumsetzende Reaktionen ab, die einen langsamen aber stetigen Qualitätsabbau zur Folge haben Auslöser dieser Reaktionen sind meistens die Temperatureinwirkungen während der Konservierung (Sterilisation).

Ablauf im Praktikum Teil 1 Fleisch Soße Bereitstellung der Rohstoffe Chili con Carne Fleisch schneiden auf 2x2 cm Abwiegen der Komponenten Wiegeprotokoll Rezeptur Arbeitsanw. Waagen N exakte Menge? Abwiegen J Arbeitsanw. Delmix Fleisch für 1 h in Gewürze einlegen (im Kühlraum) Zuführung der Komponente zum Delmix MZM/VK-7 N-weiter emulgieren Emulsion i.O.? Abfüllung Chili in Dose Checkliste Einwaagen J Abfüllung der Soße in die Dose Überführung der Soße in Eimer Kopfraum 5 %

Ablauf im Praktikum Teil 2 Verschließen der Dosen Chili con Carne Arbeitsanw. Dichtigkeitsprü-fung von Dosen J Dichtigkeits-prüfung der Dosen Verschließen nochmal möglich? Dosen richtig verschlossen? N N Dosen verwerfen J Autoklaven beladen Arbeitsanw. Autoklav F-Wert- Bestimmung Sterilisation N Temp. F-Wert i.O Rezeptur Checkliste Ermittlung des F-Wertes J

Ablauf im Praktikum Teil 3 Ende Verkostung / Lagerung Dosen mit Handtuch trocknen Entladen des Autoklaven Kühlen Rezeptur J N Chili con Carne Kühltemp. erreicht?

Ablauf im Praktikum Chili con Carne Herstellung der Fleischkomponente Schneiden der Fleischstücke in 2x2 cm Würfel. Die Würfel mit den Gewürzen vermengen und ca. 1 Std. ziehen lassen (im Kühlraum).

Ablauf im Praktikum Chili con carne Herstellung der Soßenkomponente Abwiegen aller Komponenten Mischen der Komponenten im Delmix MZM / VK 7

Ablauf im Praktikum Chili con carne Abfüllen der zwei Komponenten in die Dose. Dosen verschließen. Eine Dose vorher leer verschließen und den Verschluss mittels Druckprüfung oder Falzprüfung auf Dichtigkeit prüfen.

Ablauf im Praktikum Chili con carne

Ablauf im Praktikum Chili con carne Nach der Sterilisation werden die Dosen abgetrocknet und 5 Tage bebrütet bei 37 °C .