DE69009137T2

DE69009137T2 - Behandlungsverfahren zur Konservierung von frischen pflanzlichen Lebensmitteln.

Info

Publication number: DE69009137T2
Application number: DE69009137T
Authority: DE
Inventors: Magdeleine Bordes; Daniel Fath; Pierre Soudain
Original assignee: Air Liquide SA
Current assignee: Air Liquide SA
Priority date: 1989-10-05
Filing date: 1990-10-04
Publication date: 1994-10-27
Anticipated expiration: 2010-10-05
Also published as: AU635566B2; NZ235528A; MA21968A1; OA09316A; JPH03206873A; DE69009137D1; JP3165432B2; EP0422995A1; AR243327A1; CA2026847A1; BR9004977A; PT95514A; AU6378290A; PT95514B; ATE105995T1; EP0422995B1; ES2053144T3

Description

Behandlungsverfahren zur Konservierung von frischen pflanzlichen Lebensmitteln

Die vorliegende Erfindung betrifft Behandlungsverfahren zur Konservierung frischer pflanzlicher Lebensmittel, insbesondere von Obst und Gemüse, unter einer Gasbehandlungsatmosphäre.
Unter "frischen pflanzlichen Lebensmitteln" versteht man frisch geerntete, mit Ausnahme von Trocknungsbehandlungen und gegebenenfalls einer einfachen Größensortierung unbehandelte Lebensmittel.
Die üblicherweise unter Kälte durchgeführten Gasbehandlungen, denen verschiedene Obst- und Gemüsesorten unterworfen werden, um ihre Haltbarkeit nach der Ernte zu optimieren, sind aktuell sehr verschiedenartig und setzen üblicherweise Stickstoff, Kohlendioxid, Sauerstoff, Kohlenmonoxid und Schwefeldioxid ein.
Andererseits wird vorgeschlagen, Gemische aus Stickstoffoxid und Sauerstoff zur Behandlung von Lebensmittel-, Fleisch- und Milchprodukten zu verwenden.
Das Dokument FR-A-1 582 927 beschreibt die Ausbildung und Aufrechterhaltung einer Konservierungsatmosphäre aus 50 bis 90% Stickstoffoxid, zwingenderweise 6 bis 20% Sauerstoff und mit einem geringen Gehalt an Kohlensäuregas in einer Gaskreislaufanlage.
Das Dokument EP-A-0 289 777 beschreibt ein Konservierungsverfahren in einer dichten Verpackung, bei dem, vor dem Einschließen der Produkte in der Verpackung und einer späteren Kühlung, die Verpackung durch ein Gasgemisch gespült wird, das zwischen 5 und 50% Sauerstoff und eine geringe Menge Helium oder Argon enthält.
Die Konservierung von frischen pflanzlichen Lebensmitteln stellt besondere Probleme, insbesondere wegen der Atmung der Lebensmittel, ihrer natürlichen Äthylen-Emission und wegen ihrer Anfälligkeit für zahlreiche Pilzstämme. Andererseits sind, vor allem für Obst, die Konservierung organoleptischer Eigenschaften und des Aussehens sehr wichtige Parameter für den Konsumenten.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein neues Gasatmosphärenbehandlungsverfahren für frische pflanzliche Lebensmittel zu schaffen, das kostengünstig sowie einfach durchzuführen ist und für eine größere Zeitdauer eine perfekte Konservierung organoleptischer Eigenschaften, der Struktur und des Aussehens dieser Lebensmittel gewährleistet.
In Übereinstimmung mit einem Aspekt der Erfindung umfaßt das Behandlungsverfahren einen ersten Schritt, bei dem die Lebensmittel während einer maximalen Dauer von einer Stunde bei kühler Temperatur, d.h. üblicherweise zwischen 0 und 20ºC, unter einem Druck zwischen 0,5 und 3 x 10&sup5; Pa in einer Gasatmosphäre angeordnet werden, die anfänglich 10 bis 100% Argon und zwischen 0 und 50% Sauerstoff enthält, wobei das etwaige Komplement ein inertes Gas ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfaßt das Verfahren einen ersten Schritt, bei dem die Lebensmittel bei kühler Temperatur unter einem Druck zwischen 0,5 und 3 x 10&sup5; Pa in einer