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Title:
PASTEURIZATION OF CONVENIENCE MEALS AND HERMETICALLY SEALED CONTAINERS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/192657
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device and a method for pasteurizing nutritional products and convenience meals in hermetically sealed packages (22) using microwaves, comprising a microwave chamber (14); a lower transport belt (20) for the packages (22), an upper transport belt (18) which run substantially horizontally and can be moved vertically, and a microwave source (16) which lies below the lower transport belt (20), wherein the microwave chamber (14) is under ambient atmospheric pressure. The device has a cooling plate (10) which is in close contact with the upper transport belt (18) such that the cover of the package (22) is cooled below the condensation point of water vapor during the heating process using microwaves and an overpressure in the package is prevented.

Inventors:
MALLAH MARCEL (DE)
Application Number:
PCT/DE2019/100297
Publication Date:
October 10, 2019
Filing Date:
April 01, 2019
Export Citation:
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Assignee:
FRICKE UND MALLAH MICROWAVE TECH GMBH (DE)
International Classes:
A23L3/01; A23L3/02; A23L3/04; H05B6/78
Domestic Patent References:
WO2004045985A12004-06-03
Foreign References:
JPS58216681A1983-12-16
US3494723A1970-02-10
US20050123435A12005-06-09
US3889009A1975-06-10
US3961569A1976-06-08
US5066503A1991-11-19
US5074200A1991-12-24
US4261504A1981-04-14
EP2400862A12012-01-04
Other References:
"The Microwave Processing of Foods", 1 January 2017, ELSEVIER, ISBN: 978-0-08-100528-6, article R.A. STANLEY ET AL: "Microwave-assisted pasteurization and sterilization-commercial perspective", pages: 200 - 219, XP055596270, DOI: 10.1016/B978-0-08-100528-6.00010-3
BARBOSA-CÁNOVAS GUSTAVO V ET AL: "Advanced retorting, microwave assisted thermal sterilization (MATS), and pressure assisted thermal sterilization (PATS) to process meat products", MEAT SCIENCE, ELSEVIER SCIENCE, GB, vol. 98, no. 3, 30 June 2014 (2014-06-30), pages 420 - 434, XP029007563, ISSN: 0309-1740, DOI: 10.1016/J.MEATSCI.2014.06.027
Attorney, Agent or Firm:
BENEDUM, Ulrich M.E. (DE)
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Claims:
PATENTANSPRÜCHE

1. Einrichtung zum Pasteurisieren von Lebensmitteln durch Mikrowelle in hermetisch dichten Packungen (22), umfassend:

ein Transportband (20) und Mittel (32) zum Bewegen von Packungen (22) mit Lebensmittel durch einen Mikrowellenraum (14),

eine Mikrowellenquelle (16), welche die Lebensmittel durch Erhitzen mittels Mikrowellen beim Durchgang durch den Mikrowellenraum (14) auf Pasteurisierungstemperaturen erhitzt, dadurch gekennzeichnet, dass

im Mikrowellenraum (14) atmosphärischer Umgebungsdruck herrscht, im Mikrowellenraum (14) mindestens ein Kühlelement (10) vorgesehen ist, das die Packungen (22) beim Durchgang durch den Mikrowellenraum (14) an mindestens einer Fläche so kühlt, dass beim Erhitzen mittels Mikrowelle ein Überdruck durch Wasserdampf im Inneren der hermetisch dichten Packung (22) gemindert wird durch Abkühlen und Kondensation an der gekühlten Fläche.

2. Einrichtung nach Anspruch 1 , wobei die Mikrowellenquelle (16) mit einer Frequenz von 2.45 GHz oder 915 MHz arbeitet oder einer Kombination beider Frequenzen.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Mikrowellenquellen (16) auf einen halbleiterbasierten Schwingkreis beruht, so dass Frequenz, Phase und Leistung veränderbar sind. 4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Kühlelement (10) eine

Temperatur unterhalb des Kondensationspunkts von Wasser hat, bevorzugt 0 bis 20 Gad Celsius, mehr bevorzugt 2 bis 15 Grad Celsius, besonders bevorzugt 4 bis 10 Grad Celsius. 5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Kühlelement (10)

Düsen aufweist, aus denen kaltes Gas oder flüssiges oder überkritisches Kohlendioxid austritt für berührungsfreie Kühlung einer Fläche an der Packung (22).

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei mit Abstand zum endlosen Transportband (20) ein oberes, gleichlaufendes Band (18) aufweist, welches gekühlt ist, wobei der Abstand der beiden endlosen Bänder (18, 20) im Wesentlichen mit der Höhe der Packungen (22) auf dem Transportband (20) korrespondiert.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, wobei das obere gekühlt endlose Band und Kühlelement vertikal verfahrbar ist. 8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, die Mittel zur Messung der

Temperatur des Inhalts der Packung aufweist.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Mikrowellenquelle (16), Lebensmittel in einer Packung (22) erhitzt auf eine Temperatur von 65 bis 90 Grad Celsius, bevorzugt 65 bis 85 Grad Celsius, und das Kühlelement (10) gleichzeitig eine Fläche der Packung kühlt auf eine Temperatur unter 20 Grad Celsius, bevorzugt unter 15 Grad Celsius.

10. Verfahren zum Pasteurisieren von Lebensmitteln durch Erhitzen mittels Mikrowelle, wobei die Lebensmittel hermetisch dicht in einer Packung (22) eingeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Lebensmittel mittels Mikrowelle auf eine Temperatur von 65 bis 90 Grad Celsius, erhitzt werden und gleichzeitig eine Fläche der Packung gekühlt wird auf eine Temperatur unter 20 Grad Celsius,, so dass ein Überdruck durch Wasserdampf in der Packung vermieden wird, wobei die gekühlte Fläche der Packung die eine hermetisch dichte Abdeckung sein kann.

GEÄNDERTE ANSPRÜCHE

beim Internationalen Büro eingegangen am 31. Juli 2019 (31.07.2019)

1. Einrichtung zum Pasteurisieren von Lebensmitteln durch Mikrowelle in hermetisch dichten Packungen (22), umfassend:

ein Transportband (20) und Mittel (32) zum Bewegen von Packungen (22) mit Lebensmittel durch einen Mikrowellenraum (14),

eine Mikrowellenquelle (16), welche die Lebensmittel durch Erhitzen mittels Mikrowellen beim Durchgang durch den Mikrowellenraum (14) auf Pasteurisierungs- temperaturen erhitzt, dadurch gekennzeichnet, dass

im Mikrowellenraum (14) atmosphärischer Umgebungsdruck herrscht, im Mikrowellenraum (14) mindestens ein festes Kühlelement (10) vorgesehen ist, wobei das Kühlelement (10) in thermisch-leitenden Kontakt mit mindestens einer Fläche der Packungen (22) angeordnet ist, und die Packungen (22) beim Durchgang durch den Mikrowellenraum (14) an mindestens einer Fläche durch Kontakt so gekühlt werden, dass beim Erhitzen mittels Mikrowelle ein Überdruck durch Wasserdampf im Inneren der hermetisch dichten Packung (22) gemindert wird durch Abkühlen und Kondensation an der gekühlten Fläche.

