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Technisches
Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf Geflügelschaleneier mit insgesamt
verbesserter Nahrungsmittelsicherheitsqualität und auf Schaleneier-Pasteurisierungsverfahren
mit Zeit- und Temperatur-Verfahrensparametern,
die den Mindeststandards, die von the United States Department of
Agriculture (USDA) für
ganze Flüssigeier
aufgestellt wurden, äquivalent
sind oder diesen überlegen
sind.
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Definitionen
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Funktionalität oder funktionelle
Eigenschaften: Eier tragen zu Volumen, Struktur, Textur und Haltbarkeitsqualität von Backwaren
bei. Die Koagulation von Eierproteinen während eines Erhitzens verursacht
die Verdickung von Vanillesoße/Vanillepudding
und von Pasteten/Obstkuchenfüllungen
und das Binden von Nahrungsmittelstücken aneinander, z.B. in Hackbraten
bzw. Brot oder Kroketten. Wenn Eier geschlagen werden, bilden die
Proteine elastische Filme und bauen Luft ein, die für das Aufgehen
und das Volumen sorgt, das in solchen Produkten wie Biskuitkuchen,
Soufflés,
Rührkuchen
und Baiser erforderlich ist. Die Schaumstruktur dieser Produkte
wird durch Koagulation des Proteins während des Backens steif gemacht.
Die Elastizität
von Eiproteinfilmen ist auch in Popovers (stark aufgehende heftige
Eierkuchen) und Windbeuteln von Bedeutung; die Proteinfilme dehnen
sich, wenn während
des Backens Dampf erzeugt wird und koagulieren später unter Bildung
der Grundstruktur des Produktes. Lipoproteine des Eigelbs sind gute
Emulgiermittel. Sie machen es möglich,
das Öl
in den anderen Ingredienzien zu dispergieren, und tragen dadurch
zur Konsistenz von Mayonnaise und Salatdressings und zur Struktur
von Windbeutelschalen bei.
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Ganze
Eier werden in Rühr-
und Schichtkuchen, Brot und Brötchen
verwendet. Eigelb werden in Mayonnaise und Salatdressings, Süßwaren,
Doughnuts und Kuchen, in denen eine gelbe Farbe gewünscht wird, verwendet.
Eiweiß wird
in Biskuitkuchen, Baiserdeckschichten, Blätterteig, Früchtekuchen,
Schichtkuchen, "Cupeake" (kleiner runder
Kuchen), bestimmten Süßigkeiten
und in einer Reihe von vorgemischten Produkten verwendet.
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Das
Ausmaß,
in dem die funktionellen Eigenschaften durch Pasteurisierung beeinträchtigt werden, wird
durch Testen der Leistungsfähigkeit
der Eier unter Bedingungen, bei denen leicht eine Schädigung beobachtet
wird, bestimmt.
Pasteurisierungs- (oder Pasteurisierungsverfahrens-)Temperatur:
Die Temperatur, bei der ein Pasteurisierungsmedium (Luft oder ein
anderes Gas, Wasser, Öl
oder ein anderes Fluid bzw. eine andere Flüssigkeit usw.) für eine RPT
gehalten wird, so daß eine
Zerstörung
von Infektionen, die in einem Ei vorliegen, wenigstens entsprechend
der, die erhalten wird, indem die Mindeststandards oder die ausgedehnten
Standards, die von der USDA für
flüssige
Volleier beachtet werden, bei der Schale des Eis und im gesamten
Ei erzielt wird, und die am weitesten das Innere des Eis, einschließlich des
Eigelbs, erreicht. Pasteurisierungstemperaturen reichen von 130°F bis zu
einer Temperatur, die nahe an 140°F
kommt, aber darunter liegt (<140°F).
EqT:
Der Punkt, bei dem alle Partikel in der Masse eines Schaleneis bei
der gewählten
Pasteurisierungsmediumstemperatur ein Gleichgewicht erreichen, und
der Punkt, bei dem die RPT beginnt. Die EqT-Zeit ist die Zeit, die erforderlich
ist, um den EqT eines Eis zu erreichen.
Verfahrensrealzeit
(Real Process Time = RPT): Der Teil der TPT, nach der alle Partikel
in der Masse eines Schaleneis eine gewählte Pasteurisierungstemperatur
erreicht haben, die es ermöglicht,
die US-Department of Agriculture Standards für flüssige Volleier zu erfüllen.
Gesamtverfahrenszeit
(Total Process Time = TPT): Der gesamte Zeitraum, für den ein
Ei erwärmt
wird, beginnend bei der Anfangsvorbehandlungstemperatur des Eis
und endend, wenn die Wärmeanwendung
auf das Ei beendet wird. TPT = EqT-Zeit plus RPT.
Durch die
Masse bzw. in der Masse eines Eis: umfaßt das gesamte Material in
der Schale eines Eis und innerhalb der Schale.
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Temperaturen
werden im folgenden oft in der Form von xxx bis yyy°F (± z°F) ausgedrückt. Dies
ist als ein Temperaturbereich zu interpretieren, in dem die untere
Grenze ein nomineller Wert xxx°F
mit einer Toleranz ± z°F ist und
die obere Grenze ein Nominalwert yyy°F mit einer Toleranz von ± z°F ist.
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Hintergrund
der Erfindung
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Vor
vielen Jahren wurden Mindestnahrungsmittel-Sicherheitsverfahrensstandards für viele
Erzeugnisse verkündet
und von the United State Department of Agriculture durchgesetzt.
Während
Nahrungsmittelsicherheitsstandards für flüssige Volleier und Eiprodukte
einer großen
Vielfalt, basierend auf Mindeststandards zur Pasteurisierungsbearbeitung
durchgesetzt wurden, wurden Nahrungsmittelsicherheitsstandards für Schaleneier
niemals entwickelt. Wie eine Übersicht
des Standes der Technik, die in dieser Beschreibung identifiziert wird,
gezeigt hat, gab es bisher keine verfügbare Technologie für eine erfolgreiche
Pasteurisierung von Schaleneiern zu akzeptablen-Standards, das heißt, zu Standards,
die USDA-Richtlinien entsprechen, die für die anderen oben genannten
Eiprodukte entwickelt wurden.
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Schaleneier
sind ein wichtiges Erzeugnis, das dem Konsumenten viele nutritiven
Vorzüge
bietet, die gegenüber
jedem anderen Nahrungsmittelprodukt einmalig sind. Diese Vorzüge umfassen
sehr günstige
Kosten pro nutritiver Einheit des Nährwerts, Bequemlichkeit der
Zubereitung, kulinarischer Genuß,
kulinarische Nützlichkeit
und Verfügbarkeit.
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Es
ist seit langem bekannt, daß einige
Schaleneiner infektiöse
Organismen, zum Beispiel Salmonellen, enthalten, was unter dem Gesichtspunkt
der Nahrungsmittelsicherheit ein primäres Problem ist. Techniken zur
Verbesserung der Nahrungsmittelsicherheit von Schaleneiern durch
Zerstörung
dieser infektiösen
Mikroorganismen wurden vorgeschlagen. Außer denen, die für eine äußere Hygiene
wirksam sind, ist allerdings von keiner bekannt, daß jemals
erfolgreich angewendet wurde. Statt dessen wurden Bearbeitung, Handhabung und
andere Aspekte der Eiproduktion bei dem Versuch, indirekt die Größenordnung
des Problems zu verringern, hervorgehoben.
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Bewußtsein und
Besorgnis bezüglich
infektiöser
Organismen im Eigelb eines Schaleneis entwickeln sich langsam. Sowohl
Bewußtsein
als auch Besorgnis wurden im letzten Jahrzehnt als Resultat zahlreicher Ausbrüche von
Lebensmittelvergiftungen, die unstreitbar solchen mit Eigelb in
Verbindung stehenden Organismen zuzuschreiben sind, verstärkt.
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Weiterentwickelte
soziale Programme und medizinische Versorgung haben den Prozentsatz
der Bevölkerung
wesentlich vergrößert, der
gegenüber
toxischen Wirkungen von solchen Infektionen, die aus Nahrungsmitteln
stammen, deutlich stärker
anfällig
sind. Ein erhöhtes
Risiko haben solche signifikanten Teile der Bevölkerung mit erhöhter Langlebigkeit
oder solche, die infolge von Organtransplantationen, Immunsuppressionstherapien
und Krankheiten, die durch geschwächte Immunsysteme verursacht
werden oder geschwächte Immunsysteme
hervorrufen, zum Beispiel AIDS, immungeschwächt sind.
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In
steigendem Maße
beleuchten Besorgnis über
die Sicherheit von Eiern, die als Nahrungsmittel konsumiert werden,
das Problem einer transovariellen Infektion, die sich tief im Inneren
des Eis entwickelt, wenn es im Legedarm gebildet wird. Außerdem ist
bekannt, daß infektiöse Organismen
die Poren der Schale durchdringen und vielleicht sogar die Vitellinmembranen
der Eier, wobei tiefere Proteine einschließlich des Eigelbs kontaminiert
werden. Es ist auch bekannt, daß kranke
Hennen aus nicht vollständig
geklärten
Gründen
Mikroorganismen in das Innere des Eis sezernieren. Der krankmachende
Mikroorganismus, der derzeit mit diesem Problem identifiziert wird,
ist Salmonella enteritis (S. enteritis).
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Salmonellen
sind kleine, Gram-negative, nicht-sporenbildende Stäbchen. Unter
dem Mikroskop oder auf üblichen
Nährmedien
sind sie von Escherichia coli (E. coli) nicht unterscheidbar. Derzeit
wird angenommen, daß alle
Spezies und Stämme
für den
Menschen pathogen sind.
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Als
Krankheitsorganismus produziert Salmonella in Abhängigkeit
von der Spezies eine Vielzahl von Krankheiten. S. typhimurium, das
als "Salmonella
aus Typhus Mary" übersetzt
wird, benötigt
keine weitere Erläuterung.
S. typhi verursacht Typhus abdominalis. S. paratyphi Typ A und Typ
B verursachen ein Syndrom, das Typhus ähnlich ist, aber milder als
Typhus ist.
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Bei
beschriebenen Fällen
schwerer Gastroenteritis (Magen-Darm-Grippe)
waren 5. bareilly, S. newport und S. pullorum involviert. Der Mortalitätsbereich
basiert in erster Linie auf dem Alter und dem allgemeinen Gesundheitszustand
des Opfers. S. choleraesuis hat die höchste beschriebene Mortalitätsrate mit
21 %.
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S.
senftenberg ist vermutlich die hitzebeständigste Spezies von Salmonella.
Es wird beschrieben, daß sie
bei 130°F
(54,4°C)
nach 2,5 Minuten zerstört
ist. Es wird geschätzt,
daß S.
senftenberg 775W 30-mal hitzeresistenter ist als S. typhimurium.
Truthähne
(10 bis 11 lbs.), die mit 115 000 000 Mikroorganismen S. pullorum
inokuliert worden waren, erforderten ein Halten bei einer durchschnittlichen
Innentemperatur von 160°F (71,1°C) für 4 Stunden
und 55 Minuten, bevor die Bakterien zerstört waren.
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Es
sind über
2000 andere Spezies von Salmonella bekannt. Die Zahl steigt jährlich.
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Unter
den gängigsten
Vehikeln für
eine Nahrungsmittelvergiftung, die durch Salmonella verursacht wird,
sind Eier. Die allgemeine Publizität bei Krankheiten und Todesfällen, die
kontaminierten Eiern, die S. enteritis enthielten, zugeschrieben
wurden, in Europa über
die letzten Jahre hat dokumentierter Weise zu einer Verringerung
des Eikonsums geführt.
In einigen verschiedenen Marketingbereichen wurde die Verringerung auf
eine Größe von 50
% geschätzt.
Das Problem wird in Europa und in den Vereinigten Staaten als chronisch, sich
ausbreitend und als äußerst großer Angriff
auf die öffentliche
Gesundheit wahrgenommen. Dennoch werden allein in den Vereinigten
Staaten noch etwa 240 000 000 Dutzend Eier jährlich verzehrt.
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Ein
jüngerer
Artikel in Nutrition Action Health Letter, veröffentlicht vom Center for Science
in the Public Interest (Ausgabe Juli/August 1991, Band 18, Nr. 6, "NAME YOUR (FOOD)
POISON") bezieht
sich auf einen derzeitigen Trend wachsender Besorgnis. Der Artikel
berichtet, daß nach
Schätzungen
der Regierung 80 000 000 Fälle
von Lebensmittelvergiftung jährlich
zu etwa 9 000 Toten und mehreren Milliarden Dollar an Gesundheitskosten
führen.
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Der
Artikel beansprucht, daß die
primären
verursachenden Nahrungsmittel die folgenden in der genannten Reihenfolge
sind: Milchprodukte, Eier, Geflügel,
Rind-, Lamm- und Rehfleisch und Meeresfrüchte.
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Der
Artikel berichtet, daß 1
Ei von 10 000 Eiern mit Salmonella enteritis kontaminiert ist. Der
Durchschnittsamerikaner verzehrt etwa 200 Eier pro Jahr. Wenn Dein
Eierverzehr durchschnittlich ist, ist Dein Risiko, ein Ei zu treffen,
das mit einer oder mehreren Spezies von Salmonella kontaminiert
ist, 1:50; oder anders ausgedrückt,
es ist wahrscheinlich, daß Du
vier kontaminierte Eier in diesem Jahr ißt.
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Wenn
Du über
65 Jahre bist oder eine Krankheit wie zum Beispiel Krebs oder AIDS,
die mit einem geschwächten
Immunsystem verbunden ist, hast, rät der Artikel: Esse keine rohen
Eier; trinke kein "egg
nog"; esse keinen
Caesar-Salat, keine hausgemachte Mayonnaise, kein Speiseeis oder
keine "Gesundheits"-Getränke, die
rohe Eier erfordern. Koche alle Eier gründlich – festes Eiweiß und Eigelb.
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Eine
Verschlimmerung des Kontaminationsproblems ist die ungeeignete Behandlung
von Eiern in institutionellen und sogar Haushaltsumgebungen. Oft
zitiert ist die allzuhäufige
Beobachtung der Lagerung von Eiern bei Raumtemperatur über lange
Zeiträume
in institutionellen Küchen.
Eine solche unwissentliche Behandlung begünstigt die bakterielle Entwicklung
sogar im frischesten Ei.
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Wenig
ist über
die Virologie im Inneren des Eis bekannt. Von einigen wurde lange
geglaubt und von einigen wird noch geglaubt, daß Schaleneier im Inneren der
Schale steril sind. Nadelpunktionsproben aus dem Inneren eines Eis,
einschließlich
Eigelb und Eiweiß,
die unter aseptischen Bedingungen entnommen werden, zeigen üblicherweise
eine negative Plattenzählung,
wenn sie kultiviert werden. Dennoch ist gutbekannt, daß, wenn
Eier in der Menge gebrochen werden, sie unverzüglich signifikante Populationen
an infektiösen
Mikroorganismen zeigen. Es ist nicht ungewöhnlich, Plattenzählungen
zu finden, die im Bereich von mehreren Hundert bis vielen Tausenden
liegen, selbst wenn die Oberfläche
der Eischalen von Schmutz gereinigt wurde und in den besten Antiseptika,
die in der Lebensmittelwissenschaft bekannt sind, gewaschen wurden.
Das Auftreten von S. enteritis im Inneren des Schaleneis ist nun
auch gut dokumentiert.
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Eine
Infektionsquelle entsteht aus der Tatsache, daß Eischalen zahlreiche Poren
haben, die es ermöglichen,
daß das
Ei atmet. Porenlöcher
variieren in der Größe. Wenn
das Ei gelegt wird, kommen solche Löcher mit organischem Abfall
im Käfig
in Kontakt. Es ist sehr wahrscheinlich, daß einige Mikroben, die das
Ei berühren,
eine Größe haben,
die es ihnen erlaubt, durch die Poren zu passen. Sobald die Mikroben
im Inneren sind, werden sie nicht gleichmäßig um das Innere des Eis verteilt,
sondern werden in kleinen Pads an der inneren Schalenmembran zurückbehalten,
die noch kleinere Poren hat als die Schale.
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Waschen
verteilt die Mikroben tatsächlich
gleichmäßiger, wodurch
eine Kontamination durch größeren Oberflächenkontakt
mit Eintrittsporen in der Eischale erhöht wird. Wenn die Eier reifen,
können
die Schalenmembranen reißen
und sich abtrennen. Und wenn die Schalen anschließend geleert
werden, können
die Eier mit diesem gespeicherten Inokulum zusätzlich zu den Bakterien aus
der Luft übersäht werden.
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So
wie die Temperaturen des Eis variieren, gibt es einen aktiven und
fortgesetzten Gas- und Dampfaustausch zwischen dem Eigelb und dem
Eiweiß über die
Vitellinmembran, zwischen dem Eiweiß und dem Inneren der Schale über die äußeren und
inneren Schalenmembranen und auch zwischen der Schale und der äußeren Umgebung.
Auch Mikroorganismen aus der Luft können das Innere des Eis durch
diese Mechanismen erreichen.
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Wie
oben diskutiert wurde, können
Eier schließlich
durch transovariale Infektion kontaminiert werden und werden es
häufig.
Das Ausmaß dieses
Problems ist noch nicht bekannt. So kann ein Ei unsicher zu essen sein,
selbst wenn es keinen Transport von gefährlichen Mikroorganismen von
der Außenseite
des Eis in sein Inneres gibt. Schlimmer wird es noch, wenn beide
Eiinfektionsmechanismen – Porenpenetration
und transovariale Infektion – wirken.
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Das
US-Patent Nr. 4,808,425, erteilt am 28. Februar 1989 an Swartzel
et al., geht näher
auf die USDA-Standards zur Pasteurisierung von Flüssigeiern
ein, faßt
die Offenbarungen vieler Referenzen zusammen, identifiziert Mittel
bezüglich
der Eipasteurisierung und führt
adäquat
viele der Probleme, aus, die mit verfügbaren Techniken, um flüssige, nicht
aber Schaleneier bezüglich
der Nahrungsmittelqualität
sicherer zu machen, aus. Swartzel et al. verwendet eine herkömmliche
Pasteurisierungstechnik – Zeit
bei Temperatur – um
flüssige Eiprodukte
zu behandeln. Die Produkte werden mit einer erhitzten Oberfläche bei
hohen Temperatur in Kontakt gebracht, das heißt über 140°F (60°C), und zwar für kurze
Zeiträume
von weniger als 10 Minuten. Dieser Ansatz ist auf ein Schalenei
nicht anwendbar.
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Die
Mindest-Zeit-bei-Temperatur-Behandlung, die durch USDA-Standards empfohlen
wird, produziert Flüssigeier,
die sicher zu essen sind, da alle Partikel RPT ausgesetzt worden
waren; und wenn die Flüssigeier sorgfältig behandelt
werden, können
ein wenigstens akzeptabler Funktionalitätsgrad und andere geschätzte Eigenschaften
beibehalten werden. Standards für
Schaleneier fehlen, da bisher keine zuverlässige "Zeit-bei-Temperatur"-Technik existiert, um Schaleneier sicher
zu essen zu machen. Es ist insbesondere nicht bekannt, daß irgendein
effektives Verfahren existiert, das eingesetzt werden kann, um ganze
Eier zu behandeln, und zwar entsprechend den Standards, die für Flüssigeier
empfohlen sind; das heißt
um sicherzustellen, daß alle
Partikel in der Masse des Eis – was
die Schale, die Außenschale
und die Eimembranen, die Albumenschichten oder Eiweiß, die Chalaza,
die Vitellin-Membran
und das Eigelb umfaßt,
bis zu seinem Innersten oder zur Mitte geeigneten Temperaturen für adäquate Zeiten
für ein
akzeptables Abtöten
von gefährlichen
Organismen, die vorliegen könnten,
ausgesetzt werden.
