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Dokumentenidentifikation DE10317034A1 04.11.2004
Titel Verfahren zur Pasteurisation biologisch sensibler Getränke
Anmelder Holsten-Brauerei Aktiengesellschaft, 22765 Hamburg, DE
Erfinder Gabriel, Wolf, 38312 Dorstadt, DE;
Rauschenbach, Olaf, 38126 Braunschweig, DE;
Emde, Michael, 38302 Wolfenbüttel, DE
Vertreter Patent- und Rechtsanwälte Böck - Tappe - Kirschner, 35390 Gießen
DE-Anmeldedatum 11.04.2003
DE-Aktenzeichen 10317034
Offenlegungstag 04.11.2004
Veröffentlichungstag im Patentblatt 04.11.2004
IPC-Hauptklasse C12H 1/18
IPC-Nebenklasse A23L 2/46   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Pasteurisation biologisch sensibler Getränke, insbesondere zuckerhaltiger Biermischgetränke, wobei die Pasteurisation zwei Pasteurisationsphasen umfasst, derart, dass eine erste Pasteurisation des Getränks in einer ersten Pasteurisationsphase vor der Abfüllung und eine weitere Pasteurisation des Getränks in einer zweiten Pasteurisationsphase nach der Abfüllung in Getränkebehälter erfolgt.

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Pasteurisation biologisch sensibler Getränke, insbesondere zuckerhaltiger Biermischgetränke.

Zur Pasteurisation biologisch sensibler Getränke, also Getränke, die aufgrund ihrer Zusammensetzung eine besondere Anfälligkeit gegen Mikroorganismen, wie beispielsweise Hefen, aufweisen, ist es üblich, nach Abfüllung der Getränke in Getränkebehälter oder Gebinde eine Pasteurisation durchzuführen, bei der die Getränke auf über 60 °C erhitzt werden, um eine komplette Abtötung von in den Getränken enthaltenen Keimen sicherzustellen. Im Gegensatz zu nicht alkoholischen Getränken ist Bier aufgrund seines Alkoholgehalts und weiterer selektiver Eigenschaften, die insbesondere durch einen niedrigen pH-Wert, einen hohen CO2-Gehalt und Bitterstoffe aus dem Hopfen begründet sind, eher wenig mikrobiologisch anfällig. Durch die Herstellung von Biermischgetränken werden jedoch selektive Parameter, wie der Alkoholgehalt und der Bitterstoffgehalt, reduziert, wodurch Biermischgetränke, die darüber hinaus einen nicht unerheblichen Zuckeranteil aufweisen, wesentlich keimanfälliger sind. Dasselbe gilt natürlich auch für andere Getränke, wie insbesondere gesüßte Getränke auf Fruchtbasis, Limonaden oder auch Malztrunk.

Bei einer Abfüllung derartiger Getränke in Glasflaschen ist es möglich, mittels einer Pasteurisation ausreichender zeitlicher Dauer und einer Temperatur von über 60 °C eine zuverlässige Entkeimung der abgefüllten Getränke zu erreichen. Bei einer Abfüllung derartiger Getränke in PET-Flaschen hat sich jedoch herausgestellt, dass insbesondere aufgrund der relativ niedrigen Innendruckfestigkeit von PET-Flaschen die mit der üblichen Pasteurisation verbundene Temperaturbeaufschlagung nicht durchführbar ist, ohne dass die Gefahr einer Beeinträchtigung der Formhaltigkeit oder Funktion, wie beispielsweise die Dichtigkeit der Flaschen, ausgeschlossen werden könnte. Daher wird bei einer Abfüllung dieser Getränke in PET-Flaschen bislang eine Pasteurisation durch die Zugabe von chemischen, fungizid oder antimikrobiell wirkenden Reagenzien als Ersatz. Weiterhin ist es auch bekannt, eine Süßung dieser Getränke mittels nicht vergärbarer Zuckerersatzstoffe durchzuführen, um die Keimanfälligkeit zu reduzieren.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren vorzuschlagen, das eine Pasteurisation biologisch sensibler Getränke auch bei Abfüllung der Getränke in PET-Flaschen ohne die Verwendung Keimzahl reduzierender Zugaben ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt die Pasteurisation in zwei Pasteurisationsphasen, derart, dass eine erste Pasteurisation des Getränks in einer ersten Pasteurisationsphase vor der Abfüllung und eine weitere Pasteurisation in einer zweiten Pasteurisationsphase nach Abfüllung der Getränke in Getränkebehälter erfolgt.

Aufgrund der ersten Pasteurisation des Getränks vor der Abfüllung werden im Getränk enthaltene Keime abgetötet, so dass in einer der Abfüllung nachfolgenden zweiten Pasteurisationsphase lediglich noch die Keime im Getränk abgetötet werden müssen, die durch eine Sekundärinfektion des Getränks durch den Getränkebehälter oder die Behälterverschlüsse oder während des Abfüll- bzw. Verschließvorgangs in das Getränk bzw. in das Innere des Getränkebehälters eingebracht werden.

