Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren für die gefrierfreie
Konservierung von Lebensmitteln in einem Temperaturbereich unterhalb des
Gefrierpunktes und spezieller betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Konservieren
leicht verderblicher Lebensmittel in einem gefrierfreien Zustand in einem
nichtgefrierenden Bereich unterhalb des Gefrierpunktes; und sie betrifft ein
gefrierfreies Konservierungsverfahren für leicht verderbliche Lebensmittel, bei
dem eine Behandlung des langsamen Kühlens, um das leicht verderbliche
Lebensmittel in einen gefrierfreien Zustand unterhalb des Gefrierpunktes zu
versetzen, kombiniert wird mit einer Behandlung der schrittweisen
Temperaturerhöhung, um die Temperatur des leicht verderblichen Lebensmittels in dem
gefrierfreien Zustand auf Raumtemperatur zu erhöhen, wodurch es möglich
wird, leicht verderbliche Lebensmittel in einem vorteilhaften gefrierfreien
Zustand in einem Temperaturbereich unterhalb des Gefrierpunktes zu erhalten,
und wodurch es ebenfalls möglich wird, die Wirksamkeit und die Merkmale der
gefrierfreien Behandlung aufrecht zu erhalten und das Lebensmittel vorteilhaft
wieder auf Raumtemperatur zu bringen; und das Verfahren betrifft ferner das
Verfahren der Temperaturerhöhung davon.
Stand der Technik
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Im Verlauf ausgedehnter Grundlagenforschung und angewandter
Forschung auf dem Gebiet der Konservierung und Verarbeitung zahlreicher leicht
verderblicher Lebensmittel und biologischer Gewebe im
Niedertemperaturbereich unterhalb von Null Grad Celsius haben die Anmelder der vorliegenden
Erfindung die sogenannten Verfahren der "Super-CFP ("Controlled Freezing
Point", wobei "CFP" den Temperaturbereich zwischen Null Grad Celsius und
dem Gefrierpunkt eines Lebensmittels bezeichnet und "Super-CFP" bezeichnet
den Temperaturbereich zwischen Null Grad Celsius und seinem Berstpunkt)-
Konservierung und -Verarbeitung" entdeckt, die dadurch gekennzeichnet sind,
dass zahlreiche leicht verderbliche Lebensmittelartikel in einem
nichtgefrierenden Bereich unterhalb des Gefrierpunktes konserviert und verarbeitet
werden; wobei die Erfinder zuvor erfolgreich Verfahren zum Konservieren
zahlreicher leicht verderblicher Lebensmittel unter derartigen "Super-CFP"-
Bedingungen sowie Verfahren zum Konservieren und Verarbeiten von Gemüse,
Obst, Meeresfrüchten und anderen solchen leicht verderblichen Lebensmitteln
entwickelt haben, indem unterkühltes Wasser eingesetzt wurde. Als Ergebnis
der Erforschung dieser Verfahren haben die Anmelder der Erfindung entdeckt,
dass es möglich ist, gerade geerntetes Gemüse, Obst und Meeresfrüchte und
andere solche leicht verderblichen Lebensmittel während ihrer Lagerung auf
einem hohen Frischegrad zu halten, indem diese leicht verderblichen
Lebensmittel einer Kühlbehandlung unter speziellen Unterkühlungsbedingungen in
einem nichtgefrierenden Bereich unterhalb des Gefrierpunktes unterzogen
werden. Die Anmelder der Erfindung haben ebenfalls entdeckt, dass diese
Verfahren außerordentlich nützlich speziell als Verfahren zum konservieren
und Verarbeiten von Gemüse, Obst und Meeresfrüchten und anderen
derartigen leicht verderblichen Lebensmitteln sind.
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Unter den zahlreichen Lebensmitteln ist es im allgemeinen für Obst und
Gemüse als Naturprodukte besonders wichtig, dass sie frisch sind, was auch
für Meeresfrüchte gilt. Die kontinuierliche Bewahrung von Frische und Qualität
wird auf der gesamten Verteilungskette als entscheidend angesehen, und zwar
vom Ort, wo diese Lebensmittel erzeugt werden, bis zum Markt und vom Markt
bis zum Ort, wo sie verkauft werden.
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Somit wäre der ideale Weg für die Zulieferung von Erzeugnissen in
frischer und hochwertiger Form über eine "Kühlkette" mit besonderen
Niedertemperaturbedingungen vom Herstellungsstadium (dem Ort der Ernte) bis zum
Verbraucherstadium. In der aktuellen Praxis sind die
Konservierungsbedingungen entlang den Verteilerkanälen jedoch oftmals weniger als angemessen,
was auf Kostenbetrachtungen, Grenzen in der
Niedertemperatur-Konservierungstechnologie, usw. zurückzuführen ist.
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In dem Maße wie sich Massenproduktion und Massenverbrauch von
Lebensmitteln zunehmend verbreiten, werden die Konsumentenbedürfnisse
vielfältiger und es erscheinen in Reaktion auf diese Diversifikation viele
verschiedene Produktarten auf dem Markt. Diese wurde begleitet von einem
Trend, bei dem Verbraucher Erzeugnisse mit geringeren Kosten und höherer
Qualität fordern. Es besteht außerdem ein zunehmendes Interesse an
naturreine Lebensmitteln, wenn es um Obst, Gemüse und Meeresfrüchte und
andere derartige leicht verderbliche Lebensmittel geht, was zu einer starken
Nachfrage nach hochwertigen Erzeugnissen geführt hat, die frisch sind und in
ihrem Ernährungswert hochwertig sind.
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Wir vorstehend ausgeführt, werden Obst, Gemüse und Meeresfrüchte
und andere derartige leicht verderbliche Lebensmittel an vielen
unterschiedlichen Orten als landwirtschaftliche und Produkte und
Meereserzeugnisse geerntet, angelandet und erzeugt und erreichen in den meisten Fällen
den Verbraucher, nachdem sie zuerst durch einen Markt und ein
Einzelhandelsgeschäft durchlaufen haben, so dass es selbst noch heute mit all der
hochentwickelten Technologie des Konservierens dieser leicht verderblicher
Lebensmittel verhältnismäßig schwierig ist, über eine längere Dauer den Geschmack
und die Frische des frisch Geernteten zu bewahren. Selbst wenn
beispielsweise die Vertriebszeit speziell verkürzt werden könnte, um einen guten
Zustand der Konservierung zu gewährleisten, wären die Kosten zum
gegenwärtigen Zeitpunkt extrem und es wäre mit Ausnahme einiger High-End-
Produkte für den allgemeinen Vertrieb von leicht verderblichen Lebensmitteln
eine undurchführbare Methode.
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Es sind Verfahren der Niedertemperatur-Konservierung, Anlagen der
Niedertemperatur-Konservierung und Technologie des
Tieftemperaturtransports, die in der Verteilerkette angewendet wurden von verschiedenen
Blickwinkeln in der Vergangenheit in dem Bestreben untersucht worden, diese
Situation wenigstens etwas zu verbessern, wobei das Ergebnis bis zu diesem
Zeitpunkt in der Entwicklung weit diversifizierter Methoden bestand. Typische
Beispiele hierfür sind CA-Lagerung und MA-Lagerung (Shokuhin Ryutsu
Gijutsu, Bd. 22, Nr. 11 (1993)), obgleich auch zahlreiche andere Methoden
entwickelt und Verbesserungen vorgenommen wurden. Noch immer gibt es
allgemein eine rapide Abnahme der Frische bei leicht verderblichen
Lebensmitteln unmittelbar nach ihrer Ernte wie aüch eine Abnahme der Frische in der
Verteilerkette. Besonders gibt es bei Obst und Gemüse einen schnellen Abbau
nützlicher Bestandteile, wie beispielsweise Vitamin C und anderer Nährstoffe,
Chlorophyl usw., während es bei Meeresfrüchten eine Abnahme des K-Wertes
(eine Kennzahl für die Frische) gibt, die durch einen schnellen Abbau ATP
hervorgerufen wird; und da diese und andere Beeinträchtigungen der Qualität
unvermeidlich in Erscheinung treten, sofern es nicht zur Entwicklung
irgendeiner neuen Technik kommt, mit der es möglich sein wird, derartige
Abnahmen der Frische unmittelbar nach der Ernte zuverlässig zu unterdrücken,
wird es unmöglich bleiben, einen Zustand großer Frische zu bewahren, der
dem unmittelbar nach dem Ernten nahe kommt.