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Andere
Forscher haben ihre Aufmerksamkeit auf Zeit- und Temperatur-Behandlungen
zur Devitalisierung von vitalen Schaleneiern gerichtet. Zu einem
viel geringeren Ausmaß wurde
eine Pasteurisierung von Schaleneiern zur Verbesserung der Nahrungsmittelsicherheitsqualität ins Auge
gefaßt.
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WO
93/03622 offenbart ein Verfahren zur Hyperpasteurisierung von Nahrungsmitteln,
um die Population an darin enthaltenen einheimischen Mikroben zu
verringern. Verfahren umfassen eine Verwendung von biozid aktiver
Sauerstofform, Entfernung von indigenen Gasen, die einen Verderb
verursachen können
und den Ersatz dieser mit Inertgasen.
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Das
US-Patent Nr. 2,497,817, das am 14. Februar 1950 erteilt wurde,
offenbart ein Verfahren der Hitzestabilisierung von Schaleneiern,
indem diese sukzessiven Badwärmebehandlungen
unterzogen werden. Dieses Verfahren involviert ein Eintauchen in
Wärmebäder ab Zeiträumen von
etwa 14 Minuten.
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Funk
(Stabilizing Quality in Shell Eggs, Missouri Agricultural Experimental
Station, Research Bulletin Nr. 362 und Maintance of Quality in Shell
Eggs by Thermostabilization, Missouri Agricultural Experimental
Station, Bulletin Nr. 4 67) und Murphy und Sutton (Pasteurization
of Shell Eggs to Prevent Storage Rot and Maintain Quality -- a Progress
Report of Experimental Work, Misc. Publication Nr. 3317, Department
of Agriculture, New South Wales, Australien) schlagen vor, Schaleneier
durch kurzes Erhitzen der Eier für
15 oder 16 Minuten bei Temperaturen im Bereich von 130 bis 135,9°F (54,4°C bis 57,7°C) und von
129,2 bis 136,4°F (54°C bis 58°C) zu konservieren.
Ungeachtet der Ausgangstemperatur des zu bearbeitenden Schaleneis
können
diese Verfahren des Standes der Technik möglicherweise kein Salmonellen-freies
oder an Salmonellen-verringertes inneres Ei bereitstellen. Es können auch
keine Äquivalente
für die
Mindestforderungen erreicht werden, die von USDA zur Bearbeitung
von Flüssigvolleiern
erstellt wurden.
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Das
Wachstum von äußeren Nahrungsmittel-vergiftenden
Infektionen wird in einigen der bereitgestellten TPT/Temperaturbereichen
in günstiger
Weise in den äußersten
Schichten des Schaleneis beeinflußt. In vielen anderen Bereichen
werden äußere Nahrungsmittel-vergiftende
Infektionen signifikant verschlechtert. In allen Fällen erreichen
Temperaturen nahe der Eigelbmitte und in der Eigelbmitte niemals
die Mindesttemperatur, die für
eine Zeit erforderlich ist, um zum Abtöten signifikanter Konzentrationen
an infektiösen
Mikroorganismen wirksam zu sein.
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Da
die inneren Temperaturen nahe der Mitte des Eigelbs oder in der
Mitte des Eigelbs, die erreicht werden, nicht hoch genug sind, um
Salmonellen und andere infektiöse
Mikroorganismen zu zerstören,
können diese
Techniken des Standes der Technik ungeachtet wie sie verwendet oder
kombiniert werden, keine akzeptierten Mindeststandards für andere
Eiprodukte erfüllen
und können
in den nahegelegten Zeiten im Eigelb nur Temperaturen erreichen,
die in einem Bereich liegen, der eine wesentliche Zunahme von beliebigen
Nahrungsmittel-vergiftenden Infektionen, die darin vorliegen, bewirken.
Innerhalb eines sehr engen Bereichs jener Parameter können bearbeitete
Eier stärker
infiziert werden oder nicht. In allen anderen Fällen kann ein Schalenei, das
eine geringere, nicht letale Infektion im Eigelb trägt, durch
Anwendung solcher Verfahren deutlich verschlechtert werden und wird
zu einem sehr signifikanten-Gesundheitsrisiko wenn nicht zu einem
toxischen Nahrungsmittel.
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In
seinem US-Patent Nr. 2,423,23, das am 1. Juli 1947 erteilt wurde,
beschäftigt
sich Funk in erster Linie mit der "Sterilisierung oder Devitalisierung" von Embryos in vitalen
Schaleneiern. Funk verwendet in verwirrender Weise mehrdeutig und
austauschbar die Ausdrücke
Sterilisation, Stabilisierung, Devitalisierung und Pasteurisierung
bei der Beschreibung dieser Aufgabe. Funk beansprucht, daß Geflügeleier
pasteurisiert, stabilisiert und devitalisiert von Embryoleben werden
können,
indem frisch gelegte Eier mit Raumtemperatur in Öl oder Wasser mit Temperaturen
im Bereich von 110°F
bis 145°F
(43,3°C
bis 62,8°C)
für Zeiten,
die von 5 bis 40 Minuten reichen, oder vermutlich alternativ von
110°F bis
145°F oder
von 40 bis 5 Minuten eingetaucht werden.
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Funk
berücksichtigte
die Tatsache, daß infektiöse Mikroorganismen,
zum Beispiel Salmonellen, durch das gesamte Ei und in einem beliebigen
oder allen spezifischen Teilen eines Eis, zum Beispiel Eigelb, Eiweiß und Membranen
und sogar in der Mitte des Eigelbs zu finden sind, nicht. Funk bezieht
sich hauptsächlich
auf die Devitalisierung des Schaleneiembryos und nur auf "Zerstören bakteriologischer
Organismen, die die Eischale durchdrungen haben und sich sogar bis
zum Eigelb ausgebreitet haben..." In
diesem Patent offenbart er die Tatsache, daß die Zeit, die zur Bearbeitung
eines Schaleneis, um es sicher zu essen zu machen, bei spezifizierten
Temperaturen erforderlich ist, eine Sache für den äußeren Nicht-Eigelb-Teil eines
Schaleneis und eine ziemlich unterschiedliche für die Mitte des Eigelbs ist,
nicht und berücksichtigt
sie auch nicht. Das Resultat ist, daß die meisten der von Funk
beanspruchten Verfahrensbedingungen nur in Zuständen resultieren, die einen
vorher existierenden infektiösen
Zustand bestenfalls nicht nennenswert verbessern können und die
schlechtestenfalls die Gesundheitsgefahren aus Lebensmittelvergiftungsinfektionen
deutlich erhöhen.
Bei Anwendung auf ein Schalenei kann Funk nicht einmal die Mindest-USDA-Bearbeitungsstandards
(siehe 2) für
Flüssigeiprodukte
erreichen. Die Verwendung anderer Zeit/Temperatur-Kombinationen,
die durch die breiten Angaben im Funk-Patent umfaßt werden
(welches auch die Mindestverfahrensstandards, die oben genannt wurden,
nicht erfüllen
kann) resultieren in Eiweiß der
Eier, das sichtbar gekocht ist (siehe 8).
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Die
Funk-Verfahrensparameter sind Temperatur und TPT. Wie oben definiert
wurde, ist dies die Gesamtzeit, die ein Schalenei in einem Pasteurisierungsmedium,
das auf eine ausgewählte
Pasteurisierungsverfahrenstemperatur erwärmt ist, gehalten wird. Diese
unterscheidet sich ziemlich von der kritischen RPT, die der Teil
der TPT ist, in der alle Partikel in der Masse des Eis, einschließlich der
im Zentrum des Eigelbs, bei einer wirksamen Pasteurisierungstemperatur
sind, die ab dem Punkt gemessen wird, an dem die EqT erreicht ist. Es
gibt keinen Beweis, daß Funk
die Bedeutung der Differenz zwischen TPT und RPT erkannt oder verstanden hat.
Selbst wenn er es hat, hätte
er wahrscheinlich diese Unterscheidung nie gemacht, da TPT und RPT
zu Zwecken einer Devitalisierung eines Eiembryos ein und dasselbe
sind, das heißt
es gibt nur einen geringen oder keinen Unterschied zwischen diesen
zwei Verfahrenstemperaturbedingungen beim Pasteurisieren, beim Devitalisieren
und Sterilisieren von ganzen Eiern, um ein Verderben zu verzögern, indem
lebensfähige
Eier unfruchtbar gemacht werden, d.h. indem ein Fortgang der embryonalen
Entwicklung verhindert wird.
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Zu
diesem Zweck ist eine letale thermische Schädigung an einem beliebigen
Teil eines Embryos, sogar nur an seiner Oberfläche, adäquat. Anders als die Embryos
in vitalen Eiern bestehen Infektionen aus einer Vielzahl von Mikroeinheiten.
Eine letale Schädigung
an einem gewissen Punkt an einem Teil diese vielfältigen Mediums
ist nicht adäquat,
um die Infektion zu zerstören,
wie es mit einem Embryo der Fall ist, der abgetötet werden kann, selbst wenn
ein kleiner Teil auf eine ausreichend hohe Temperatur erhitzt wird.
Um gegen Infektionen wirksam zu sein, die häufig durch ein Substrat verstreut
sind, muß die
Zeit bei einer Temperatur adäquat sein,
um große
Mengen an infektiösen
Organismen an diesen weitverstreuten Orten abzutöten. In einem Schalenei bedeutet
das, daß die
Pasteurisierungstemperatur erreicht sein muß und für die notwendige Zeit in allen Teilen
des Eis, das die Mikroorganismen enthält, aufrecht erhalten werden
muß. In
diesem Fall sind TPT und RPT verschieden; die Unterscheidung wird
in zunehmenden Maße
kritisch, wenn die Masse des Eis, die potentiell infizierbar ist,
erhöht
ist.
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Die
Angabe der Verfahrensparameter von Funk für die Devitalisierung eines
Eis umfaßt
viele Zeit- und Temperatur- Kombinationen,
die wirksam sind, um die Aufgabe zu lösen. Bei Verwendung zur Abtötung von
Infektionen aus Nahrungsmitteln können allerdings solche Zeit-
und Temperatur-Kombinationen, die auf eine Embryodevitalisierung
Anwendung finden, aus den gerade diskutierten Gründen nicht in adäquater Weise
Salmonellen oder andere gefährliche
Bakterien abtöten.
Die unglückliche
Tatsache ist, daß die
meisten jener Zeit/Temperatur-Kombinationen, die bei Funk umfaßt werden,
nur eine Kontamination im Inneren des Eis deutlich erhöhen können, da
sie größtenteils
dazu führen,
daß das
Ei unter Bedingungen nahe denjenigen oder bei denjenigen für ein maximales
Bakterienwachstum ist. Ein Beispiel sind die von Funk selbst bevorzugten
Pasteurisierungsparameter -- 5 bis 10 Minuten TPT bei 138°F (58,8°C) und 20
bis 40 Minuten TPT bei 130°F (54,4°C).
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Das
bevorzugte "Pasteurisierungs"-Verfahren von Funk
für ein
Schalenei erreicht niemals eine RPT im Eigelb, sondern erreicht
Bedingungen des aktiven Wachstumsbereichs über einen signifikanten Zeitraum. Wenn
die Anfangstemperatur des Schaleneis deutlich unter 70°F liegt,
wie es in der realen Bearbeitungswelt der Fall ist oder immer sein
sollte, werden die bevorzugten Bedingungen von Funk ernsthaft versagen,
was in drastisch begünstigten
Bedingungen wahrscheinlich unter Erhöhung einer Nahrungsmittelvergiftungsinfektion, die
im Eigelb vorliegt, resultiert.
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Bevorzugte "Pasteurisierungs"-Verfahrenszeiten
und -temperaturen von Funk sind nicht die schlechtesten Fälle, die
einem Fachmann durch sein Patent nahegelegt werden. Wenn viele,
wenn nicht die meisten, der Zeiten und Temperaturen von Funk, die
zur Pasteurisierung, Sterilisation und Devitalisierung von vitalen Eiembryos
bereitgestellt werden, auf die "Pasteurisierung" von Schaleneiern
zur Verbesserung der Nahrungsmittelsicherheitsqualität angewendet
werden, verfehlen die Resultate, wie durch Tests bestätigt wurde, immer das
Ziel und sind oft konträr
zum Ziel. Wie im Eigelb gemessen wurde, können darüber hinaus Eier, die nach den
günstigsten
Bedingungen, die von Funk spezifiziert wurden, bearbeitet wurden,
den Verfahrensstandards nicht entsprechen, die in den erweiterten
USDA-Volleistandards für
Flüssigvolleier
bereitgestellt werden (siehe 1) oder
selbst den Mindeststandards nicht entsprechen, die von USDA für Flüssigvolleier
empfohlen wurden (siehe 2).
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Nehme
zum Beispiel ein Schalenei, das oberflächlich an der inneren Schalenoberfläche (nicht
unüblich)
und auch im Eigelb (geschätzt,
daß es
bei einem von 10 000 Eiern auftritt) infiziert ist. Pasteurisiere
dieses Ei nach den Funk-Spezifikationen:
von 40 Minuten bei 110°F
bis 5 Minuten bei 140°F.
Bei der unteren Temperatur/der längeren
Zeit – 40
Minuten bei 110°F – kann erwartet
werden, daß die
oberflächlichen
Temperaturen sogar an der inneren Oberfläche der Schale das Wachstum
von Bakterien begünstigen
und zu einer wesentlichen Verschlechterung von vorhandenen Nahrungsmittelvergiftungsinfektionen
führen.
Solche Temperaturen, die nahe dem Eigelbzentrum oder im Eigelbzentrum
erreicht werden, könnten
die optimalen Wachstumsbedingungen für Lebensmittelvergiftungsinfektionen
von Salmonellen erreichen, diese aber niemals übersteigen. Das Resultat könnte, wenn
Infektionen vorliegen, in einfacher Weise eine katastrophale Erhöhung der Nahrungsmittelvergiftungskonzentrationen
sein. Bei kürzeren
Zeiten und höheren
Temperaturen, zum Beispiel 134-136°F, würde die Temperatur eines infizierten
Eigelbzentrums niemals etwa 125°F übersteigen,
was nur zu Eiern mit erhöhtem
Nahrungsmittelvergiftungspotential führt.
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Wenn
die oben diskutierten Zeit/Temperatur-Beziehungen umgekehrt werden – 5 Minuten
bei 110°F bis
40 Minuten bei 140°F – wie es
nach Funks Anspruch 1 und anderen Angaben in seinem Patent ebenfalls vernünftig ist,
bilden die niedrige Temperatur/kurze Zeit-Beziehungen das, was vernünftigerweise
von einem Bakteriologen ausgewählt
werden würde,
um Salmonellen in Eiern als Wachstumsmedium am besten zu kultivieren.
Am anderen Ende des Spektrums – die
extreme hohe Temperatur/lange Zeit-Kombination aus 140°F für 40 Minuten – würden die "pasteurisierten" Eier in zumindest
den äußeren Schichten "hart gekocht" werden. Alle dazwischenliegenden
Permutationen der Funk-Bedingungen sind bestenfalls unwirksam, um
bestenfalls Mindestverfahrensbedingungen zu erfüllen, die von der USDA für Flüssigvolleier
verlangt werden, wie es in 2 gezeigt
ist.
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Selbst
wenn man mit Schaleneiern mit bereits 70°F beginnt, geschweige denn bei
realistischeren, niedrigeren Kaltlagerungstemperaturen, werden gleichzeitig
Schaleneier, die nach Funk im nahen Extremplan bearbeitet wurden
(>139°F/39,2 bis
40 Minuten TPT), niemals die RPT in der Nähe der Eimitte oder in der
Eimitte erreichen, die benötigt
wird, um die grundlegenden ausgedehnten Temperatur/Zeit-Pläne der USDA
für Flüssigvolleier
zu erfüllen.
Wenn Schaleneier unmittelbar in Flüssigkeit mit extremen Temperaturdifferenzen (größer als
etwa 65°F
bis 70°F)
getaucht werden, wie es nach den Lehren von Funk sein könnte, wird
zu allem Übel
eine deutliche Anzahl brechen bzw. reißen. Gerissene Eier sind ein
Verlust. Sie sind schwer zu handhaben, nicht an Konsumenten und
andere Käufer
von ganzen Eiern zu verkaufen und für eine Kontamination außergewöhnlich anfällig.
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Kurz
ausgedrückt,
selbst durch die großzügigste Interpretation
kann keine offensichtliche Kombination von Funks Sterilisations-,
Devitalisierungs- oder Pasteurisierungstemperaturen und -zeiten
(von 110°F
bis 140°F
für 5 bis
40 Minuten oder 110°F
bis 140°F
für 40
bis 5 Minuten) auch nur das Minimum, 2, des USDA-Verfahrensstandard
für flüssige Volleier,
erreichen, ohne daß wenigstens
das Eiweiß zu
einem gewissen Grad "gekocht" wird; dies ist wegen
der Ablehnung des Konsumenten und dem resultierenden Funktionalitätsverlust
nicht akzeptabel. Da es für
die große
Mehrheit der verfügbaren
Zeit/Temperatur-Kombinationen
zutrifft, ist es wahrscheinlicher, daß das Funk-Verfahren, wenn
das bearbeitete Ei im Eigelb und/oder oberflächlich an der Innenseite der
Schale infiziert ist, eine vorhandene Nahrungsmittelvergiftungsgefahr
eher erhöhen
als reduzieren würde,
vielleicht sogar dramatisch. Das Verfahren würde sicherlich das Wachstum
von gefährlichen Mikroorganismen,
die im Ei vorhanden sind, begünstigen
oder bestenfalls im wesentlichen unbeeinflußt lassen.
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Eine
Anwendung des Funk-Verfahrens auf Eier resultiert fast sicher in
Eiern, die zuverlässig
frei von einem lebenden Embryo sind. Was allerdings eine Pasteurisierung
angeht, die zur Verbesserung der Nahrungsmittelsicherheit von Schaleneiern
konzipiert ist, und was die fragwürdige Ausnahme weniger Zeit-
und Temperaturkombinationen angeht, die zur Verringerung oberflächlicher
Innenschaleninfektionen wirksam sind, ist das Funkverfahren wahrscheinlich
nur geeignet, infizierte Schaleneier zu produzieren, die für den Konsumenten
gefährlich
bleiben oder gefährlicher
gemacht werden und/oder die an den äußeren Schichten sichtbar teilweise
gekocht sind.
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Neue
Serotypen infektiöser
Organismen entwickeln sich weiter. Erhöhte Produktion, Massenhandhabung
und weitverbreitete Verteilung von Lebensmittelprodukten erhöhen die
Risiken einer Nahrungsmittelvergiftung weiter. Nahrungsmittelvergiftungsunfälle, die
mit Eiern in Beziehung stehen, sind nicht unüblich und können sogar noch ansteigen.
