Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Pasteurisieren eines, insbesondere stärkehaltigen und/oder proteinhaltigen, Lebensmittels gemäss dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs.

Aus der WO 2009/003546 AI ist ein Verfahren zur Oberflächen- Pasteurisation von partikulären Lebensmittelprodukten bekannt, wobei die Lebensmittelprodukte vor der Pasteurisation vorgewärmt werden. Die Pasteurisation wird hier bei Temperaturen zwischen 55 °C und 99 °C bei einem niedrigen Pasteurisationsdruck durchgeführt .

Diese Pasteurisierung insbesondere von Mehl bei Temperaturen von bis zu 99 °C hat jedoch den Nachteil, dass die vorhandenen Prote ^¬ ine verändert oder beschädigt werden. Insbesondere wird Gluten durch die eingebrachte Wärme verändert, da dieses thermolabil ist. Da Gluten beispielsweise einen sehr grossen Einfluss auf die Brotqualität eines mit Mehl zu backenden Brotes hat, führen Veränderungen im Gluten durch den Pasteurisierungsprozess zu Veränderungen in der Brotqualität. Zudem wird bei wiederum zu niedrigen Temperaturen für die Pasteurisierung eine geforderte Reduzierung der Keimzahl auf der Mehloberfläche oft nicht erreicht .

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die

Nachteile des Bekannten zu vermeiden und insbesondere ein Ver ^¬ fahren zum Pasteurisieren von insbesondere stärkehaltigen Lebensmitteln bereitzustellen, um bei gleichzeitiger Schonung der Proteine in dem Lebensmittel eine möglichst hohe Reduktion der Keimzahl auf der Oberfläche eines Produkts möglichst schnell und energieeffizient zu erreichen. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäss dem unabhängigen Anspruch gelöst.

Das erfindungsgemässe Verfahren zum Pasteurisieren eines Teils einer Oberfläche eines Lebensmittels umfasst einen Schritt des Temperierens zumindest eines Teils der Oberfläche des Lebensmit ^¬ tels auf eine erste Temperatur kleiner als eine Pasteurisie- rungstemperatur, sodass sich die Oberfläche des Lebensmittels zumindest teilweise und insbesondere die gesamte Oberfläche in einem glasartigen Zustand befindet. Mit dem Verfahren zum Pasteurisieren wird insbesondere die gesamte Oberfläche eines ins ^¬ besondere stärkehaltigen und / oder proteinhaltigen Lebensmittels pasteurisiert. Insbesondere wird Mehl pasteurisiert. Wäh ^¬ rend des Verfahrens durchläuft das Lebensmittel Zustände an der Oberfläche, die verschiedene Wertepaare aus Temperatur, der 0- berfläche und Feuchtigkeit der Oberfläche aufweisen. Für das Pasteurisieren erfolgt ein Einstellen eines Pasteurisationsdru- ckes zur Einstellung einer Pasteurisierungstemperatur, wobei der Pasteurisierungsdruck kleiner als ein Umgebungsdruck ist. Dieser Verfahrensschritt kann in Abhängigkeit von einer verwendeten Vorrichtung zur Pasteurisierung während des Temperierens erfolgen, falls in verschiedenen Bereichen der Vorrichtung temperiert und pasteurisiert wird. Das Einstellen von Pasteurisierungstemperatur und Pasteurisierungsdruck kann jedoch auch anschliessend an das Temperieren erfolgen, wenn beide Verfahrensschritte bei ^¬ spielsweise in einer Kammer einer Vorrichtung sequentiell durchgeführt werden. Anschliessend an den Schritt des Einstellens er ^¬ folgt ein Pasteurisieren zumindest eines Teils der Oberfläche des Lebensmittels, sodass die Oberfläche des Lebensmittels sich zumindest teilweise während zumindest 80% der Dauer des Pasteu ^¬ risierens in einem glasartigen Zustand befindet. Insbesondere wird die gesamte Oberfläche des Lebensmittels pasteurisiert. Das Pasteurisieren wird insbesondere derart durchgeführt, dass eine Reduktion der Keimzahl, insbesondere des Bakteriums Enterococcus faecium, zumindest um den Faktor 10 '000 und bevorzugt um den Faktor 100' 000 erreicht wird.

Beispielsweise dient das Bakterium Enterococcus faecium NRRL B- 2354 als Ersatz für das Bakterium Salmonella enteritidis Phage Type 30, welches häufig als unerwünschter Keim in Lebensmitteln vorkommt; Lebensmittel werden mit dem Bakterium Enterococcus faecium geimpft und mit dem Verfahren zum Pasteurisieren behandelt für die Validierung des Pasteurisierungsverfahrens gemäss den Richtlinien des Almond Board of California (Guidelines for Process Validation using Enterococcus faecium NRRL B-2354) .

Unter der Dauer des Pasteurisierens wird im Sinne der vorliegenden Anmeldung die Zeitspanne verstanden, in der das Lebensmittel der Pasteurisierungstemperatur und dem Pasteurisierungsdruck ausgesetzt ist, bis eine Reduktion der Keimzahl zumindest um den Faktor 10 '000 und bevorzugt zumindest um den Faktor 100 '000 er ^¬ reicht wird.