In Versuchen hat sich nämlich herausgestellt, dass aufgrund der relativ niedrigen Keimzahl in Getränken, die bereits vor dem Abfüllvorgang einer ersten Pasteurisation unterzogen wurden, die dem Abfüllvorgang nachfolgende Pasteurisation mit relativ geringen Temperaturen ausgeführt werden kann, so dass eine Beeinträchtigung der Formhaltigkeit und Funktion der PET-Flaschen durch eine Temperaturbeaufschlagung im Rahmen der Pasteurisation weitestgehend ausgeschlossen werden kann.

In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens erfolgt in der ersten Pasteurisationsphase eine Pasteurisation mit 20 bis 100 PE (Pasteureinheiten) und in der zweiten Pasteurisationsphase zur weiteren Pasteurisation eine Temperaturbeaufschlagung mit einer Temperatur zwischen 50 und 60 °C und einer Dauer von 8 bis 20 Minuten.

Insbesondere bei Biermischgetränken hat sich eine Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens als vorteilhaft herausgestellt, bei der in der ersten Pasteurisationsphase eine Pasteurisation mit 20 bis 30 PE erfolgt, da insbesondere aufgrund des Alkoholgehalts der Biermischgetränke eine zumindest anteilige Kompensation der vor allem durch den Zuckerzusatz verursachten mikrobiellen Anfälligkeit erfolgt, so dass der proportional zur Menge der Pasteureinheiten benötigte Energieaufwand zur Pasteurisation entsprechend reduziert werden kann.

Zur Pasteurisation des abgefüllten Getränks erweist es sich im Falle von Biermischgetränken auch als ausreichend, die Temperaturbeaufschlagung in der zweiten Pasteurisationsphase in einem Temperaturbereich von 54 bis 58 °C und mit einer Dauer von 8 bis 15 Minuten durchzuführen, um eine Abtötung der im abgefüllten Getränk enthaltenen getränkeschädlichen Keime sicherzustellen.

Eine besonders vorteilhafte, da wirtschaftliche Variante des Verfahrens besteht darin, die erste Pasteurisationsphase mit hoher Temperatur und kurzer Temperaturhaltezeit durchzuführen. Eine derartige „Hochtemperatur-Pasteurisation" ermöglicht einen entsprechend hohen Durchsatz des Getränks durch die erste Pasteurisationseinrichtung vor der Abfüllung und kann vorzugsweise in einem insbesondere als Plattenwärmetauscher ausgebildeten Kurzzeiterhitzer durchgeführt werden.

Betreffend die nachfolgend der Abfüllung in der zweiten Pasteurisationsphase durchzuführende Pasteurisation erweist es sich als vorteilhaft, das in Gebinde abgefüllte Getränk mit gegenüber der Pasteurisation in der ersten Pasteurisationsphase verringerter Temperatur und verlängerter Temperaturhaltezeit zu pasteurisieren. Eine derartige „Niedrigtemperatur-Pasteurisation" kann insbesondere in vorteilhafter Ergänzung der vorhergehenden Pasteurisation in einem Kurzzeiterhitzer in einem Tunnelpasteur durchgeführt werden, um ein insgesamt kontinuierliches Verfahren zu ermöglichen. Natürlich können zur Durchführung des Verfahrens auch andere als die vorstehend beispielhaft genannten Pasteurisierungseinrichtungen eingesetzt werden.

Nachfolgend wird eine bevorzugte Variante des Verfahrens näher erläutert:

Das einer Abfülleinrichtung zugeführte, hier beispielsweise als Biermischgetränk ausgebildete Getränk wird unmittelbar vor der Abfülleinrichtung einem als Plattenwärmetauscher ausgebildeten Kurzzeiterhitzer zugeführt. In einer ersten Stufe des Plattenwärmetauschers wird das Getränk auf die Pasteurisationstemperatur erhitzt und über eine vorgegebene Haltezeit auf dieser gehalten. In einer nachgeschalteten zweiten Stufe des Plattenwärmetauschers erfolgt eine entsprechende Abkühlung des Getränks auf Abfülltemperatur.

Durch die Pasteurisation im Kurzzeiterhitzer in der ersten Pasteurisationsphase soll eine sichere Abtötung oder Hemmung von im Biermischgetränk enthaltenen Keimen, insbesondere Bakterien und Protoascomyceten, vor der Abfüllung erreicht werden. Dieses Ziel kann mit einer Pasteurisation mit 20 bis 30 PE erreicht werden. Vereinfacht kann man davon ausgehen, dass 1 PE (Pasteureinheit) einer Temperaturbeaufschlagung mit 60 °C über 1 Minute entspricht. Durch bekannte Untersuchungen hat sich herausgestellt, dass die Pasteureinheiten nicht linear, sondern exponentiell in Abhängigkeit von der Temperatur steigen, so dass beispielsweise für eine Temperaturbeaufschlagung mit Temperaturen > 60 °C gilt: PE = Zeit [min.] · 1,393 · e (Temperatur [°C] – 60 °C)

Wenn man von einer mittleren Temperaturbeaufschlagung mit 25 PE ausgeht, so ergibt sich für eine Heißhaltetemperatur von etwa 72 °C eine notwendige Dauer der Temperaturbeaufschlagung von etwa 30 Sekunden, um eine entsprechende Pasteurisation mit dem Ziel der sicheren Abtötung bzw. Hemmung der im Biermischgetränk vor der Abfüllung enthaltenen Keime zu erreichen. In der Kühlstufe des Plattenwärmetauschers erfolgt eine Abkühlung des Biermischgetränks auf knapp oberhalb der Eintrittstemperatur (beispielsweise 5 °C), um für die nachfolgende Abfüllung eine Temperatur von etwa 10 °C zu erreichen.