Fast alle Nahrungsmittelprodukte haben gut. entwickelte Verfahrensstandards zur
Gewährleistung
von Nahrungsmittelsicherheit. Was Eier und Eiprodukte angeht, so
haben nur Schaleneier keine Standards zur Pasteurisierung.
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Der
primäre
Grund für
diesen Mangel an Nahrungsmittel-Sicherheitspasteurisierungsstandards,
wie sie für
alle anderen Eiprodukte verlangt werden, ist zweifelsohne dem Mangel
an Wissen über
ein wirksames Verfahren, um Schaleneier sicherer zu essen zu machen,
zuzuschreiben. In der Praxis sind bekannte Verfahren, zum Beispiel
das eine, das oben diskutiert und von Funk vorgeschlagen wurde,
unwirksam und versagen bei der Erreichung bedeutender Nutzen vollständig oder
es ist ziemlich unwahrscheinlich, wenn nicht sicher, daß sie zu
Produkten mit wesentlich erhöhten
Gesundheitsgefahren aus einer Nahrungsmittelvergiftung führen.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Hier
wurden nun neue praktische Verfahren zur Temperatur- und Zeit-Pasteurisierung
eines Schaleneis durch seine gesamte Masse hindurch entdeckt und
offenbart, wobei diese einen Wirksamkeitsgrad haben, der dem entspricht,
der durch Anwendung der ausgedehnten USDA-Mindeststandards für Flüssigvolleier
entspricht oder diese sogar übertrifft;
dadurch wird die Möglichkeit,
daß ein
anschließender
Verzehr des bearbeiteten Eis eine Lebensmittelvergiftung verursachen
könnte,
typischerweise eine Krankheit, die aus Gastroenteritis und Fieber,
das für
mehrere Tage anhält,
besteht, die aber lebensbedrohend sein kann, wenn eine Person aus
einer der oben identifizierten suszeptiblen Kategorien infiziert
wird, zu einem akzeptablen Level reduziert. Gleichzeitig beeinträchtigen
diese neuen Schalenei-Pasteurisierungstechniken
die Integrität,
Funktionaltiät oder
Qualität
des Eis nicht übermäßig.
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Verfahrenstemperaturen,
die fähig
sind, diesen signifikanten Vorteil für Eier mit handelsüblicher
Größe (54 bis
68 Gramm) mit einer anfänglichen
Vorpasteurisierungstemperatur von 45°F oder höher, zu erzeugen, sind solche
im Bereich von etwa 130°F
bis nahe, aber weniger als, 140°F.
Temperaturen, die wesentlich über 139°F liegen,
sind aus folgenden Gründen
nicht anwendbar: (1) Das Ei wird in zu vielen Fällen reißen, wenn es einer Pasteurisierung
unterworfen wird, und/oder (2) das Eiweiß wird beginnen, sichtbar zu
kochen, bevor die Eigelb-Pasteurisierungstemperatur in der Mitte
des Eigelbs erreicht wurde, und insbesondere bevor sie lange genug
aufrecht erhalten wurde, um Pasteurisierungsstandards zu erfüllen, die
denen entsprechen, die von der USDA für Flüssigeier empfohlen werden.
Bei Temperaturen unterhalb des spezifizierten Minimums werden Salmonellen
und andere gefährliche
Mikroorganismen, einschließlich
Schimmel, andere Bakterien und sogar Viren, nicht wirksam abgetötet und
können
sich sogar prächtig
entwickeln.
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Verfahrenszeiten,
die bei den Temperaturen angewendet werden, die in den neuen Pasteurisierungsverfahren,
die hierin offenbart sind, identifiziert werden, um Mindestanforderungen
zu erfüllen,
die denen entsprechen, die von der USDA für Flüssigeier empfohlen werden,
reichen von einer Mindest-RPT von etwa 50 Minuten bei 130°F bis zu
einer Mindest-RPT von etwa 4,50 Minuten bei 139,5°F. Die Zeit/Temperatur-Parameter,
die berücksichtigt
werden, umfassen diese Faktoren: (1) die Temperaturen, die von allen
Partikeln in der Masse und durch die Masse eines Schaleneis erreicht
werden; die Zeit, für
die alle Partikel bei dieser Temperatur gehalten werden; und die
Durchschnittszeit, die jedes Partikel erhitzt wird, die sicherstellt,
daß jedes
Partikel wenigstens den Mindestbedingungen unterworfen wird, die
erforderlich sind, um eine effektive Pasteurisierung zu garantieren;
(2) die Minimum-zu-Maximum-Verfahrensparameter, die nachteilige
Veränderungen
im Aussehen und der Leistungsfähigkeit
gegenüber
einem maximalen Abtöten
von Infektionen vermeiden oder minimieren werden; und (3) die Erreichung
von Bedingungen, die benötigt
werden, um das Äquivalent
der von USDA empfohlenen Pasteurisierungsmindeststandards für Flüssigvolleier
bereitzustellen.
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Die
Anfangseitemperatur zu Beginn der Pasteurisierungsbearbeitung von
Vollschaleneiern kann im Bereich von so niedrig wie etwa 38°F bis so
hoch wie etwa 60°F
mit einem wahrscheinlichen Jahresdurchschnitt von einer Temperatur
von etwa 55°F
liegen. Die durchschnittliche Vorbearbeitungstemperatur sollte etwas
niedriger als 45°F
für Vollschaleneier
sein, die zum Verkauf an Konsumenten bestimmt sind.
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Eine
wirksame Pasteurisierung gemäß den Prinzipien
der vorliegenden Erfindung verlangt, daß die Vorbearbeitungs-Starttemperatur bekannt
ist. Diese Temperatur wird verwendet, um die TPT zu bestimmen. Wie
oben nahegelegt wurde, hat TPT zwei Komponenten, die EpT-Zeit und
RPT, wobei EqT-Zeit die Zeit ist, die erforderlich ist, damit ein
Ei das Gleichgewicht mit der Temperatur des Pasteurisierungsmediums
durch seine Masse hindurch und speziell in den thermisch am schlechtesten
zugänglichen
Teilen, zum Beispiel die Mitte des Eigelbs, erreicht. Nur nachdem
EqT erreicht ist, kann RPT, die Zeit bei einer ausgewählten Pasteurisierungsverfahrenstemperatur,
die derjenigen äquivalent
ist, die für
Flüssigvolleier
empfohlen wird, beginnen. Sobald das Zentrum des Schaleneis bei
der ausgewählten
Pasteurisierungstemperatur ist, wird das Ei bei von USDA-empfohlenen
Temperaturen und Zeiten bearbeitet, um eine Zeit-bei-Temperatur-Compliance
in der Mitte des Schaleneigelbs mit wenigstens den Mindest-USDA-Standards
für Flüssigvolleier
sicherzustellen. Dies gewährleistet,
daß das
Ei durch seine Masse vollständig
bei einer Temperatur gehalten wird, die hoch genug ist, um die Zerstörung von
gefährlichen
Bakterien für
eine ausreichend lange Zeit, damit das Ziel zu verwirklichen ist,
durchzuführen.
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Eine
Untersuchung von 2 zeigt die folgenden Mindesttemperatur/Zeit-Anforderungen
für Flüssigvolleier,
und solche Parameter können
entsprechend auf Schaleneier angewendet werden, sobald die ausgewählte Pasteurisierungstemperatur
im Eigelbzentrum des Schaleneis erreicht worden ist. Dieselben Daten
treten tabellarisch in Tabelle 1 auf. In jedem Fall ist die angegebene
Zeit die Mindest-RPT, die für
ein akzeptables oder besseres Abtöten von gefährlichen Mikroorganismen bei
der entsprechenden Temperatur notwendig ist.
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-
Wenn
die in Tabelle 1 angegebenen Pasteurisierungszeiten und -temperaturen
auf Schaleneier angewendet werden, muß zusätzliche EqT-Zeit ab der Zeit,
bei der das Ei in ein Wärmeübertragungsmedium
oder Pasteurisierungsmedium, das bei der gewünschten Pasteurisierungstemperatur
gehalten wird, gegeben wird, zugewiesen werden, damit die Mitte
des Eigelbs die EqT erreicht -- der Anfangspunkt der RPT und der
Punkt, bei dem das Ei ein Temperaturgleichgewicht mit dem Wärmeübertragungsmedium
erreicht. Die RPT für
einen gegebenen Pasteurisierungsplan kann nur beginnen, nachdem
dieser Punkt erreicht wurde und Wärme durch die äußeren Teile
des Schaleneis in die Mitte des Eigelbs übertragen wurde, so daß die Temperatur
in der Eigelbmitte und an jedem anderen Ort in der Masse des Eis
ein Gleichgewicht mit dem Verfahrensmedium erreicht hat.
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Die
Gesamtzeit, damit das gesamte Ei ins Gleichgewicht mit dem Verfahrensmedium
kommt, oder eine vorbestimmte wirksame Verfahrenstemperatur erreicht,
EqT, die zu der realen-Verfahrenszeit,
RPT, addiert wird, wie es in den 1 und 2 und
Tabelle 1 angegeben ist, entspricht Gesamtverfahrenszeit, TPT.
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Unter
den Faktoren, die die Zeit bestimmen, die erforderlich ist, um die
EqT zu erreichen sind Eigröße, die
Vorverfahrenstemperatur des Eis und die ausgewählte Pasteurisierungsverfahrenstemperatur.
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Zu
Zwecken der Erreichung eines Transfers von Wärme durch die Schale zum Inneren
eines Eis wird eine Flüssigkeit
(Öl, Wasser,
Glykol oder dgl.) wirken wie auch etwas anderes, natürlich vorausgesetzt,
daß die
Flüssigkeiten
für diese
Verwendung sicher sind. Ein Gas, zum Beispiel Luft, angefeuchtete
Luft oder Luft vermischt mit Gasen wie Kohlendioxid oder Stickstoff,
kann als Pasteurisierungsmedium verwendet werden, ist aber zum Erwärmen von
Eiern auf die EqT nicht bevorzugt. Solche Gase können für die RPT-Phase des Pasteurisierungsverfahrens
oder für
TPT-Verfahren, die sowohl EqT- als auch RPT-Phasen involvieren,
eingesetzt werden. Für
RPT-Schritte sind allerdings auch Flüssigkeiten üblicherweise bevorzugt. Die
gerade identifizierten Gase werden häufig zur Temperierung bevorzugt,
eine Technik, die im folgenden noch detailliert beschrieben wird
und gegebenenfalls verwendet wird, um eine wirksame Pasteurisierung
von Eiern in Verfahren zu gewährleisten,
die die Prinzipien der vorliegenden Erfindung nutzen.
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Es
ist nicht unüblich,
daß Eier
in einer Verfahrenscharge unterschiedliche Temperaturen haben. Die Ignorierung
dieses signifikanten Zustands kann zur Selektion von ungeeigneten
EqT-, RPT- und/oder TPT-Zeit- und -Temperaturkombinationen führen. Solche
Parameter, die eine wirksame, wenn nicht optimale, Pasteurisierung
von Eiern bei einer Anfangstemperatur liefern, können im Kochen des Eiweißes der
Eier bei höherer Anfangstemperatur
führen.
Wenn umgekehrt die Verfahrenscharge Eier mit einer niedrigeren Anfangstemperatur
enthält,
können
solche Eier nicht der Mindest-RPT für die ausgewählte Pasteurisierungstemperatur,
die in 2 und Tabelle 1 spezifiziert ist, unterworfen
werden.
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Ein
Temperieren kann entsprechend den Prinzipien der vorliegenden Erfindung
in Fällen
angewendet werden, in denen eine Ungleichheit bei den Anfangszeittemperaturen
offensichtlich ist oder vermutet wird, um so die Probleme zu eliminieren,
die eine Temperaturungleichheit verursachen kann. Temperieren ist
ein Anfangs- oder Vorbearbeitungsschritt, bei dem die Eier bei einer
Subpasteurisierungstemperatur lange genug gehalten werden, damit
alle Eier dieselbe Temperatur bekommen. Dies begünstigt die Einheitlichkeit
von Resultaten bei der anschließenden
Pasteurisierung der Eier, was die Wahrscheinlichkeit, daß es Eier
mit gekochtem Eiweiß und/oder
unzureichend pasteurisierte Eier am Ende des Pasteurisierungsverfahrens
gibt, deutlich verringert oder gar eliminiert. Ein Temperieren kann
auch angewendet werden, um eine Rißbildung durch thermischen
Schock bei den Eiern, die bearbeitet werden, zu verringern, wenn
nicht zu eliminieren.
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Ein
Temperieren kann in Luft und anderen Gasen durchgeführt werden.
Das Gas kann trockene Luft oder Luft, die angefeuchtet wurde, sein,
um Wasserverdampfungsverluste aus dem Ei während des Temperierens zu verhindern,
ein Phänomen,
das vorzugsweise wegen des Gewichtsverlusts, der auftritt, wenn
ein Ei getrocknet wird, vermieden wird. Wenn das Pasteurisierungsverfahrensmedium
kein Wasser ist, wird alternativ Wasser zu dem Medium gegeben, um
Verdampfungsverluste während
der Pasteurisierung auszugleichen, indem der Wasserverlust aus dem
Ei durch Verdampfung wieder hergestellt wird.
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Die
kürzesten
wirksamen Temperierzeiten sind bevorzugt. Es ist unerwünscht, das
Ei bei einer Temperatur, die ein Mikroorganismenwachstum begünstigt,
für längere Zeit
als notwendig zu halten; die Temperiertemperatur könnte eine
dieses Charakters sein.
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Das
grundlegende Schalenei-Pasteurisierungsverfahren zieht andere Verfahrensschritte
und Faktoren als die oben identifizierten in Betracht, zum Beispiel:
(1) ein normaler Bereich der Eigrößen mit normaler Vorverfahrensumgebungstemperatur,
temperiert oder untemperiert, verpackt oder unverpackt oder beschichtet;
(2) Flüssigkeits-
und Gas- oder Fluid-Bearbeitung und (3) die Anwendung von Turbulenzen
oder Vibration zur Förderung
des Transfers von Wärme
in die Eier. Das Verfahren verwendet vorzugsweise erste Pasteurisierungsparameter
von >134,5°F bis <139,5°F (± ca. 0,6°F) für eine TPT
von etwa 23 bis etwa 56 Minuten oder für maximale TPT Pasteurisierungsverfahrenstemperaturen
von 130,1°F
bis 134,6°F
(± etwa
0,3°F) für TPTs von
etwa 46 bis etwa 345 Minuten.
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Bevorzugte
TPTs und Pasteurisierungstemperaturen für Eier, die zwischen 35 und
90 g wiegen, und bei einer normalen Vorverfahrenstemperatur zwischen
40°F und
70°F sind
138°F ± 1,5°F bei 44 ± etwa
8 Minuten. Bevorzugte TPTs für
Eier mit einem Gewicht zwischen 50 und 80 g bei Vorverfahrenstemperaturen
zwischen 45°F
und 55°F
für Pasteurisierungstemperaturen
von 138°F ± 0,75°F sind etwa 44 ± 5 Minuten.
Diese Zeit- und/oder Temperaturbereiche werden modifiziert, wobei
Testdaten und Routineversuche verwendet werden, wenn eine Pasteurisierung
mit intermittierender Temperatur, wie sie in den folgenden Paragraphen
dieser Beschreibung beschrieben wird, verwendet wird.
-
Es
gibt bedeutende Versionen der Erfindung, bei denen ein Erwärmen des
Eis in Stufen erreicht wird, wobei auf einen oder mehrere der Erhitzungsschritte
eine Verweilzeit folgt, in der sich die Temperatur durch das Innere
des Eis hindurch äquilibriert.
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Ein
anderer, etwas ähnlicher
Ansatz ist eine Pasteurisierung in Stufen mit wesentlichen Verweilzeiten zwischen
den Stufen. Tests haben bewiesen, daß eine Pasteurisierung innerhalb
der Bereiche von Zeit/Temperatur-Parametern, die oben beschrieben
wurden, gefolgt von einer zweiten Pasteurisierungsbehandlung synergistisch
wirksam sein kann, um längere
Lagerzeiten zu ergeben.
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Wegen
der tatsächlich
unbegrenzten Zahl von Optionen, die dieses bietet, ist es unpraktisch,
die Parameter für
jede und alle Optionen aufzulisten. Darüber hinaus ist dies unnötig; die
Parameter, die für
eine bestimmte Option geeignet sind, welche ein intermittierendes
oder diskontinuierliches Erwärmen
verwendet, können
leicht und routinemäßig bestimmt
werden, da die kritischen Kriterien bekannt sind. Spezifisch ausgedrückt, die
Pasteurisierungstemperatur und die RPT müssen so sein, daß am Ende
des Pasteurisierungsverfahrens alle Partikel durch die Masse des
Eis hindurch bei der ausgewählten
Pasteurisierungstemperatur für
eine RPT, die mindestens dem Minimum entspricht, das vom USDA-Standard
für Flüssigvolleier
empfohlen wird, erhitzt worden sind (1 und 2 und
Tabelle 1).
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Wie
pasteurisierte Eier und Eiprodukte wird ein Schalenei, das durch
eine Zeit-bei-Temperatur-Pasteurisierung bearbeitet wurde, typischerweise
an einer Verringerung der gesamtsensorischen Eigenschaften und einem
gewissen Funktionalitätsverlust
leiden. Bei der Behandlung von Schaleneiern gemäß den Prinzipien der vorliegenden
Erfindung werden im allgemeinen keine quantitativen Änderungen,
die aus einer Implementierung der Erfindung unter den weniger extremen
Verfahrensbedingungen resultieren, von einem Konsumenten mit durchschnittlicher
Empfindlichkeit wahrnehmbar sein. Unter extremen Bedingungen, zum
Beispiel Pasteurisierung bei einer Temperatur von 131°F für 100 bis
240 Minuten, können
Produkte erzeugt werden, die einige vom Durchschnittskonsumenten
wahrnehmbare Unterschiede haben. Beispielsweise wird ein Schalenei,
das nach dem vorstehenden Plan behandelt wurde, ein scheinbar größere Eigelb
haben als eine Kontrolle. Es wird angenommen, daß der Grund eine Eilipidverdünnung und
ein Verlaufen unter dem längeren
Einfluß der
Verfahrenshitze ist, wodurch ein höherer hydraulischer Druck gegen
die Vitellin-Membran, die das Eigelb enthält, ausgeübt wird. Die Membran besteht
aus Protein und kann sich folglich entspannen und dehnen. Dieser
Zustand ist nicht korrekt, selbst wenn das Ei auf Umgebungs- oder auf Kühlschranktemperatur
gekühlt wird.
Ohne die Kontrolle zum Vergleich kann das vergrößerte Eigelb wahrnehmbar sein,
da es in einer Pfanne flacher liegen wird als zum Beispiel ein nicht-pasteurisiertes
Ei.
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Obgleich
dies möglicherweise
nicht zweckmäßig ist,
ist dieser vom Konsumenten wahrnehmbare Fehler im Vergleich zu der
verbesserten Nahrungsmittelsicherheit des Eis gering. Dennoch werden
typischerweise mäßigere oder
optimale Verfahrensbedingungen, zum Beispiel Pasteurisierung bei
138°F für etwa 40
bis 46 Minuten TPT angewendet. Dies liefert Produkte, die dahingehend
besser sind, daß sie
in einem qualitativen Faktor schwer von Kontrollen zu unterscheiden
sind.