Als stärkehaltige Lebensmittel werden im Sinne der vorliegenden Anmeldung Cerealien, d. h. kultivierte Pflanzen der botanischen Familie der Süssgräser, und Pseudocerealien, d.h. botanisch nicht zu den Süssgräsern gehörende getreideähnliche Körnerfrüch ^¬ te, verstanden sowie beliebige Kombinationen daraus. Insbesonde ^¬ re sind Cerealien wie Weizen, Roggen, Hafer, Gerste, Reis, Hirse und Mais und Pseudocerealien wie Buchweizen, Amaranth und Quinoa sowie beliebige Kombinationen daraus stärkehaltige Lebensmittel im Sinne der vorliegenden Anmeldung. Insbesondere werden Mehle aus derartigen stärkehaltigen Lebensmitteln pasteurisiert. Diese Mehle werden durch übliche Mahlverfahren wie beispielsweise mit ^¬ tels dem Fachmann bekannter Walzenstühle hergestellt. Als proteinhaltige Lebensmittel werden im Sinne der vorliegenden Anmeldung Hülsenfrüchte wie beispielsweise Soja, Bohnen, Linsen, Kichererbsen und Lupinen oder beliebige Kombinationen daraus verstanden. Weitere proteinhaltige Lebensmittel im Sinne der vorliegenden Anmeldung sind Weizen sowie Griess und / oder Mehl daraus, Milchpulver und Proteinkonzentrat wie beispielsweise Molkenproteinkonzentrat und Sojaproteinkonzentrat oder beliebige Kombinationen aus den vorgenannten Lebensmitteln, d.h. aus Hülsenfrüchten, Weizen, Milchpulver und Proteinkonzentrat.

Die Bestimmung der Glasübergangskurve eines Lebensmittels und/oder einer Komponente des Lebensmittels erfolgt mittels dem Fachmann bekannter DSC-Messungen („Differential Scanning Calori- metry") . Hierfür werden beispielsweise 5 mg bis 15 mg des Le ^¬ bensmittels und/oder eine Komponente des Lebensmittels in einem Aluminiumtiegel von 10 °C auf 100 °C mit einer Rate von 10°C pro Minute erwärmt und dabei die Veränderung der Wärmekapazität als Glasübergangstemperatur ausgewertet .

Ein weiteres Verfahren zur Bestimmung der Glasübergangskurve ist das dem Fachmann bekannte DMTA-Verfahren (Dynamic Mechanical Thermal Analysis; Siebenmorgen et al . , Transactions of the ASAE, Band 47, Heft 3, Seite 835 bis 839) . Demgemäss werden die mecha ^¬ nischen Eigenschaften des Lebensmittels beim Aufheizen gemessen, insbesondere die dem Fachmann bekannten Speichermodule E' und Verlustmodule E' ' . Aus dem Verhältnis E' ' /E' in Abhängigkeit von der Temperatur, d. h. der Glasübergangskurve, kann der Glasübergangsbereich bestimmt werden, der als der Bereich definiert ist, in dem das Verhältnis E' ' /E' deutlich zunimmt.

Für die Bestimmung der Glasübergangskurve wird das gesamte Le ^¬ bensmittel, also beispielsweise das Mehl, bei insbesondere un ^¬ terschiedlichen Feuchtigkeiten analysiert und bevorzugt eine Komponente des Lebensmittels, welche zumindest einen Anteil von mindestens 5 Gew.-% und bevorzugt von zumindest 10 Gew.-% des Lebensmittels umfasst. Beispielsweise besteht diese Komponente aus Protein, Stärke oder abgebauter Stärke oder beliebigen Kombinationen daraus. Bevorzugt wird für die wärmeempfindlichste Komponente des Lebensmittels wie beispielsweise Gluten die Glas ^¬ übergangskurve bestimmt; hierdurch lässt sich das Pasteurisati- onsverfahren vorteilhaft zur Schonung der wärmeempfindlichen Komponenten auslegen.

Gemäss diesem Verfahren wird eine Glasübergangskurve bestimmt, die für eine definierte Feuchtigkeit Ul jeweils ein erstes Paar (Ul, T _{g onS} et) und ein zweites Paar (Ul, T _{g en} d) aus Feuchtigkeit und Temperatur bestimmt. Diese beiden Temperaturen definieren einen Glasübergangsbereich bei der Feuchte Ul . Eine dritte, zwischen diesen liegende Temperatur ist der arithmetische Mittel ^¬ wert für das Paar (Ul, T _{g mit} tei) ·

Bei einem Temperatur-Feuchtepaar (Ul, T) eines stärkehaltigen Lebensmittels bezogen auf das Temperatur-Feuchtepaar (Ul, T _{g end} ) befindet sich das Lebensmittel vollständig in einem gummiartigen Zustand, wenn T > T _{g end} . Bei einem Temperatur-Feuchtepaar (Ul, T) eines stärkehaltigen Lebensmittels bezogen auf das Temperatur- Feuchtepaar (Ul, T _{g onS} et) befindet sich das Lebensmittel vollstän ^¬ dig in einem glasartigen Zustand, wenn T < T _g onset- Bei einem Tem ^¬ peratur-Feuchtepaar (Ul, T) eines stärkehaltigen Lebensmittels bezogen auf die Temperatur-Feuchtepaare (Ul, T _{g en} d) und (Ul, T _g onset) befindet sich das Lebensmittel in einem teilweise gummiar ^¬ tigen Zustand und teilweise glasartigen Zustand, wenn

Tg onset — T — T _g end ·

Unter einem Umgebungsdruck wird im Sinne der vorliegenden Anmeldung der Druck in der Umgebung ausserhalb der Vorrichtung zur Pasteurisierung verstanden. Insbesondere wird unter einem Umgebungsdruck ein Druck im Bereich von 0.7 bis 1.3 bar und bevorzugt von 0.8 bis 1.2 bar verstanden.

Das erfindungsgemässe Verfahren hat nun den Vorteil, dass das Lebensmittel zuverlässig pasteurisiert wird, d. h. eine hohe Re ^¬ duktion der Keimzahl erreicht wird. Zudem wird eine Denaturie ^¬ rung durch die Durchführung des Pasteurisationsverfahrens des Lebensmittels, insbesondere der Proteine und/oder anderer wärme ^¬ empfindlicher Komponenten enthalten im Lebensmittel, im glasartigen Zustand minimiert, d. h. insbesondere beispielsweise Glu- ten wird kaum beeinträchtigt.