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In den folgenden Druckschriften, die von den Erfindern der vorliegenden
Erfindung herausgegeben wurden, gibt es keine Offenbarung einer Kontroll-
Kühlgeschwindigkeit, wie sie in der vorliegenden Erfindung offenbart wird. Bei
den Druckschriften handelt es sich um:
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JP 56-36887, B1 betrifft eine Verfahren zum Konservieren von
Lebensmittel und Gemüse bei einer Temperatur oberhalb ihres Gefrierpunktes;
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JP 03-47034, A offenbart Niedertemperatur-Konservierung leicht
verderblicher Lebensmittel durch schnelles Kühlen von Normaltempratur auf 1º
... 2ºC oberhalb des Gefrierpunktes und danach bei einer Kühlgeschwindigkeit
von -0,1ºC bis -0,5ºC alle 5 bis 24 Stunden bis zu einer Temperatur vorderen
Unterkühl-Berstpunkt;
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JP 05-161449, A zeigt ein Verfahren zum Vorkühlen von Obst und
Gemüse durch Kühlen bis näherungsweise zum Gefrierpunkt und Abschrecken
bis zur Unterkühl-Bersttemperatur bei einer Geschwindigkeit von -0,50 G/h bis
zu -0,5ºC/24h;
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Rikimaru Hayashi et al.: "Pressure Application to the Antifroozen Storage
and Defrosting of Food - centering on the Thinking Way"; Food and
Development, (1990), Bd. 25, Nr. 12, S. 8...10; betrifft ein Verfahren zur
Konservierung unter hohem Druck.
Beschreibung der Erfindung
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In Anbetracht der vorstehenden Ausführungen haben die Erfinder
gewissenhafte Untersuchungen mit dem Ziel der Entwicklung eines neuen
Verfahrens ausgeführt, das besser sein sollte als der vorstehend ausgeführte
Stand der Technik, und das es speziell ermöglichen würde, Obst, Gemüse und
Meeresfrüchte und andere derartige leicht verderbliche Lebensmittel in ihrem
Zustand der Frische unmittelbar nach dem Ernten zu bewahren. Im Verlaufe
dieser Untersuchung richtete sich die Aufmerksamkeit auf ein Verfahren, bei
dem Obst, Gemüse und Meeresfrüchte und andere derartige leicht verderbliche
Lebensmittel einer Kühlbehandlung unter speziellen
Unterkühlungsbedingungen unterzogen wurden, so dass man zu der vorliegenden Erfindung gelangte,
nachdem man erfolgreich ein neuartiges Verfahren des langsamen
Konditionierens eingeführt hatte, bei dem es möglich ist, einfach und zuverlässig leicht
verderbliche Lebensmittel in einem günstigen gefrierfreien Zustand in einem
nichtgefrierenden Bereich unterhalb des Gefrierpunkts zu bewahren, und zwar
als eine grundlegende Technologie für das zuverlässige Herbeiführens eines
gefrierfreien Zustandes von Lebensmittel in dem besagten nichtgefrierenden
Bereich unterhalb des Gefrierpunkts.
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Insbesondere ist es ein Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein
Verfahren für die gefrierfreie Konservierung von leicht verderblichen Lebensmitteln
zu gewähren, welches Verfahren ermöglicht, Obst, Gemüse, Meeresfrüchte und
andere derartige leicht verderbliche Lebensmittel bei einem hohen Frischegrad
und ohne irgendeine Abnahme der Frische oder Beeinträchtigung der Qualität
zu halten; sowie ein Verfahren zum langsamen Kühlen und Mittel zu gewähren,
mit denen es möglich ist, einfach und zuverlässig einen gefrierfreien Zustand
von Lebensmitteln in einem Temperaturbereich unterhalb des Gefrierpunktes
zu erzielen.
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Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren
zum Herstellen von Lebensmitteln in einem gefrierfreien Zustand
Temperaturbereich unterhalb des Gefrierpunktes zu gewähren, indem das vorgenannten
gefrierfreie Konservierungsverfahren eingesetzt wird; sowie ein Produkt dieses
Verfahrens zu gewähren.
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Eine noch weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die
Gewährung eines Verfahrens zum Konservieren leicht verderblicher Lebensmittel auf
einem hohen Frischegrad, welches Verfahren ermöglicht, Obst, Gemüse,
Meeresfrüchte und andere derartige leicht verderbliche Lebensmittel in einem
nichtgefrierenden Bereich unterhalb des Gefrierpunkts über eine längere
Zeitdauer zu halten, ohne dass das Lebensmittel die Frisch verliert, die es
unmittelbar nach der Ernte gehabt hat.
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Eine weiter Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Gewährung eines
Verfahrens zum langsamen Konditionieren zur vorteilhaften Überwachung der
Temperaturbedingungen in dem nichtgefrierenden Bereich, der
Temperaturbedingungen zum Wiederzurückbringen des Lebensmittels auf Raumtemperatur,
und zwar in einem Verfahren zum Konservieren leicht verderblicher
Lebensmittel in einem gefrierfreien Zustand in dem nichtgefrierenden Bereich
unterhalb des Gefrierpunktes.
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Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein
Verfahren zum Aufrechterhalten eines gefrierfreien Zustands eines Lebensmittels
in einem Temperaturbereich unterhalb des Gefrierpunktes des Lebensmittels zu
gewähren, welches Verfahren umfasst: schnelles Kühlen des Lebensmittels von
Raumtemperatur bis nahe an den Gefrierpunkt; und danach langsames Kühlen
des Lebensmittels bei einer schrittweisen Kühlgeschwindigkeit von 0,01º bis
0,5ºC/h bis unterhalb des Gefrierpunktes, um das Lebensmittel in dem
gefrierfreien Zustand in einem Niedertemperaturbereich bis 0,1º bis 10ºC
unterhalb des Gefrierpunktes.
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Die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren
zum Aufrechterhalten eines gefrierfreien Zustands eines Lebensmittels in einem
Temperaturbereich unterhalb des Gefrierpunktes des Lebensmittels
entsprechend der Erfindung, welches Verfahren umfasst: Erhöhen der Temperatur des
Lebensmittels auf den Gefrierpunkt oder bis 0,5º bis 1,0ºC oberhalb des
Gefrierpuntkes für eine vorbestimmte Zeitdauer und in einem vorbestimmten
Zyklus.
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Die dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren
zum Erhöhen der Temperatur des Lebensmittels, das in einem gefrierfreien
Zustand und in einem nichtgefrierenden Bereich unterhalb des Gefrierpunktes
gehalten wird, auf Raumtemperatur gemäß der Erfindung, welches Verfahren
umfasst: Erhöhen der Temperatur des Lebensmittels mit einer schrittweisen
Temperaturerhöhungseschwindigkeit von 0,1º bis 0,5ºC/h bis nahe an den
Gefrierpunkt und danach Erhöhen der Temperatur des Lebensmittels vom
Gefrierpunkt des Lebensmittels bis Raumtemperatur.
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Die vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren
zum Erzeugen von nichtgefrorenem Wasser in einem Temperaturbereich
unterhalb seines Gefrierpunktes nach dem in der Erfindung festgelegten Verfahren,
wobei das Wasser mit Hilfe eines Mikrofilters zum Entfernen von
Verunreinigungen in dem Wasser vorbehandelt wird.