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Wie
mit pasteurisierten Flüssigvolleiern
wird ein gewisser Verlust an Funktionalität in einem Ei, das gemäß der vorliegenden
Erfindung bearbeitet worden ist, von einem Bäcker bemerkt werden. Allerdings
kann der Unterschied üblicherweise
durch geringe Erhöhungen
bei der Gesamteimenge, die verwendet wird, wettgemacht werden. Diese
mögliche
Verringerung der Funktionalität
wird durch die verbesserte Nahrungsmittelsicherheit mehr als ausgeglichen.
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Die
TPT kann durch Einführung
von Turbulenz in das Pasteurisierungsmedium und/oder Unterwerfen der
Schaleneier einer mechanischen Vibration verringert werden. Diese
beiden Mechanismen – ein
turbulentes Pasteurisierungsmedium und die Anwendung von Vibrationsenergie
auf das Ei – erhöhen die
Transferrate von Wärme
aus dem Pasteurisierungsmedium in das Innere des Eis. So kann die
Ausnutzung von Turbulenz und Vibration, obgleich nicht essentiell,
in wirksameren Behandlungsplänen
resultieren. Ein-turbulentes Pasteurisierungsmedium oder eine Vibration
des Eis sollte dort verwendet werden, wo die zusätzlichen Vorteile einer schnelleren,
effektiveren Bearbeitung wünschenswert
sind.
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Eine
durch Ultraschall induzierte Vibration oder andere Formen der Vibration,
einschließlich
solcher, die durch Kavitation erzeugt werden, können auch eingesetzt werden,
um die Behandlung zur Zerstörung
von Mikroorganismen zu begünstigen.
Eine solche Vibration wie die der mechanischen Art begünstigt den
Transfer von Wärme
durch die Schale und durch die Masse des Eis. Dies erhöht die Verfahrenseffektivität, wobei
eine effizientere Verringerung der infektiösen Mikroorganismen sichergestellt
wird.
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Andere
vorteilhafte Verfahrenstechniken werden bewußt die ausgewählte Behandlungstemperatur überschreiten,
wenn das Ei zunächst
erwärmt
wird und die Pulsierung oder Änderung
der Behandlungstemperatur zwischen zwei verschiedenen Level erfolgt.
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Auf
ein Erwärmen
von Schaleneiern und anschließendes
Halten dieser bei ausgewählten
Temperaturen für
eine geeignete Zeit, um eine Pasteurisierung durchzuführen, folgt
vorzugsweise ein rasches Abkühlen (oder
Abschrecken) der behandelten Eier. Dieser Endschritt gewährleistet,
daß, wenn
die behandelten Eier abgekühlt
sind, rasch den Teil des Temperaturspektrums passieren, der bakterielles
Wachstum begünstigt.
Wenn kein schnelles Abkühlen
angewendet wird, können
restliche gefährliche
Bakterien sich vermehren und einige oder alle Effekte der "Zeit-bei-Temperatur"-Behandlung zunichte
machen, speziell wenn die Eier für
eine signifikante Zeit in einer Temperaturzone gelassen werden,
die mikrobielles Wachstum begünstigt.
Aus diesem Grund kann ein natürliches
Abkühlen
von behandelten Eiern auf Umgebungsbedingungen oder sogar Kaltlagerbedingungen
neues Wachstum von zurückgebliebenen
nicht-abgetöteten
Mikroorganismen auftreten lassen.
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Sogar
ein schnelles Abkühlen
kann schwere Nachteile haben, da Mikroorganismen in der Umgebung der
behandelten Eier die Eioberfläche
wieder kontaminieren können
und durch die Schalenporen durch negativen Druck, der im Inneren
der Schale erzeugt wird, wenn das Ei abkühlt, wieder in das Innere zurückgezogen werden
können.
Daher gilt, je schneller das Abkühlen,
je sauberer die Umgebung und je steriler die Abkühlumgebung, desto besser.
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Der
bestmögliche
Weg, um eine Rekontamination der pasteurisierten Eier durch Kontakt
mit Organismen in der Umgebung, durch Handhabung und durch andere
Mechanismen zu vermeiden, besteht in der Verpackung des Eis in einer undurchlässigen Folie
oder in einer anderen Verpackung vor einem Abkühlen. Beispiele für geeignete
Folien und Verpackungsmaterialien sind solche, die aus Polyethylenen
und Polyvinylchloriden hergestellt sind. Eine andere annehmbar Verpackung,
die verwendet werden kann, um eine Rekontamination zu verhindern,
umfaßt
Verbundfolien und gebrauchsfertige, für Nahrungsmittel zugelassene
Markenverpackung, zum Beispiel Cry-O-Vac®, Seal-A-Meal®,
und dgl.
-
Das
Ei kann in der Verpackung bzw. in der Packung bearbeitet werden
und die Packung kann nach der Bearbeitung aseptisch versiegelt werden,
allerdings vor einem Kühlen;
oder die Verpackung kann vor einem Pasteurisierungsverfahren versiegelt
werden, wobei nach diesem eine Abkühlung auf Umgebungs- oder Kühlschranktemperatur
folgt. Unter den Vorzügen
der Bearbeitung des Eis in der Verpackung ist der, daß während der
Schritte, die für
Abkühlung
oder Handhabung erforderlich sind, keine Rekontamination auftreten
kann. Die Verpackung von Eiern vor einer Bearbeitung, insbesondere
als Dutzend oder in anderen Einheiten, bietet viele andere Vorzüge, einschließlich der
Fähigkeit,
modifizierte Atmosphärengase,
zum Beispiel Kohlendioxid, Stickstoff und Gemische, als Verpackungsfüllstoffe
zu verwenden, um ein Verderben zu verhindern; ein Brechen während der
Bearbeitung zu verringern; die Handhabung, die Automatisierung der
Produktion und die Standardisierung der Eifeuchtigkeitslevel einfacher
zu machen und den Zusatz und die Diffusion von Verfahrenshilfsstoffen
wie organischen Säuerungsmitteln,
einschließlich
Zitronensäure,
Milchsäure,
Benzoesäure und
Ascorbinsäure,
um einige zu nennen, in das Ei zu erleichtern. Eier, die in Einzelverpackungen
bearbeitet wurden, können
in mehr oder weniger Standardeikartons gleiten gelassen werden,
während
Verpackungen, in denen Eier in Einheiten bearbeitet wurden, umhüllt werden
können
oder in Papphüllen
gelegt werden können, um
das verpackte Aussehen aufzuweisen, das üblicherweise vom Konsumenten
erwartet wird.
-
Packungen
bzw. Verpackungen können
mit Kohlendioxid, Stickstoff oder einem Kohlendioxid/Stickstoff-Gemisch
vor der Pasteurisierung oder nach der Pasteurisierung und vor dem
Kühlen
gefüllt
und dann versiegelt werden. Nach Abkühlen in der versiegelten Packung
wird das Gas durch die Poren in der Eischale und die Schalen- und
Vitellin-Membranen nach Innen gezogen, um im Inneren des Eis ein
stabilisierendes, eine Verschlechterung inhibierendes Gas bereitzustellen.
-
Eine
Lagerung bei akzeptabler erhöhter
Temperatur für
kurze Dauer kann verwendet werden, um Eier wirksam zu pasteurisieren.
Kritische Parameter für
eine solche Lagerungspasteurisierung sind Temperaturen von ca. 131
bis 135°F
(± 1°F) für etwa 42
Minuten bis 390 Minuten unter Verwendung von Wasser – z.B. in Form
eines Sprays – als
Wärmetransfermedium.
Sehr hohe Luftfeuchtigkeit, d.h. Luft mit einer relativen Feuchtigkeit > 85 %, kann auch als
Wärmeübertragungsmedium
verwendet werden, wobei die Verfahrenszeiten dann im Bereich von
etwa 50 Minuten bis 400 Minuten liegen. Eine Vorverpackung der Eier
vor Bearbeitung ist bei diesem Typ von Pasteurisierungsverfahren
infolge der vielen vorstehend genannten Vorteile bevorzugt.
-
Die
wichtigen Aufgaben, Merkmale und Vorzüge der Erfindung werden dem
Leser aus dem Vorstehenden und den beigefügten Ansprüchen und im Verlauf der folgenden
detaillierten Beschreibung und Diskussion in Verbindung mit den
beigefügten
Zeichnungen klar werden.
-
Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
ein Diagramm, das den ausgedehnten USDA-Volleis-Standard zur Pasteurisierung von Flüssigvolleiern
zeigt;
-
2 ist
ein Diagramm, das die Mindestbedingungen zeigt, die von der USDA
zur Pasteurisierung von Flüssigvolleiern
und anderer Flüssiggeflügeleiprodukte
empfohlen werden;
-
3 ist
ein bildlicher Querschnitt durch ein ganzes, ungekochtes Geflügelschalenei;
-
4 bis 8 sind
Diagramme, die die Temperaturen zeigen, die nach TPTs von 0 bis
120 Minuten in der Mitte von Schaleneiern, die in Wasserbädern mit
Temperaturen von 138°,
132°, 134°, 136° und 140°F behandelt
werden, erreicht werden;
-
9 und 10 sind
eine schematische Seitenansicht bzw. Draufsicht eines Systems, das
eingesetzt werden kann, um Geflügelschaleneier
in kleinen Chargen gemäß den Prinzipien
der vorliegenden Erfindung in einem Verfahren zu pasteurisieren;
-
11 ist
eine schematische Darstellung einer Vorrichtung, die verwendet werden
kann, um ganze Schaleneier mechanisch in Vibration zu versetzen,
die nach den Prinzipien der vorliegenden Erfindung zur Pasteurisierung
behandelt werden, um die Transferrate von Wärme in die Mitte der Eier zu
erhöhen
und in einigen Fällen
die Eier in ihren Schalen zu verquirlen;
-
12 ist
eine schematische Darstellung eines zweiten Systems zur Bearbeitung
von ganzen Schaleneiern zur verbesserten Nahrungsmittelsicherheit
gemäß den Prinzipien
der vorliegenden Erfindung; und
-
13 bis 17 sind
schematische Darstellungen von fünf
anderen Systemen zur Bearbeitung von ganzen Schaleneiern gemäß den Prinzipien
der vorliegenden Erfindung.
-
Detaillierte
Beschreibung der Erfindung
-
Was
die Figuren angeht, so zeigt 3 ein ganzes,
ungekochtes Geflügelei 20.
Von Außen
nach Innen umfaßt
das Ei 20: (1) eine Eischale 22; (2) äußere Membranen,
die an der Innenseite der Schale 22 befestigt sind, umfassen
eine Schalenmembran und eine Eimembran und werden gemeinsam durch
Bezugszeichen 24 identifiziert; (3) viskose Albumenschichten,
die zusammen als Eiweiß bezeichnet
werden und durch Bezugszeichen 26 identifiziert werden;
(4) ein flüssiges
Eigelb 28 und (5) die Vitellin-Membran 30, die
dünn ist und
relativ stark ist und das Eigelb 28 umgibt und einhüllt. Zusätzliche
Informationen über
die Struktur von Geflügeleikomponenten,
ihre Funktionen und Attribute werden in THE AVIAN EGG CHEMISTRY
AND BIOLOGY, Burley et al., John Wiley & Sons, Inc., New York, N.Y., 1989
gefunden.
-
Bisher
vorgeschlagene Zeit- und Temperatur-Pasteurisierungstechniken für Geflügeleier
konzentrieren sich fast ausschließlich auf die Zerstörung von
oberflächlichen
Infektionen an den äußeren und
inneren Oberflächen 32 und 34 der
Eischale 22. Eine Ausnahme wird im Funk-Patent Nr. 2,423,233
gefunden, das vorgibt, Zeit- und -Temperatur-Pasteurisierungsverfahren zu offenbaren,
die fähig
sind, Infektionen zu zerstören, die
im Eiweiß eines
Geflügeleis
vorliegen; das Dokument tut dies aber nicht. Bis heute wurden keine
Offenbarungen über
Zeit- und -Temperatur-Pasteurisierungsverfahren
gefunden, die fähig
sind, Infektionen im Eigelb eines Geflügeleis zu zerstören, geschweigedenn
solche genau in der Mitte 36 eines Eigelbs, wie es mit 28 in 3 gezeigt
ist. Alle bekannten Schalenei-Pasteurisierungsverfahren sind, wenn
sie auf ein Schalenei angewendet werden, das durch seine Masse hindurch
oder in erster Linie in seinem Eigelb infiziert ist, in der Tat: unzureichend,
um wirksame Mindeststandards, zum Beispiel solche, die für Flüssigeier
erstellt wurden, zu erfüllen; erreichen
nichts oder schaffen Bedingungen, die tatsächlich für die Erhöhung der Nahrungsmittelvergiftungsinfektionen,
die bereits im Schalenei vorliegen, förderlich sind und häufig sogar
optimal sind.
-
Infektionen
des Schaleneis können üblicherweise
gefunden werden: (1) konzentriert in oder in enger Nachbarschaft
zur Eischale/Eiweiß-Grenzfläche als
Resultat einer Wanderung durch die Poren der Schale und der äußeren Membranen;
(2) indigen und verstreut durch die Masse des Eis und (3) indigen,
aber konzentriert in der Mitte und in anderen Bereichen der Eigelbs.
Innewohnende Infektionen können
das Resultat sein von: transovarialer Infektion des Eigelbs, Kontamination
durch die Poren und allgemeiner Infektion. Obgleich es angebracht
ist, an Salmonellen zu denken, die fas symbiotisch mit Geflügelt- und
Eiprodukten zu sein scheinen, ist es wahrscheinlich auch wahr, daß Eier unter
gewissen Umständen
als reichhaltige Wirtsmedien für
infektiöse
Organismen aller Arten dienen.
-
Die
vorliegende Erfindung offenbart ein Verfahren zur Verbesserung der
Nahrungsmittelsicherheitsqualität
eines Geflügelschaleneis,
wobei das Verfahren die Schritte umfaßt: Förderung des Transfers von Wärme zum
Ei durch Erwärmen
des Eis bei einer ersten Temperatur, die oberhalb der Temperatur
liegt, bei der das Eiweiß koaguliert,
aber für
eine ausreichend kurze Zeitperiode zur Verhinderung einer signifikanten
Koagulation des Eiweißes;
und anschließendes
Erwärmen
des Eis bei einer zweiten niedrigeren Pasteurisierungstemperatur
von wenigstens 54,4°C
(130°F),
die unterhalb der Koagulationstemperatur des Eiweißes liegt,
für eine kurze
Zeit, die ausreichend ist, um Infektionen durch Mikroorganismen
in der Eimasse zu zerstören.
-
In
einer anderen Ausführungsform übersteigt
die erste Erwärmungstemperatur
76,7°C (170°F) nicht.
-
Wie
oben diskutiert wurde, müssen
zur Erfüllung
wenigstens der Mindeststandards zur Pasteurisierung, die von USDA
für Flüssigeier
empfohlen werden, und zur Beibehaltung oder Verbesserung des Frischeaussehens,
der Funktionalität
und organischer Eigenschaften, sehr spezifische Kombinationen aus
Zeiten und Temperaturen angewendet werden. Diese Zeit- und -Temperatur-Kombinationen
berücksichtigen
die kleinsten bis größten im
Handel verfügbaren
Eigrößen; Starttemperaturen
im Bereich von 40 bis 70°F;
eine unverpackte Bearbeitung ohne Verfahrenshilfsmittel oder Verstärkung wie
zum Beispiel durch "overshooting" und Flash-Temperieren;
und Wasser als Wärmeaustauschmedium.
Die Verfahrensparameter liegen vorzugsweise im Bereich von: (a)
einer Mindest-TPT von etwa 34 bis 52 Minuten bei 138,9°F ± 0,5°F bis (b)
etwa 75 bis 400 Minuten bei 130,3°F ± 0,4°F. Bevorzugte
Verfahrensparameter für
Schaleneier bei einer typischen Starttemperatur von 45°F sind:
-
-
In
vielen Fällen
wird die Anfangstemperatur der Eier, die behandelt werden, unter
der nominalen Kaltlagerungstemperatur von 40°F, über der nominalen Raumtemperatur
von 70°F
oder bei einem Level zwischen diesen zwei nominalen Temperaturen
liegen. Beispielsweise können
Kaltlagerungseier, die in einem Ladekai liegen, bei Frostwetter
eine Anfangsverfahrenstemperatur haben, die weniger als 40°F ist. In
solchen Fällen können die
Mindest-, Maximum- und Optimal-Verfahrenszeiten
aus dem oben angegebenen Temperatursatz extrapoliert werden, durch
Routinetests mit Proben geeigneter Größe abgeleitet werden oder durch
eine Kombination aus Extrapolation und Testschritten zur Bestimmung
der EqT-Zeit der Eier und der TPT, die erforderlich ist, um die
gewünschte
RPT bereitzustellen, abgeleitet werden.
-
Das
Halten eines Schaleneis unter ausgewählten Zeit- und Temperaturbedingungen,
wie sie oben angegeben sind, kann die USDA-Flüssigei-Pasteurisierungsmindeststandards
erreichen und kann eine signifikante Verringerung von Infektionen,
wenn nicht ihre gesamte Eliminierung, erreichen und noch ein für den Konsumenten
akzeptables Schalenei liefern.
-
Es
ist insgesamt praktisch, Eier durch die hierin offenbarten neuen
Techniken in Chargen zu bearbeiten und in der Praxis der vorliegenden
Erfindung kontinuierliche Techniken ähnlich denjenigen, die in der
Eiindustrie bereits in Verwendung sind, zu verwenden; z.B. kontinuierliche
Eiwaschmaschinen, die Hunderte bis Tausende von Eiern pro Tag waschen
können.
In solchen Anwendungen ist es im allgemeinen nicht durchführbar, Verfahrenstemperaturen
auf kleine Bruchteile eines Grads zu kontrollieren. Außer für Verfahrensschritte mit
sehr kurzer Dauer sind daher Temperaturen von weniger als 139,5°F praktikablere
Pasteurisierungstemperaturen.
-
Auf
jeden Fall ist es essentiell, daß die Pasteurisierungsverfahrenszeit
und -temperatur so sind, daß das
Schalenei durch seine Masse, einschließlich der Mitte des Eigelbs
und anderer innerer Teile des Eis, eine Pasteurisierungstemperatur
erreicht und für
eine RPT gleich wenigstens dem Minimum gemäß USDA, die für Flüssigeier
ungeachtet der Größe, Vorverfahrenstemperatur,
Frische, Schalendicke oder eines anderen Merkmals des Eis oder des
Wärmetransfermediums,
in welchem das Ei behandelt wird oder des Verfahrens, durch welches
das Ei behandelt wird, bei einer Pasteurisierungstemperatur gehalten
wird.
-
Die
Eier können
entsprechend den Prinzipien der vorliegenden Erfindung in einem
beliebigen Gas, einer beliebigen Flüssigkeit oder einem beliebigen
Fluid, einem Wärmetransfermedium
mit Lebensmittelqualität, einschließlich Luft,
anderer Gase wie zum Beispiel die oben diskutierten, Öl, ein Glykol
oder Wasser behandelt oder bearbeitet werden.