Gasatmosphäre angeordnet werden, die anfänglich wenigstens 95% Stickstoffoxid oder Argon oder ein Gemisch aus beiden enthält, wobei die Lebensmittel bei kühler Temperatur und Umgebungsdruck unter einer derartigen Atmosphäre in einer Verpackung angeordnet und gehalten werden, die eine halbdurchlässige Wand umfaßt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfaßt das Verfahren einen ersten Schritt, bei dem die Lebensmittel während einer Dauer von einer Stunde bis sieben Tagen bei kühler Temperatur unter einem Druck zwischen 0,5 und 3 x 10&sup5; Pa in einer ersten Gasatmosphäre angeordnet werden, die anfänglich 10 bis 100% Stickstoffoxid oder Argon oder ein Gemisch aus beiden enthält und frei von Sauerstoff ist, gefolgt von einem zweiten Schritt, bei dem die Lebensmittel während wenigstens 12 Stunden bei kühler Temperatur in einer zweiten Atmosphäre gehalten werden, die 2 bis 20% Sauerstoff enthält.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfaßt das Verfahren den Schritt, die Lebensmittel bei einer ersten Temperatur von weniger als 20ºC in einer Umgebung anzuordnen, die eine halbdurchlässige Wand umfaßt und eine Gasatmosphäre enthält, die anfänglich aus 95 bis 100% Stickstof foxid und 0 bis 5% Sauerstoff gebildet ist, wobei das etwaige Komplement von einem inerten Gas gebildet ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfaßt das Verfahren den Schritt, die Lebensmittel bei einer Temperatur von weniger als plus 20ºC in einer gasdichten Umgebung anzuordnen, die ein Gasgemisch enthält, das anfänglich aus 70% Stickstoffoxid und 30% Sauerstoff besteht.
Die Anmelderin hat festgestellt, daß Stickstoffoxid und Argon äußerst bemerkenswerte, eine vorübergehende Anoxie wirksam ergänzende Eigenschaften hinsichtlich der Konservierung frischer Pflanzen, der sich in einer Verlangsamung der Äthylensynthese spektakulär widerspiegelnden Verzögerung des Reifungsprozesses, hinsichtlich der Erhaltung der Produktstruktur und auch einer sehr deutlichen Fungizidwirkung aufweisen.
Die Vielfalt und die gegenseitige Ergänzung dieser unterschiedlichen Wirkungen lassen je nach Produkt und gewünschter Konservierungsdauer die kontinuierliche Durchführung von Behandlungen zu, bei denen die anfängliche Behandlungsatmosphäre während der gesamten Konservierungsdauer gesteuert gleich gehalten oder zunehmend geändert wird, oder diskontinuierliche Behandlungen, indem aus der überraschenden anhaltenden Behandlungswirkung des ersten Schritts dadurch Nutzen gezogen wird, daß die derart vorausgehend behandelten Produkte später in einer anderen Atmosphäre angeordnet werden, die Sauerstoff enthält, und beispielsweise einfach aus Umgebungsluft bestehen kann, wobei der Remanenzeffekt dadurch reaktiviert werden kann, daß auf die Produkte später zumindest eine mit dem ersten Schritt übereinstimmende Behandlung angewendet wird.
Bei der ersten Vorgehensweise (kontinuierliche Behandlung) kann man somit während der gesamten Behandlung für die Behandlungsatmosphäre einen Steuerprozeß anwenden, bei dem diese Atmosphäre zumindest anfänglich aus 10 bis 100%, im industriellen Maßstab typischerweise 50 bis 80% Stickstoffoxid oder Argon, oder in einem Gemisch von beidem, mit 2 bis 20%, typischerweise 15 bis 20% Sauerstoff besteht, wobei das Komplement gegebenenfalls aus einem im Sinne der Erfindung inerten Gas besteht, d.h. aus Stickstoff, Kohlenstoffdioxid oder ein anderes seltenes Gas oder ihren Mischungen. Der Druck der Behandlungsgasatmosphäre liegt zwischen 0,5 und 3 x 10&sup5; Pa, im industriellen Maßstab typischerweise bei 1 x 10&sup5; Pa, wobei die Temperatur auf dem kleinsten für das pflanzliche Produkt zulässigen Wert gehalten wird, üblicherweise auf einem Wert zwischen 1 und 17ºC. Ebenfalls abhängig von der Art des betreffenden Pflanzenprodukts liegt die Behandlungsdauer zwischen ungefähr zwei Tagen für die sehr empfindlichen Sorten, wie beispielsweise Himbeeren, und bei mehr als einem Monat für weniger empfindliche Sorten, wie beispielsweise Tomaten.