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Die fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren
zum Herstellen von Lebensmittel, das in einem gefrierfreien Zustand unterhalb
ihres Gefrierpunktes gehalten wird, und zwar nach dem in der Erfindung
festgelegten Verfahren, wobei das Lebensmittel durch eine langsame
Kühlbehandlung bei einer schrittweisen Kühlgeschwindigkeit von 0,01º bis 0,5ºC/h unter
vorbestimmten Druckbedingungen gekühlt wird.
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Die sechste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein
Verfahren zum Aufrechterhalten eines gefrierfreien Zustands eines Lebensmittels in
einem Temperaturbereich unterhalb seines Gefrierpunkts gemäß der Erfindung,
welches Verfahren umfasst: Bestrahlen des Lebensmittels mit Strahlung im
fernen Infrarot, mit Mikrowellen oder durch statische Elektrizität und wahlweise
Vibrieren des Lebensmittels in einem Temperaturbereich oberhalb des
Berstpunktes eines unterkühlten Zustands des Lebensmittels für eine vorbestimmte
Zeitdauer und in einem vorbestimmten Zyklus, um den unterkühlten Zustand
unterhalb des Gefrierpunkts zu stabilisieren.
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Die siebente Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein
Verfahren zum Aufrechterhalten eines gefrierfreien Zustands eines
Lebensmittels in einem Temperaturbereich unterhalb seines Gefrierpunkts gemäß der
Erfindung, wobei das Lebensmittel, das verpackt oder überzogen ist mit einem
Verpackungsmittel aus einem synthetischem Harz, aus Papier oder einem
biologischen Material; oder mit einem Verpackungsmittel, das beschichtet ist
mit Glycerin als einer für die Eiskristallkeimbildung hemmenden Substanz,
einem Glykoprotein oder Gelatine als einer das Eiskristallwachstum
hemmenden Substanz; oder mit einer Abdeckfolie aus diesen Substanzen; auf einen
speziellen Niedertemperaturbereich gekühlt wird.
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Die achte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren
zum Aufrechterhalten eines gefrierfreien Zustands von lediglich inneren Zellen
eines Lebensmittels aus tierischer oder pflanzlicher Herkunft unterhalb seines
Gefrierpunkts, welches Verfahren umfasst: Übernehmen des Lebensmittels,
das nach dem in der Erfindung festgelegten Verfahren in einem gefrierfreien
Zustand gehalten wurde, und Unterbrechen eines unterkühlten Zustands des
Lebensmittels durch eine schnelle Gefrierbehandlung unterhalb des
Gefrierpunkts, um die äußeren Zellen des Lebensmittels in einem gefrorenen und die
inneren Zellen in einem gefrierfreien Zustand zu erhalten.
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Die neunte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein
Verfahren zum Herstellen eines gefrorenen Lebensmittels aus einem Lebensmittel,
das in einem gefrierfreien Zustand in einem Bereich unterhalb seines
Gefrierpunkts gehalten wurde, welches Verfahren umfasst: Übernehmen des
Lebensmittels, das nach dem in der Erfindung festgelegten Verfahren in einem
gefrierfreien Zustand gehalten wurde, und Unterbrechen eines unterkühlten Zustands
des Lebensmittels durch eine schnelle Gefrierbehandlung unterhalb des
Gefrierpunkts, um das Lebensmittel gefroren zu erhalten.
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Die Erfindung kann in einer Kühleinrichtung ausgeführt werden, die mit
einer Regelvorrichtung zum automatischen Regeln der
Temperaturbedingungen ausgestattet ist, die von der Erfindung vorgeben werden. Wie gezeigt wird,
kann eine solche Einrichtung mit Systemen zum Druckerzeugen, zur
Bestrahlung und Vibrieren von speziellen Ausführungsformen der Erfindung
ausgestattet sein.
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Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist ein Verfahren zum
Erzeugen von nichtgefrorenem Wasser in einem Temperaturbereich unterhalb
des Gefrierpunktes nach dem vorgenannten Verfahren, wobei im Verlaufe des
Kühlschrittes dem Wasser als Rohstoff eine Strömungsgeschwindigkeit von 0,1
bis 2.000 m/Min erteilt wird, um vorzugsweise die Bildung von Eiskristallkeimen
und das Wachstum von Eiskristallen zu hemmen.
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Eine noch weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein
Verfahren, um ein gefrorenes Lebensmittels einem Vortauen zu unterziehen
und ein aufgetautes Lebensmittel höher Qualität zu erhalten, indem die
Temperatur in Stufen zu geeigneten Zeitpunkten erhöht wird, wobei das
Lebensmittel allmählich mit unterdrückter Schädigung der Zellen oder des
Gewebes aufgetaut wird, während die nichtgefrorenen Komponenten in dem
gefrorenen Lebensmittel im unterkühlten Zustand (1º bis 10ºC unterhalb des
Gefrierpunkts) gehalten werden.
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Die vorliegende Erfindung wird nun im Detail beschrieben.
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Wie vorstehend ausgeführt, betrifft die vorliegende Erfindung ein
Verfahren zum Konservieren von Lebensmittel (wie beispielsweise Obst, Gemüse,
Meeresfrüchte und andere derartige leicht verderbliche Lebensmittel sowie
Lebensmittel pflanzlicher oder tierischer Herkunft, verschiedene technisch
bearbeitete Lebensmittel, Lebensmittelrohstoffe, Wasser als Rohstoff, tierische
oder pflanzliche biologische Substanzen, biologische Gewebe, usw.) in einem
gefrierfreien Zustand in einem nichtgefrierenden Bereich unterhalb des
Gefrierpunkts, und betrifft ein Verfahren zur gefrierfreien Konservierung von
Lebensmittel (innerhalb von 1 bis 30 Minuten oder wenigen Stunden) von
Raumtemperatur bis nahe dem Gefrierpunkt des leicht verderblichen
Lebensmittels und nachfolgendes langsames Abkühlen des Lebensmittels mit einer
schrittweisen Kühlgeschwindigkeit von 0,01 bis 0,5ºC/h bis unterhalb des
Gefrierpunkts. Die Formulierung "Verfahren zum Kühlen von Lebensmittel
unterhalb des Gefrierpunkts" bedeutet in der vorliegenden Erfindung
beispielsweise ein Kühlverfahren, das die Überführung der verschiedenen Lebensmittel
in einen gefrierfreien Zustand in einem nichtgefrierenden Bereich unterhalb des
Gefrierpunkts umfasst, indem das Lebensmittel einer Unterkühlungsbehandlung
durch einen schrittweisen Kühlprozess in Gegenwart oder Abwesenheit eines
Mittels zur Gefrierpunkterniedrigung, einer Komponente mit Gefrierpunkt
erniedrigender Wirkung oder einer Komponente mit der gleichen Wirkung ("Super-
CFP"-Konservierungsverfahren (("Super-CFP" ist ein eingetragenes
Warenzeichen)) unterworfen wird. Unabhängig von dem Behandlungsverfahren oder den
Mitteln dafür wird jedes Verfahren, das die gleiche Wirkung hat wie dieses
Verfahren als ähnlich angesehen. In diesem Fall muss nicht hinzugefügt
werden, dass es keinerlei Einschränkungen in Bezug auf den Typ oder die
Anwendungsform des Mittels zur Gefrierpunkterniedrigung, der Komponente
Gefrierpunkt erniedrigender Wirkung, gibt.