-
In
solchen Tests, die in den Beispielen beschrieben werden, die noch
folgen, werden Zählungen
von Infektionen mit aeroben Zählplatten
PETRIFILM® unter
Verwendung des Protokolls, das in der PETRIFILM®-Anleitung
beschrieben ist, mit einem Millipore®-Probennehmer
unter Verwendung des Protokolls, das in den Anleitungen zur Verwendung
dieses Produkts beschrieben ist, oder mit einer entsprechenden Vorrichtung und
einem entsprechenden Protokoll durchgeführt.
-
Die
Anlage für
die Tests, die in der Masse der Beispiele beschrieben werden, ist
schematisch in 9 und 10 dargestellt.
Sie enthält
ein Blue M MAGNAWHIRL-Präzisions-Wasserbad 38 mit
Kontrollen (nicht gezeigt), die es erlauben, die Temperatur des
Bades einzustellen. Eine Charge 40 an Eiern, die zu bearbeiten ist,
wurde in den Wasserkörper 41 gegeben,
der den Tank 42 der Blue M-Apparatur füllt, obgleich typischerweise
nicht immer in Chargen, die wie in 10 gezeigt
angeordnet sind. Eine leichte (Laminarströmungs-)Zirkulation des Wassers 41 im
Tank 42 wurde verwendet, um Temperaturgradienten zu eliminieren
und dadurch sicherzustellen, daß alle
Eier im Körper
des Pasteurisierungswassers in derselben einheitlichen Weise erwärmt wurden.
-
Die
Temperatur in der Mitte des Eigelbs des Eis 46 in der Mitte
der Charge 40 wurde mit einem Wärmefühler, Typ K, 48 in
der Mitte des Eigelbs gemessen. Ein Referenzwärmefühler 50, der in den
Wasserkörper 41 im
Tank 42 gelegt war, wurde verwendet, um die Temperatur
des Pasteurisierungsmediums zu messen. Wegen der Einheitlichkeit
der Pasteurisierungsbedingungen wurde angenommen, daß die Temperaturen
in der Mitte des Eigelbs bei den restlichen Eiern in der Charge 40 dieselben
waren wie die mit dem Wärmefühler 48 gemessene
Temperatur.
-
Der
Wärmefühler 48 wurde
durch Durchstechen der Schale, der äußeren Membranen und der Vitellin-Membran
(oder Eigelbsack) von Ei 46 mit einer hyperdermen Nadel installiert.
Der Wärmefühler 48 wurde dann
eingeführt,
wobei sein Vordringen durch einen beleuchteten Schlitz beobachtet
wurde, der es erlaubte, daß die
Insertion in das Ei genau dann gestoppt wurde, wenn die Temperaturfühlerspitze
die Mitte des Eigelbs erreichte. Dann wurde Epoxyharz auf die Schale
des Eis aufgetragen, um den Durchstich in der Schale zu versiegeln
und den Thermofühler 48 an
seiner Stelle zu fixieren.
-
Die
Temperatur in der Mitte des Eigelbs von Ei 46 und die Badtemperatur
wurden kontinuierlich überwacht,
wobei ein Personal Computer 52, der mit Quick Log PC-Software,
geliefert von Strawberry Tree of Sunnyvale, Kalifornien lief, und
Tegam K, J&T,
Einzelinput-Thermometer 54 und 56 verwendet wurden.
-
In
vielen der Tests, die in den Beispielen beschrieben sind, wurden
die Eier mit einem infektiösen
Organismus beimpft. Die Zahl an Organismen, die in dem Beispiel
angegeben ist, ist die Zahl pro Gramm Eigewicht.
-
Die
in den Beispielen I-IX und XI-XVIII offenbarten Gegenstände liegen
außerhalb
des Rahmens der Ansprüche.
-
Beispiel I
-
Ein
beliebiges Schalenei, das einem Funk-Devitalisierungsverfahren unterworfen
wird, hat anfangs eine Umgebungstemperatur, die typischerweise im
Bereich von etwa 45 bis 55°F
liegt. Die bevorzugten TPTs und Temperaturen nach Funk (5 bis 10
Minuten bei 138°F
und 130°F
für 20
bis 40 Minuten) können
im Eigelb eines infizierten Eis keine RPT bereitstellen, wie es
durch die folgenden Tests bewiesen wird.
-
Test 1
-
- Bevorzugte TPT/Temperatur nach Funk: 138°F, 5 bis 10 Minuten.
-
verfahren:
-
Schaleneier
wurden bei der von Funk bevorzugten TPT und Temperatur pasteurisiert.
Die Eier hatten eine durchschnittliche Größe von 60 g und hatten eine
unangemessen hohe Vorverfahrenstemperatur von 70°F. Sie wurden in dem Blue M-Präzisions-Wasserbad
bearbeitet, wobei das Wasser unter laminaren Strömungsbedingungen bewegt wurde,
um ein gleichmäßiges Erwärmen bereitzustellen
(ein günstiges Äquivalent zu
Funks "Drehung").
-
Resultate:
-
Nach
5 Minuten war eine Eigelbmitteltemperatur von nur etwa 93°F erreicht
(siehe 4). Dies ist nahezu die optimale Wachstumstemperatur
für die
meisten Salmonella sp. (98,6°F).
-
Nach
10 Minuten erreichte das Eigelb für einen Augenblick eine Temperatur
von etwa 125°F,
was noch in dem Temperaturbereich liegt, in dem Mikroorganismen
aktiv wachsen.
-
Kommentare:
-
Wenn
das Eigelb, das in dieser Weise behandelt wird, zum Beispiel mit
S. enteritidis infiziert ist, wird eine solche Behandlung tatsächlich eine
Behandlung des infizierten Eis auf aktive Infektionswachstumsbedingungen
darstellen (>-70 bis <-120°F), einschließlich einer
Behandlung bei optimalen Wachstumsbedingungen (>-95 bis <-105°F), wobei
absolut keine Behandlung bei wirksamen Abtötungsbedingungen (>-129 bis 160°F für wenigstens
3,0 Minuten) erfolgt.
-
Schlußfolgerung:
-
Eier,
die entsprechend den bevorzugten TPT/Temperaturbedingungen von Funk
bearbeitet wurden, können
nur in einer erhöhten
Schwere von Nahrungsmittelvergiftungsinfektionen, ausgenommen oberflächliche,
resultieren.
-
Test 2
-
- Bevorzugte TPT/Temperatur nach Funk 130°F, 20 bis 40 Minuten.
-
Verfahren:
-
Dasselbe
Verfahren wie in Test 1, ausgenommen daß die Eier unter der günstigsten
von allen möglichen
Funk-TPT/Temperatur-Kombinationen
-- 130°F
für 40
Minuten -behandelt wurden.
-
Resultate:
-
Ausgehend
von der sehr günstigen,
aber unpassenden hohen Ausgangstemperatur von 70°F erreichte die Mitte des Eigelbs
eine Temperatur von nur 130°F
(nach ca. 36 Minuten). Das heißt,
es dauert 36 Minuten, um EqT zu erreichen und RPT zu initiieren.
-
Bemerkungen:
-
Dies
bedeutet eine RPT von nur vier Minuten bevor das von Funk empfohlene
Maximum von 40 Minuten TPT erreicht ist. Die RPT von 4 Minuten bei
130°F ist
nicht ganz lang genug um das Ei zu einem Level zu pasteurisieren,
der höchstens
den minimalen USDA-Flüssigeistandards
entspricht.
-
Selbst
bei einer Bearbeitungstemperatur von 138°F erfordert ein Ei eine Anfangstemperatur
in seiner Masse, die wirksam ist, um infektiöse Mikroorganismen zu zerstören, von
etwa 129 bis 130°F
nach nur 36 bis 37 Minuten. Nach weiteren x Minuten (die Gesamt-RPT)
kann der Durchschnitt aller Temperaturen über die RPT mit dem erweiterten
Diagramm von 2 verglichen werden, um zu bestimmen,
ob Mindestverfahrenswerte erfüllt
wurden. Eine Gesamt-RPT von 4 Minuten ist selbst bei 138°F nicht ganz
lang genug, um das Ei zu einem Level zu pasteurisieren, der dem
Mindest-USDA-Flüssigeistandard
entspricht.
-
Wenn
die Mitte des Eigelbs 130°F
in der 36. Minute und 132°F
in der 40. Minute erreicht, wäre
zusätzliche
Zeit-bei-Temperatur
erforderlich, damit ein Zeit-bei-Temperatur-Äquivalent
der Mindest-USDA-Standards, die im USDA-Diagramm gezeigt sind, erreicht
wird.
-
Eine
wenigstens 50 % höhere
RPT von 6 Minuten ist bei einer Pasteurisierungstemperatur von 138°F erforderlich,
um die Zerstörung
von infektiösen
Organismen in der Masse des Eis zu erreichen. Eine weitaus längere Zeit
wäre erforderlich,
wenn die Temperatur, bei der das Ei erwärmt wird, nur 130°F ist.
-
Eine
Ignorierung der bevorzugten TPT/Temperatur-Kombinationen von Funk
und Durchsehen einer Vielzahl von möglichen Permutationen anderer
möglicherer
Funk TPT/Temperatur-Kombinationen
führt zu
der unvermeidlichen Schlußfolgerung,
daß die
wirksamsten wahrscheinlichen Selektionen durch deutliche Grenzen
es nicht schaffen sinnvolle RPT für die Erfüllung des Mindest-USDA-Standards
zu erreichen. Die vielen anderen möglichen Kombinationen von 5
bis 40 Minuten bei einer Temperatur im Bereich von 110 bis 140°F in einer
Mehrheit von Fällen
kann einen infektiösen
Zustand in einem Ei nur verschlimmern.
-
Tests 3-6
-
Der
Test wurde unter Verwendung von Wasserbadtemperaturen von 132°F, 134°F, 136°F und 140°F wiederholt.
Bei den ersten drei dieser Tests erreichte die Mitte des Eigelbs
niemals das 130°F-Minimum,
das erforderlich ist, um eine RPT zu erreichen, die über dem
Funk-Maximum von 40 Minuten TPT liegt (siehe 5, 6, 7 und 8).
-
Bemerkungens:
-
Der
sechste Test – 140°F Badtemperatur – bestätigte, daß Eier bei
einer Temperatur von 140°F
oder höher
nicht durch "Zeit-bei-Temperatur" behandelt werden
können,
sondern für
die geeignete RPT bei einer Temperatur unter 140°F behandelt werden müssen. Während das
Ei die Anfangs-RPT bei 21 Minuten TPT erreichte, wurde es bei einer
TPT von 25 Minuten oder nach einer RPT von nur 4 Minuten bei einer
durchschnittlichen Temperatur zwischen 130 und 133°F in der
Eigelbmitte gekocht. Das Eiweiß der
bei dieser Temperatur behandelten Eier war trüb, sogar bevor die wirksame
Mindest-EqT von 130°F
erreicht wurde, und die Eier wurden nur wenige Minuten nach dem
Minimum 130°F
gekocht. EqT wurde erreicht (siehe 8). Eine
Trübung bzw.
Kochen erfolgte bei einer TPT von ca. 8 und 24 Minuten, beide weit
kürzer
als das Maximum von 40 Minuten für
TPT, die die Offenbarung des Funk-Patents umfaßt.
-
Umgekehrt
ist die TPT von 5 Minuten, die von Funk als zufriedenstellend angenommen
wird, ebenfalls unwirksam. In keinem der Tests (132-140°F, 4-8)
erreichte die Mitte des Eigelbs die Mindesttemperatur von 130°F, die für eine Mikroorganismuszerstörung bei
der von Funk spezifizierten 5 Minuten TPT verlangt wird.
-
Man
kann nur den Schluß ziehen,
daß Funk
dem Fachmann die Zeit- und -Temperatur-Kombinationen klarlegt, die
erforderlich sind, um Schaleneier zu einem Level zu pasteurisieren,
der für
die Nahrungsmittelsicherheit erforderlich ist; das heißt auf den
Mindestlevel, der von der USDA für
Flüssigvolleier
empfohlen wird.
-
Beispiel II
-
Zwei
Dutzend frische Schaleneiner mit 40°F (4,4°C) wurden in ein Wasserbad mit
2 Gallonen, das temperaturkontrolliert wurde und auf 134,6°F (57°C) vorerwärmt war,
gegeben.
-
Zwei
Dutzend frische Schaleneier mit 40°F (4,4°C) wurden in ein Bad mit 2 Gallonen,
dessen Temperatur kontrolliert wurde, und das mit Erdnußöl gefüllt war,
gegeben. Die Temperatur des Bades wurde auf 134,6°F (57°C) voreingestellt.
-
In
5 Minuten-Intervallen wurden Eier mit einem Stielthermometer durchgestochen,
während
sie noch im Bad waren, um die Temperatur in der Mitte des Eis zu
bestimmen. Nach 5 Minuten war die Temperatur in der Mitte des Eigelbs
der Eier in dem Bad im Durchschnitt noch nur 40°F (4,4°C). Nach 10 Minuten war die Temperatur
der Eier aus dem Bad im Schnitt 47°F (8,33°C). Der 15 Minuten-Mittelwert
für beiden
Chargen war 67°F
(19,44°C).
Nach 20 Minuten war die Durchschnittstemperatur 82°F (27,78°C). Nach
25 Minuten war sie 98°F
(36,67 °C).
Nach 30 Minuten war der Durchschnitt 113°F (44,99°C). Nach 35 Minuten war die
Durchschnittstemperatur 121°F
(49,44°C).
Nach 40 Minuten war der Durchschnitt 129°F (53,89°C). Nach 45 Minuten war die
Durchschnittstemperatur 134°F
(56,67 °C).
-
Die
Zieltemperatur in der Mitte der Eier von 129,9°F (54,4°C) wurde in einer Zeit zwischen
40 und 45 Minuten erreicht. Die Eier, die für diesen Zeitraum gehalten
wurden, zeigten keine Anzeichen für eine Okklusion des Eiweiß. In der
Tat hatte sich das Eiweiß verdickt,
was das Ei frischer aussehen läßt.
-
Das
Phänomen
der Eiweißverdickung
ohne Okklusion hielt an, bis etwa 1,5 Stunden vergangen waren, wobei
bei dieser Zeit eine sehr leichte, aber erkennbare Okklusion des
Eiweißes
auftrat. Das Aussehen des Eis war sehr ähnlich dem eines frischgelegten
Eis, das ein irgendwie leicht okkludiertes Eiweiß hat.
-
Das
Konzentrieren des Eiweiß um
das Eigelb und das Verschwinden eines dünnlaufenden Eiweißes hielt
bis zu 1,75 Stunden an, wonach das Ei deutlicher okkludiert wurde.
-
Eier,
die für
1,5 Stunden bei 134,6°F
(57°C) gehalten
worden waren, entsprachen Schaleneiern, die für 1,25 Stunden bei 139°F (59,4°C) gehalten
worden waren. Die rohen Eier wurden durch eine Gruppe auf Aussehen
getestet und wurden dann durch Braten, Verquirlen und Pochieren
zubereitet und im Vergleich zu Kontrollen auf Geschmack getestet.
Es wurden keine deutlichen Unterschiede detektiert.
-
Beispiel III
-
Schaleneier
für diesen
Test wurden nach offensichtlichem Oberflächenschmutz ausgewählt; d.h.
Fäkalien,
Blutstreifen, Flecken, Anhaften von Federn und dgl. 18 Eier mittlerer
Größe, die
aus mehreren Tausend ausgewählt
worden waren, wurden in einer 0,005%igen Chlor-Wasser-Lösung gespült. Die
Eier wurden in ein Wasserbad, das auf 139°F (59,4°C) eingestellt war, eingetaucht.
Alle 5 Minuten wurde die Schale eines Eis, während es noch im Wasserbad
war, durchstochen und ein Thermometer wurde in die Mitte des Eigelbs
eingesetzt. Das Ei wurde dann entfernt, die Schale wurde gebrochen
und das Ei wurde zur Untersuchung und zur Herstellung von Kulturproben
in eine Petrischale getropft.
-
Die
Resultate nach Kultivieren für
die angegebene Zahl von Stunden sind in Tabelle 3 angegeben.
-
-
Beispiel IV
-
Eier
mit mittlerer und hoher Qualität,
die entweder bei Raumtemperatur (70°F) oder bei 45°F für 12 Stunden
gelagert worden waren, wurden mit Salmonella typhimurium-Bakterien
(106/g) entweder zwischen der Schale und
die äußeren Membranen
(außen)
oder direkt in das Eigelb (innen) beimpft.
-
Die
beimpften bzw. inokulierten Eier wurden in ein Wasserbad, das bei
unterschiedlichen Zeiten mit 134, 136 und 138°F (± 0,3°F) betrieben wurde, gelegt.
10 Eier, die jede Kombination von variablen (Ausgangstemperatur,
Eigröße und Pasteurisierungsverfahrenstemperatur)
darstellen, wurden in 2 Minuten-Intervallen, beginnend nach Anfangserwärmen für 38 Minuten
und fortlaufend für
50 Minuten entfernt. Dies stellte 38, 40, 42, 44, 46, 48 oder 50
Minuten Gesamterwärmen
(TPT) dar. Diese als Proben genommenen Eier wurden auf Raumtemperatur
abgekühlt
und analysiert.
-
Für jede Kombination
an Variablen, die oben beschrieben wurden (Eigröße, Eilagerungstemperatur, Erwärmungszeit
und Erwärmungstemperatur)
wurden weitere 10 nicht-beimpfte Eier, die bei denselben Temperaturen
und für
dieselben TPTs behandelt worden waren, zur Funktionalitätsbeurteilung
verwendet. Nach Erwärmen/Abkühlen wurden
diese Eier aufgeschlagen und Eigelb/Eiweiß-Farbe, Schlagbarkeit des
Eiweißes und
Emulgierungsvermögen
des Eigelbs wurden beurteilt. Eier derselben Größe und mit derselben Lagerungstemperatur
dienten als Kontrollen.
-
Die
Salmonellen-Abtötungsresultate
sind in Tabelle 4 unten gezeigt.
-
-
-
Selbst
im schlechtesten Fall (großes
Ei, 45°F
Anfangstemperatur, Eigelbbeimpfung) wurde mit 46 Minuten TPT bei
138°F eine
100%ige Bakterienabtötung
erhalten; und eine zufriedenstellende Abtötung wurde in allen Tests erhalten,
in denen die Eier zu Level bearbeitet wurden, die den Mindest-USDA-Standards für Flüssigvolleier
entsprechen oder diese übertreffen.
-
In
keinem der Eier, die in dieser Studie beurteilt wurden, wurde eine
Eiweißabtrennung
oder -Koagulation festgestellt. Selbst die längste Erwärmungszeit (50 min) produzierte
keine nachteiligen Resultate. Außerdem wurden keine Veränderungen
bei der Farbe des Eiweißes
und des Eigelbs beobachtet. Ähnlich
waren die Schlagbarkeit des Eiweißes und die Eigelbemulsionsstabilität nicht
signifikant anders als in den nicht-erwärmten bearbeiteten Kontrollen.