Beispielsweise ist hier die optimale Konservierung für Tomaten in einem frühen Reifestadium zu nennen, die sich bei einer Temperatur von 12ºC in einer Atmosphäre, die aus etwa 80% Stickstoffoxid und 20% Sauerstoff unter Atmosphärendruck besteht, auf mehr als fünf Wochen beläuft.
Der kontinuierliche Prozeß kann auch mit einer voreingestellten Änderung der Gasatmosphäre in einer zweiten Phase in Behältern oder gasdichten Verpackungen oder in Verpackungen, die statt dessen eine gashalbdurchlässige Wand umfassen, durchgeführt werden. Im erstgenannten Fall (dichte Verpackung), bei dem man sich das Atmen der Pflanzenprodukte und die damit einhergehende Kohlendioxiderzeugung zunutze macht, um einen Teil des Sauerstoffs der anfänglichen Gasatmosphäre aufzubrauchen, ist die anfängliche Gaszusammensetzung wie folgt: 20 bis 90%, im industriellen Maßstab typischerweise 70 bis 80% Stickstoffoxid oder Argon, oder ein Gemisch aus beiden, 10 bis 50%, typischerweise 20 bis 30% Sauerstoff, wobei das Komplement aus einem inerten Gas besteht, wie vorstehend angeführt.
Als Beispiele für diese Technik, die zur Durchführung in industriellen Behältern oder in einzelnen Verpackungen aus einer nichtdurchlässigen Folie geeignet ist, sind die Konservierung von Melonenscheiben für zumindest 18 Tage bei 4ºC unter einer Gasatmosphäre bei Atmosphärendruck zu nennen, die anfänglich aus 80% Stickstoffoxid und 20% Sauerstoff besteht, oder die Konservierung von Kirschen (Burlat oder Starkins) für zumindest 15 Tage bei 4ºC unter einer Gasatmosphäre bei Atmosphärendruck, die anfänglich aus 70% Stickstoffoxid und 30% Sauerstoff besteht.
Im zweiten Fall, bei dem die halbdurchlässige Wand das zunehmende Eindringen von Sauerstoff und die parallele Extraktion von Kohlenstoffdioxid zuläßt, verwendet man eine Gasbehandlungsatmosphäre, die anfänglich aus 10 bis 100%, vorzugsweise 50 bis 100% und im industriellen Maßstab 95 bis 100% Stickstoffoxid, Argon oder einem Gemisch aus beidem, 0 bis 20%, typischerweise 0 bis 5% Sauerstoff, besteht, wobei das Komplement gegebenenfalls aus einem inerten Gas besteht.
Als Beispiele für diese Technik sind die Konservierung von Me-Ionen in Einzelverpackung mit einer halbdurchlässigen orientierten, von der Firma ICI unter der Bezeichnung "MG 35" vertriebenen Polypropylenfolie für mehr als 12 Tage zu nennen, bei einer Temperatur von 6ºC und unter Atmosphärendruck mit einer Gasatmosphäre, die anfänglich aus 100% Stickstoffoxid besteht, oder die Konservierung von Himbeeren, die in Obsthorden auf einer Palette angeordnet sind, die mit einem Sack aus Polyäthylenfolie niedriger Dichte umhüllt ist, für wenigstens 10 Tage bei einer Temperatur von 2ºC und unter Atmosphärendruck in einer Gasatmosphäre, die anfänglich aus 100% Stickstoffoxid besteht.
Die Anmelderin hat außerdem bei der Erhaltung der pflanzlichen Lebensmittel während der Konservierungsdauer in einer Atmosphäre, die Argon und/oder insbesondere Stickstoffoxid enthält, einen zusätzlichen Vorteil ausgemacht, nämlich die überraschende Eigenschaft dieser Gase, die Vernarbung der pflanzlichen Lebensmittel zu beschleunigen, insbesondere des klimakteren Obstes, die auf diese Weise zur starken Verminderung bzw. Unterdrückung der Pilzangriffe beiträgt.