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Nach den Untersuchungen der Anmelder der vorliegenden Erfindung war
es in der Vergangenheit außerordentlich schwierig, ein Lebensmittel in einem
gefrierfreien Zustand in einem Temperaturbereich unterhalb Gefrierpunkts zu
halten, während es durch das vorgenannte Verfahren des langsamen
Konditionierens möglich ist, ein Lebensmittel in einem gefrierfreien Zustand in einem
Temperaturbereich unterhalb des Gefrierpunkts sowohl auf einfache als auch in
zuverlässiger Weise zu halten. Mit der vorliegenden Erfindung ist es möglich,
den nichtgefrierenden Bereich unterhalb des Gefrierpunkts (Super-CFP-
Bereich) unabhängig vom Typ des Lebensmittels auszudehnen. Die
vorliegende Erfindung läßt sich besonders vorteilhaft bei Obst, Gemüse, Meeresfrüchte
und andere derartige leicht verderbliche Lebensmittel anwenden und ist jedoch
nicht auf diese beschränkt und kann auch auf fermentierte Lebensmittel,
technisch bearbeitete Lebensmittel, Ausgangsstoffe für Lebensmittel,
Zwischenprodukte, gekochte Lebensmittel, Materialien tierischer oder
pflanzlicher Herkunft, biologische Gewebe (Zellen oder Gewebe von Tieren oder
Pflanzen) angewendet werden. In der vorliegenden Erfindung kann jedes
beliebige Verfahren angewendet werden, um das Lebensmittel einer
Kühlbehandlung in einem Temperaturbereich im nichtgefrierenden Bereich unterhalb
des Gefrierpunkts so lange zu unterziehen, wie eine relativ schnelle
Kühlbehandlung in einem Niedertemperaturbereich unterhalb von Null Grad Celsius
ausgeführt werden kann, und so lange wie eine langsame Kühlbehandlung bis
unterhalb des Gefrierpunkt bei 0,01º bis 0,5ºC/h und vorzugsweise bei 0,01º bis
0,4ºC/h ausgeführt werden kann, ohne dass irgendwelche Beschränkungen bei
diesem Verfahren auferlegt sind, wobei ein vorteilhaftes Beispiel dafür ein
Verfahren ist, bei dem das Kühlen durch eine Kühleinrichtung erzielt wird, die
mit einer Regelvorrichtung zum automatischen Regeln der
Temperaturbedingungen ausgestattet ist (automatische Temperaturregler).
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Wenn leicht verderbliche Lebensmittel einer Kühlbehandlung nach der
vorgenannten schnellen Kühlbehandlung und langsamem Kühlverfahren
unterworfen werden, wird das leicht verderbliche Lebensmittel vorteilhaft schrittweise
bis unterhalb des Gefrierpunkts gekühlt, so dass das leicht verderbliche
Lebensmittel in dem nichtgefrierenden Bereich unterhalb des Gefrierpunkts
ohne zu Gefrieren stabil ist und in einem vorteilhaften gefrierfreien Zustand
gehalten. Ferner hat die Untersuchung seitens der Erfinder ergeben, dass es,
wenn die vorgenannten Bedingungen der langsamen Kühlbehandlung und der
Prozess nicht zum Einsatz gelangen, d. h. wenn eine langsame Kühlbehandlung
unter Einbeziehung eines Kühlens bei einer schrittweisen Geschwindigkeit von
0,01ºC/h bis 0,5ºC/h bis unterhalb des Gefrierpunkts nicht ausgeführt wird,
schwierig ist, ein Lebensmittel in einem gefrierfreien Zustand im
Temperaturbereich unterhalb des Gefrierpunkts zu haften, so dass die aufgeführten
Aufgaben nicht gelöst werden können.
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In der vorliegenden Erfindung wird das Lebensmittel in einen
nichtgefrierenden Bereich unterhalb des Gefrierpunkts überführt und in einem
Niedertemperaturbereich von 0,1º bis 10ºC unterhalb des Gefrierpunkts gehalten und
danach in diesem Niedertemperaturbereich zwischen mehreren Stunden und
mehreren Monaten konserviert, die jedoch, da der vorteilhafte Bereich des
besagten Niedertempearturbereichs wesentlich vom Typ und den
Eigenschaften des Lebensmittel abhängen, erfragt werden sollten. Es werden nun
Beispiele für die Gefrierpunkte verschiedener Lebensmittel und die
nichtgefrierenden Bereiche unterhalb des Gefrierpunkts (Super-CFP-Bereiche) gegeben,
die auf der Grundlage der vorgenannten Methode des langsamen
Konditionierens der vorliegenden Erfindung ermittelt wurden.
Super-CFP-Bereiche verschiedener Lebensmittel
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xx) (("Pferdemakrele", auch bezeichnet als "blauflossiger Thunfisch", d.
Übers.))
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Von den Lebensmitteln als Gegenstand der vorliegenden Erfindung
können Obst, Gemüse, tierische Erzeugnis und Meeresfrüchte sowie andere
derartige leicht verderbliche Lebensmittel alle beliebigen gewöhnlichen Obst,
Gemüse, tierische Erzeugnis oder Meeresfrüchte sein, und die Erfindung ist
unabhängig von deren Typ anwendbar. Zusätzlich zu diesen umfassen die i als
"leicht verderbliche Lebensmittel", auf die in der vorliegenden Erfindung Bezug
genommen wird, frische Blumen, medizinische Kräuter, Reiskleie und andere
Getreide, Nüsse sowie andere derartige Lebensmittel, wie auch Pflanzen im
Zusammenhang mit diesen, usw. Wenn die vorliegende Erfindung zum Einsatz
gelangt, um ein leicht verderbliches Lebensmittel frisch zu halten, kommt es
darauf an, dass das leicht verderbliche Lebensmittel sobald wie möglich nach
der Ernte behandelt wird. Dieses bewirkt eine wirksame Unterdrückung der
Abnahme der Frische von leicht verderblichen Lebensmitteln, was
unvermeidlich unmittelbar nach der Ernte in Erscheinung tritt, nämlich bei Obst und
Gemüse; des schnellen Abbaus nützlicher Komponenten, wie beispielsweise
Vitamin C und andere Nährstoffe, Chlorophyl, usw.; sowie bei Meeresfrüchten;
der Unterdrückung der Abnahme des K-Wertes (eine Kennzahl für die Frische),
die hervorgerufen wird durch den schnellen Abbau von ATP, sowie anderer
Beeinträchtigungen der Qualität. "Unmittelbar nach der Ernte" bedeutet hierin
das Stadium unmittelbar nach der Ernte an dem Ort, wo das leicht verderbliche
Lebensmittel geerntet oder erzeugt wird; da allerdings die Abnahme der Frische
unmittelbar nach der Ernte stark von dem Typ des leicht verderblichen
Lebensmittels abhängt, von der Jahreszeit der Ernte und von anderen Faktoren, wird
der Zeitablauf der Kühlkonservierungsbehandlung in geeigneter Weise
entsprechend der des in Frage kommenden leicht verderblichen Lebensmittels
bestimmt. Im allgemeinen sollte die vorgenannte
Kühlkonservierungsbehandlung innerhalb weniger Stunden nach der Ernte ausgeführt werden. Darüber
hinaus ist die vorliegende Erfindung nicht auf leicht verderbliche Lebensmittel
unmittelbar nach der Ernte beschränkt und kann selbstverständlich in ähnlicher
Weise auf ein leicht verderbliches Lebensmittel an einem geeigneten Punkt in
dem Verteilungsprozess angewendet werden oder auf ein leicht verderbliches
Lebensmittel im Verbraucherstadium.
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Um das leicht verderbliche Lebensmittel in einen gefrierfreien Zustand in
einem nichtgefrierenden Bereich unterhalb des Gefrierpunkts zu bringen, wird
die Behandlung vorzugsweise am Ort der Ernte oder Erzeugung vorgenommen,
wobei es jedoch auch möglich ist, das Lebensmittel beispielsweise auf einen
Lastzug o. dgl. zu laden, der mit einer Kühleinrichtung ausgestattet ist und es
zum Behandlungsort zu schicken, während es auch möglich ist, das leicht
verderbliche Lebensmittel dort zu behandeln, wo sich eine großtechnische
Kühleinrichtung befindet.