-
Beispiel V
-
Für jeden
Test wurden 12 Schaleneier bei einer Anfangstemperatur in der Mitte
des Eigelbs von 50 ± 1,5°F und mit
unterschiedlicher Größe von 54
bis 67 g in das Blue M MAGNAWHIRL-Präzisions-Wasserbad gelegt. Die
Eier wurden durch einen hypodermen Wärmefühler, Typ K. der mit einem
Tegam K, J&T,
Einzelinput-TC-Thermometer verbunden war, überwacht. Die Resultate waren
wie folgt:
-
-
Die
Größe und Temperatur
eines Eis, das in ein Pasteurisierungsmedium eintritt, sind bedeutende
Determinanten von EqT und TPT. Als Regel für höchste Nahrungsmittelsicherheit
gilt, je niedriger die Temperatur ist, bei der Ei gehalten wird
(bis zu etwa 38°F
herunter), desto besser. Bei Temperaturen unter etwa 45°F ist die
Wachstumsaktivität
von Schaleneiinfektionen sehr niedrig, wenn nicht statisch. Eine
signifikante Haltezeitvorpasteurisierung bei über 55°F ist unerwünscht, da ab diesem Punkt das
aktive Wachstum von infektiösen Organismen
wesentlich sein kann. Tatsächlich
sollten alle Schaleneier, die pasteurisiert werden sollen, bei einer
Temperatur von unter 50°F
sein. Weniger als 45°F
ist bevorzugt.
-
Beispiel VI
-
Ein
Brechen bzw. Reißen
infolge eines Anfangsverfahrenstemeperaturschocks kann ein signifikanter Faktor
sein. Üblicherweise
gilt, je niedriger die Ausgangszeitemperatur ist, desto häufiger erfolgt
ein Brechen. Brechen bzw. Reißen
kann verringertem werden, indem Schaleneier temperiert werden, bevor
sie auf die Pasteurisierungstemperatur erwärmt werden. Ein Temperieren
wird durch Anwendung wenigstens eines zwischengeschalteten, schnellen
ansteigenden Wärmebehandlungsschritts
erreicht werden und wird unten im Detail beschrieben.
-
Vierundsechzig
(64) gekühlte
frische Eier (48 h alt) wurden mit 109 Mikroorganismen pro Gramm
Salmonella typhimurium in destilliertem Wasser durch Durchstechen
der Schale mit einer Mikropoint 0,3 cm3-Spritze
beimpft. Sechzehn (16) mittlere und 16 große Eier wurden eingestochen
und ihnen wurden 0,2 cm und 16 große Eier wurden eingestochen
und ihnen wurden 0,2 cm3 einer Kultur unmittelbar
unter die Schale und die Außenmembranen
injiziert. Sechzehn mittlere und 16 große Eier wurde entsprechend
durch Durchstechen durch die Vitellin-Membran zu der proximalen Mittel des
Eigelbs beimpft, was visuell beurteilt wurde, indem das Ei durch
eine beleuchtete Öffnung
betrachtet wurde. Jedes durchgestochene Loch wurde mit einem Klecks
aus heißem
Harz gefüllt,
das dann für
5 Minuten abkühlen
gelassen wurde. Die Eier wurden dann in zwei Gruppen mit je 32 aufgeteilt,
wobei jede 16 Eier mit 54 ± 1
g und 16 Eier mit 68 ± 1
g umfaßte,
und zwar mit acht Eiern von jeder Größe, bei denen die Schale beimpft
worden war, und wobei die anderen acht im Eigelb beimpft worden
waren.
-
Die
Eier wurden in getrennte, genau temperaturkontrollierte Wasserbäder gelegt,
wobei ein auf 45°F eingestellt
war und das andere 65°F
eingestellt war. Nach Ablauf von 60 Minuten wurden 4 Eier mit 54
g und 4 Eier mit 68 g aus jedem Wasserbad mit einem hypodermen Wärmefühler, Typ
K, durchstochen und die Temperatur in der Mittel des Eigelbs wurde
gemessen. Wie in der Mitte des Eigelbs gemessen wurde, hatten alle Eier
mit einer Schwankung von 1°F
die Badtemperatur; d.h., vier Eier hatten etwa 45°F und 4 etwa
70°F. Proben,
die aus den Durchstechpunkten an der inneren Schale und in der Mitte
des Eigelbs entnommen wurden, wurden kultiviert. Die Resultate waren:
durchschnittliche Salmonellen für
alle Eier war 10R/g, wobei der Bereich von
105 bis 109 Mikroorganismen pro Gramm liegt.
-
Inokulierte
bzw. beimpfte Eier, die die zwei Gruppen ausmachen, wurden jeweils
in Wasserbäder
gelegt, die bei 136 ± 0,5°F und bei
138° ± 0,5°F betrieben
wurden. Nach 35 Minuten Verweilzeit im Bad wurde eine Probe aus
vier Eiern entfernt und in einem Wasserbad, das auf 40°F eingestellt
war, für
15 Minuten gekühlt.
Jede Probe bestand aus 54 g-Eiern
mit Anfangstemperaturen von 45 und 65°F und 68 g-Eiern mit denselben
Anfangstemperaturen.
-
Dieses
Probenahmeverfahren wurde in 2 Minuten-Intervallen wiederholt, d.h.
nach 37, 39, 41, 43, 45, 47 und 49 Minuten TPT. Alle Eier wurden
auf Salmonellen analysiert.
-
Die
restlichen 8 Eier wurden herausgenommen und in einem Wasserbad mit
40°F gekühlt. Diese
wurden gegen 8 unbehandelte Eier mit vergleichbarem Alter und vergleichbaren
Größe auf Aussehen,
Schlagfähigkeit,
Eigelbemulgierung und Backen (Standardrührkuchen) in einem Äquivalentstest
getestet.
-
Die
Resultate dieser Tests sind in den folgenden Tabellen angegeben.
-
Tabelle 6
-
- Anfangstemperatur = 45°F
- Verfahrenstemperatur = 136 ± 0,5°F
-
Verringerung
der Salmonellenpopulation (Prozent)
-
Tabelle 7
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- Anfangstemperatur = 65°F
- Verfahrenstemperatur = 136 ± 0,5°F
-
Verringerung
der Salmonellenpopulation (Prozent)
-
Tabelle 8
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- Anfangstemperatur = 45°F
- Verfahrenstemperatur = 138 ± 0,5°F
-
Verringerung
der Salmonellenpopulation (Prozent)
-
Tabelle 9
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- Anfangstemperatur = 65°F
- Verfahrenstemperatur = 138 ± 0,5°F
-
Verringerung
der Salmonellenpopulation (Prozent)
-
Selbst
im schlimmsten Fall (großes
Ei, 45°F
Anfangstemperatur, Eigelbinokulation) wurde mit einer TPT von 45
Minuten bei einer Pasteurisierungstemperatur von 138°F eine 100%ige
Abtötung
erreicht, und eine zufriedenstellende Abtötung wurde nach einer TPT von
etwa 41 Minuten erreicht. Bei etwa 5 bis 10 % der kleineren Eier
mit einer Anfangstemperatur von 65°F wurde ein geringfügiges Kochen
beim Eiweiß festgestellt, wenn
die Eier für
49 Minuten bei einer Temperatur von 138 ± 0,5°F behandelt worden waren. Kein Kochen
wurde bei einem der anderen getesteten Eier beobachtet. Es wurden
keine Veränderungen
bei der Farbe des Eiweiß oder
Eigelb beobachtet. Die Schlagfähigkeit
des Eiweißes
und die Emulsionsstabilität
des Eigelbs unterschieden sich nicht signifikant von denen der unbehandelten
Kontrollen. Bisquittkuchen, die in Übereinstimmung mit den National
Egg Board recommendations aus behandelten Eiern in allen vier Eigröße/Anfangstemperatur-Kategorien
gebacken worden waren, entsprachen denen, die aus den Kontrollen
gebacken worden waren.
-
Das
Gesamtaussehen nach Frische war äquivalent
dem von frischgelegten Eiern. Es gab eine wahrnehmbare Vergrößerung des
Eigelbs der Eier in der 65°F-Starttemperaturgruppe,
die für
mehr als 45 Minuten behandelt worden war, allerdings nur wenn die
behandelten Eier nah mit den Kontrollen verglichen wurden. Das Eigelb
von Eiern, die für
TPTs von über
45 Minuten behandelt worden waren, schienen leichter zu brechen als
die Kontrollen, wenn die Eier an einer harten Oberfläche geklopft
wurden. Zusätzliche
Tests, in denen behandelte Eier für längere Zeiträume (über 24 Stunden bei 42°F) abgeschreckt
wurden, zeigten, daß dieses
verlängerte
Abschrecken die Bruchfestigkeit des Eigelbs der behandelten Eier
zu einem Bruchlevel, der etwa gleich dem von normalem Eigelb war,
wieder herstellte.
-
Alle
behandelten Eier wiesen Haugh-Werte (Eiweißdicke; Industriestandard zur
Messung der Frische eines Schaleneis) auf, die äquivalent denen von Kontrollen
und einigen Fällen
deutlich über
diesen lagen. Fast 50 % der Eier, die für 47 Minuten behandelt worden
waren (solche mit 54 und 68 g, entweder ab einer Anfangstemperatur
von 45°F
oder 65°F
behandelt) wiesen im Eiweiß eine
gewisse Trübe
auf. Der beobachtete Trübungstyp
ist visuell von dem von Eiern, die sehr frisch sind oder die teilweise
vor signifikanter Koagulation oder Verlust von SLP (lösliches
Lipidprotein) partiell okludiert werden, visuell nicht zu unterscheiden.
SLP ist ein Maß für die Koagulation
(siehe das oben genannte Patent Nr. 4,957,759 von Swartzel et al.).
-
Eine
Vibration der Eier, die behandelt werden, durch Schütteln oder
mit Ultraschallenergie oder Kavitation ist eine andere optionale
Technik, die oft angewendet werden kann, um die Bearbeitung der
Eier gemäß den Prinzipien
der vorliegenden Erfindung vorteilhaft zu nutzen. Eine Vibration
begünstigt
den Transfer von Wärme
zu den inneren Teilen des Eis, macht das Pasteurisierungsverfahren
effizienter und stellt eine optionale Abtötung von Infektionen, die vorliegen
können,
sicher, und zwar ungeachtet des Teils des Eis, in dem die Infektion
lokalisiert werden kann.
-
Die
Vorzüge
einer Anwendung von Vibration wurden in den Tests bewiesen, die
in den folgenden Beispielen beschrieben werden.
-
Beispiel VII
-
Kontrolle:
120 Schaleneier mittlerer Größe mit 52
g mit 70°F
wurden bei 138°F
im Blue M-Wasserbad pasteurisiert. Temperaturen wurden in der Eigelbmittel
mit einem Typ Khypodermen Thermofühler in Intervallen während einer
TPT von 37 Minuten gemessen.
- A, behandelt:
dieselben als Kontrolle, außer
daß die
Eier auf eine sich hin- und herbewegende Schüttlerplattform gelegt wurden,
welche am Boden des 138°F-Wasserbads
lokalisiert war. Die Plattform wurde mit einer Ganghöhe von 1/2
und mit einer Frequenz von 60 bis 75 Zyklen pro Minute hin- und
herbewegt.
- B, behandelt: 120 Eier mittlerer Größe mit einer Anfangstemperatur
von 70°F
wurden in Chargen von 12 pro Test (10 Tests) in einem Branson-Typ
D-Ultraschall- Präzisionswasserbad,
das auf Leistungslevel 4 mit Wasser mit einer Temperatur von 138°F eingestellt
war, behandelt.
-
Die
Temperaturen der Eigelbmitte der Eier bei den angegebenen Probeentnahmeintervallen
sind in der folgenden Tabelle angegeben.
-
-
Die
tabularisch angegebenen Resultate zeigen klar, daß die Erwärmungsgeschwindigkeit
eines Schaleneis deutlich erhöht
werden kann, indem das Ei einer Vibration unterworfen wird. Dies
drückt
sich in einem schnelleren Erreichen der EqT mit einer daraus folgenden
Verküzrung
der TPT und einer gleichzeitigen Verringerung der Verfahrenskosten
aus.
-
Ein
Vergleich der EqT von Eiern, die Ultraschallvibration unterzogen
wurden, mit Kontrollen, die identisch (ausgenommen der Ultraschallvibration)
bei 136°F
für 44
Minuten unterzogen wurden, zeigte, daß eine durchschnittliche 5-
bis 8%ige Erhöhung
der Wärmeübertragungseffizienz
bei mittlerer Leistungseinstellung des Branson Ultrasonic-Cleaners
erhalten wurde. Der Bereich der Verbesserung bei der Wärmeübertragungseffizienz
reicht von 3 % bis zu einer Höhe
von 15 %.
-
Tests
mit Eiern aus derselben Charge, die mit Salmonella typhimurium in
einer Konzentration von 108 Mikroorganismen pro Gramm inoikuliert
worden waren, zeigten eine verstärkte
Reduktion der Infektion im Vergleich zu Eiern, die unter denselben
Bedingungen für
dieselze Zeit pasteurisiert worden waren, d.h. 138°F für 41 Minuten,
wenn Ultraschallenergie, die bei denselben Einstellungen erzeugt
wurde, und auch wenn mechanische Vibration angewendet wurde. Der
Durchschnitt war eine etwas 14 % höhere Verringerung bei der TPT, die
zur Zerstörung
der Infektion bei einer gegebenen Pasteurisierungs-Verfahrenstemperatur
erforderlich war (das auch in eine niedrigere Temperatur für eine gegebene
TPT umgesetzt werden kann). Die Erhöhung der Infektionsverringerung
reichte von etwa 5 % bis 20 % für
dieselben TPTs bei denselben Verfahrenstemperaturen.
-
Beispiel VIII
-
Eine
bedeutende Entdeckung, die aus der Zeit-bei-Temperatur-Pasteurisierung von
Schaleneiern mit mechanischer Vibration resultiert, ist die, daß Schaleneier
durch Anwendung der Vibrationstechnik im Inneren der Schale verquirlt
werden können.
Diese Tests verwenden einen einstellbaren, sich hin- und herbewegenden Kolbenschüttler; ein
einstellbares, Orbital-Teströhrchen-Mischbett
und die Branson-Ultraschallapparatur.
Die Ultraschallenergie erzeugte keine in der Schale verquirlten
Eier; die äußeren Membranen
solcher Eier blieben intakt. In allen Tests, die mechanische Vibration
nutzen, wurde gefunden, daß Schaleneier
in der Schale über einen
weiten Bereich von Frequenzen, Amplituden und Verfahrenszeiten verquirlt
werden können.
Ein Erwärmen der
Eier reduzierte den Zeitbedarf für
eine mechanische Vibration unter Verquirlen der Eier in der Schale deutlich.
-
Die
vorstehend angeführten
Feststellungen wurden durch Tests bestätigt, in denen 3 Dutzend Schaleneier
bei 139°F
für 50
Minuten in einem Wasserbad in der Blue M-Apparatur pasteurisiert
wurden.
-
Nach
Entfernung aus dem Bad und während
sie sich noch warm anfühlten,
wurden die Eier in einen Orbitalschüttler geladen und durch elastische
Rückhalteelemente
an den Schüttlerarmen
befestigt, wie es in 11 schematisch gezeigt ist.
Der Schüttler
wird durch Bezugszeichen 60 identifiziert, die vier Arme
werden durch Bezugszeichen 62a-d identifiziert, die Eier
werden durch Bezugszeichen 64a-d identifiziert und die
elastischen Zurückhalteelemente
werden durch die Bezugszeichen 66a-d identifiziert. Die
Schüttlerarme
oszillierten über
eine einstellbare Distanz oder Amplitude, die durch Bogen 68 über eine
Achse 70 identifiziert ist. Die Amplitude wurde über einen
Bereich von 1/32 in bis 5/8 in und die Frequenz über einen Bereich von 50 bis
500 cps verändert.
-
Bei Öffnung der
Eier waren etwa 60 % der Eier, die für 7 bis 10 Minuten bei Amplituden
zwischen 1/4 in und 7/16 in Vibrationen ausgesetzt waren, in der
Schale vorverquirlt. Die vorverquirlten Eier konnten direkt in eine
Pfanne aufgebrochen werden und waren perfekt verpquirlt.
-
Ein
Erwärmen
von Eiern, die Vibration unterzogen worden waren, erleichterte den
Wärmetransfer
in die inneren Eipartikel, indem der Kontakt der erwärmten Schale
mit allen Partikeln im Inneren des Eis hergestellt wurde. Dies führt zu verbesserten
Pasteurisierungseffizienzen.
-
Kalte
Eier wurden ebenfalls verquirlt, indem der Orbitalschüttler und
die oben beschriebenen Arbeitsbedingungen angewendet wurden. Sie
waren weniger gleichmäßig verquirlt
und es schien ein gewisses Schalenmenbranziehen erfolgt zu sein.
Ein Erwärmen
der Eier auf eine Temperatur über
130°F (54,44°C) linderte diese
Probleme.
-
Eier,
die mit Ultraschall behandelt worden waren, waren nicht verquirlt.
-
Beispiel IX
-
Verschiedene
Eier wurden bei viel höheren
Frequenzen und kürzeren
Amplituden, d.h. zwischen 700 und 800 cps bei 1/64 inch bis 1/32
inch Distanz für
eine Gesamtzeit von etwa 15 Minuten, getestet. Es trat ein sehr
ungewöhnliches
Phänomen
auf. Bei Öffnung
des Eis wurde festgestellt, daß das
Ei fast ganz ein großes Eigelb
geworden war, in Inneren der Schale war fast kein oder kein Eiweiß zu unterscheiden.
Nach wenigen Minuten auf einer flachen Oberfläche begann das Eiweiß langsam
wieder aus dem Eigelb hervorzutreten. Offensichtlich war das Eiweiß durch
Vibrationen durch Poren in der Vitellin-Membran gedrängt worden.
Die Membran wurde ohne Reißen
erweitert, um das viel größere umfaßte Volumen,
das dem gewanderten Eiweiß zuzuschreiben
war, zu kompensieren.
-
Beispiel X
-
Oben
wurde ausgeführt,
daß es
in der Praxis der vorliegenden Erfindung oft vorteilhaft ist, beim
anfänglichen
Erwärmen
des Eis (der Eier), die behandelt werden, die ausgewählte Pasteurisierungsverfahrenstemperatur
zu übertreffen
und dann die Temperatur auf den ausgewählten Level absinken zu lassen.
Dieser Ansatz hat den Vorteil einer Erhöhung der Geschwindigkeit des
Wärmetransfers
durch das Ei zu dem Eigelb, was in der Tat die EqT und folglich
die TPT verkürzt.
-
Ein
Hochtemperatur-"Overshooting" kann die Verwendung
eines Wärmetransfermediums
bei einer Temperatur erfordern, welche im Kochen des Eiweißes bevor
die RPT erreicht ist, welche für
die gewünschte Pasteurisierung
durch die Masse des Eis, einschließlich der Mitte des Eigelbs,
erforderlich ist, resultieren.
-
Bis
zu einem Punkt gilt, je höher
die Overshoot-Temperatur ist, desto größer ist die Rat des Wärmetransfers
durch das Ei. In der Tat resultiert dies in einer wünschenswert
reduzierten EqT. Wenn das Ei in Wasser mit 145°F gelegt wird, werden die äußeren Schichten
in etwa 5 bis 10 Minuten in Abhängigkeit
von der Größe des Eis
und seiner ursprünglichen
Temperatur sichtbare Zeichen eines Kochens zeigen. Wenn allerdings
das Ei aus dem Wärmetransfermedium
nach wenigen Minuten und vor Koagulation entfernt wird, wird die
Temperatur und der kritische Level an der Oberfläche abfallen; und die durch
das anfängliche
Eintauchen erteilte Wärme
wird sich schnell in das Ei verteilen. Wenn das Ei dann in ein Pasteurisierungsbad
(Gas, Fluid oder Flüssigkeit)
mit einer Temperatur unter der kritischen Temperatur, die tatsächlich eine
sofortige Koagulation produziert (etwa 140°F) eingetaucht wird, kann die
Zeit, die für
die RPT bei der ausgewählten
Pasteurisierungstemperatur erforderlich ist, verkürzt werden
und das Ei ohne zusätzliches
Risiko der Koagulation des Eigelbs Pasteurisierungs-behandelt werden.