2. Einrichtung nach Anspruch 1 , wobei die Mikrowellenquelle (16) mit einer Frequenz von 2.45 GHz oder 915 MHz arbeitet oder einer Kombination beider Frequenzen.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Mikrowellenquellen (16) auf einen halbleiterbasierten Schwingkreis beruht, so dass Frequenz, Phase und Leistung veränderbar sind.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Kühlelement (10) ausgelegt ist, eine Temperatur unterhalb des Kondensationspunkts von Wasser zu haben, bevorzugt 0 bis 20 Grad Celsius, mehr bevorzugt 2 bis 15 Grad Celsius, besonders bevorzugt 4 bis 10 Grad Celsius.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Kühlelement (10) Düsen aufweist, aus denen kaltes Gas oder flüssiges oder überkritisches Kohlendioxid austritt für die Kühlung einer Fläche an der Packung (22).

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei mit Abstand zum endlosen Transportband (20) ein oberes, gleichlaufendes Band (18) aufweist, welches gekühlt

GEÄNDERTES BLATT (ARTIKEL 19) ist, wobei der Abstand der beiden endlosen Bänder (18, 20) im Wesentlichen mit der Höhe der Packungen (22) auf dem Transportband (20) korrespondiert.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, wobei das obere gekühlt endlose Band und Kühlelement vertikal verfahrbar ist.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, die Mittel zur Messung der Temperatur des Inhalts der Packung aufweist.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Mikrowellenquelle (16) geeignet ist, Lebensmittel in einer Packung (22) zu erhitzen auf eine Temperatur von 65 bis 90 Grad Celsius, bevorzugt 65 bis 85 Grad Celsius, und das Kühlelement (10) gleichzeitig eine Fläche der Packung kühlt auf eine Temperatur unter 20 Grad Celsius, bevorzugt unter 15 Grad Celsius.

10. Verfahren zum Pasteurisieren von Lebensmitteln durch Erhitzen mittels Mikrowelle, wobei die Lebensmittel hermetisch dicht in einer Packung (22) eingeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Lebensmittel mittels Mikrowelle auf eine Temperatur von 65 bis 90 Grad Celsius erhitzt werden und gleichzeitig eine Fläche der Packung durch das enge Kontaktieren eines festen Kühlelements (10) mit der mindestens einen Fläche der Packung (22) gekühlt wird auf eine Temperatur unter 20 Grad Celsius, so dass ein Überdruck durch Wasserdampf in der Packung vermieden wird, wobei die gekühlte Fläche der Packung eine hermetisch dichte Abdeckung sein kann.

GEÄNDERTES BLATT (ARTIKEL 19)

Description:
PASTEURISIERUNG VON FERTIGGERICHEN IN HERMETISCH VERSCHLOSSENEN

BEHÄLTNISSEN

GEBIET DER ERFINDUNG

[001] Die Erfindung betrifft das Konservieren von Lebensmitteln allgemein durch Erhitzen mittels Mikrowellen, wobei Packungen, z.B. vorbereitete Fertigspeisen und - gerichte, auf endlosen Ketten- oder Transportbändern weiterbewegt werden.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

[002] Unter Pasteurisation versteht man das Erhitzen von Lebensmitteln und Speisen auf Temperaturen von mindestens 60°C bis höchstens ca. 100°C. Dadurch werden die vegetativen Phasen der Mikroorganismen gestört, und man kann so Lebensmittel und Speisen haltbar machen. Die Erwärmungszeit beträgt in der Regel zwischen 15 Sekunden und wenigen Minuten, um nicht wichtige Eigenschaften wie Konsistenz, Geschmack oder Nährwert zu beeinträchtigen. Es werden so die meisten krankheitserregenden Bakterien und Lebensmittelverderber getötet.

[003] Die Konservierung erfolgt herkömmlich mit Heißluft, Heißwasser oder

Dampf, so dass die lange Erwärmungszeiten Koch- und Gareffekte zur Folgen haben. Die langen Erwärmungszeiten verändern die Lebensmittel geschmacklich, und sie beein trächtigt oft auch ihre Verpackung. Andererseits kann bei einer Verkürzung der Erwärmung nur schwer eine homogene hohe Temperatur im Produkt erreicht werden. Unbefriedigend sind die Ergebnisse insbesondere bei festen und unterschiedlichen Lebensmitteln, da in diesen die Wärmeleitung langsamer oder anders ist. Weiterhin verlangt eine Pasteurisierung von geschlossenen Packungen einen großen technischen Aufwand.

[004] Aus hygienischen Gründen müssen Lebensmittel im Handel verpackt sein. In verarbeiteter Form können sie nur als verpacktes Produkt gelagert, transportiert und verkauft werden. Das Konservieren von Lebensmitteln in Packungen erfolgt herkömmlich so, dass sie in Packungen (Schalen, Behältnisse oder Tabletts mit Kavitäten) angerichtet werden. Diese werden dicht verschlossen und dann die Packungen mit den Lebensmitteln erhitzt, so dass alle Keime abgetötet werden (siehe US 2005 0123435 A1). [005] Neben den bekannten Verfahren zur Pasteurisierung oder Sterilisation (ab 121 °C) ist im Stand der Technik die Erhitzung mittels Mikrowellen bekannt, in der Regel mit einer Frequenz von 2,450 GHz oder 915 MHz. Das Erhitzen mittels Mikrowellen ist aber problematisch für die Packung, denn die Konservierung mittels Mikrowellen beginnt praktisch stets mit einer lokalen Dampfbildung bevor sich der restlich Inhalt der Packung erwärmt. Die Dampfbildung und die Erhitzung des Wasserdampfes verursachen in einer dicht verschlossenen Packung einen Überdruck, der sie zum Platzen bringen kann.

[006] US 3,889,009 A, US 3,961 ,569 A und US 5,066,503 A offenbaren Verfahren zum Konservieren von Lebensmitteln in Packungen. US 5,074,200 A beschreiben ein kontinuierliches Konservieren durch Erhitzen mittels Mikrowellen, wobei die Packungen auf Förderbändern weiterbewegt werden. Die Behältnisse sind elastisch, und sie werden während des Erhitzens mittels Mikrowellen unter erhöhten Umgebungsdruck gesetzt, so dass sie nicht platzen. Die dazu nötige Anlage ist komplex, aufwändig und verursacht hohe Stell- und Betriebskosten.