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Nach der vorliegenden Erfindung wird ein leicht verderbliches
Lebensmittel, das gerade geerntet worden ist, einer Kühlkonservierungsbehandlung
unter den vorgenannten Unterkühlungsbedingungen in einem gefrierfreien
Zustand in einem nichtgefrierenden Bereich unterhalb des Gefrierpunkts
unterzogen, wodurch es möglich ist, wirksam die Abnahme der Frische von
leicht verderblichen Lebensmitteln zu unterdrücken, was unmittelbar nach der
Ernte in Erscheinung tritt, nämlich bei Obst und Gemüse; des schnellen Abbaus
nützlicher Komponenten, wie beispielsweise Vitamin C und anderer Nährstoffe,
Chlorophyl, usw.; sowie bei Meeresfrüchten; die Abnahme des K-Wertes (eine
Kennzahl für die Frische) zu unterdrücken, die hervorgerufen wird durch den
schnellen Abbau von ATP, sowie anderer derartiger Beeinträchtigungen der
Qualität, und wodurch es auch möglich ist, leicht verderbliche Lebensmittel mit
dem höchsten Grad der Frische und Qualität bereitzustellen, die mit
konventionellen Konservierungsverfahren nicht erzielt werden könnten.
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Darüber hinaus wird nach den Untersuchungen seitens der Erfinder bei
einem leicht verderblichen Lebensmittel, das eine Kühlbehandlung wie
vorstehend erhalten hat und danach in einem üblichen Konservierungszustand
bewahrt wird, selbst dann die Abnahme der Frische noch merklich unterdrückt,
und es wird möglich sein, einfach und zuverlässig einen hohen Grad an Frische
mit Hilfe dieser Kühlbehandlung zu bewahren.
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Mit der vorliegenden Erfindung ist es mit dem vorgenannten Verfahren
zum Konservieren eines Lebensmittels in einem gefrierfreien Zustand in einem
nichtgefrierenden Bereich unterhalb des Gefrierpunkts außerdem möglich, das
Lebensmittel in einfacher und vorteilhafter Weise in einem gefrierfreien Zustand
zu erhalten, indem ein Schritt hinzugefügt wird, bei dem die Temperatur bis
zum Gefrierpunkt oder bis zwischen 0,5º und 1,0ºC über den Gefrierpunkt mit
einer Geschwindigkeit von nicht mehr als 1ºC in einer Dauer von 1 Stunde bis
zu mehreren Tagen zu einer geeigneten Zeit und in einem geeigneten Zyklus
während der Konservierung erhöht wird. Die Hinzufügung des Schrittes der
Temperaturerhöhung zu dem vorstehend ausgeführten Verfahren der
vorliegenden Erfindung für die gefrierfreie Konservierung eines Lebensmittels in
einem Temperaturbereich unterhalb des Gefrierpunkts ist daher insofern
wünschenswert, dass der gefrierfreie Zustand noch stabiler ist.
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Bei der vorliegenden Erfindung wird, um ein Lebensmittel, das in
gefrierfreiem Zustand in einem nichtgefrierenden Bereich unterhalb des
Gefrierpunkts konserviert wurde, auf Raumtemperatur zu zurück zu bringen, das
Lebensmittel nicht schnell erhitzt, sondern einer Behandlung bei einer
schrittweisen Temperaturerhöhungsgeschwindigkeit von 0,01ºC/h bis 0,5ºC/h
bis zu dem Gefrierpunkt unterzogen und danach vom Gefrierpunkt bis
Raumtemperatur, wobei die Bedingungen der Temperaturerhöhung auf
geeignete Temperatur von 0ºC, 5ºC und 15ºC derart eingestellt werden, dass
die Temperatur zu geeigneten Zeitpunkten schrittweise erhöht wird. In diesem
Fall ist es auch möglich, die zu erhöhende Temperatur bei einer relativ hohen
Geschwindigkeit von dem Gefrierpunkt bis Raumtemperatur zu erhöhen, wobei
die Geschwindigkeit in geeigneter Weise in Abhängigkeit von dem Typ und den
Eigenschaften des Lebensmittels o. dgl. eingestellt werden sollte. Die Form des
Lebensmittels ist nicht auf einen Feststoff (einschließend Pulver u. dgl.)
beschränkt, und die Erfindung kann auch auf flüssige Lebensmittel angewendet
werden, wie beispielsweise alkoholische und alkoholfreie Getränke, Tee-
Getränke und Trinkwasser. Beispielsweise läßt sich das Verfahren der
vorliegenden Erfindung auf Trinkwasser zur Herstellung von nichtgefrorenem
Wasser unterhalb des Gefrierpunkts (unterhalb von 0ºC) anwenden. In diesem
Fall können die Verunreinigungen in dem Wasser als Rohstoff vor dem
Zeitpunkt des Filtrierens und/oder des Destillierens des Wassers als Rohstoff
durch Mikrofilter-Filtration, Präzisionsfiltraton, Ultrafiltration oder einer anderen
geeigneten Maßnahme entfernt werden, die es ermöglicht, dass der
nichtgefrierende Bereich unterhalb des Gefrierpunkts in stabiler und einfacher
Weise erweitert wird. Außerdem läßt sich dem Wasser als Rohstoff im Verlaufe
des Kühlschrittes eine Strömungsgeschwindigkeit von 0,1 bis 2.000 m/Min
vermitteln, wodurch es möglich wird, die Bildung von Eiskristallkeimen und das
Wachstum von Eiskristallen in dem Wasser als Rohstoff zu hemmen.
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Um das Lebensmittel in einem gefrierfreien Zustand in einem
nichtgefrierenden Bereich unter des Gefrierpunkts stabiler zu konservieren, d. h.
den unterkühlten Zustand unterhalb des Gefrierpunkts zu stabilisieren, ist es
außerdem wünschenswert, einen Schritt hinzuzufügen, bei dem das
Lebensmittel mit Strahlung im fernen Infrarot, mit Mikrowellen oder anderem
derartigen Licht bestrahlt wird und/oder durch statische Elektrizität bestrahlt
wird und/oder kontinuierlich oder diskontinuierlich in einem Temperaturbereich
oberhalb des Berstpunktes (der unteren Grenze des nichtgefrierenden
Bereichs) zu einem geeigneten Zeitpunkt während der Kühlung und in einem
geeigneten Zyklus vibriert wird. Es gibt keine speziellen Beschränkungen der
Behandlungsbedingungen, des Verfahrens oder der Mittel in der optischen
Bestrahlung, der Bestrahlung durch statische Elektrizität und/oder Vibration,
solange diese es ermöglichen, den nichtgefrierenden Bereich unterhalb des
Gefrierpunkts zu erweitern, wobei die Bedingungen, Verfahren und
Einrichtungen in geeigneter Weise auszuwählen sind.
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Um außerdem das Kühlen allmählicher auszuführen und eine durch
Eiskristalle hervorgerufene Schädigung zu vermeiden, ist es möglich, ein
Lebensmittel bis zu einem speziellen Niedertemperaturbereich zu kühlen, das
mit einem Verpackungsmaterial verpackt worden ist, wie beispielsweise
Polyethylen oder einem anderen synthetischen Harz, Japanpapier oder
anderen Papierarten oder einem biologischen Material oder mit einem
geeigneten Verpackungsmaterial, das den Bedingungen des allmählichen
Kühlens genügen kann und ein teilweises Unterkühlen des Lebensmittels
verhindert; oder mit einem Verpackungsmaterial, das mit einem inneren Film
aus Glycerin beschichtet ist oder einer anderen derartigen, das Eiskeimbildung
hemmenden Substanz, einem Glykoprotein oder Gelatine oder einer anderen
derartigen geeigneten chemischen Substanz, die das Eiskristallwachstum
hemmt; oder mit einer Abdeckfolie aus diesen Substanzen. Bei Verwendung
von Verpackungsmaterialien und Abdeckmaterialien wie diese in der
vorliegenden Erfindung verwendet werden, kann die Erweiterung des
nichtgefrierenden Bereichs unterhalb des Gefrierpunkts und sogar eine bessere
Stabilisierung des gefrierfreien Zustands in diesem Bereich erreicht werden.