Dies führt
zu einer kürzeren
EqT-Zeit und einer längeren
RPT für eine
gegebene TPT und als Resultat zu einer wirksameren Zerstörung von
infektiösen
Organismen als es ansonsten möglich
ist.
-
Ein
typischer "Overshoot"-Bereich ist 139-150°F. Die "Overshoot"-Temperatur wird
für etwa
2 bis 3 Minuten angewendet und auf diese folgt eine Abnahme auf
eine Verfahrenstemperatur im Bereich 130 bis 139+°F (aber unter
140°F).
Die verwendete Zeit wird mit der Größe oder dem Gewicht der Eier
und der Ausgangstemperatur der Eier variieren. Je höher die
ausgewählte
Pasteurisierungstemperatur ist, desto höher ist die "Overshoot"-Temperatur, die
zweckdienlicherweise verwendet werden kann. Höhere Pasteurisierungstemperaturen
erfordern engere Kontrollen und eine verringerte Zeit, um eine sichtbare
Koagulation zu verhindern.
-
Die
Vorteile einer Anwendung einer "Overshoot"- (oder intermittierenden)
Pasteurisierung wurden durch einen repräsentativen Test bewiesen, in
dem 12 Eier mittlerer Größe bei einer
Vorverfahrenstemperatur von 55°F
in Wasser mit 132°F
für 3 Minuten
temperiert wurden, aus dem Wasserbad entfernt wurden, für 3 Minuten
in Luft mit Raumtemperatur ruhen gelassen wurden und dann in ein
138°F-Wasserbad
in der Blue M-Apparatur eingeführt
wurden. Es wurden die folgenden Temperaturen gemessen: Nicht-Eigelb-Teil
des temperierten Eis nahe seiner Schale: 131°F; der mittlere Teil des Eiweiß: 112°F; das Eiweiß neben
dem Eigelb: 77°F;
der äußere Rand
des Eigelbs: 58°F;
die Mitte des Eigelbs: 56°F.
-
Die
so temperierten Eier wurden auch in ein Wasserbad mit einer Temperatur
von 143°F
(über dem Koagulationspunkt
des Eiweiß-Albumins)
und die Wasserbadtemperaturkontrolleinheit wurde zu dieser Zeit wieder
auf 138°F
eingestellt.
-
Resultate:
-
Die
Zeit, die erforderlich ist, um EpT der Eier, die mit 143°F starteten,
zu erreichen, wurde um durchschnittlich 10 % ohne erkennbare Minderung
der Eiqualität
verkürzt.
Dies erlaubt eine Bearbeitung bei bevorzugten Pasteurisierungstemperaturen,
während
TPT um etwa 5 bis 8 % reduziert wird.
-
Während der
Zeit, während
der Wärme
durch die Schalen in die äußersten
Schichten des Eialbumins transferiert wird (etwa 4 bis 5 Minuten),
fällt die
Temperatur des Pasteurisierungsmediums auf eine Basislinientemperatur
von 138°F
ab. In diesem kurzen Zeitraum kann nicht ausreichend Wärme durch
die Schale und die äußere Membran
transferiert werden, um die äußeren Albuminschichten
zu koagulieren. Gleichzeitig und wie oben diskutiert wurde verringert
die schnellere Rate des Wärmetransfers,
der durch Verwendung der höheren
Anfangs-Overshoot-Temperatur erhalten wird, EqT und folglich TPT.
-
Viel
höhere
Temperaturen können
verwendet werden, um EqT zu reduzieren; allerdings werden Erfordernisse
für engere
Verfahrensparameterkontrollen, um ein verstärktes Brechen durch thermischen
Schock und Koagulationsrisiken zu verhindern, limitierende Faktoren
sein. Diese limitierenden Faktoren hängen von der Menge des pasteurisierten
Produktes und den bestimmten für
eine Pasteurisierung verwendeten Bedingungen ab.
-
Obgleich
die bevorzugte "Overshoot"-Temperatur typischerweise
zwischen 139°F
und 150°F
sein wird, kann diese Temperatur bis zu etwa 170°F reichen. Die Verfahrensparametertoleranzen
an diesem Punkt sind allerdings so eng, daß diese höheren "Overshoot"-Temperaturen für alle praktischen Zwecke mehr
oder weniger die gleichen werden wie die, die für die Flash-Temperier-Technik, die nachfolgend beschrieben
wird, erforderlich sind.
-
Beispiel XI
-
Eine
andere Technik, die zum Vorteil in der Durchführung der vorliegenden Erfindung
verwendet werden kann, ist eine Pulsierung der Pasteurisierungsverfahrenstemperatur,
das heißt
ein Cyclisieren der Temperatur zwischen niedrigen und hohen Leveln.
Dies ist nützlich,
da Pasteurisierungstemperaturen, die hoch genug sind, um ansonsten
eine Koagulation zu verursachen, verwendet werden können, wenn
sie periodisch mit weniger kritischen und niedrigeren, aber wirksamen
Pasteurisierungstemperaturen abwechseln. Dieser Ansatz verstärkt einen
Wärmetransfer
zu der Eimitte ohne Koagulation des Eiweiß. Dies reduziert die TPT als Resultat
einer verringerten EqT-Zeit.
-
Bevorzugte
intermittierende/periodische Temperaturen des Pasteurisierungsmediums
liegen zwischen etwa 130 und 138°F
an der niedrigen Seite und etwa 139,5 und 145°F an der hohen Seite. Diese
Temperaturen liegen innerhalb eines praktischen Bereichs zur Pulsierung.
Eier, die pasteurisiert werden, können wirksam alternativ bei
Basislinien-Pasteurisierungstemperatur
von 130°F
oder höher
und einer Pulstemperatur von 139°F
bis 145°F
oder sogar höher
behandelt werden, mit der Voraussetzung, daß die Behandlungszeit bei der
höheren
Temperatur auf eine kürzere
Zeit limitiert ist als die, die eine Koagulation des Eiweiß bei der
ausgewählten
Temperatur auf der hohen Seite oder der Pulstemperatur verursachen
wird. Allerdings muß eine
engere Kontrolle über
die Verfahrensparameter erfolgen, wenn höhere Pulstemperaturen verwendet
werden.
-
Als
Alternative zum Pulsieren in demselben Medium können Eier zwischen Wärmetransfermedium
mit Basislinientemperatur und Transfermedium mit höherer Pulstemperatur
transferiert werden. Es sind auch Kombinationen von Techniken möglich, die
eine oder mehrere Puls-Temperaturen der hohen Seite und Basislinientemperaturen
und ein oder mehrere Pasteurisierungsmedien verwenden, um eine optimale
Pasteurisierung durchzuführen,
während
unterhalb kritischer Koagulationszeiten und -temperaturen gearbeitet
wird und die effizienteste EqT bereitgestellt wird.
-
Um
die Wirksamkeit der gerade beschriebenen Pulsierungstechniken zu
beweisen, wurden 60 g-Eier für
2 Minuten bei 145°F
erwärmt.
Die Eier wurden dann für
eine Verweilzeit von 2 Minuten bei Umgebungstemperatur gehalten.
Darauf folgte ein Erwärmen
der Eier für
2 Minuten bei 140°F
und dann ein Erwärmen
bei 130°F
für 38
Minuten.
-
Die
EqT war nach 38 Minuten erreicht. Dies war 4 Minuten schneller als
die Kontrollen, die bei 138°F erwärmt wurden.
Dies stellt eine 11%ige Abnahme bei der EqT dar.
-
Beispiel XII
-
Der
prozentuale Anteil an Eiern, die durch Rißbildung bzw. Bruch beschädigt wurden,
nimmt zu, wenn der Unterschied zwischen der Anfangstemperatur und
der Pasteurisierungsverfahrenstemperatur zunimmt. Das heißt, je stärker der
Temperaturunterschied ist, desto mehr Eier werden reißen. Diese
Zahl wird substantiell, wenn Schaleneier Temperaturen am oberen
Ende des verwendbaren Pasteurisierungstemperaturbereichs unterworfen
werden. Um dieses ernstes Problem zu überwinden, werden die Schaleneier
vorzugsweise in wenigstens einem und vorzugsweise zwei oder mehr
Schritten auf Verfahrenstemperaturen erhöht. Dieses Verfahren der Erwärmung von
Eiern von ihrer Anfangstemperatur auf die Pasteurisierungstemperatur
in Stufen, um ein Brechen zu reduzieren und zu anderen Zwecken,
wird hierin als Temperieren bezeichnet.
-
Temperieren
wird typischerweise erreicht, indem die Eier in Luft, vorzugsweise
in einem Hygienebereich bei einer oder mehreren intermediären Temperaturen
im Bereich von 65 bis 131°F
für einen
Gesamtzeitraum von 10 Minuten bis 24 Stunden gehalten werden, wobei
die bestimmte Zeit (die bestimmten Zeiten) und die bestimmte Temperatur
(die bestimmten Temperaturen) von Faktoren abhängen wie zum Beispiels die Temperaturbedingungen,
unter denen die Eier vorher gehalten wurden; die Größe der Eier;
die zu verwendende Basislinien-Pasteurisierungstemperatur
und ob grundlegende Verfahrenshilfen wie Turbulenz, Vibration und/oder
Wärmetransfer
fördernde,
pulsierende Behandlungen zu verwenden sind oder nicht.
-
Die
Mindesttemperier-Temperatur kann wesentlich unter 130°F liegen,
obgleich dies nicht bevorzugt ist. Wenn Temperier-Temperaturen unter
130°F verwendet
werden, sollte insbesondere die Temperierzeit nicht länger als
erforderlich sein, um ein Brechen zu verringern, wenn das Ei anschließend einer
ersten Pasteurisierung unterworfen wird, da Temperaturen <130°F das Wachstum
von Salmonellen und anderen gefährlichen Mikroorganismen
fördern.
-
Ein
schnelles Temperieren zur Prävention
eines signifikanten Wachstums von Infektionen, einschließlich solcher,
die oberflächlich
an der Innenschalenoberfläche
vorhanden sind, oder solche in der Mitte des Eigelbs, kann durch
Flash-Temperieren
erreicht werden, das in einer ersten Behandlung des Schaleneis für einen
kurzen Zeitraum mit einer höheren
Temperatur als sie verwendet werden könnte, wenn die Eier ihr eine deutlich
längere
Zeit ausgesetzt sind, angewendet werden könnte.
-
Die
Temperatur zum Flash-Temperieren kann beträchtlich höher als 212°F sein; und solche Temperaturen
können
erreicht werden, indem die Eier zum Beispiel Dampf oder einer offenen
Flamme ausgesetzt sind. Wenn nicht sorgfältig gearbeitet wird, kann
allerdings die Verwendung dieser superhohen Flash-Temperier-Temperaturen
zu Verbrennungsgerüchen
oder "off"-Gerüchen
und/oder -Aromen im Ei führen.
Folglich sollte die Behandlungszeit bei der ausgewählten Temperatur
nicht mehr als absolut notwendig sein, um ein Brechen während des Verfahrens
zu reduzieren und die Verleihung von "off"-Geruch
oder -Aroma an das Ei zu vermeiden.
-
In
allen Fällen,
in denen ein Temperieren angewendet wird, sollte die Verweilzeit
oder die Nachtemperierzeit vor Eintritt in eine erste Pasteurisierung
die Mindestdauer haben, die erforderlich ist, damit die dem Ei zugeführte Wärme zur
Reduzierung von nachfolgendem Brechen wirkt. Diese bruchreduzierende
Funktion kann während
eines Temperierens und auch anschließend während des Verweilzeitraums
oder Nachtemperierzeitraums und während der Pasteurisierung auftreten.
Die Summe aus Temperier- und Nachtemperier- oder Verweilzeiten ist
vorzugsweise etwa 0,5 Minuten bei den höchsten Temperaturen (ca. 212°F für Dampftemperatur
und Temperatur einer offenen Flamme) bis 40 Minuten.
-
Ein
Temperieren bei mäßigeren
Temperaturen (134,5 bis 138,5°F)
wird vorzugsweise durch vorzugsweise durch Erwärmen der Eier, die behandelt
werden, in einer Stufe oder mehreren Stufen erreicht, wobei die Eier
in der letzten Stufe bei einer maximalen Temperatur von 138,5°F für etwa 1
Minute bei einer Mindestverweilzeit danach von etwa 3 Minuten behandelt
werden. Die Gesamtzeit (Erwärmung
und Verweilen) liegt im Bereich von 1 bis 15 Minuten. Allgemein
am meisten bevorzugt für
eine breite Vielzahl von Verfahrensanwendungen sind Temperiertemperaturen
im Bereich von 130 bis 131°F
für Gesamtzeiten
von 5 bis 50 Minuten, wobei 5 bis 10 Minuten bevorzugt sind.
-
Die
folgende Tabelle gibt bevorzugte Pasteurisierungsverfahrensparameter
(Zeiten und Temperaturen für
Eier, die flash-temperiert wurden, indem sie bei einer typischen
Temperatur von 146°F
für 2 Minuten
erwärmt
wurden, worauf eine Verweilzeit bei Raumtemperatur von 5 Minuten
folgte) an.
-
Tabelle 11
-
-
Bevorzugte
Verfahrensbedingungen für
Eier, die typischerweise für
2 bis 3 Minuten bei 125°F
mit einer Verweilzeit von 3 bis 5 Minuten sind in Tabelle 12 angegeben.
-
Tabelle 12
-
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Ein
Temperieren, wie es üblicherweise
in Schritten von 5 bis 10 Minuten erreicht wird, kann typischerweise
etwa 1 bis 5 Minuten zur TPT zufügen.
Temperier- und/oder Vorverpackungs- und/oder Beschichtungsschritte,
die angewendet werden, um eine Rißbildung zu verhindern, können die
Gesamtverfahrenszeit speziell bei Anwendungen, die strengere Behandlungspläne im Bereich
von etwa 135°F
bis etwa 140°F
verwenden deutlich erhöhen.
-
Wenn
eine Temperierung innerhalb der spezifizierten Parameter erreicht
wird, verursacht sie nicht notwendigerweise eine signifikante Erhöhung der
TPT oder eine Erhöhung
der Infektionen, sondern kann die EqT und eine Rißbildung
von Schalen deutlich reduzieren und in anderer Weise zu einer Gesamtwirksamkeit
des Pasteurisierungsverfahrens beitragen.
-
Temperierzeiten
werden im allgemeinen umgekehrt proportional zu den Temperaturen,
die verwendet werden, sein. Das heißt, die höheren Temperiertemperaturen
werden für
die kürzeren
angegebenen Zeiträume verwendet
werden und umgekehrt. Dies vermeidet Koagulation, durch thermischen
Schock induzierte Rißbildung
von Eischalen und andere Probleme, die ansonsten Auftreten könnten.
-
Die
folgenden repräsentativen
Tests wendeten ein Temperieren bei der Pasteurisierung von Eiern
gemäß den Prinzipien
der vorliegenden Erfindung an.
Kontrolle: 36 Eier mittlerer
Größe mit einer
Anfangstemperatur von 65°F
wurden in vier Chargen von je neun eingeteilt. Die Chargen wurden
getrennt behandelt und direkt in ein Wasserpasteurisierungsbad eingeführt, das
mit einer Steuervorrichtung, die auf 138°F voreingestellt war, temperaturreguliert
wurde. Die Eier wurden für
20 Minuten TPT in dem Pasteurisierungsbad gehalten.
-
Am
Ende des 20 Minuten-Zeitraums wurden die Eier aus dem Bad entfernt
und auf Risse untersucht.
- A. Temperierte Eier: 36 Eier mittlerer Größe mit einer
Anfangstemperatur von 65°F
wurden in vier Chargen von je neun aufgeteilt. Die Chargen wurden
getrennt in einem Wasserbad, das durch einen Temperaturregler, der
auf 130°F
eingestellt war, reguliert wurde, für 5 Minuten behandelt und dann
in Wasserpasteurisierungsbad mit 138°F für 15 Minuten TPT transferiert.
- B. Temperierte Eier: 35 Eier mittlerer Größe mit einer Anfangstemperatur
von 65°F
wurden in Chargen aus neun Eiern aufgeteilt und die vier Chargen
wurden getrennt in einer Luftkammer 12 inch x 10 inch x 24 Inch behandelt.
Luft, die auf 80°F
vorerwärmt
war, wurde mit einer Geschwindigkeit von 15 cfm für 15 Minuten in
der Kammer zirkuliert, um die Eier zu temperieren. Jede Charge an
Eiern wurde aus der Kammer entfernt und in das 138°F-Wasserpasteurisierungsbad
für 15
Minuten TPT transferiert.
-
Die
Verringerung der Rißbildung
durch thermischen Schock, die durch Temperierung wie auch eine erhöhte thermische
Toleranz können
durch Einwickeln, Einbeuteln oder Beschichten oder in anderer Weise Einkapseln
der Eier, die behandelt werden, bevor sie in das Pasteurisierungsmedium
eingeführt
werden, erreicht werden.
-
Die
Anwendung dieser Techniken auf eine Zeit-bei-Temperatur-Eipasteurisierung,
wie sie hierin offenbart wird, wird in den folgenden Beispielen
veranschaulicht.
-
Beispiel XIII
-
Sechsunddreißig (36)
Eier mittlerer Größe mit einer
Anfangstemperatur von 65°F
wurden einzeln fest in eine Saran®-Einwickelfolie,
die üblicherweise
zum Einwickeln von Fleisch verwendet wird, eingewickelt und in vier
Chargen aufgeteilt. Die vier Chargen eingewickelter Eier wurden
getrennt in dem 138°F-Wasserpasteurisierungsbad
für 20
Minuten TPT pasteurisierungsbehandelt.
-
-
Beispiel XIV
-
Sechsunddreißig (36)
Eier mittlerer Größe mit einer
Anfangstemperatur von 65°F
wurden in vier Chargen aus neun aufgeteilt und einzeln in wiederverschließbare Zip
Loc®-Sandwich-Beutel mit
5 inch x 6 Inch eingesiegelt. Dies vier Chargen eingebeutelter Eier
wurden getrennt in einem 138°F-Wasserpasteurisierungsbad für 20 Minuten
TPT-behandelt.
-
-
Beispieh XV
-
Sechsunddreißig (36)
Eier mittlerer Größe mit einer
Anfangstemperatur von 65°F
wurden in vier Chargen mit je neun Eiern aufgeteilt und einzeln
versiegelt, indem die Schalen mit einem klaren Acryl-Spray (Krylon® 12
Unzen Aufsprüh-Acryl-Beschichtung)
gesprüht
wurden. Die Beschichtungen wurden bei 70°F luftgetrocknet und die beschichteten
Eier wurden dann in ein 138°F-Wasserpasteurisierungsbad
für 20
Minuten TPT eingetaucht.