Das Temperieren, d. h. Vorwärmen, hat den Vorteil, dass im nachfolgenden Pasteurisierungsschritt die Kondensation von Wasserdampf auf der Produktoberfläche und damit eine zu grosse Wasser ^¬ aufnahme des Lebensmittels vermieden werden. Eine derartige Was ^¬ seraufnahme, welche anschliessend mittels eines Trocknungsver ^¬ fahrens vorteilhaft wieder entfernt wird, führt zu einer Beein ^¬ trächtigung des Lebensmittels.

Bevorzugt erfolgt das Pasteurisieren mittels Dampf und insbeson ^¬ dere Wasserdampf.

Durch die Einstellung des Pasteurisierungsdrucks kleiner als ein Umgebungsdruck ist eine Dampftemperatur erzeugbar, die im gewünschten Temperaturbereich liegt, sodass die Oberfläche des Le ^¬ bensmittels sich zumindest teilweise während zumindest 80% der Dauer des Pasteurisierens in einem glasartigen Zustand befindet. Mit anderen Worten wird also beispielsweise eine gewünschte Pas- teurisationstemperatur im gewünschten Temperaturbereich gewählt, woraus sich der dazu erforderliche Pasteurisationsdruck des Dampfes ergibt; durch Einstellung dieses Pasteurisationsdruckes ergibt sich somit die gewünschte Pasteurisationstemperatur , sodass das Lebensmittel erfindungsgemäss pasteurisiert wird.

Die Verwendung von Dampf und insbesondere Wasserdampf hat den Vorteil der guten Kontrollierbarkeit von Temperatur, Druck und Feuchtigkeit in der Vorrichtung, sodass das gesamte Lebensmit ^¬ telprodukt zuverlässig pasteurisierbar ist, da der Dampf insbe ^¬ sondere bei partikelförmigen Lebensmitteln wie beispielsweise Mehl in die Zwischenräume zwischen den Partikeln gelangen kann.

Zudem hat sich in der Praxis die Verwendung von Wasserdampf als Pasteurisationsmedium als energieeffizient und zuverlässig er ^¬ wiesen .

Bevorzugt wird Sattdampf zum Pasteurisieren verwendet.

Unter Sattdampf wird im Sinne der vorliegenden Anmeldung der Zustand verstanden, wenn sich eine flüssigförmige und dampfförmige Phase im Gleichgewicht befinden, wobei der Druck der dampfförmigen Phase der Sättigungsdampfdruck ist. Unter Sattdampf wird also der Grenzbereich zwischen Nass- und Heissdampf verstanden, d. h. gesättigter oder trocken gesättigter Dampf.

Dies hat den Vorteil, dass lediglich wenig Wasser auf der Oberfläche des Lebensmittels kondensiert und der Wassergehalt auf und/oder in dem Lebensmittel dadurch nicht unnötig erhöht wird.

Ganz besonders bevorzugt befinden sich die Oberfläche des Le ^¬ bensmittels zumindest teilweise und insbesondere die gesamte 0- berfläche während zumindest 90% der Dauer des Pasteurisierens im glasartigen Zustand. Bevorzugt befindet sich die Oberfläche des Lebensmittels zumindest zu 95%, ganz besonders bevorzugt zu 100% der Dauer des Pasteurisierens im glasartigen Zustand. Dies hat den Vorteil, dass die Oberfläche des Lebensmittels zu ^¬ verlässiger pasteurisiert wird bei gleichzeitiger Schonung des Lebensmittels, d. h. weitgehender Vermeidung einer Denaturierung des Lebensmittels, insbesondere von Gluten enthalten im Lebens ^¬ mittel .

Bevorzugt erfolgt das Temperieren bei der ersten Temperatur, die kleiner als eine Temperatur T _{g m} i _ttel der Glasübergangskurve bezo ^¬ gen auf die Feuchtigkeit des Lebensmittels ist. Insbesondere ist die erste Temperatur kleiner als eine Temperatur T _{g onset} .

Dies hat den Vorteil, dass beim Temperieren sichergestellt wird, dass das Lebensmittel im Wesentlichen im glasartigen Zustand ist .

Besonders bevorzugt ist die Pasteurisationstemperatur kleiner als eine Temperatur T _{g end} der Glasübergangskurve bezogen auf die Feuchtigkeit des Lebensmittels. Bevorzugt ist die Pasteurisati ^¬ onstemperatur kleiner als eine Temperatur T _{g m} i _ttel und besonders bevorzugt kleiner als eine Temperatur T _{g onset} ·

Dies hat den Vorteil, dass die Pasteurisationstemperatur möglichst hoch gewählt werden kann, ohne dass sich jedoch die Oberfläche des Lebensmittels vollständig im gummiartigen Zustand be ^¬ findet .

Besonders bevorzugt erfolgt das Temperieren bei der ersten Tem ^¬ peratur mit einer Temperaturdifferenz ÄT _t zur Pasteurisierungs- temperatur im Bereich von 1 °C bis 30 °C. Bevorzugt ist die Temperaturdifferenz ÄT _t im Bereich von 1 °C bis 20 °C, besonders be ^¬ vorzugt von 1 °C bis 10 °C und ganz besonders bevorzugt von 1 °C bis 7 °C. Die Temperaturdifferenz ÄT _t wird als Differenz zwischen der Pas- teurisierungstemperatur und der ersten Temperatur berechnet.

Diese Wahl der ersten Temperatur hat den Vorteil, dass die erste Temperatur entsprechend den Anforderungen des Lebensmittels mög ^¬ lichst nahe an der Pasteurisierungstemperatur wählbar ist und somit die Kondensation von Wasser auf der Oberfläche weitgehend verhindert wird, sodass das Lebensmittel während des Pasteuri ^¬ sierens wenig Feuchtigkeit aufnimmt.