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Darüber hinaus ist es in der vorliegenden Erfindung möglich, ein leicht
verderbliches Lebensmittel zu konservieren, speziell eines, das sich aus einem
pflanzlichen oder tierischen Material zusammensetzt, wobei sich lediglich
dessen innere Zellen in einem gefrierfreien Zustand befinden. Das vorgenannte
Verfahren des langsamen Kühlens, das mit einer schrittweisen Geschwindigkeit
von 0,01ºC/h bis 0,5ºC/h ausgeführt wird, kann mit einer schnellen
Gefrierbehandlung kombiniert werden, bei der das Lebensmittel bei -18ºC oder
darunter gefroren wird, beispielsweise aus einem unterkühlten Zustand
unterhalb des Gefrierpunkts, wodurch es für die extrazellulare Flüssigkeit
leichter wird zu gefrieren, während es der intrazellularen Flüssigkeit leichter
gemacht wird zu gefrieren, so dass es möglich ist, die äußeren Zellen des
Lebensmittels zu gefrieren und die inneren Zellen in einem gefrierfreien
Zustand zu halten. Wenn ein Verfahren wie dieses in der vorliegende Erfindung
eingesetzt wird, ist es möglich, ein leicht verderbliches Lebensmittel und
speziell Obst, ein tierisches Erzeugnis oder Meeresfrüchte bei einem hohen
Grad von Frische und Qualität zu halten.
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Dieses Verfahren kann vorteilhaft im Fall von anderen Lebensmitteln und
von Getränken als ein Verfahren zum Schnellgefrieren von einem unterkühlten
Zustand unterhalb des Gefrierpunkts verwendet werden, von Wasser, einem
Getränk (wie beispielsweise Kaffee, schwarzer Tee, Oolong-Tee, Grüner Tee,
Obstsaft und andere kühlende Getränke, oder Fruchtmus, Marmelade,
alkoholische Getränke u. dgl.), einem Lebensmittel, das in einem
nichtgefrierenden Bereich unterhalb des Gefrierpunkts konserviert wurde. Wenn eine
Behandlung des langsamen Kühlens, die ausgeführt wird bei einer
schrittweisen Kühlgeschwindigkeit von 0,1ºC bis 0,5ºC/h, kombiniert wird mit einer
schnellen Gefrierbehandlung zusammen mit dem Zusatz von Eiskristallkeimen
(Eiskristalle oder eine andere, einen Eiskristall erzeugende Substanz) zu dem
Lebensmittel, einer Behandlung, bei der nach Erfordernis Druck, Vibration oder
Reibung sofort von den Gefäß-Seitenwänden freigesetzt werden, so ist es
möglich, ein Gefrierprodukt zu erzeugen, das seine hohen Werte von Qualität,
Eigenschaften usw. bei einer Vielzahl von Lebensmitteln und Getränken durch
Schnellgefrieren bewahrt, wie beispielsweise Fruchteis, Eis am Stiel, Eiscream,
gefrorene alkoholische Getränke (z. B. Bier, Sake, Shochu, Wein, Whisky, und
Weinbrand), gekühltes Tofu, fein geschnittener roher Fisch, ungesalzener
Schinken und Früchte.
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Mit der vorliegende Erfindung ist es ebenfalls möglich, aufgetautes
Erzeugnis mit hoher Qualität zu erhalten, indem ein gefrorenes Lebensmittel in
einem Temperaturbereich unterhalb des Gefrierpunkts aufgetaut wird und in
geeigneten Zeitpunkten die Temperatur schrittweise erhöht wird. Ein gefrorenes
Erzeugnis kann mit Unterdrückung der Schädigung an Zellen oder Gewebe
aufgetaut werden, während die Temperatur nach einem allmählichen Auftauen
in Stufen erhöht wird, während die nichtgefrorenen Komponenten in dem
gefrorenem Lebensmittel in einem unterkühlten Zustand (1º bis 10ºC unter des
Gefrierpunkts) bewahrt werden.
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Wie vorstehend diskutiert, kann die vorliegende Erfindung vorteilhaft als
ein Verfahren zum Konservieren und Verarbeiten von leicht verderblichen
Lebensmitteln (wie beispielsweise landwirtschaftliche, tierische und
Meeresprodukte) eingesetzt werden; Essiggemüse; marinierte Meeresfrüchte,
Fleischerzeugnisse; Nudeln; Marmeladen; Fischpasten; gereinigte Sake, Bier und
andere alkoholische Getränke; Speiseesssig, fermentierte Sojabohnen,
Molkereierzeugnisse und andere derartige vergorenene Lebensmittel; tierische und
pflanzliche Zellen und anderes derartiges biologisches Gewebe usw. Zusätzlich
zu den Vorteilen, ein leicht verderbliches Lebensmittel bei einem hohen Gran
von Frische und Qualität konservieren zu können, ist es ebenfalls möglich, mit
den vorgenannten verarbeiteten und vergorenen Lebensmitteln eine gute
Wirkung der Nachreifung ohne begleitende Beeinträchtigung der Qualität zu
erzielen, indem das Lebensmittel in dem nichtgefrierenden Bereich unterhalb
des Gefrierpunkts konserviert wird und als Ergebnis dieser
Nachreifungswirkung das Aroma verbessert wird und die Qualität des verarbeiteten oder
vergorenen Lebensmittels sogar noch höher wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
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Es zeigen:
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Fig. 1 eine erläuterndes Diagramm, das die Ergebnisse der
Gefrierbehandlung von Pferdemakrele (Super-CFP-Konservierung) (-2ºC))
veranschaulicht;
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Fig. 2 eine erläuterndes Diagramm, das die Ergebnisse der
Gefrierbehandlung von Pferdemakrele (Super-CFP-Konservierung) (-0,5ºC))
veranschaulicht;
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Fig. 3 eine erläuterndes Diagramm, das die Ergebnisse der
Gefrierbehandlung von Pferdemakrele (Kühlung mit Eis) (0ºC bis 16ºC))
veranschaulicht.
Beste Ausführungsform der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung wird nun spezieller Ausführung anhand der
Beispiele der Erfindung beschrieben, wobei die Erfindung jedoch in keiner
Weise auf diese Beispiele beschränkt ist.
Beispiel 1 - Kühlkonservierungsbehandlung von Gemüse im "Super-
Niedertemperaturbereich" (Super-CFP-Bereich)
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Ein leicht verderbliches Lebensmittel (Salat), das gerade geerntet
worden ist, wurde in einen Kälteapparat gegeben und einer Kühlbehandlung
durch schnelle Kühlbehandlung bis nahe an den Gefrierpunkt (-0,2ºC)
unterzogen, gefolgt von einer langsamen Kühlbehandlung, bei der es bei einer
schrittweisen Geschwindigkeit von 0,1ºC/h bis unter dem Gefrierpunkt gekühlt wurde,
wonach das leicht verderbliche Lebensmittel in einem gefrierfreien Zustand in
einem nichtgefrierendem Bereich unterhalb des Gefrierpunkts (-0,2ºC bis
-4,0ºC) konserviert wurde. Nachdem das leicht verderbliches Lebensmittel für
eine Woche in dem nichtgefrierenden Bereich konserviert worden war, wurde
es einer Temperaturerhöhungsbehandlung bei einer schrittweisen
Temperaturerhöhungsgeschwindigkeit von 0,10ºC/h bis zum Gefrierpunkt ohne rasches
Erhitzen unterworfen, wonach die Temperatur vom Gefrierpunkt bis zu 5ºC
erhöht wurde. Es wurden ein leicht verderbliches Lebensmittel (Salat), das
einer Kühlbehandlung nach dem vorstehend erwähnten Verfahren des
langsamen Kühlens unterworfen worden war, sowie ein Lebensmittel, das
dieser Kühlbehandlung nicht unterworfen worden war, für 22 Tage in einem
Kühlapparat bei 5ºC konserviert und danach auf den Zustand der
Konservierung ihrer Frische untersucht. Die Ergebnisse hierzu sind in Tabellen
1 und 2 gegeben. Aus den Ergebnissen in Tabelle 1 ist offensichtlich, dass das
Lebensmittel, das dem vorgenannten Verfahren des langsamen Kühlens
unterworfen wurde, eine gute Konservierung der Frische, des Aussehens und
Geschmacks hatte, während das Lebensmittel, das dieser Kühlbehandlung
nicht unterworfen wurde, eine merklich verringerte Frische hatte und sein
Aussehen und Textur als schlecht erwiesen. Wie aus den Ergebnissen in
Tabelle 2 ebenfalls ersichtlich ist, wurde ermittelt, dass der Restanteil an
Vitamin C nach der Kühlbehandlung merklich höher war.
