Praktikum APT 4 Konserve Prof. Dr. Ing. U. Goßling Dipl. Ing. B. Hunfeld Nur für den internen...

Praktikum APT 4Praktikum APT 4KonserveKonserve

Prof. Dr. Ing. U. Goßling

Dipl. Ing. B. HunfeldNur für den internen Gebrauch.

Literaturverzeichnis liegt im Labor / Technikum aus.

GliederungGliederung

Grundlagen

– Pasteurisation / Sterilisation

– Haltbarkeit von Konserven

– Einteilung von Konserven

Arbeitsablauf im Technikum– Herstellung Chili con carne

Definition Konserven Definition Konserven

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

PasteurisationPasteurisation

Erhitzungsverfahren mit Wirktemperaturen unter 100°C

(unter Atmosphärendruck )

Ziel:

• Abtötung aller pathogenen vegetativen MO.

• Reduktion der psychrophilen/psychrotropen MO.

• Inaktivierung der produkteigenen Enzyme.

PasteurisationPasteurisation

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 Einteilung der Konserve nach dem pH- Wert ihres Füllgutesihres Füllgutes

Stark saure Füllgüter pH < 3,9

Saure Füllgüter pH 3,9 – 4,5

Schwach saure Füllgüter pH > 4,5

SterilisationSterilisation

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 LMHitzekonservierung 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 LebensmittelnHitzekonservierung von LebensmittelnDie 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)F-Werte für saure Produkte (pH < 4,5)Temp (°C) F 16/200     Temp (°C) F 16/200     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)F-Werte für schwach saure Produkte (pH>4,5)

Temp (°C) F 18/250     Temp (°C) F 18/250     Temp (°C) F 18/250

100 0,0077     113 0,1545     125,5 2,7472100,5 0,0087     113,5 0,1733     126 3,0824101 0,0097     114 0,1945     126,5 3,4585

101,5 0,0109     114,5 0,2182     127 3,8805102 0,0123     115 0,2448     127,5 4,3540

102,5 0,0138     115,5 0,2747     128 4,8853103 0,0154     116 0,3082     128,5 5,4814

103,5 0,0173     116,5 0,3459     129 6,1502104 0,0194     117 0,3881     129,5 6,9006

104,5 0,0218     117,5 0,4354     130 7,7426105 0,0245     118 0,4885     130,5 8,6874

105,5 0,0275     118,5 0,5481     131 9,7474106 0,0308     119 0,6150     131,5 10,9368

106,5 0,0346     119,5 0,6901     132 12,2713107 0,0388     120 0,7743     132,5 13,7686

107,5 0,0435     120,5 0,8687     133 15,4486108 0,0489     121 0,9747     133,5 17,3336

108,5 0,0548     121,5 1,0937     134 19,4486109 0,0615     122 1,2271     134,5 21,8217

109,5 0,0690     122,5 1,3769     135 24,4844110 0,0774     123 1,5449     135,5 27,4719

110,5 0,0869     123,5 1,7334     136 30,8240111 0,0975     124 1,9449     136,5 34,5851

111,5 0,1094     124,5 2,1822     137 38,8051112 0,1227 125 2,4484 137,5 43,5400

Haltbarkeit von KonservenHaltbarkeit 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 KonservenEinteilung der Konserven

Typ Bezeichnung und LagerfähigkeitHitzebehandlung

( F- Wert )Abgetötet werden

1Halbkonserve

6 Monate bei + 5° CKerntemperatur mind.

65 – 75 °CVegetative MO

2Dreiviertelkonserve

12 Monate bei + 10°C oder 6 Monate bei + 15 °C

Fc= 0,6 – 0,8Fc = F-Wert im Kern

Wie bei 1, zusätzlich Sporen mesophiler Art,

Gattung Bacillus

3Vollkonserve

4 Jahre bei + 25°C ( abiot. Verderb )Fc = 4- 5,5

Wie bei 2, zusätzlich Sporenmesophiler Art, Gattung Clostridium

4Tropenkonserve

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 <

4,5Vegetative MO

Konserven FehlfabrikateKonserven 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 FehlfabrikateKonserven Fehlfabrikate

Je nach Ursache wird zwischen

Chemischen-

Mikrobiologischen- und

Physikalischen-Bombagen

unterschieden.