Der diskontinuierliche Prozeß nach der zweiten Vorgehensweise, bei dem die vorstehend genannte Remanenzwirkung genutzt wird, besteht darin, die Produkte für eine begrenzte Zeitdauer in einer Atmosphäre anzuordnen, die im wesentlichen frei von Sauerstoff ist und 10 bis 100%, typischerweise 50 bis 100% und bevorzugt zwischen 95 und 100% Stickstoffoxid oder Argon oder ein Gemisch von beiden enthält, wobei das etwaige Komplement aus einem inerten Gas besteht. Die Vorbehandlungsdauer bei derselben kühlen Temperatur wie vorstehend genannt und unter einem Druck zwischen 0,5 und 3 x 10&sup5; Pa liegt abhängig von der Konzentration des Behandlungsgases und seines Drucks zwischen einer Stunde für sehr stark atmendes Obst, wie beispielsweise Bananen, und etwa sieben Tage für schwach atmendes Obst, wie beispielsweise Erdbeeren, wobei die Dauer dieser ersten Phase typischerweise zwischen 12 und 48 Stunden liegt. Am Ende dieser ersten Phase werden die Produkte in einer bestimmten Gasumgebung angeordnet, die zwischen 2% und 22%, typischerweise zwischen 10 und 20% Sauerstoff enthält, die in die vorgegebene Atmosphäre beispielsweise mittels einer halbdurchlässigen Membran eingeleitet wird, oder einfacher dadurch, daß die Produkte der freien Luft ausgesetzt werden.
Als Beispiel für die bemerkenswerten Wirkungen dieser Technik zeigt die einzige Figur die Äthylen-Emissionen von Tomaten, die während 48 Stunden einer Vorbehandlung einer Atmosphäre ausgesetzt worden waren, die anfänglich aus 100% Argon oder Stickstoffoxid bestand, wobei die Tomaten anschließend der freien Luft ausgesetzt wurden, im Vergleich mit einer ähnlichen Vorbehandlung mit Stickstoff und im Vergleich zu einer Vergleichsprobe ohne Vorbehandlung. Es ist festzustellen, daß im Vergleich zu einer einfachen Verzögerung der Äthylen-Emission durch Stickstoff in der Größenordnung von drei Tagen die erfindungsgemäße Vorbehandlung nicht nur eine Verzögerung des Beginns der Äthylen-Synthese um 11 Tage zur Folge hat, sondern auch diese Synthese in den folgenden Tagen beträchtlich einschränkt. Die Äthylen-Emission von Kiwis ist in ähnlicher Weise durch eine identische Vorbehandlung mit Stickstoffoxid oder Argon für 15 Tage blockiert. An dieser Stelle ist darauf hinzuweisen, daß die Äthylen-Emission üblicherweise ein signifikanter Parameter für die Entwicklung des Reifungsprozesses ist, der die Wirksamkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens für die Konservierung von Obst und Gemüse beweist.
Als weiteres Beispiel kann die Vorbehandlung von Kirschen bei 4ºC während 12 Stunden in einer Atmosphäre unter Atmosphärendruck genannt werden, die anfänglich aus 100% Stickstoffoxid oder Argon besteht; diese Vorbehandlung erlaubt anschließend eine Konservierung bei konstant 4ºC in freier Luft für wenigstens 16 Tage und dann die Konservierung der Kirschen in einem perfekten Zustand für zumindest 4 Tage bei Umgebungstemperatur, beispielsweise in einem Regal.
Abhängig von den angestrebten Konservierungsdauern und der Art der jeweiligen Produkte kann der erste Vorbehandlungsschritt erfindungsgemäß im wesentlichen identisch zumindest einmal wiederholt werden, nachdem die vorbehandelten Produkte vorübergehend der freien Luft ausgesetzt worden sind, beispielsweise am Ende von 12 Tagen für Tomaten, wodurch der unerwünschte Reifeprozeß der Produkte entsprechend verzögert werden kann.