Tabelle 1
Beispiel 2 - Kühlbehandlung von Obst und Gemüse im "Super-
Niedertemperaturbereich" (Super-CFP-Bereich)
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Es wurde der Konservierungszustand der Frische bei einer Reihe von
leicht verderblichen Lebensmitteln (Tomate, Zwiebel; Erbsen, Blumenkohl,
Kartoffel, Süßkartoffel, Spargel, Okra, Weißzwiebel, Radieschen,
Dattelpflaume, Apfel, Zitrone, Kirsche, asiatische Birne, Erdbeere, Feige, Pfirsich,
Blaubeere und Aprikose)
in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 untersucht.
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Von ihnen sind die Ergebnisse für Spargel, Okra und Blumenkohl in Tabelle 3
gegeben. Bei jedem von ihnen wurde festgestellt, dass die gleiche Wirkung wie
in Beispiel 1 erhalten wurde, wie die Ergebnisse in Tabelle zeigen.
Tabelle 3
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Anmerkung: Die Bewertung des Aussehens war die gleiche wie in Tabelle 1
Beispiel 3 - Gefrierbehandlung von Pferdemakrele (rund) im "Super-
Niedertemperaturbereich" (Super-CFP-Bereich)
(1) Methode
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Der in diesem Beispiel 3 verwendete Pferdemakrele ((allgem. auch bezeichnet
als "blauflossiger Thunfisch", d. Übers.)) war ein Zucht-Pferdemakrele. Was die
Kühlbehandlung betrifft, wo wurde das leicht verderbliche Lebensmittel
(lebende Pferdemakrele) in einen Super-CFP-Behälter (-2ºC) und in einen
Gefrierbehälter (-0,5ºC) gegeben und einer Kühlbehandlung durch schnelle
Kühlbehandlung bis nahe an den Gefrierpunkt (-1,5ºC) unterworfen. Dieses
Erzeugnis wurde sodann einer langsamen Kühlbehandlung unterworfen, bei der
es bei einer schrittweisen Kühlgeschwindigkeit von 0,10ºC/h bis unterhalb des
Gefrierpunkts unterworfen wurde, wobei das leicht verderbliche Lebensmittel
sodann in einem gefrierfreien Zustand im nichtgefrierenden Bereich unterhalb
des Gefrierpunkts (-1,5º bis -15,5ºC)konserviert wurde. Nachdem das leicht
verderbliche Lebensmittel für 1 Woche in diesem nichtgefrierenden Bereich
konserviert worden war, wurde es einer Temperaturerhöhungsbehandlung bei
einer schrittweisen Temperaturerhöhungsgeschwindigkeit von 0,1ºC/h bis zu
dem Gefrierpunkt unterworfen, ohne dass es schnell erhitzt worden war,
wonach die Temperatur von dem Gefrierpunkt bis zu 5ºC erhöht wurde. Sodann
wurden ein leicht verderbliches Lebensmittel (lebende Pferdemakrele), der
einer Kühlbehandlung nach dem vorstehend ausgeführten Verfahren des
langsamen Kühlens unterworfen worden war, und ein solches, das in einen
Eiswasser-Behälter (+2ºC) getaucht und gekühlt worden war, bei Temperaturen
von -2ºC (Super-CFP-Gruppe), bei -0,5ºC (Gefriergruppe) und bei +2ºC
(Eiswassergruppe) konserviert und diese Proben einer sensorische Bewertung
durch eine Expertengruppe unterzogen, sowie zur Messung des K-Werts (einer
Kennzahl der Frische) einem Standardverfahren, die zu Beginn des
Experiments vorgenommen wurden und 5, 24, 72 und 192 Stunden später.
(2) Ergebnisse
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Die K-Werte (K-Werte sind Standardwerte, die sich aus der Formel
berechnen: Indosin und Hypoxanthin/ATP-verwandte Verbindungen · 100) für
die Pferdemakrele, der unter Verwendung der Gefrierbehälter und Super-CFP-
Behälter gekühlt wurde, waren geringer als die von Pferdemakrele, der in
Eiswasserbehältern gekühlt wurde, wobei darüber hinaus die Änderung dieser
Werte über die verschiedenen Konservierungstemperaturen und vergangenen
Tage der Konservierung kleiner war, was bedeutet, dass der Abstand zwischen
diesen Werten und dem Wert für die Behandlung der Eiswasserkühlung größer
war, wodurch der Unterschied in der Frische noch deutlicher wird. Diese
Ergebnisse sind in Fig. 1 bis 3 wiedergegeben. Unterdessen ergaben die
sensorischen Bewertungen, dass die Proben in der Gruppe der Super-
Niedertemperaturbehandlung frische und qualitativ besser waren als die in der
Gruppe der Eiswasser-Behandlung.
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Darüber hinaus wurde die Gefrierbehandlung bei
Super-Niedertemperatur von verschiedenen Arten von Meeresfrüchten in der gleichen Weise wie in
Beispiel 3 untersucht, die ungefähr die gleichen Ergebnisse ergaben.
Beispiel 4 - Super-CFP-Konservierung und Reifung von Lauchzwiebel
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Es wurden Lauchzwiebeln in einen Kühlapparat gegeben und einer
Kühlbehandlung durch schnelle Kühlbehandlung bis 0ºC unterworfen, wonach
sie einer langsamen Kühlbehandlung unterworfen wurden bei der sie mit einer
schrittweisen Kühlgeschwindigkeit von 0,1ºC/h bis zum Gefrierpunkt von -0,8ºC
gekühlt wurden, wonach dieses leicht verderbliche Lebensmittel in einem
nichtgefrierenden Bereich von -0,8º bis -0,2ºC in einem gefrierfreien Zustand
unterhalb des Gefrierpunkts konserviert wurden. Nachdem des Lebensmittel in
diesem nichtgefrierenden Bereich für zwei Wochen konserviert wurde, wurde
die Temperatur allmählich bis zum Gefrierpunkt erhöht, wonach die Temperatur
vom Gefrierpunkt bis auf Raumtemperatur erhöht wurde.
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Die Untersuchung des Zustands nach zwei Wochen ergab, dass der
Gehalt an Vitamin C der Probe der Kühlbehandlung 27 mg% betrug, während
der der gekühlten Gruppe (Kontrollgruppe, konserviert bei 5ºC) 6,2 mg%
betrug; und während das Aussehen der gekühlten Probe zeigt, dass Teile der
Probe verdorben und gekräuselt waren, die Probe der Kühlbehandlung frisch
geblieben war wie am ersten Tag, an dem sie geerntet worden war, was eine
Lauchzwiebel ergab, die süßer und geschmackvoller war und eine "Textur" im
Mund hatte.