[007] US 4,261 ,504 A offenbart druckentlastende Packungen, aus denen beim Erhitzen entstehender Wasserdampf entweichen kann. WO 2004/045985 A1 offenbart eine Packung mit einem flexiblen Boden und einer Abdeckfolie, in der ein Lüftungsventil angeordnet ist. Das Ventil öffnet sich beim Erhitzen, wenn im Behältnis der Überdruck zu groß wird. EP 2 400 862 B1 lehrt ein Konservierungsverfahren in Transport- und Verkaufsbehältnissen mit Lüftungsöffnungen. Die Konservierung erfolgt im feuchten Zustand durch Erhitzen mit Mikrowellen. Im Anschluss wird mit einer Kanüle ein Schutzgas in die Packung injiziert und das Einstichloch verschlossen. Dieses Verfahren ist vergleichsweise aufwändig.

[008] Fertiggerichte und -speisen werden in Regel auf Schalen, Kassetten oder Tabletts mit Kavitäten, oder in Schachteln angerichtet und verpackt. Um eine Kontaminationen und ein Auslaufen von Flüssigkeit zu verhindern, müssen die Packungen bei und nach der Erhitzung und bis zum Gebrauch dicht sein. Die Behältnisse sind relativ dünnwandig und zumeist aus Kunststoff oder kaschierten Laminat. Daher wird ein Gegendruck benötigt zum Innendruck, wenn beim Erhitzen mittels Mikrowellen Wasserdampf entsteht. Dieser Innendruck liegt typisch im Bereich von 0,69-3,44 bar. Die Konservierung erfolgt daher herkömmlich unter erhöhtem Druck. Deshalb erfolgt eine Pasteurisierung bzw. Sterilisierung zumeist in Chargen in einer Retorte. Der Chargenbetrieb in der Retorte ist sehr zeitaufwändig, denn man kann den Überdruck nicht rasch abbauen. Es wäre allgemein wünschenswert, wenn man einzelne Packungen pasteurisieren oder sterilisieren könnte, insbesondere für individuelle Zubereitungen. Der Stand der Technik repräsentiert somit ein Problem. KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

[009] Dieses Bedürfnis wird befriedigt durch eine Einrichtung gemäß Anspruch 1 und das zugehörige Verfahren. Bevorzugte Ausführungsformen sind den Unter ansprüchen 2 bis 10 zu entnehmen.

[0010] Es wird bereitgestellt eine Einrichtung zum Konservieren von Lebens mitteln und/oder Produkten durch Erhitzen in hermetisch dichten Packungen mittels Mikrowellen, umfassend:

einen Mikrowellenraum;

ein Transportband (32) zum Bewegen von Packungen (22) mit Lebensmittel durch einen Mikrowellenraum (14)

eine Mikrowellenquelle (16) zum Erhitzen der Lebensmittel und/oder Produkte in den Packungen, wobei

im Mikrowellenraum (14) im Wesentlichen atmosphärischer Umgebungsdruck herrscht,

mindestens eine Kühlvorrichtung (10) vorgesehen ist, wobei die Temperatur der

Kühlvorrichtung (10) von einem Kühlsystem (12) vorgegeben wird, und die Kühlvorrichtung (10) ausgelegt ist, eine erhöhte Fläche der hermetisch dichten Packung zu kühlen;

wobei die Teile der Einrichtung so bemessen und eingerichtet sind, dass die Mikrowellenquelle (16) die Lebensmittel und/oder Produkte in den Packungen (22) auf Konservierungstemperaturen erhitzt, und

ein Überdruck in den Packungen (22) aufgelöst wird durch Abkühlen und Kondensation von Wasserdampf an einer erhöhten Fläche der Packung (22), die mittels der Kühlvorrichtung (10) gekühlt wird.

[0011] Die Mikrowellenenergie wird mit einer Frequenz von 2.45 GHz oder 915

MHz oder einer Kombination beider Frequenzen eingebracht. Bevorzugt ist die Kühlvorrichtung eine Kühlplatte, welche eine Temperatur unterhalb des Kondensations punkts von Wasser hat. Die Temperatur wird in der Regel in einem Bereich von 0 bis 20 Gad Celsius liegen, bevorzugt sind 2 bis 15 Grad Celsius, besonders bevorzugt 4 bis 10 Grad Celsius. Die Kühlung kann über ein endloses Band oder ein Kettenband auf die Deckenflächen der Packungen (22) wirken. Die Kühlung kann mit Wasser erfolgen oder einem Kühlmittel, wie es in Kühlaggregaten oder Kühltruhen zum Einsatz kommt, oder berührungslos über Düsen mit kaltem Gas oder Dampf, besonders bevorzugt, mit kritischem oder überkritischem kalten Kohlendioxid. [0012] Wegen der Kühlung korrespondiert deshalb der Abstand zwischen dem oberen Kühlsystem (18) und dem unteren Transportband zur Höhe der Packungen (22) bzw. die Abstände und Höhen sind funktionell aufeinander abgestimmt. Das Kühlsystem kann ein oberes endloses Band (18) sein aus wärmeleitfähigem Material.

[0013] Besonders bevorzugt ist die Einrichtung funktionell ausgelegt für Packungen oder Behältnissen mit mehreren Schalen oder Kavitäten für unterschiedliche Speisen und Gerichte. Die Kavitäten werden bevorzugt individuell abgestimmt mittels Mikrowellen erhitzt. Die Einrichtung kann auch Mittel aufweisen zur Messung der Temperatur des Inhalts der Packung bzw. der Schale oder Kavität. Es versteht sich, dass die Temperatur bevorzugt berührungsfrei abgetastet wird. Für eine Pasteurisierung muss der Packungsinnhalt nur kurzzeitig erhitzt werden auf eine Temperatur von 60 bis 85 Grad Celsius, also nur ausreichend für eine Pasteurisierung und nicht für eine Sterilisation, welche Temperaturen über 121 °C verlangt. Die Abdeckfolie und die Verpackung werden üblich in steriler, keimfreier Form der Produktion zugeführt und müssen somit nicht mehr eigens keimfrei gemacht werden.