Besonders bevorzugt erfolgt das Pasteurisieren bei einer Pasteu ^¬ risierungstemperatur mit einer Temperaturdifferenz ΔΤ _Ρ im Bereich von 0 °C bis 10 °C zur Temperatur T _{g end} der Glasübergangskurve bezogen auf die Feuchtigkeit des Lebensmittels. Bevorzugt be ^¬ trägt die Temperaturdifferenz ΔΤ _Ρ 1 °C bis 8 °C und besonders be ^¬ vorzugt 1 °C bis 5 °C und ganz besonders bevorzugt 2 °C bis 3 °C. Diese Temperaturdifferenzen werden bevorzugt zur Temperatur T _g mittel und besonders bevorzugt zur Temperatur T _{g on s e} t eingestellt.

Mit anderen Worten werden die bevorzugten Temperaturdifferenzen auf die Temperatur T _{g end} , auf die Temperatur T _g mittel oder auf die Temperatur T _g onset der Glasübergangskurve bezogen auf die Feuch ^¬ tigkeit des Lebensmittels eingestellt.

Dies hat den Vorteil, dass die Pasteurisierungstemperatur möglichst nahe auf eine optimale Temperatur bezogen auf den Glas ^¬ übergangsbereich und den glasartigen Zustand des Lebensmittels eingestellt werden kann, sodass eine möglichst hohe Reduktion der Keimzahl in möglichst kurzer Zeit erreichbar ist, ohne das Lebensmittel, insbesondere die Proteine und/oder andere wärme ^¬ empfindliche Komponenten enthalten im Lebensmittel beispielswei ^¬ se durch Denaturierung in der Qualität negativ zu beeinflussen. Besonders bevorzugt wird die Pasteurisierungstemperatur im Be ^¬ reich von 65 °C bis 85 °C und insbesondere von 70 °C bis 80 °C eingestellt .

Dieser Temperaturbereich hat den Vorteil, dass die Pasteurisie ^¬ rung zuverlässig und energieeffizient erfolgen kann bei gleich ^¬ zeitiger Minimierung der Denaturierung des Lebensmittels, insbesondere der Proteine und/oder anderer wärmeempfindlicher Komponenten enthalten im Lebensmittel .

Ganz besonders bevorzugt wird der Pasteurisationsdruck im Bereich von 0.2 bar bis 0.9 bar, bevorzugt von 0.3 bar bis 0.8 bar und besonders bevorzugt von 0.4 bar bis 0.6 bar eingestellt.

Die Einstellung des Pasteurisationsdrucks unterhalb des Umge ^¬ bungsdrucks hat den Vorteil, dass eine niedrige Pasteurisations- temperatur wählbar ist bei gleichzeitiger Verwendung von Sattdampf zur Pasteurisation .

Bevorzugt wird vor dem Temperieren des Lebensmittels ein Trock ^¬ nungsschritt durchgeführt. Insbesondere erfolgt eine Trocknung auf eine Feuchtigkeit kleiner 14% wb, bevorzugt von kleiner 12% wb und besonders bevorzugt von kleiner 9% wb . Bevorzugt erfolgt beispielsweise also eine Trocknung auf eine Feuchtigkeit im Be ^¬ reich θΠ 8 "6 wb bis 14 % wb und besonders bevorzugt θΠ 9"6 wb bis 12% wb .

Unter einer Feuchtigkeit von beispielsweise „12% wb" wird im Sinne der vorliegenden Anmeldung eine Feuchtigkeit in Gew.-% bezogen auf das Feuchtegewicht (wet basis) verstanden.

Dies hat den Vorteil, dass sich durch die Reduzierung der Feuchtigkeit vor dem Temperieren die Temperaturen T _g onset _/ Tg mittel und T _{g end} im Allgemeinen erhöhen und somit das Pasteurisieren beispielsweise bei einer höheren Temperatur erfolgen kann. Die Pasteurisierung erfolgt dadurch effizienter und schneller, und das Lebensmittel befindet sich während dem Pasteurisieren im glasartigen Zustand. Zudem hat dies den Vorteil, dass bei beispiels ^¬ weise gleich bleibender Pasteurisationstemperatur der Abstand zum Glasübergangsbereich in Richtung eines glasartigen Zustands des Lebensmittels vergrössert wird, sodass sich das Lebensmittel mit grösserer Zuverlässigkeit im glasartigen Zustand befindet.

Besonders bevorzugt erfolgt nach dem Pasteurisieren des Lebens ^¬ mittels ein weiteres Trocknen, insbesondere ein Vakuumtrocknen, des Lebensmittels. Insbesondere erfolgt das weitere Trocknen derart, dass die Temperatur T _{g end} des Lebensmittels nach dem wei ^¬ teren Trocknen grösser als 30 °C, bevorzugt grösser als 40 °C und besonders bevorzugt grösser als 50 °C ist. Beispielsweise erfolgt das weitere Trocknen bevorzugt auf eine Feuchtigkeit im Bereich von 10% wb bis 14% wb und bevorzugt im Bereich von 10.5% wb bis 12% wb .

Dieser Verfahrensschritt des weiteren Trocknens hat den Vorteil, dass unter anderem sich auf der Oberfläche des Lebensmittels be ^¬ findliches Wasser abgetrocknet und somit die Lagerfähigkeit des Produkts verbessert wird, die insbesondere häufig unter einer Temperatur von 30 °C liegt, wodurch sich das Lebensmittel während der Lagerung im Wesentlichen im glasartigen Zustand befindet. Vorteilhaft erfolgt ein weiteres Trocknen auf eine Feuch ^¬ tigkeit unter 12% wb, insbesondere für klebrige Produkte wie beispielsweise zuckerreiche Lebensmittel, Lebensmittel mit abge ^¬ bauter Stärke oder auch Maltodextrin . Unter abgebauter Stärke wird Stärke mit kürzeren Molekülketten gegenüber unbehandelter Stärke verstanden, wobei die abgebaute Stärke beispielsweise in Babynahrung vorhanden ist. Dieser Abbau geschieht üblicherweise enzymatisch .