-
-
Bei
der Durchführung
der Erfindung ist die Handhabung und Verpackung oder die Behandlung
des bearbeiteten Eis (der bearbeiteten Eier) in einer Art, die die
Eier vor Rekontamination mit gefährlichen
Organismen schützt,
von beträchtlicher
Bedeutung. Eine Rekontamination kann durch Verpackung der Eier unmittelbar
vor Pasteurisierung oder unmittelbar nach Pasteurisierung und Vorkühlung und
Behandlung vermiden werden, um eine potentielle Kontamination durch
Handhabung oder Kontakt mit der Umgebung oder nichtsterilen Oberflächen zu
eliminieren.
-
Eine
bevorzugte Technik, die angewendet werden kann, involviert: (a)
individuelle Vorverpackung der Eier in einer Polymerfolie, die getrennt
um jedes Ei gebildet wird, (b) Versiegeln der Packungen bzw. Verpackungen
und dann (c) Pasteurisieren der Eier gemäß den Prinzipien der vorliegenden
Erfindung.
-
Dieser
Ansatz hat die folgenden Vorteile: Verringerung des Brechens bei
der Handhabung und durch den oben beschriebenen thermischen Schock,
Eliminierung einer Rekontamination und leichtere Kontrolle über das
Verfahren, da Eier kontinuierlich auf einer Packungsbandlinie pasteurisiert
werden können
und die einzelnen Eierpackungen dann abgeschnitten oder anderer
Weise getrennt werden können.
Sobald das Ei in einer Folie eingesiegelt ist, muß es nicht
pasteurisiert oder in aseptischer Umgebung gehandhabt werden. Dies bewahrt
auch davor, daß Schalenbehandlungsmittel
während
der Behandlung austreten.
-
Alternative
Techniken, die verwendet werden können, umfassen eine versiegelte
Packung in Cry-O-Vac®-Polymeren und Bearbeitung
vor oder nach dem Versiegeln (vorzugsweise vorher).
-
Verderb-verhindernde
Inertgase, zum Beispiel Kohlendioxid und Stickstoff, können anstelle
der Luft in den Packungen eingesetzt werden oder den Eiern durch
Infusion oder die Verwendung von negativen und/oder positiven Drücken zugesetzt
werden, wie es in der oben angegebenen Stammanmeldung Nr. 746,940
beschrieben ist. Die Packung kann vor Verwendung sterilisiert werden,
um gefährliche
Mikroorganismen, die auf der Verpackung vorliegen, zu elminieren.
-
Die
folgenden Beispiele beschreiben detailliert repräsentative Anwendungen einer
Verpackungstechnik, wie sie gerade bei der Pasteurisierung von Eiern
durch die hierin erläuterten
Prinzipien beschrieben wurde.
-
Beispiel XVI
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Acht
(8) Eier mit 60 g, die für
5 Minuten in zirkulierender Luft bei 140°F temperiert worden waren, wurden
aus der Temperiereinheit entfernt und unverzüglich in einen 500 ml-Becher, der mit CO2 mit 32°F
gefüllt war,
für 2 Minuten
gelegt. Die Eier wurden aus dem Becher entfernt und in 4 Inch x
4 Inch Seal-A-Meal®-Beutel gelegt, die unverzüglich versiegelt
wurden. Die Eier wurden bei 138°F
im Beutel in einem Wasserbad pasteurisiert und nach 40 Minuten in
5 Minuten-Intervallen untersucht. Die Eier zeigten nach Pasteurisierung
für 75 Minuten
keine signifikante Okklusion.
-
Die
Kontrollen waren nach 68 Minuten alle okkludiert. Dies zeigt, daß die CO2-Aufnahme in den Eiern eine wenigstens l0%ige
Erhöhung
der Wärmetoleranz
erzeugte. Dies ist in den Fällen
wichtig, die erfordern, daß die
Eier bei einem Maximum oder nahe der maximal zulässigen Temperatur für die maximale
Zeitlänge erwärmt werden – zum Beispiel
wenn eine schwere oder verbreitete Kontamination in der Masse des
Eis mit einer Infektion erwartet wird.
-
Der
Test wurde bei einer ansonsten nicht akzeptabel hohen Pasteurisierungstemperatur
von 140°F wiederholt,
wobei die Eier alle 2 Minuten nach Ablauf von 6 Minuten Pasteurisierung
brachen. CO2-behandelte Eier zeigten wenig
oder keine Okklusion bis nach 18 bis 20 Minuten Pasteurisierung.
Kontrollen zeigten Anzeichen einer Okklusion nach 12 bis 14 Minuten.
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Beispiel XVII
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Sechsunddreißig (36)
Eier, die durch die Schale mit Salmonella typhimurium (109/g) beimpft worden waren, wurden in vier
Chargen mit je neun Eiern aufgeteilt und einzeln in 4 inch x 4 inch
Seal-A-Meal®-Beutel gelegt,
in die jeweils 6 g Trockenei (gefrorenes CO2)
gegeben worden waren. Die Beutel wurden versiegelt; und jede Charge
eingebeutelter Eier wurde getrennt für 40 Minuten TPT im Wasserpasteurisierungsbad
mit 138°F
behandelt. Dann wurden vier Eier aus dem Pasteurisierungsbad in
jedem Lauf entfernt und analysiert.
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Die
restlichen Eier in jedem Bad wurden weitere 2 Minuten behandelt,
aus dem Bad entfernt und analysiert.
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Als
Folge des Zusatzes von CO2 zu den Beuteln
war es möglich,
die Eier über
längere
Zeiträume
oder bei leicht höheren
Temperaturen mit verzögerter
Okklusion (Kochen) zu pasteurisieren. Beide Ansätze erlauben ein besseres Abtöten von
Infektionen.
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Beispiel VIII
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Milde,
sicher verzehrbare Säuren
können
ebenfalls verwendet werden, um die Beständigkeit von Eiern gegenüber von
Okkulsion oder Koagulation des Eiweißes zu erhöhen oder den Verlust an Funktionalität zu verringern
und andere Formen des Abbaus während
einer Zeit-bei-Temperatur-Pasteurisierung zu reduzieren.
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Dieser
Aspekt der Erfindung wird durch die folgenden Tests veranschaulicht:
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Kontrolle:
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Sechsunddreißig (36)
Eier mittlerer Größe wurden
jeweils durch die Schale mit 0,05 ml destilliertem Wasser, das eine
Salmonella typhimurium-Kultur enthielt, mit einer Rate von 109/g beimpft und in vier Chargen aus je neun
Eiern aufgeteilt. Die vier Chargen wurden getrennt in einem 138°F-Wasserpasteurisierungsbad
für 40
Minuten behandelt. Vier Eier aus jeder Charge wurden aus dem Bad
entfernt und analysiert.
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Die
restlichen Eier wurden weitere 2 Minuten behandelt und Bakterienabtötung wurde
in der gerade beschriebenen Weise gemessen:
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Mit
Säure behandelt:
Die Eier in vier Chargen mit neun Eiern wurden durch die Schale
mit Salmonella typhimurium (109 Mikroorganismen pro Gramm) in der
gleichen Weise wie die Kontrollen beimpft. Die vier Chargen beimpfter
Eier wurden getrennt in 138°F-Wasserbad,
die 0,2 Vol.-% Zitronensäure
zugesetzt worden waren, für
40 Minuten einer Pasteurisierungsbehandlung unterzogen. Vier Eier
wurden aus jedem Bad entfernt und die Abtötung der Bakterien wurden gemessen.
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Die
restlichen Eier jedes Bads wurden weitere 2 Minuten behandelt und
die Bakterienabtötung
gemessen.
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Der
erhöhte
Level der Bakterienabtötung
ist signifikant, speziell im Fall der Eier, die für die zusätzlichen 2
Minuten pasteurisiert worden waren.
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Zitronensäure kann
für gerade
beschriebenen Zwecke in Konzentrationen im Bereich von 0,05 bis
0,5 %, bezogen auf das Volumen des Bades, zugesetzt werden. Andere
Säuren,
die für
die gerade beschriebenen Zwecke verwendet werden können, umfassen
die oben genannte Ascorbinsäure,
Benzoesäure
und Milchsäure.
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Wie
detailliert in den Arbeitsbeispielen und an anderer Stelle oben
diskutiert wurde, sind Verfahren, die die Prinzipien der vorliegenden
Erfindung anwenden so kozipiert, daß sie Geflügelschaleneier sicherer zu
essen machen, indem sie gefährliche
Organismen, die oberflächlich
die äußere Oberfläche der
Schale besiedeln und sich in der gesamten Schale und im Inneren
des Eis befinden, zerstört
werden, ohne daß die
Funktionalität des
Eis beeinträchtigt
wird oder seine organoleptischen Eigenschaften verändert werden,
indem die Schaleneier unter Zeit/Temperaturbedingungen gehalten
werden, die gefährliche
Bakterien an den Schaleneiern und im Inneren der Schaleneier zerstören werden.
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Ein
System, bei dem ein Verfahren dieses Charakters durchgeführt werden
kann, ist in 12 dargestellt und wird mit
Bezugszeichen 71 identifiziert. Dieses System umfaßt ein Haltegefäß oder einen
Pasteurisiertank 72, eine gegebenenfalls verwendete Porenversiegelungseinheit 74,
einen Wärmetauscher 76 und eine
Verpackungseinheit 78.
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Wie
an anderer Stelle in dieser Beschreibung diskutiert wird, ist der
Anfangsschritt bei der Behandlung von ganzen Eiern in einem System
wie dem, das durch Bezugszeichen 71 identifiziert ist,
zur Reinigung und typischerweise Desinfektion der äußeren Oberflächen der
Schaleneier bestimmt.
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Die
gereinigten Eier werden im Tank 72 transferiert, wo sie
in Wasser oder einem anderen Pasteurisierungsmedium bei einer Temperatur
und die Zeit gehalten werden, welche zur Verringerung einer irgendwo in
der Masse der Eier lokalisierten Infektion auf einen Level, der
mindestens äquivalent
dem ist, der durch Pasteurisieren von flüssigen Volleiern nach den USDA-Mindest-
oder ausgedehnten Standards erhalten wird.
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Danach
können
die behandelten Schaleneier zum Wärmetauscher 76 transferiert
werden, um ihre Temperatur schnell auf einen Level zu verringern,
der unter dem liegt, bei dem Wachstum von restlichen lebensfähigen Bakterien
ein Problem sein könnte,
und die zur Verpackung geeignet ist. Dann werden die jetzt kühleren Eier
zur Verpackungseinheit 78 transferiert, wo sie in Kartons
oder andere Behälter
gegeben werden.
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Gegebenenfalls
können
die Poren und die Schalen der behandelten Eier mit Palmstearin oder
einem anderen Dichtungsmittel behandelt werden, bevor sie in Einheit 78 verpackt
werden Dies hindert infektiöse
Mikroorganismen wie auch Sauerstoff-haltige und andere unerwünschte Gase
davon ab, das pasteurisierte Ei durch Penetrieren durch die Poren
in den Eischalen in das Innere des Eis zu kontaminieren; dadurch
wird der Abbau verringert, die Nahrungsmittelsicherheit konserviert
und die Lagerungsqualität
des behandelten Eis verbessert.
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Oben
wurde auch betont, daß die
Lagerungsqualität
und die Nahrungsmittelsicherheit von Eiern, die in der gerade oben
beschriebenen Art behandelt wurden, oft weiter verbessert werden
kann, indem die eigenen Gase aus dem Inneren der Eischale abgezogen
werden und die evakuierten Gase durch Inertgase ersetzt werden,
bevor die Poren der Eischale versiegelt werden. Ein System zur Durchführung dieses
Verfahrens ist in 13 dargestellt und wird durch
das Bezugszeichen 80 identifiziert.
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Dieses
System umfaßt
einen Pasteurisierungsbehälter 72;
einen Vakuumbehälter 82;
eine Verpackungseinheit 85; einen Druckbehälter 84;
Quellen 86, 88 und 90 für Kohlendioxid,
sterile Luft und Stickstoff; Porenversiegelungseinheit 74 (optional);
Wärmetauscher 76 und
Verpackungseinheit 78.
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Gereinigte
und behandelte Eier werden aus dem Tank 72, in dem pasteurisiert
wurden, in Vakuumtank 82 transferiert. Hier werden sie
für einen
ausreichend langen Zeitraum, um unerwünschte, eigene Gase aus dem
Inneren des Eis durch die Poren in der Schale abzuziehen, unter
negativen Druck gehalten. Von Bedeutung sind solche Gase wie Sauerstoff,
die unerwünschte
chemische Reaktionen verursachen könnten; zum Beispiel solche,
die ein Verderben bewirken.
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Aus
der Vakuumeinheit 82 werden die Schaleneier, noch unter
einem negativen Druck, zum Druckbehälter 84 transferiert.
Steriles Gas wird aus einer oder mehreren der Quellen 86...90 unter
Druck eingeführt; und
die Eier werden in dieser unter Druck gesetzten Umgebung für einen
Zeitraum gehalten, der lang genug ist, damit das ausgewählte Gas
oder das ausgewählte
Gasgemisch durch die Poren im Schalenei infundieren kann und die
Zwischenräume
in solchen Teilen des Eis innerhalb der Schale ausfüllen kann.
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Danach
können
die behandelten Schaleneier in einem Wärmetauscher 76 gekühlt werden
und in einer Einheit 78 verpackt werden. Alternativ können die
Poren in den Eierschalen zuerst in Einheit 74 versiegelt
werden, um unerwünschten
Austausch zwischen Gas, das durch die Poren in ihren Schalen in
die Eier infundiert ist, und Gasen in der Umgebung zu verhindern.
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Unter
Verwendung von System 80 können die pasteurisierten Eier
auch verpackt werden, bevor sie gekühlt werden, um die Risiken
einer Rekontamination zu verringern, bevor die Eier gekühlt werden.
In diesem Fall wird Verpackungseinheit 85 verwendet und
Einheit 74 wird desaktiviert. Die Packung bzw. Verpackung kann
mit einem die Atmosphäre
modifizierenden Gas des Charakters und zu den Zwecken, die oben
diskutiert wurden, im Druckbehälter 84 gefüllt werden.
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Um
noch einmal auf die Zeichnungen Bezug zu nehmen, 14 offenbart
ein anderes "Grund"-System 94 zur
Behandlung von ganzen Schaleneiern, das Pasteurisierungseinheit 72 und
Kühleinheit 78 und
außerdem
eine Schaleneireinigungseinheit 96, eine Verpackungseinheit 98 und
eine Lagereinheit 100 für die
verpackten Eier umfaßt.
Reinigungseinheit 96 ist ein konventionelle und wird verwendet,
um das Äußere der
Eier, die behandelt werden, oberflächlich zu reinigen, bevor sie
in Pasteurisierungseinheit 72 eingeführt werden.
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Verpackungseinheit 98 ist
ebenfalls herkömmlich.
Hier werden die Eier in Kartons oder andere Packungen, einschließlich solchen,
die so konzipiert sind, daß sie
nur ein einzelnes Ei halten, gelegt.
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Der
Ausdruck Lagereinheit wird allgemein verwendet. Dies kann zu verschiedenen
Zeiten und sogar für
dieselben Eier ein gekühltes
Lagerhaus oder ein gekühlter
LKW oder die Kühlvorrichtung
einer Einzelhandelsverkaufsstelle sein.
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Das
Behandlungssystem für
ganze Schaleneier 104, das in 15 gezeigt
ist, unterscheidet sich von dem Behandlungssystem 94, das
gerade beschrieben wurde, in erster Linie durch die Anfügung einer
Temperiereinheit 106; einer Nachpasteurisierungseinheit 108 und
optional einer Quelle 110 für Inergas wie zum Beispiel
Kohlendioxid, Stickstoff oder ein Gemisch der vorgenannten.
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Die
Temperiereinheit 106 wird wie in Beispiel XII oben und
an anderer Stelle in dieser Beschreibung beschrieben verwendet,
um ein Brechen bzw. Reißen
der Eier, die behandelt werden, zu verringern, eine Technik, die
besonders nützlich
ist, wenn der Unterschied zwischen der Anfangseitemperatur und der
Pasteurisierungsverfahrenstemperatur groß ist und das Risiko des Brechens
entsprechend hoch ist. Die Nachpasteurisierungseinheit 108 wird
verwendet, um die Eier zu behandeln, um eine Rekontamination zu
verhindern, indem die Poren der Eierschalen wie oben diskutiert
wurde versiegelt werden oder die Eier verpackt werden. Wenn die
letztgenannte Technik gewählt
wird, kann Einheit 110 gegebenenfalls verwendet werden,
um die Packungen mit einem die Atmosphäre modifizierenden Gas des
Charakters zu Zwecken, die oben diskutiert wurden, zu füllen.
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In 16 ist
ein Schalenbehandlungssystem 112 gezeigt, das sich von
dem System 94 in 14 in erster
Linie durch die Hinzufügung
einer Eiverpackungseinheit 114, einer optionalen Inertgasquelle 116 und einer
Packungsfüll-
und Versiegelungseinheit 118 unterscheidet.
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Die
Verpackungseinheit 114 wird wie in den Beispielen XIII-XVII und für die Zwecke,
die in diesen Beispielen und an anderer Stelle in der Beschreibung
beschrieben sind, verwendet, um die Eier zu verpacken, die in Einheit 96 gereinigt
wurden, bevor sie pasteurisiert werden. Gegebenenfalls kann ein
Inertgas aus Quelle 116 verwendet werden, um die Packungen
zu füllen,
bevor sie versiegelt und zur Pasteurisierungseinheit 72 transferiert
werden. Alternativ können
die verpackten Eier, wie es durch Bezugszeichen 118 angegeben
ist, gegebenenfalls mit einem sterilen Inertgas gefüllt werden
und versiegelt werden, unmittelbar nachdem sie pasteurisiert wurden
und bevor sie zur Kühleinheit 78 transferiert
werden.
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Wie
es oben diskutiert wurde, ist es möglich, die Zeit, die erforderlich
ist, um EqT bei der Behandlung von Eiern zur verbesserten Sicherheit
gemäß den Prinzipien
der vorliegenden Erfindung zu erreichen, deutlich verkürzt werden,
und zwar durch: erstes Erwärmen
der Eier auf eine Temperatur, die oberhalb der liegt, auf die sie
für eine
Zeit erwärmt
werden können,
die dem Minimum entspricht oder dieses übersteigt, das von der USDA
für Flüssigvolleier
empfohlen wird, dann Halten der Eier für einen Verweilzeitraum, in
dem die Wärme in
die Eier eindringt, und dann Pasteurisieren der Eier bei der ausgewählten Temperatur
in dem oben spezifizierten Bereich. Eine Einheit zur Behandlung
von ganzen Schaleneiern in der gerade beschriebenen Art ist in 17 gezeigt
und wird durch das Bezugszeichen 122 identifiziert. Jenes
System unterscheidet sich von dem in 14 dargestellten
Grundsystem in erster Linie durch die Zwischenschaltung einer "Overshoot"-Einheit 124 zwischen
Schalenei-Reinigungseinheit 96 und Pasteurisierungseinheit 72.
Das Medium, in dem die Eier in der Overshoot-Einheit 124 erwärmt werden,
kann ein beliebiges von denen sein, die oben als zur Verwendung
in Pasteurisierungseinheit 72 geeignet angegeben wurden.
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Die
vorliegenden Ausführungsformen
sind daher als erläuternd
anzusehen.