[0014] Ein weiterer Aspekt betrifft Verfahren zum Konservieren von Lebensmitteln und Speisen in hermetisch dichten bzw. verschlossenen Packungen (22), wobei die Packung ein oder mehrere Kavitäten aufweist. Diese sind verschlossen, einzeln oder gemeinsam, und das Konservieren erfolgt durch Erhitzen mittels Mikrowellen, wobei während der Zufuhr der Mikrowellenenergie die Abdeckung auf unterhalb des Kondensationspunkts von Wasserdampf gekühlt wird. Dadurch wird ein großer Überdruck in der hermetisch dichten, verschlossenen Packung vermieden. Eine besonders bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens umfasst die Schritte: Bereitstellen einer Mikrowellenkammer (14) mit atmosphärischem Druck; Bereitstellen eines unteren Transportbandes (20) für ein Bewegen der Packungen durch den Mikrowellenraum; Bereitstellen eines von oben einwirkenden Kühlsystems (18), bevorvorzugt umfassend horizontal bewegte, vertikal verfahrbare Platten aus wärmeleitendem Material; Zusammenbringen der Kühlung mit den hermetisch dichten Packungen (22) während deren Bewegung durch die Mikrowellenkammer (14); Erzeugen von Mikrowellen und Erhitzen der verpackten Lebensmittel, wobei das Kühlsystem (12) die Temperatur der Kühlung bzw. der Kühlplatten (10) auf unterhalb des Kondensationspunkts von Wasserdampf hält, Kontaktieren der Oberfläche der Packungen (22); Auflösen eines eventuellen Überdrucks durch entstandenen Wasserdampf in der Packung (22) während der Konservierung bzw. Pasteurisierung durch Mikrowellen, indem die Decke oder Abdeckung der Packung auf unterhalb des Kondensationspunkts von Wasserdampf gekühlt wird. [0015] Die Einrichtung umfasst eine Mikrowellenkammer, die so ausgelegt ist, dass keine Mikrowellenergie in die Umgebung austreten kann. Dies kann durch eine umlaufende Mikrowellenfalle erreicht werden. Das Transportband für die Behältnisse bzw. Packungen läuft im Wesentlichen horizontal und kann aus einem für die Mikrowellen durchlässigem Material sein. Das obere Kühlsystem, bevorzugt ein endloses Band oder Gliederband, läuft im Wesentlichen horizontal und ist vertikal verfahrbar. Vorgesehen sind bevorzugt endose Fördermittel zum Bewegen der geschlossenen Packungen mit Lebensmitteln bzw. Speisen durch die Mikrowellenkammer und ein oberes endloses Kühlsystem, bevorzugt in Form eines endlosen Bands oder einer endlosen Kette von Gliedern, zum Kühlen der Deckenflächen der Packungen. Die Mikrowellenquelle kann unter dem unteren endlosen Band angeordnet sein. Die Einrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Mikrowellenkammer unter atmosphärischem Druck steht, und dass die Einrichtung Kühlmittel umfasst, welche wärmeleitend die Packungen von oben beanschlagen. Die Temperatur der Kühlmittel oder -platten wird bevorzugt von einem (externen) Kühlaggregat gestellt und geregelt. Die oberen Kühlmittel bzw. das endlose Kühlmittelband kann aus einem wärmeleitenden Material bestehen, wobei auch Düsen für Kältemittel angedacht sind. Die Einrichtung ist so ausgelegt und eingerichtet, dass die Mikrowellenenergie der Mikrowellenquelle das Gut in den Packungen auf Pasteurisierungstemperaturen erhitzt. Ein zeitweiliger Überdruck in der Packung, bspw. durch lokal erzeugten Wasserdampf, wird mittels Abkühlen der Deckenfläche der Packungen aufgelöst. Die Deckenfläche kann sein bspw. der Deckels, die Abdeckfolie, eine Abdeckhaube. Dies kann durch wärmeleitenden Kontakt mit den von oben einwirkenden Kühlmitteln bzw. dem Kühlmittelband erfolgen. Dadurch wird ein durch Überdruck bedingtes Platzen oder Bersten der Packungen verhindert.

[0016] Die Einrichtung ermöglicht somit die Verwendung von handelsüblichen Kunststoff- und Schaumstoffbehältnissen, die mit einer Vielzahl von feuchten, pastösen oder festen Fertiggerichten beschickt werden können. Die durch Mikrowellen erzeugte Wärme kann zwar immer noch einen gewissen Überdruck in der hermetisch dichten Packung erzeugen. Wirklich druckaufbauend und die Unversehrtheit der Packung gefährden kann aber nur der Übergang von Wasser in die Dampf- oder Gasphase, was durch die Kühlung vermieden wird. Dennoch kann eine Pasteurisierung und Konservierung der Lebensmittel in der dichten Packung erreicht werden.

[0017] Die Packungen (Behälter, Schalen, Tabletts oder dergleichen) können beispielsweise mit einer Deckfolie (Schrumpffolie) verschlossen sein. Wenngleich diese Packungen kostengünstig sind, gewichtssparend und den Anforderungen der Lebens- mittelsicherheit entsprechend, so erfüllen sie nicht die strukturellen Anforderungen für das Halten eines Überdrucks. Die Deckfolien können oft auch einem geringen Überdruck nicht widerstehen. Aluminiumfolien, starre Kunststoffdeckel und thermisch starke Folien mit übergreifenden Falzen und Dichtkanten sind allgemein bevorzugt.

[0018] Die beschriebene Einrichtung ist vorteilhaft, denn sie ermöglicht die Ver wendung von üblichen Behältnissen für Fertiggerichte. Die Einrichtung reduziert Größe und Komplexität der Pasteurisierungsanlage im Vergleich zum Stand der Technik in der US 3,961 ,569, da sie unter Umgebungsdruck arbeiten kann. Es sind keine Mittel zur Erzeugung und zum Halten von Überdruck notwendig. Sie kann daher kontinuierlich betrieben werden, im Gegensatz zur Erhitzen von Chargen in verschlossenen Behältern. Das Auflösen des Innendrucks erfolgt vielmehr zeitgleich mit der Erhitzung mittels Mikrowelle. Deshalb sind keine weiteren Kammern oder Anlagenabschnitte erforderlich.

[0019] Vorteilhaft ist auch die Vermeidung einer Kontamination nach dem Pasteurisieren durch nicht sichtbare Undichtigkeiten. Das Auslaufen von Flüssigkeiten und die Vermeidung einer Verschmutzung der Anlage werden gleichfalls verhindert. Darüber verbleiben die Aromen in der Packung, was die geschmacklichen Eigenschaften der Fertiggerichte und Produkte verbessert. Dies ist insbesondere ein Vorteil gegenüber Lösungen mit Ventilen und Lüftungsöffnungen (siehe EP 2 400 862 B1). Solche Lösungen zwingen die Fertiggerichtproduzenten zur Verwendung von speziellen Behältern, die entsprechend teuer sind. Gerade im Nahrungsbereich sind die Margen gering und jede Kostenersparnis von Vorteil.

[0020] In einer Ausführungsform wird die Mikrowellenquelle mit einer Frequenz von 2.45 GHz oder 915 MHz betrieben. Es kann auch eine Kombination beider Frequenzen verwendet werden. Eine weitere bevorzugte Ausführungsform betrifft die Kühlung der Kühlplatte auf eine Temperatur unter den Kondensationspunkt, bevorzugt auf 2 bis 20°C, besonders bevorzugt 3 bis 15°C, äußerst bevorzugt 4 bis 10°C.