Chemische BombagenChemische Bombagen

Bei sauren Füllgütern durch

innenseitige Korrosion.

Ursache:

VP-Material ist nicht auf die

Aggressivität des Füllgutes

abgestimmt

Mikrobielle BombagenMikrobielle Bombagen

Bei schwach sauren bis neutrale Füllgütern

Durch Rekontamination

– auf sichere Verschließtechnik achten

Durch Untersterilisation

– auf exakte Einhaltung der Sterilisationsparameter

achten

Scheinbombagen Scheinbombagen (physikalische Bombagen)(physikalische Bombagen)

Flatterbombagen

Hitzebombagen

Quellungs,-/ Zellularbombage

Bombagen durch Deformation

Arten der Wärmeübertragung im ProduktArten der Wärmeübertragung im Produkt

Die Wärmeübertragung im Produkt erfolgt je nach

dessen Beschaffenheit durch:

– Konduktion ( Wärmeleitung ) oder

– Konvektion ( Wärmeströmung )

Konduktion = WärmeleitungKonduktion = 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 = WärmeströmungKonvektion = 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 = RührenZwangskonvektion = 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 Das Verhalten des Kopfraumes bei RotationsbewegungenRotationsbewegungen

Abb.: Bewegung der Luftblasen durch das Behältniszentrum bei optimaler Rotationsgeschwindigkeit

Abb.: Bewegung der Luftblasen des Kopfraums bei zu schneller Rotationsgeschwindigkeit

Wechselwirkung zwischen Verpackung und Wechselwirkung zwischen Verpackung und LebensmittelLebensmittel

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 Ablauf im Praktikum Teil 1Teil 1

Chili con Carne

Bereitstellung der Rohstoffe

Fleisch schneiden auf 2x2 cm

Abwiegen

Fleisch für 1 h in Gewürze einlegen (im Kühlraum)

Abwiegen der Komponente

n

Abfüllung der Soße in

die Dose

exakte Menge

?

Zuführung der Komponente zum Delmix MZM/VK-7

Überführung der Soße in

Eimer

Emulsion i.O.?

Fleisch Soße

WiegeprotokollRezeptur

Arbeitsanw.Waagen

Arbeitsanw.Delmix

ChecklisteEinwaagen

N

N-weiter emulgieren

Kopfraum 5 %

J

J

Abfüllung Chili in Dose

Ablauf im Praktikum Ablauf im Praktikum Teil 2Teil 2

Dichtigkeits-prüfung der

Dosen

Arbeitsanw. Dichtigkeitsprü

-fung von Dosen

Dosen verwerfen

Autoklaven beladen

J

N NDosen richtig

verschlossen?

Verschließen nochmal möglich?

Sterilisation

Arbeitsanw.AutoklavF-Wert-

Bestimmung

RezepturCheckliste

Ermittlung desF-Wertes

Temp.F-Wert

i.O

J

N

Verschließen der Dosen

Chili con Carne

J

Ablauf im Praktikum Ablauf im Praktikum Teil 3Teil 3

Kühltemp.

erreicht?

Ende

Verkostung / Lagerung

Dosen mit Handtuch trocknen

Entladen des Autoklaven

Kühlen Rezeptur

J

N

Chili con Carne

Ablauf im Praktikum Ablauf im Praktikum Chili con CarneChili 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 Ablauf im Praktikum Chili con carneChili con carne

Herstellung der

Soßenkomponente

Abwiegen aller

Komponenten

Mischen der Komponenten

im Delmix MZM / VK 7

Ablauf im Praktikum Ablauf im Praktikum Chili con carneChili 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 Ablauf im Praktikum Chili con carneChili con carne

Ablauf im Praktikum Ablauf im Praktikum Chili con carneChili con carne

Nach der Sterilisation werden die Dosen abgetrocknet und 5 Tage bebrütet

bei 37 °C .