Claims

1. Behandlungsverfahren zur Konservierung von frischen pflanzlichen Lebensmitteln, umfassend einen ersten Schritt, bei dem die Lebensmittel während einer maximalen Dauer von einer Stunde bei kühler Temperatur unter einem Druck zwischen 0,5 und 3 x 10&sup5; Pa in einer Gasatmosphäre angeordnet werden, die anfangs 10 bis 100% Argon und zwischen 0 und 50% Sauerstoff enthält, wobei das etwaige Komplement ein inertes Gas ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die anfängliche Atmosphäre 2 bis 20% Sauerstoff umfaßt und während der genannten Dauer auf Umgebungsdruck gehalten wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem die anfängliche Atmosphäre zwischen 50 und 80% Argon und zwischen 15 bis 20% Sauerstoff enthält.

4. Behandlungsverfahren zur Konservierung von frischen pflanzlichen Lebensmitteln, umfassend einen ersten Schritt, bei dem die Lebensmittel bei kühler Temperatur unter einem Druck zwischen 0,5 und 3 x 10&sup5; Pa in einer Gasatmosphäre angeordnet werden, die anfänglich wenigstens 95% Stickstoffoxid oder Argon oder ein Gemisch aus beiden enthält, wobei die Lebensmittel bei kühler Temperatur und Umgebungsdruck unter einer derartigen Atmosphäre in einer Verpackung angeordnet und gehalten werden, die eine halbdurchlässige Wand umfaßt.

5. Behandlungsverfahren zur Konservierung von frischen pflanzlichen Lebensmitteln, umfassend einen ersten Schritt, bei dem die Lebensmittel während einer Dauer von einer Stunde bis sieben Tagen bei kühler Temperatur unter einem Druck zwischen 0,5 und 3 x 10&sup5; Pa in einer ersten Gasatmosphäre angeordnet werden, die anfänglich 10 bis 100% Stickstoffoxid oder Argon oder ein Gemisch aus beiden enthält und frei von Sauerstoff ist, gefolgt von einem zweiten Schritt, bei dem die Lebensmittel während wenigstens 12 Stunden bei kühler Temperatur in einer zweiten Atmosphäre gehalten werden, die 2 bis 20% Sauerstoff enthält.

6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die erste Gasatmosphäre 50 bis 100% Stickstoffoxid und/oder Argon enthält.

7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem die erste Gasatmosphäre zumindest 95% Stickstoffoxid und/oder Argon enthält.

8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem die zweite Gasatmosphäre zwischen 10 und 20% Sauerstoff enthält.

9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem die Atmosphäre des zweiten Schritts Umgebungsluft ist.

10. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem die Dauer des ersten Schritts zwischen 12 und 48 Stunden beträgt.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 10, bei dem der erste Schritt am Ende des zweiten Schritts wiederholt wird.

12. Behandlungsverfahren zur Konservierung von frischen pflanzlichen Lebensmitteln, umfassend den Schritt, die Lebensmittel bei einer positiven Temperatur von weniger als 20ºC in einer Umgebung anzuordnen, die eine halbdurchlässige Wand umfaßt und eine Gasatmosphäre enthält, die anfänglich aus 95 bis 100% Stickstoffoxid und 0 bis 5% Sauerstoff gebildet ist, wobei das etwaige Komplement von einem inerten Gas gebildet ist.

13. Behandlungsverfahren zur Konservierung von frischen pflanzlichen Lebensmitteln, umfassend den Schritt, die Lebensmittel bei einer positiven Temperatur von weniger als 20ºC in einer gasdichten Umgebung anzuordnen, die ein Gasgemisch enthält, das anfänglich aus 70% Stickstoffoxid und 30% Sauerstoff besteht.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 4, 12 und 13, bei dem die Umgebung eine Einzelverpackung ist.