[0021] Eine andere Ausführungsform betrifft den Abstand zwischen dem oberen Kühlungsband und dem unteren Transportband. Dieser korrespondiert im Wesentlichen mit der Höhe der Packungen. Der Abstand muss funktionell zu den Packungen korrespondieren, so dass deren Deckel bzw. Abdeckungen gekühlt werden. Das obere Band ist daher in der Höhe verfahrbar. Es kann aus wärmeleitendem Material sein (Metall, metallische Legierung, Silicon, Polysiloxan, Glasfaser, Polefine (Polypropylen, Polyethylen, Polytetrafluorethylen, etc), einer Metalegierung oder einer Kombination mit anderen Werkstoffen (Verbundwerkstoff). Die Leistung der Mikrowellenquelle kann zwischen 1kW bis 6kW betragen, bevorzugt von 2kW bis 6kW. Üblich sind MW-Quellen mit einer Leistung von 3kW bis 6kW unter Verwendung der Magnetron-Technology.

[0022] Besonders bevorzugt ist die Erzeugung der Mikrowellen durch einen halbleiterkontrollierten Schwingkreis. Die halbleiterbasierte Mikrowellenerzeugung erlaubt ein Einstellen von Frequenz und Ausgangsleistung und durch das Variieren der Frequenz kann man verschiedenartige Lebensmittel auf einem Tablett bzw. einer Menüschale gezielt einzeln erhitzen. So kann man homogene Temperaturen auf den Menüschalen erreichen, selbst wenn die Speisen mit unterschiedlichen Temperaturen angerichtet wurden. Zum Beispiel wird Hähnchenfleisch oft gekühlt bei ca. 15°C in der Menüschalte angerichtet und zugleich Reis warm bei 45°C. Mit Hilfe einer halbleiterbasierten Mikrowellenerhitzung können diese Temperaturen durch entsprechend anpasste Mikrowellenleistungen im Durchlauf einander angeglichen werden, so dass man eine homogene Pasteurisierung erreicht.

[0023] Ein weiterer Aspekt betrifft Packungen zur Verwendung mit der erfindungsgemäßen Einrichtung, die aus einem Behältnis mit ein oder mehreren Kavitäten besteht, in die die Lebensmittel bzw. Speisen angerichtet werden, und einer Abdeckung (Deckhaube, Abdeckfolie, Deckplatte), die mit dem Behältnis dichtend verbunden ist. Die Verbindung kann durch Falzung, Kleben oder sonstige Dichtmittel hergestellt sein. Es können dann mehrere Kavitäten individuell - je nach Art der Speise - mit Mikrowellenenergie behandelt werden.

[0024] Die Einrichtung kann Mittel zur Messung der Temperatur umfassen, beispielhaft IR-Pyrometer, zur Überprüfung der Erhitzung in der Packung. In einer Ausführungsform wird das Gut im Behältnis auf eine Temperatur von 60 bis 99°C, bevorzugt 65 bis 90°C, ferner bevorzugt 70 bis 85°C erhitzt.

[0025] Ein weiterer Aspekt betrifft Verfahren zum Konservieren von Lebensmitteln mittels Mikrowelle in hermetisch dichten Packungen, umfassend die Schritte: Bereitstellen eines Mikrowellenraums (mit Umgebungsdruck); Bereitstellen eines endlosen Transportbandes aus mikrowellendurchlässigem Material; Bereitstellen eines oberen endlosen Kühlbandes, horizontal verlaufend, das aus wärmeleitendem Material besteht; Bereitstellen einer Kühlvorrichtung aus einem für Mikrowellen undurchlässigem Material, die im engen Kontakt zur Packung steht, wobei die Kühlvorrichtung als Decke des Mikrowellenraums dienen kann und nach Bedarf vertikal verfahrbar ist; Bewegen hermetisch dichter Packungen mit eingeschlossenen Lebensmitteins durch den Mikrowellenraum; Erzeugen von Mikrowellen und Erhitzen der eingeschlossenen Lebensmittel; Bereitstellen eines Kühlsystems, das die Temperatur der Kühlvorrichtung regelt; Kontaktieren der Kühlvorrichtung mit der Deckenfläche der Packung bzw. dem Deckel; Auflösen eines eventuellen Überdrucks in der Packung, wobei entstandener Wasserdampf kondensiert, so dass ein Bersten oder Aufgehen der Packung beim oder nach der Pasteurisierung vermieden wird. Im Fall eines endlosen Kühlbands bzw. -gliederkette sind inbesondere Mikrowellenfallen vorgesehen, so dass keine Mikrowellenleckstrahlung auftreten kann und die gesetzlichen Grenzwerte für Leckstrahlungen eingehalten werden.

[0026] Es werden nun weitere Ausführungsformen und Vorteile anhand der Beispiele und Zeichnungen beschrieben. Diese betreffen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindungen und sollen den Erfindungsgedanken darstellen, aber nicht beschränken. Die Gesamtheit der Offenbarung ergibt sich aus der Beschreibung und den Ansprüchen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ABBILDUNGEN

[0027] Es zeigt:

Fig. 1 eine Zeichnung der erfindungsgemäßen Einrichtung zum Konservieren /

Pasteurisieren von verpackten Lebensmitteln mittels Mikrowelle;

Fig. 2 eine Zeichnung der Seitenansicht der Einrichtung von Fig. 1 ;

Fig. 3a eine Photographie einer 2-Kavitäten-Folienpackung (Reis mit Hähnchenfleisch in Sauce) auf dem Transportband eines Mikrowellentunnels (Pilotanlage);

Fig. 3b Bilder von der Kühlung der Deckfolie der 2-Kavitätenpackung von Fig. 3a und von der Platzierung der Temperatursensoren (S1-S4);

Fig. 4a ein Thermobild und ein Bild der Packung von Fig. 3a nach Erhitzen mittels

Mikrowelle auf geplante 85°C;

Fig. 4b ein Diagramm der von den Sensoren gemessenen Temperaturen an verschiedenen Stellen und in den unterschiedlichen Lebensmitteln in Grad Celsius (Ordinate) über die Mikrowellenzeit in Sekunden (Abszisse) bei dem Versuch in Fig. 4a;

Fig. 5a ein Thermobild und ein Bild der intakten Packung gemäß Fig. 4a nach Erhitzen mittels Mikrowelle auf geplante 85°C bei einer Deckenkühlung mit 5°C;

Fig. 5b ein Diagramm des Temperaturverlaufs und der Temperaturverteilung in den verschiedenen Lebensmitteln bei dem Versuch in Fig. 5a ; Fig. 6a ein Thermobild und ein Bild der (geplatzten) Packung von Fig. 3a nach Erhitzen mittels Mikrowelle (6000 W, 2,45 GHz) auf geplante 85°C bei einer Deckenkühlung mit 20 Grad Celsius;