Nach der Abfüllung erfolgt in einer zweiten Pasteurisationsphase eine weitere Pasteurisation, die dazu dient, die im Zuge der Abfüllung in die Gebinde gelangten Keime oder die bereits vor Abfüllung in den Gebinden enthaltenen Keime, die in einer wesentlich geringeren Größenordnung als die vor Abfüllung im Biermischgetränk vorhandenen Keime vorliegen, abzutöten oder zu hemmen. Bei einer Keimbelastung von beispielsweise 3 bis 4 Hefen pro Milliliter hat sich herausgestellt, dass bereits nach einer Pasteurisation mit einer Temperaturbeaufschlagung von 54 – 56 °C über eine Dauer von 10 Minuten keine Hefen mehr nachweisbar sind. Aufgrund dieser deutlich unter 60 °C liegenden Temperatur, die als kritische Temperatur hinsichtlich einer Temperaturbelastung von PET-Flaschen angesehen werden kann, ist somit sichergestellt, dass mit der vorstehenden Niedrigtemperatur-Pasteurisation in der zweiten Pasteurisationsphase eine Pasteurisation des Biermischgetränks in den PET-Behältnissen durchgeführt werden kann, ohne dass die Gefahr einer Beeinträchtigung der Formhaltigkeit oder Dichtigkeit der PET-Flaschen besteht. Zur Durchführung der zweiten Pasteurisationsphase werden die Getränkebehälter mit dem darin abgefüllten Biermischgetränk kontinuierlich durch einen Tunnelpasteur transportiert, in dem eine Aufheizung des Biermischgetränks auf die Pasteurisationstemperatur von etwa 54 °C innerhalb etwa 25 bis 30 Minuten erfolgt, anschließend die erreichte Temperatur 10 bis 15 Minuten gehalten wird und schließlich, beispielsweise bereits außerhalb des Tunnelpasteurs, eine Abkühlung des Biermischgetränks auf Umgebungstemperatur erfolgt.

Bei einer zweistufigen Pasteurisation von mikrobiell anfälligeren Getränken, wie beispielsweise Fruchtlimonade oder Malztrunk enthaltende Getränke, erweist sich regelmäßig eine Temperaturbeaufschlagung mit über 30 PE als notwendig, so dass während der ersten „Hochtemperatur-Pasteurisationsphase" vor der Abfüllung eine entsprechende Erhöhung der Pasteurisationstemperatur und/oder der Temperaturhaltezeit erfolgt und in der zweiten „Niedrigtemperatur-Pasteurisationsphase" zur Pasteurisation des in PET-Flaschen abgefüllten Getränks eine zeitlich längere Beaufschlagung des abgefüllten Getränks mit einer Pasteurisationstemperatur unterhalb der definierten Temperaturlastgrenze der PET-Flaschen erfolgt.


Anspruch[de]
  1. Verfahren zur Pasteurisation biologisch sensibler Getränke, insbesondere zuckerhaltiger Biermischgetränke, dadurch gekennzeichnet, dass die Pasteurisation zwei Pasteurisationsphasen umfasst, derart, dass eine erste Pasteurisation des Getränks in einer ersten Pasteurisationsphase vor der Abfüllung und eine weitere Pasteurisation des Getränks in einer zweiten Pasteurisationsphase nach der Abfüllung in Getränkebehälter erfolgt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten Pasteurisationsphase eine Pasteurisation mit 20 bis 100 PE (Pasteureinheiten) und in der zweiten Pasteurisationsphase eine Temperaturbeaufschlagung mit einer Temperatur zwischen 50 und 60 °C und mit einer Dauer von 8 bis 20 Minuten erfolgt.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten Pasteurisationsphase eine Pasteurisation mit 20 bis 30 PE erfolgt.
  4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der zweiten Pasteurisationsphase eine Temperaturbeaufschlagung in einem Temperaturbereich von 54 bis 58 °C und mit einer Dauer von 8 bis 15 Minuten erfolgt.
  5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pasteurisation in der ersten Pasteurisationsphase mit hoher Temperatur und kurzer Temperaturhaltezeit durchgeführt wird.
  6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pasteurisation in der zweiten Pasteurisationsphase mit gegenüber der ersten Pasteurisation in der ersten Pasteurisationsphase verringerter Temperatur und verlängerter Temperaturhaltezeit durchgeführt wird.
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