Ganz besonders bevorzugt erfolgt das weitere Trocknen während einer Dauer im Bereich von 5 Sekunden bis 30 Minuten und bevorzugt von 2 Minuten bis 20 Minuten. Mit anderen Worten erfolgt das weitere Trocknen für eine Dauer von grösser oder gleich 5 Sekunden bis kleiner oder gleich 30 Minuten und bevorzugt von grösser oder gleich 2 Minuten bis kleiner oder gleich 20 Minuten .

Dies hat den Vorteil, dass das Trocknen schonend bei Temperatu ^¬ ren unterhalb der Temperaturen T _{g end} , bevorzugt unterhalb T _{g m} i _ttel und besonders bevorzugt unterhalb T _{g onset} durchführbar ist.

Insbesondere erfolgt das Trocknen mittels Vakuumtrocknen, bei ^¬ spielsweise durch Verminderung des Drucks auf 0.01 bar bis 0.15 bar, wodurch die Trocknung bei niedrigen Temperaturen ermöglicht wird, um die Produktqualität nicht zu beeinträchtigen.

Bevorzugt erfolgt das Pasteurisieren für eine Dauer von 1 Minute bis 30 Minuten und bevorzugt von 2 Minuten bis 20 Minuten.

Dies hat den Vorteil, dass das Pasteurisieren in kurzer Zeit möglich und zudem eine zuverlässige Pasteurisierung erreichbar ist. Diese Dauer des Pasteurisierens hat weiterhin den Vorteil, dass die Pasteurisationstemperatur nicht zu hoch gewählt werden muss, um die Pasteurisierung zuverlässig zu erreichen, wodurch sich das Lebensmittel erfindungsgemäss an der Oberfläche zumin ^¬ dest teilweise im glasartigen Zustand befindet.

Besonders bevorzugt erfolgt das Temperieren in einem Temperie ^¬ rungsbehälter einer Vorrichtung zum Pasteurisieren. Anschlies- send wird das temperierte Lebensmittel in einen Pasteurisie- rungsbehälter gefördert. Insbesondere wird das pasteurisierte Lebensmittel anschliessend in einen Trocknungsbehälter gefördert .

Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass das Temperieren und Pasteurisieren im Wesentlichen parallel erfolgen können und insbesondere auch das weitere Trocknen. Somit wird ein quasi konti ^¬ nuierliches Pasteurisierungsverfahren zur Erhöhung des Durchsatzes durch die Vorrichtung erreicht.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zum Pasteurisieren eines Lebensmittels umfassend den Schritt des Auswählens eines Lebensmittels zum Pasteurisieren. Anschliessend erfolgt ein Bestimmen eines geeigneten Pasteuri- sierungsdruckes zur Einstellung einer Pasteurisierungstempera- tur. Insbesondere erfolgt die Bestimmung einer gewünschten Pas- teurisierungstemperatur mittels einer Datenbank und/oder eines Modells zur Berechnung, woraus sich ein geeigneter Pasteurisie- rungsdruck ergibt zur Einstellung der Pasteurisierungstempera- tur. Anschliessend oder auch gleichzeitig zum vorherigen Schritt wird eine erste Temperatur zum Temperieren des Lebensmittels be ^¬ stimmt, insbesondere in Abhängigkeit von der Pasteurisierungs- temperatur. Daran anschliessend erfolgt ein Durchführen der Pas- teurisation, insbesondere mit dem oben beschriebenen Verfahren.

Unter einer Datenbank zur Bestimmung der Pasteurisierungstempe- ratur wird im Sinne der vorliegenden Anmeldung eine Datenbank mit Einträgen für Lebensmittel mit gewünschten Pasteurisierungs- temperaturen in Abhängigkeit von einer Feuchtigkeit des Lebens ^¬ mittels verstanden. Hierbei kann es sich beispielsweise um Tem- peratur-/Feuchtigkeitsdiagramme von Lebensmitteln handeln, die in der Datenbank speicherbar sind. Ein Bediener kann beispiels- weise aus der in einem digitalen Computer gespeicherten Datenbank ein Lebensmittel auswählen und die entsprechende Feuchtig ^¬ keit angeben; hierdurch wird dann beispielsweise die gewünschte Pasteurisierungstemperatur bestimmt, die einen geeigneten Pas- teurisierungsdruck ergibt; durch Einstellung des geeigneten Pas- teurisierungsdrucks ergibt sich in der Vorrichtung daraufhin die Pasteurisierungstemperatur .

Unter einem Modell zur Berechnung einer Pasteurisierungstempera ^¬ tur wird ein Algorithmus zur Berechnung der gewünschten Pasteurisierungstemperatur und/oder einer Pasteurisierungszeit für ein Lebensmittel in Abhängigkeit der Feuchtigkeit des Lebensmittels verstanden, wobei insbesondere die Kinetik der bevorzugt theore ^¬ tischen Mikroorganismeninaktivierung und/oder die Kinetik der Proteindenaturierung oder anderer unerwünschter Reaktionen im Lebensmittel berücksichtigt werden.

Dieses Verfahren hat den Vorteil, dass durch lediglich die Aus ^¬ wahl des Lebensmittels und der Feuchtigkeit des Lebensmittels der Pasteurisierungsdruck bestimmt wird, um die geeignete Pas ^¬ teurisierungstemperatur einzustellen, was das Verfahren sicherer in Bezug auf Bedienfehler beim Betrieb einer entsprechenden Vorrichtung macht.