Fig. 6b ein Diagramm des Temperaturverlaufs und der Temperaturverteilung in den verschiedenen Lebensmitteln bei dem Versuch in Fig. 6a ;

Fig. 7 Diagramme des Temperaturverlaufs und der Temperaturverteilung in den verschiedenen Lebensmitteln bei optimierter Mikrowellenerhitzung und unterschiedlichen Kühlung der Deckenfolie mit 5, 15 und 20 Grade Celsius;

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

[0028] Es wird die Einrichtung und das Pasteurisierungsverfahren im Detail anhand von folienverschlossenen Packungen mit zwei Kavitäten und unterschiedlichen Lebensmitteln beschrieben. Die Lebensmittel sind vorteilhaft hermetisch in der Packung eingeschlossen, welche natürlich für Mikrowellen durchlässig ist, aber keine Lüftungslöcher oder Ventile aufweist. Es können somit Behältnisse verwendet werden, wie sie typisch im Handel zur Handhabung und Lagerung von Fertiggerichten im Gebrauch sind. Das Verfahren kann auf alle üblichen Behältnisse und Packungen adaptiert werden, denn die Pasteurisierung mit Mikrowellen belastet insgesamt weniger die Verpackung bzw das Behältnis, als wenn Wärme und Druck von außen aufgebracht werden. Auch leiden die organoleptischen Eigenschaften und das Aussehen weniger als bspw. bei der Erhitzung in einer Retorte. Nicht zuletzt können die Arbeitskosten durch die kontinuierliche Behandlung und die Automatisierbarkeit gesenkt werden.

[0029] Die Mikrowellenbehandlung beinhaltet die Erzeugung von Wärme durch eine Ausnutzen der Dipoleigenschaften der Wassermoleküle. Es besteht weiterhin die Schwierigkeit, eine homogene Erwärmung in unterschiedlichen Lebensmitteln zu erreichen. Nur dann kann die Pasteurisierung in kürzerer Zeit als durch Erhitzung mittels Wärmeleitung erfolgen.

[0030] Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform der Einrichtung zum Pasteurisieren von Lebensmitteln in hermetisch verschlossenen Packungen 22 oder Behältnissen, welche für Mikrowellen natürlich durchlässig sein müssen. Die Pasteurisierungsanlage umfasst ein tunnelartigiges Gehäuse, das als Mikrowellenkammer 14 dient und in dem atmosphärischer Umgebungsdruck herrscht. Die Mikrowellen kämm er 14 erstreckt sich horizontal und ist so eingerichtet, dass keine Mikrowellenergie in die Umgebung freigesetzt wird. Die Einrichtung umfasst ein unteres endloses Transportband 20. Es ist aus einem mikrowellendurchlässigem Material gefertigt (Polypropylen, Glasfaser, Silikon, Polysiloxan, Polyolefin, Polytetrafluorethylen). Das obere Band bzw. der Gliederkette 18 ist endlos, auch im Wesentlichen horizontal laufend, und es ist senkrecht verfahrbar. Die gezeigte Packung 22 (Fig. 3a) besitzt zwei voneinander getrennten Kavitäten. Es können auch mehr oder weniger Kavitäten vorhanden sein.

[0031] Neben den Vortriebsmitteln 32 zum Bewegen der Packungen22 durch die Mikrowellenkammer 14 sind in Fig. 1 Mikrowellenquellen 16 unter dem Transportband 20 dargestellt. Das umlaufende obere„Kühlband“ 18 läuft durch eine Dichtung/Dichtlippe 24, um Verschmutzung abzustreifen. Diese kann auch als Mikrowellenfalle 29 dienen bzw. mit ihr kooperieren. Der Aufbau wird von einem Gestell 26 gehalten. Es ist auch angedacht ein modularer Aufbau, also voneinander unabhängige Mikrowellenkammern 14, so dass die Anlage skalierbar wird und um eine Reproduzierbarkeit quer zur Transportrichtung zu gewährleisten. Dies vermindert den Aufwand für eine gleichförmige Temperaturentwicklung auf unterschiedlichen Menüschalen. In Durchlaufrichtung ist die Temperaturentwicklung weniger ein Problem, da die Menüschalen in Bezug auf die Mikrowellen Feldmaxima und -minima durchfahren, während quer zur Laufrichtung das Mikrowellenfeld als stehend anzusehen ist. Will man den Durchsatz erhöhen, kann man sowohl in der Breite (quer zur Bandrichtung) als auch in der Länge (in Bandrichtung) Mikrowellenkammern 14 anordnen. Die nebeneinander liegenden Mikrowellenkammern 14 können voneinander durch Trennbleche abgeschottet sein.

[0032] Laufen nun die dichten Packungen 22 mit den zu pasteurisierenden Nahrungsmitteln durch die Mikrowellenkammer 14, werden sie von der Mikrowellenquelle 16 unter dem Transportband 20 erhitzt und zwar auf eine Temperatur, dass die Mikroorganismen abgetötet werden. Für die Mikrowellenbehandlung werden nur wenige Sekunden benötigt, um die vorgesehene Temperatur zu erreichen. Nicht gezeigt, aber weiter vorgesehen sind auch Mittel und Sensoren zur Bestimmung der Temperatur im Inneren der Packungen 22. Anhand dieser Messungen kann die eingebrachte Leistung der Mikrowellenbehandlung und die Dauer berechnet und geregelt werden.

[0033] Fig. 2 zeigt die Einrichtung von Fig. 1 mit Packungen 22 in Durchlaufrichtung (Pfeil) zwischen Transport- und Kühlband. Es ist jeweils ein Gate- Bereich, d.h. ein Ein- und ein Ausgang 30 an den entgegen gesetzten Enden zum Einbringen und Entnehmen der Packungen 22 vorgesehen. Die Anlage umfasst Mikro wellenabsorber 28 bzw. -fallen an den Enden der Einrichtung, so dass die Umgebung vor Strahlungsenergie geschützt ist.

[0034] Zum Befördern der Packungen22 sind in der gezeigten Ausführungsform endlose Transport- und Kühlbänder 18, 20 vorgesehen. Dies können auch Gliederketten sein oder bewegliche Fahrtische oder Platten. Sie sind je nach dem aus wärmeleitenden bzw. mikrowellenpermeablen Werkstoffen gefertigt. Das obere Bband 18 ist dabei so zum unteren Transportband 20 positioniert, dass der Abstand mit der Deckenhöhe der Packungen 22 kooperiert.

[0035] Es können auch Packungen22 mit Lebensmitteln in verschiedenen Kavitäten durch die Mikrowellenkammer 14 geschickt werden. Das Behältnis selbst ist für die Mikrowellen in der Regel gänzlich durchlässig. Es wird nur der Inhalt bzw. die wasserhaltigen Lebensmittel erwärmt. Die Kammer 14 kann Mikrowellen aus ein oder mehreren Quellen 16 enthalten. Diese können eine oder unterschiedliche Frequenzen haben. Unterschiedliche Frequenzen können von Vorteil sein für ein differenziertes Erwärmen unterschiedlicher Lebensmittel in mehreren Raumbereichen. Die Einkopplung oder Einleitung der Mikrowellen kann direkt oder über Hohlleiter durch den Boden der Mikrowellenkammer 14 erfolgen. Die Messung der Temperatur in den Packungen 22 kann mittels IR-Pyrometer kontaktfrei erfolgen (siehe Fig. 4a, 5a, 6a). Man kann auch die Temperatur am Boden der Packung 22 ermitteln.

[0036] Die in Fig. 3b dargestellte Einrichtung arbeitet mit einer Kühlplatte 10. Die Kühlplatte kann aus Stahl oder Aluminium sein, also aus einem Material, das für Mikrowellen nicht durchlässig ist, und sie wird in der fertigen Einrichtung mit dem Transportband gleichlaufend mitbewegt (nicht gezeigt in Fig. 3b). Die Kühlplatte kann in thermischen Kontakt mit einem endlosen Kühlband 18 (siehe Fig. 2) sein, so dass die Packungen beim Durchlaufen der Mikrowellenkammer von oben gekühlt werden. Die Kühlplatte(n) 10 können auch als Decke der Mikrowellenkammer 14 dienen. Sie sind bevorzugt verbunden mit einem Kühlsystem 12 bzw. einem Kühlaggregat. Das obere Transportband 18 besteht aus einem gut wärmeleitenden Material und ist bevorzugt nachgebend flexibel, um einen engen Kontakt mit der Packungsabdeckung zu erreichen. Es ist bevorzugt weich ausgeführt, um eine Beschädigung der Abdeckfolien oder - hauben zu vermeiden und dass es eventuelle Unebenheiten ausgleichen kann. Das obere Kühlband 18 sollte nicht härter sein als die Packungen 22 sein. Die Kühlung 10 kann bevorzugt als metallischer Schlauch oder als Gliederkette ausgebildet sein und ein endloses Kühl- und Laufband 18 beanschlagen. Die Wände der Kühlplatte 10 oder Kühlkette sind bevorzugt aus Metall, weil Metalle in der Regel gut wärmeleitend sind und nicht durchlässig für Mikrowellen. Wird Wasser zum Kühlen verwendet, so muss dieses gegen die Mikrowellen abgeschirmt werden. Während der Mikrowellenenergiezufuhr kann das Transportband 18 in Bewegung sein oder getaktet stehen. Die Temperatur der Kühlplatte wird wie gesamt bevorzugt durch ein abgesetztes Kühlsystem 12 (Kühlaggregat) geregelt, z.B. mit Hilfe eines Rückkühlers, Kondensors oder Kühlaggregats, das Kühlmittel kreisläufig der Kühlplatte zuführt. Die Kühlplatte 10 wird bevorzugt auf eine Temperatur von 2 bis 10 Grad Celsius gekühlt. Eine genaue Positionierung des oberen Bandes 18 ist notwendig, um ein Quetschen bei Packungen 22 zu vermeiden. Die Mikrowellenerhitzung kann nach Bedarf konstant oder gepulst erfolgen.

[0037] Entsteht bei der Mikrowellenbehandlung in der Packung 22 Wasserdampf, so wird sich dieser dann an der kalten Deckenwand (Abdeckung, Haube, Folie, Kartonwand) niederschlagen. Es entsteht so weniger Überdruck im Inneren und auch die Abdeckfolie erweicht weniger. Die Kühlung erfolgt nur an der Decke der Packung 22 bzw. an der Abdeckfolie oder -haube, nicht aber am zu pasteurisierenden Lebensmittel. Eine Pasteurisierung der Lebensmittel wird aber dennoch erreicht. Hierdurch kann zuverlässig ein Platzen oder Aufgehen der Deckfolie bei der Mikrowellenerhitzung vermieden werden. Ein besonderer Vorteil des beschriebenen Verfahrens liegt darin, dass aber keine flüchtigen Stoffe und Aromen aus der Packung 22 mehr entweichen können. Dies ist insbesondere in der asiatischen Küche sehr erwünscht und ein kritisches Qualitätsmerkmal.

[0038] Die Pasteurisierung der Produkte auf den Menüschalen 23 erfolgt durch eine Erwärmung auf 60 bis 100 Grad Celsius. Haben die Menüschalen mehrere einzelne Kavitäten, so können diese gezielt mit unterschiedlichen Mikrowellenleistung behandelt werden. Der Fachmann weiß, wie er unterschiedliche Mikrowellenleistungen im Raum erreichen kann (Fokussierung, Phaseninterferenz, Frequenzverschiebung). Er kann die Leistung der Mikrowellenquellen den jeweiligen Kavitäten und den Gerichten anpassen. Dies wird regelmäßig einzustellen sein. Letztlich will man nur die jeweils notwendige Pasteurisierungstemperatur in den Kavitäten der Menüschale 23 hersteilen.

[0039] Die Geschwindigkeit der Transportbänder 18, 20 und die

Mikrowellenpulse werden so eingestellt, dass die Packungen22 nicht platzen oder aufgehen. Dies kann nur mit gleichzeitiger Kühlung erreicht werden. Am Ausgang der Mikrowellenkammer 14 sind dennoch die Nahrungsmittel wegen ihrer Temperatur pasteurisiert. Es entfällt ein Druckentlasten und Kühlen der Packungen 22, da anders als im Stand der Technik die Schalen nicht unter äußerem Druck erhitzt wurden.

[0040] Die erfindungsgemäße Einrichtung erlaubt eine einfache Anordnung und den gleichzeitigen Einsatz von Mikrowellenenergie und Kühlung in einem Arbeitsgang. Die Behältnisse, Abdeckungen und Menüschalen 23 können beispielsweise aus kaschiertem Karton oder Polyethylenterephthalat (PET) sein, welche dauerhaft Temperaturen von 120°C vertragen. Polypropylen (PP) verträgt Temperaturen von bis zu 100°C, ist lebensmittelecht und somit gleichfalls ein geeignetes Verpackungsmaterial. Polycarbonat (PC) wird wegen seiner hohen Hitzebeständigkeit auch als Mikrowellengeschirr verwendet.