Ein zusätzlicher Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Computerprogrammprodukt, das direkt in den internen Speicher ei ^¬ nes digitalen Computers geladen werden kann und Softwarecodeab ^¬ schnitte umfasst, mit denen eine Vorrichtung zur Oberflächen- Pasteurisation eines Lebensmittels wie oben beschrieben steuerbar und/oder regelbar ist, wenn das Produkt auf dem digitalen Computer läuft. Insbesondere umfasst das Computerprogrammprodukt Softwarecodeabschnitte zur Durchführung des Verfahrens zum Pas ^¬ teurisieren zumindest eines Teils einer Oberfläche wie oben be- schrieben und/oder des Verfahrens zum Pasteurisieren eines Lebensmittels wie oben beschrieben.

Das Computerprogrammprodukt kann beispielsweise als CD, DVD, USB-Speicher, als Festplatte und als Computer oder beliebigen Kombinationen daraus, umfassend die Softwarecodeabschnitte, aus ^¬ gebildet sein. Das Computerprogrammprodukt kann zudem als die die Softwarecodeabschnitte umfassende, herunterladbare Software ausgebildet sein. Die Software ist insbesondere auf eine CD, DVD, einen USB-Speicher, auf eine Festplatte und einen Computer oder beliebigen Kombinationen daraus herunterladbar.

Ein weiter Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Steuerung und/oder Regelung einer Vorrichtung zur Oberflächen-Pasteurisation eines Lebensmittels. Diese Einrichtung umfasst ein Computerprogrammprodukt wie oben beschrieben zur Durchführung eines Verfahrens wie oben beschrieben.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen zum besseren Verständnis näher erläutert, ohne sie auf diese zu beschränken. Es zeigen:

Figur 1: schematische Darstellung einer Vorrichtung zur erfin- dungsgemässen Oberflächen-Pasteurisation von Lebensmitteln;

Figur 2: Temperatur-/Feuchtigkeitsdiagramm für Gluten in Weizenmehl von Zuständen, die beim erfindungsgemässen Verfahren durchlaufen werden;

Figur 3: Temperatur-/Feuchtigkeitsdiagramm für Reismehl aus

Braunreis von durchlaufenen Zuständen gemäss einem alternativen erfindungsgemässen Verfahren; igur 4: Temperatur-/Feuchtigkeitsdiagramm für Reismehl von durchlaufenen Zuständen gemäss einem weiteren alternativen erfindungsgemässen Verfahren;

Temperatur-/Feuchtigkeitsdiagramm für Reismehl von durchlaufenen Zuständen nach einem erfindungsgemässen Verfahren mit einem Trocknungsschritt; igur 6: Temperatur-/Feuchtigkeitsdiagramm für Gluten in Weizen mehl von durchlaufenen Zuständen nach einem erfindungs gemässen Verfahren;

Temperatur-/Feuchtigkeitsdiagramm für Gluten in Weizen mehl von durchlaufenen Zuständen nach einem alternativen erfindungsgemässen Verfahren;

Temperatur-/Feuchtigkeitsdiagramm für Gluten in Weizen mehl von durchlaufenen Zuständen nach einem weiteren alternativen erfindungsgemässen Verfahren;

Temperatur-/Feuchtigkeitsdiagramm für Gluten in Weizen mehl von durchlaufenen Zuständen nach einem alternativen erfindungsgemässen Verfahren; igur 10: Temperatur-/Feuchtigkeitsdiagramm für Gluten in ganzen

Weizenkörnern von durchlaufenen Zuständen nach einem erfindungsgemässen Verfahren; igur 11: Schematische Darstellung einer Vorrichtung zur erfindungsgemässen Oberflächen-Pasteurisation von Lebensmit teln mit einer Einrichtung zur Steuerung und/oder Rege lung der Vorrichtung. In Figur 1 ist eine Vorrichtung zur Oberflächen-Pasteurisation von Lebensmitteln zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens aus dem Stand der Technik dargestellt. Ein Lebensmittel - im vorliegenden Fall Weizenmehl - wird in einem Temperierungsbehälter 1 auf eine gewünschte Temperatur vorgewärmt. Über eine Öffnung 4 mit einer Klappe wird das Lebensmittel in einen Pas- teurisierungsbehälter 2 gefördert, der als Druckkammer mit einem Doppelmantel versehen ist. Der Pasteurisierungsbehälter 2 wird mittels Dampf auf eine vorgewählte Temperatur temperiert für die Pasteurisation . Hierzu wird Dampf aus einer Leitung 6 in den Doppelmantel zugeführt.

Über einen Auslass 9 kann Dampf bei Bedarf aus dem Inneren des Pasteurisierungsbehälter 2 abgeführt und beispielsweise ein Unterdruck erzeugt werden. Zudem ist ein Kondensatabscheider 14 vorgehen zur Abscheidung von Kondensat aus dem Dampf.

Zum Vermischen und zum Entleeren des Pasteurisierungsbehälters 2 weist dieser eine Mischwendel 3 auf.

Mittels einer Wasserzufuhr über die Leitung 8 in eine Vakuumpumpe 7 wird ein entsprechendes Vakuum erzeugt, wobei das Wasser über den Auslass 10 abgeführt wird. Diese Vakuumpumpe 7 ist zur Erzeugung eines Unterdrucks im Pasteurisierungsbehälter 2 über eine Leitung mit dem Pasteurisierungsbehälter 2 verbunden. Mittels Ventilen 12 und 13 kann der Druck durch Zufuhr von unter einem gewählten Druck stehender Luft und/oder Abfuhr von Luft zur Druckreduzierung weiter geregelt werden.

Über die Leitung 6 mit einem Dampfventil kann Dampf in den Pasteurisierungsbehälter 2 zur Pasteurisierung zugeführt werden. Über eine Öffnung 11 kann Kondenswasser aus dem Pasteurisie- rungsbehälter 2 abgeführt werden. Mittels der Leitung 6 kann also Dampf in den Pasteurisierungsbehälter 2 zur Pasteurisation gefördert werden und in den Doppelmantel zur Temperierung. Alternativ ist es hier auch möglich, getrennte Systeme zur Dampfzuführung in den Pasteurisierungsbehälter 2 und den Doppelmantel zur Temperierung vorzusehen.