BEISPIELE

AUSFUHRUNGSBEISPIEL

[0041] Eine Pilotanlage der Einrichtung (siehe Figuren 1 , 2 3a, b) wurde zur Pasteurisierung von dichten Zweikammer-Menüschalen (PET-Hartschalen) verwendet. Die Pilotanlage war ausgelegt für einen Mikrowellentunnel zur Pasteurisierung von 6000 Menüpackungen in der Stunde. Als Menü wurde vorgelegt Hähnchenfleisch in Soße bei 15 bis 20°C und Reis bei 45 bis 50°C. Die Kavitäten enthielten getrennt Reis und Soße mit Hähnchen. Eine Teilaufgabe war somit die Temperaturen der beiden Lebensmittel durch gezieltes Erhitzen mit Mikrowelle anzugleichen. Die halbleiterbasierte Mikrowellentechnik erleichtert dies, wenn durch Frequenz- und Phasenverschiebung die Mikrowellenleistung im Raum eingerichtet werden kann. Die Lebensmittel wurden auf 80 bis 85°C in der Packung erhitzt bei gleichzeitiger Kühlung der Deckenfläche mit einer Kühlplatte bei 5°C, 15°C und 20°C. Die Ergebnisse sind Figur 7 gezeigt (Temperatur (°C)/Zeit (Sekunden). Die Temperatur der Lebensmittel wurden mit Sensoren und mittels IR-Pyrometer bestimmt. Die Mikrowellenleistungen konnten dosiert und kontrolliert appliziert werden. Es konnte so eine homogene Pasteurisierung der beiden unterschiedlichen Lebensmittel in einer Packung erzielt werden und die Behältnisse blieben in allen Fällen dicht. Die Einrichtung erlaubte somit eine Pasteurisierung von Gerichten in kurzer Zeit. Die Pasteurisierung erfolgt rasch und bot Kostenvorteile wegen der Energieeffizenz. Auch waren die pasteurisierten Lebensmittel organoleptisch nach dem Pasteurisieren einwandfrei.

AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 2

[0042] Die Versuche von Beispiel 1 wurde wiederholt, nur wurden Menüschalen mit Folienabdeckung (siehe Figur 3a) verwendet. Die beiden Speisen wurden auf dem Transportband jeweils auf Pateurisierungstemperatur (85 Grad Celsius) erhitzt bzw. die Erhitzung bei Platzen der Packungen abgebrochen (Versuche Nr. 1 und 3) Die versiegelte Abdeckfolie wie in Fig. 3b, links gezeigt über eine Platte gekühlt und die Bodentemperatur über vier Sensoren (S1 - S4) gemessen. Siehe Tabelle 1. TABELLE 1

[0043] Es konnte in Versuch Nr. 2 eine gleichförmige Temperaturverteilung auf der Menüschale bis zur Pasteurisierung erreicht werden. Es war kein Auf- oder Abplatzen der Packung zu verzeichnen, obwohl die Speisen bis 85+ °C erwärmt wurden. Es war nur eine effektive Kühlung der dünnen Folie erforderlich. Es konnten somit Fertiggerichte in handelsüblicher Verpackung in einer kontinuierlichen betreibbaren Einrichtung pasteurisiert werden.

[0044] Für eine effektive Kühlung der Abdeckfolie wird es womöglich ausreichen, über gerichtete Düsen die Folie mit kaltem Gas, kaltem Nebel oder kalten Teilchen zu beanschlagen. Besonders bevorzugt wird sein, die Folie im Wesentlichen berührungsfrei mit Kohlendioxidpartikeln, sogenanntem CC>2-Schneestrahl, zu kühlen. Komprimiertes (flüssiges bzw. überkritisches) Kohlendioxid ist wegen seiner niedrigen Viskosität, geringen Grenzflächenspannung und hohen Verdampfungswärme besonders gut ge eignet zum Kühlen von komplexen Oberflächen. Im großtechnischen Einsatz wird überkritisches C02 bereits seit Jahren in der Naturstoff extra ktion wie zum Beispiel bei der Entkoffeinierung von Kaffee und zum Reinigen von Karrosserie- und Lackierteilen eingesetzt. Da das Medium Kohlendioxid bei Umgebungsbedingungen direkt in den gasförmigen Zustand übergeht, hinterlässt es im Gegensatz zu herkömmlichen Kühlmitteln keine Rückstände. Eine aufwendige und kostenintensive Trocknung entfällt. Es gilt zudem als umweltneutral, da es als Abfallprodukt aus einer Vielzahl chemischer Prozesse, wie zum Beispiel der Ammoniaksynthese, anfällt. Man kann also die Gase einfach absaugen, so dass das Gas eine günstige Variante für eine berührungsfreie Kühlung darstellt.

SYNOPSIS

[0045] Die Pasteurisierung in Packungen durch Erhitzen mittels Mikrowellen konnte bislang im industriellen Maßstab nicht kontinuierlich erfolgen, außer man verwendete Anlagen, welche die Packungen unter äußeren Druck setzten. Dann war aber noch in einem eigenen Schritt eine sorgfältige Druckreduzierung erforderlich, um ein Spritzen flüssiger Bestandteile zu vermeiden. Der Wärmeübertragung stand auch die Umhüllung bzw. die Packung entgegen. Ohne äußeren Druck konnte mit Mikrowelle keine Pasteurisierung erfolgen, denn Erhitzung mittels Mikrowelle erzeugte in der Packung, in der Packung einen unkontrollierbaren Innendruck, der die fragilen Packungen bersten ließ.

[0046] Ein Problem lag zudem in einer Einrichtung für die Mikrowellenbehandlung, mit der Packungen in Takt bzw. kontinuierlich pasteurisiert werden können. Es musst der unterschiedliche Inhalt einer Packung ohne Ausnahme auf Temperatur gebracht werden. Ferner bestand die ständige Aufgabe, geschmacklich bessere Produkte mit mehr Aroma zu erhalten, da bei der Pasteurisierung von Packungen mit Ventilen oder Lüftungsöffnungen nachteilig Aromen und Geschmack entweichen. Ferner sollte die Einrichtung einfach sein und keine Druckvorrichtungen und kein Vakuum benötigen. Und das Verfahren sollte sich für übliche Packungen , Schalen oder Tabletts mit Kavitäten und einer Abdeckungen (Haube, Folie) eignen. Bei einem Vakuum aber würde sich die Abdeckfolie an die Speisen und Soßen anlegen und die Flüssigkeiten eigene Bahnen nehmen. Diese Probleme konnten, wie das Beispiel zeigt, behoben werden.

LISTE DER BEZUGSZEICHEN

10 Kühlelement

11 Vertikal verfahrbares Kühlelement, verwendbar als Kammerdecke 12 Kühlsystem

14 Mikrowellenkammer, -tunnel

16 Mikrowellenquellen (16-1 , 16-2)

18 Oberes Laufband (gekühlt)

20 Unteres Transportband

22 Packung mit Lebensmittel

23 Menüschale mit einer oder mehreren Kavitäten

24 Dichtung, Dichtlippe

26 Gestell

28 Mikrowellenabsorber

29 Mikrowellenfalle

30 Öffnung

32 Vortriebsmittel