Anschliessend an die Pasteurisation kann das Lebensmittel in dem Pasteurisierungsbehälter 2 mittels Vakuumtrocknen getrocknet werden. Alternativ kann dieses zur Trocknung in einem weiteren Behälter jedoch sofort durch die Austragsöffnung 5 aus dem Pasteurisierungsbehälter 2 gefördert werden. Bei dieser Alternative können sofort nach Entleerung des Pasteurisierungsbehälters 2 neue Lebensmittel zur erneuten Pasteurisierung in diesen Pasteurisierungsbehälter gefördert werden.

In Figur 2 ist ein Temperatur-/Feuchtigkeitsdiagramm von Gluten, d. h. der hitzeempfindlichen Proteinfraktion des Mehls dargestellt, welches zur Auslegung der Pasteurisation des Mehls dient. Das Gluten im Mehl weist einen Glasübergangsbereich mit einer Temperatur T _g onset und einer Temperatur T _{g end} bezogen auf jeweils eine Feuchtigkeit des Lebensmittels auf. Diese Glasüber ^¬ gangskurve wurde mit dem vorgängig beschriebenen Verfahren DSC bestimmt. Das Verfahren zur Pasteurisierung von Mehl kann unter anderem in der Vorrichtung gemäss Figur 1 durchgeführt werden. Hierbei durchläuft das Mehl Zustände entsprechend der gestri ^¬ chelten Linie.

In einem Startpunkt S weist das Mehl eine Temperatur von ca. 25 °C und eine Feuchtigkeit von 14% wb auf. In einem Verfahrens ^¬ schritt a wird das Mehl auf eine erste Temperatur von 75 °C tem ^¬ periert und getrocknet, wodurch bereits eine Abnahme auf eine Feuchtigkeit von 7.5% wb erfolgt. Anschliessend erfolgt in einem Schritt b eine Pasteurisierung für eine Dauer von 5 min mittels Wasserdampf unter Sättigungsdampfdruck, d. h. Sattdampf. Hierdurch erhöht sich die Feuchtigkeit des Lebensmittels zumindest an der Oberfläche bei gleich ^¬ zeitiger Reduktion der Keimzahl um zumindest den Faktor 100 '000. Schritt b wird bei einem Druck von 0.5 bar Absolutdruck durchgeführt, was einer Temperatur des Wasserdampfes von etwa 81 °C entspricht .

Anschliessend erfolgt in einem Schritt c ein Abkühlen auf Umge ^¬ bungstemperatur in einen Endzustand F, ohne jedoch die Feuchtigkeit zu reduzieren.

In Figur 3 ist ein alternatives Temperatur-/Feuchtigkeitsdia- gramm mit durchlaufenen Zuständen gemäss dem erfindungsgemässen Verfahren für die Pasteurisation von Reismehl aus Braunreis dargestellt. Die Glasübergangskurve wurde mit dem oben beschriebe ^¬ nen Verfahren DMTA bestimmt.

Reismehl wird von einer Umgebungstemperatur am Startpunkt S von ca. 20 °C in einem Schritt a auf eine Temperatur von ca. 85 °C temperiert. Im Gegensatz zur Figur 2 bleibt hier jedoch die Feuchtigkeit des Reismehls konstant.

In einem Schritt b wird das Reismehl zur Reduktion der Keimzahl um den Faktor von zumindest 100 '000 für eine Dauer von 2.5 min pasteurisiert, wobei die Temperatur in Abhängigkeit von der Feuchte des Reismehls an der Oberfläche im Wesentlichen parallel zur Temperatur T _{g m} i _ttel eingestellt wird. Durch die Zunahme der Feuchtigkeit im Schritt b würde bei konstanter Pasteurisierungs- temperatur das Reismehl eine Temperatur grösser als T _{g m} i _ttel er ^¬ reichen, was im vorliegenden Fall nachteilig wäre. Anschliessend an das Pasteurisieren erfolgt im Schritt c ein Ab ^¬ kühlen auf Umgebungstemperatur und gleichzeitiges Trocknen in einen Zustand F. Das Verfahren wird bei einem Druck von 0.5 bar Absolutdruck im Pasteurisierungsbehälter durchgeführt.

In Figur 4 ist ein alternatives Verfahren zur Pasteurisation von Reismehl im Temperatur-/Feuchtigkeitsdiagramm mit den entsprechenden durchlaufenen Zuständen dargestellt. Die Glasübergangs ^¬ kurve wurde mit dem oben beschriebenen Verfahren DMTA bestimmt.

Bei dem in Figur 4 dargestellten Verfahren wird die Temperatur über die gesamte Behandlungsdauer unter der Temperatur T _g onset eingestellt, um sicherzustellen, dass sich das Reismehl die gesamte Zeit im glasartigen Zustand befindet. Der Pasteurisie- rungsschritt b mit einer Dauer von 5 min erfolgt dabei derart, dass die Feuchtigkeit im Wesentlichen konstant bleibt bei etwa 7.5% wb .

In Figur 5 ist ein weiteres alternatives Temperatur-/Feuchtig- keitsdiagramm für die Pasteurisation von Mehl oder ganzen Weizenkörnern mit entsprechenden durchlaufenen Zuständen eines er- findungsgemässen Verfahrens zur Pasteurisierung dargestellt. Die Glasübergangskurve für Gluten, welche als Grundlage für die Pro ^¬ zessauslegung dient, wurde mit dem oben beschriebenen Verfahren DMTA bestimmt.

Weizenmehl wird von einer Anfangstemperatur von ca. 40 °C von einem Startpunkt S mit einer Feuchtigkeit von 14% wb in einem Schritt d mittels Vakuumtrocknung oder alternativ mittels Heiss- luft auf eine Feuchtigkeit von ca. 12% wb getrocknet. Anschlies ^¬ send wird das getrocknete Weizenmehl in einem Schritt a auf eine Temperatur von 70 °C temperiert. In einem anschliessenden Schritt b wird das Weizenmehl bei konstantem Druck von etwa 0.6 bar für eine Dauer von 7 min pasteurisiert, wobei die Temperatur und die Feuchtigkeit des Weizenmehls zunehmen. Das Weizenmehl weist jedoch während aller Verfahrensschritte eine Temperatur T unter der Temperatur T _{g end} auf.

Anschliessend an das Pasteurisieren wird das Weizenmehl für die weitere Lagerung in einem Schritt c auf einen Zustand F mit ei ^¬ ner Feuchtigkeit von ca. 10% wb gekühlt.

In Figur 6 ist ein Temperatur-/Feuchtigkeitsdiagramm für Gluten von durchlaufenen Zuständen nach einem erfindungsgemässen Verfahren für die Pasteurisation von Mehl dargestellt. Die Glasübergangskurve wurde mit dem oben beschriebenen Verfahren DSC bestimmt .

Die Feuchtigkeit von Gluten am Startpunkt S ist grösser als eine Feuchtigkeit im Endzustand F. Kurzzeitig wird die Temperatur T _g en _d überschritten, wobei jedoch für zumindest 90% der Dauer des Pasteurisierens die Oberfläche des Lebensmittels sich im glasar ^¬ tigen Zustand befindet.

Ein Trocknungsschritt auf die Feuchtigkeit von ca. 8% im Start ^¬ punkt S ist nicht dargestellt.

Es wird eine Reduktion der Keimzahl des Bakteriums Enterococcus faecium um zumindest den Faktor 10 '000 erreicht.

In Figur 7 ist ein Temperatur-/Feuchtigkeitsdiagramm für Gluten von durchlaufenen Zuständen nach einem alternativen erfindungs- gemässen Verfahren dargestellt. Die Glasübergangskurve wurde mit dem oben beschriebenen Verfahren DSC bestimmt. Kurzzeitig wird wie gemäss Figur 6 die Temperatur T _{g end} über ^¬ schritten, wobei jedoch für zumindest 95% der Dauer des Pasteu ^¬ risierens die Oberfläche des Lebensmittels sich im glasartigen Zustand befindet.

Es wird eine Reduktion der Keimzahl des Bakteriums Enterococcus faecium um zumindest den Faktor 80 '000 erreicht.

In den Figuren 8 und 9 sind Temperatur-/Feuchtigkeitsdiagramme für Gluten in Weizenmehl von durchlaufenen Zuständen nach weiteren alternativen erfindungsgemässen Verfahren dargestellt. Die Glasübergangskurven wurde mit dem oben beschriebenen Verfahren DSC bestimmt.

In Figur 10 ist ein weiteres Temperatur-/Feuchtigkeitsdiagramm für die Pasteurisation von ganzen Weizenkörnern mit entsprechenden durchlaufenen Zuständen eines erfindungsgemässen Verfahrens zur Pasteurisierung dargestellt.

Als Grundlage für die Prozessauslegung dient abermals das Zu- standsdiagramm von Gluten, eine der hitzeempfindlichen Komponenten von Weizen. Die Glasübergangskurve wurde mit dem oben be ^¬ schriebenen Verfahren DSC bestimmt.

Der Weizen, insbesondere die Weizenoberfläche, wird von einer Anfangstemperatur von ca. 25 °C und einer Anfangsfeuchte von 14 % wb in einem Schritt d auf eine Feuchtigkeit von ca. 7.5 % wb getrocknet. Die Trocknung erfolgt unter Vakuum oder mittels Heissluft, wobei die Temperatur des Produktes jeweils unterhalb von T _{g onse} t für die entsprechende Feuchtigkeit liegt. Anschlies ^¬ send wird der Weizen in einem Schritt a auf eine Temperatur von 65 °C temperiert. In einem anschliessenden Schritt b wird das Weizenmehl bei konstantem Druck von 0.58 bar für eine Dauer von 10 min pasteurisiert, wobei die Produkttemperatur und die Feuch ^¬ tigkeit zunehmen. Der Weizen weist jedoch während aller Verfahrensschritte eine Temperatur T unter der Temperatur T _{g end} auf.

Anschliessend an das Pasteurisieren wird der Weizen für die weitere Lagerung in einem Schritt c auf einen Zustand F mit einer Feuchtigkeit θΠ CcL . 8"o wb gekühlt.

In Figur 11 ist eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur erfindungsgemässen Oberflächen-Pasteurisation von Lebensmitteln mit einer Einrichtung 15 zur Steuerung und/oder Regelung der Vorrichtung dargestellt.

Die Vorrichtung umfasst einen Pasteurisierungsbehälter 2 sowie einen Temperierungsbehälter 1. Weitere Merkmale wie unter anderem Einrichtungen zur Zufuhr und Abfuhr des Lebensmittels, eine Dampfzufuhr sowie auch eine Einrichtung zur Erwärmung des Pas- teurisierungsbehälters 2 sowie des Temperierungsbehälters 1 sind hier nicht dargestellt.

Die Vorrichtung ist mit der Einrichtung 15 zur Steuerung

und/oder Regelung derart verbunden, dass die Parameter Temperatur, Druck und Feuchtigkeit zur Durchführung der Pasteurisierung wie in den Figuren 2 bis 10 dargestellt eingestellt und gesteu ^¬ ert und/oder geregelt werden können.

Die Einrichtung 15 weist ein Computerprogrammprodukt 16 auf, welches auf der Festplatte eines digitalen Computers gespeichert ist .