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Der Zuckergehalt der Lauchzwiebeln vor der Kühlbehandlung betrug 2,0
%; während der Zuckergehalt der Lauchzwiebeln in der gekühlten Gruppe nach
zwei Wochen bis auf 1, 2% abnahm, nahm der in den Proben der Gruppe der
Kühlbehandlung auf 3, 3% zu. Es wurde Gehalt an freier Aminosäure
gemessen, was ergab, dass der Gehalt an süßen freien Aminosäuren zunahm
(Asparaginsäure, Threonin, Cerin und Glutaminsäure), während der Gehalt an
bitteren freien Aminosäuren (Valin, Isoleucin und Lysin) abnahm, so dass die
Zwiebel einen Geschmack wie die einer Winterkultur hatte. Wie vorstehend
wurde bei Konservieren von Lauchzwiebeln im Super-CFP-Bereich ein hoher
Grad an Frische konserviert und der Geschmack einer Winterkultur vermittelt.
Beispiel 5 - Konservierung und Reifung von Thunfisch
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Es wurden Thunfisch-Scheiben in einen Kühlapparat gegeben und einer
schnellen Kühlbehandlung bis herab auf -0,5ºC unterworfen, wonach sie einer
langsamen Kühlbehandlung unterworfen wurden, bei der sie schrittweise bei
einer Kühlgeschwindigkeit von 0,1ºC/h von -0,5ºC bis zum Gefrierpunkt gekühlt
wurden, wonach sie für 1 Woche im nichtgefrierenden Bereich (-2,5ºC bis
-3,5ºC) unter dem Gefrierpunkt (-1,7ºC) gekühlt wurden. Nachdem das
Lebensmittel für 1 Woche in diesem nichtgefrierenden Bereich konserviert
worden war, wurde seine Temperatur schrittweise bis zum Gefrierpunkt erhöht
und seine Temperatur danach bis 5ºC erhöht. Tabellen 4 und 5 zeigen die
Ergebnisse der Untersuchung der Konservierung des Thunfisches und der
Reifungswirkung nach der Kühlbehandlung. Der Thunfisch, der dieser
Kühlbehandlung unterworfen wurde, wurde mit Thunfisch einer Kontrollgruppe
verglichen, die bei 5ºC gelagert wurde, was ergab, dass der K-Wert (eine
Kennzahl für die Frische) und der Gehalt an süßen Aminosäuren höher waren
als zuvor.
Tabelle 4: Konservierung der Frische von Thunfisch
Beispiel 6 - Reifung von fermentierten Sojabohnen
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Es wurden gewaschene und eingeweichte (runde) Sojabohnen unter
Druck gekocht und Sojabohnen fermentierende Bakterien zugesetzt, wonach
die Bohnen bei 40º bis 50ºC fermentiert wurden. Die resultierenden
fermentierten Sojabohnen wurden schnell -2,5ºC gekühlt und danach
schrittweise bis zum Gefrierpunkt von -3,1ºC mit einer Geschwindigkeit von 0,08ºC/h
gekühlt und danach konserviert und für 10 Tage im nichtgefrierenden Bereich
von -4,0ºC bis -4, 5ºC unterhalb des Gefrierpunkts gereift. Die Temperatur
wurde sodann schrittweise bis zum Gefrierpunkt und danach bis 3ºC erhöht,
wonach eine kennzeichnenden Verminderung des Geruchs der fermentierten
Sojabohnen auftrat und das Erzeugnis schmackhafter war. Tabelle 6 zeigt die
Ergebnisse der Analyse der Komponenten der fermentierten Sojabohnen.
Tabelle 6
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Wie aus den Analysenergebnissen in Tabelle 6 ersichtlich, erhöht die
Kühlbehandlung den Gehalt an freien Aminosäuren und verringert den Gehalt
an Ammoniak.
Beispiel 7 - Kühlbehandlung von Trinkwasser im
Super-Niedertemperaturbereich (Super-CFP-Bereich)
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Es wurde Trinkwasser in einen Kühlapparat gegeben und einer
Kühlbehandlung durch schnelle Kühlbehandlung nahe dem Gefrierpunkt (-2,8ºC)
unterworfen, wonach es einer langsamen Kühlbehandlung unterzogen wurde,
bei der es bei einer schrittweisen Kühlgeschwindigkeit von 0,2ºC/h bis herab
zum Gefrierpunkt unter sechs Reihen von ((unterschiedlichen)) Bedingungen
gekühlt wurde: so wie es war; unter Druck von 0,1 bis 10 kgf/cm²; Bestrahlung
mit fernem Infrarot bei 30 bis 100 Mikrometer; Mikrowellenbestrahlung bei 500
bis 5.000 MHz; mit einer geeigneten Strahlungsmenge statischer Elektrizität;
sowie Vibration bei 1 bis 20 kHz. Dieses Trinkwasser wurde in einem
gefrierfreien Zustand in dem nichtgefrierenden Bereich unterhalb des
Gefrierpunkts (-2,8ºC bis -17,0ºC) konserviert, um nichtgefrorenes Trinkwasser
unterhalb des Gefrierpunkts herzustellen. Als Ergebnis wurde festgestellt, dass die
Überführung des Wasser in den nichtgefrierenden Bereich leichter und stabiler
erfolgte, wenn die Schritte hinzugefügt wurden, bei denen Druck, optische
Bestrahlung, Vibration vermittelt wurden, als wenn diese Schritte nicht
hinzugefügt worden wären.
Beispiel 8 - Kühlbehandlung von Getränk (Bier) im Super-
Niedertemperaturbereich (Super-CFP-Bereich)
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Es wurde ein Getränk (Bier) in einen Kühlapparat gegeben und einer
Kühlbehandlung durch schnelle Kühlbehandlung nahe dem Gefrierpunkt (-
2,8ºC) unterworfen, wonach es einer langsamen Kühlbehandlung unterzogen
wurde, bei der es bei einer schrittweisen Kühlgeschwindigkeit von 0,01ºC/h bis
0,5ºC/h bis herab zum Gefrierpunkt unter sechs Reihen von
((unterschiedlichen)) Bedingungen gekühlt wurde: so wie es war; unter Druck von 0,1
bis 10 kgf/cm²; Bestrahlung mit fernem Infrarot bei 30 bis 100 Mikrometer;
Mikrowellenbestrahlung bei 500 bis 5.000 MHz; mit einer geeigneten
Strahlungsmenge statischer Elektrizität; sowie Vibration bei 1 bis 20 kHz.
Dieses Getränk (Bier) wurde in einem gefrierfreien Zustand in dem
nichtgefrierenden Bereich unterhalb des Gefrierpunkts (-2,8ºC bis -170ºC) bis zur
Herstellung eines nichtgefrorenen Getränks (Bier) unterhalb des Gefrierpunkts
konserviert. Als ein Ergebnis wurde festgestellt, dass die Überführung des Biers
in den nichtgefrierenden Bereich leichter und stabiler erfolgte, wenn die Schritte
hinzugefügt wurden, bei denen Druck, optische Bestrahlung, Vibration vermittelt
wurden, als wenn diese Schritte nicht hinzugefügt worden wären.
Beispiel 9 - Kühlbehandlung von Fleischerzeugnis (Rinderaufschnitt)
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Es wurde Rinderaufschnitt in Verpackungsmaterial eingewickelt, das aus
Japanpapier gefertigt war, und in den Kühlapparat gegeben, wo es einer
Kühlbehandlung durch schnelle Kühlbehandlung bis -0,5ºC unterworfen wurde,
wonach es einer langsamen Kühlbehandlung unterworfen wurde, bei der es bei
einer schrittweisen Kühlgeschwindigkeit von 0,1ºC/h bis herab zwischen
Gefrierpunkt und -0,5ºC gekühlt wurde, wonach es für 1 Woche im
nichtgefrierenden Bereich (-1,7ºC bis -18,0ºC) unterhalb des Gefrierpunkts
konserviert wurde, was ein nichtgefrorenes Fleischerzeugnis unterhalb des
Gefrierpunkts (-1,7ºC) ergab. Nachdem das Lebensmittel für 1 Woche in
diesem nichtgefrierenden Bereich konserviert worden war, wurde seine
Temperatur schrittweise bis zum Gefrierpunkt erhöht und danach seine Temperatur bis
5ºC erhöht. Es wurde festgestellt, dass das so erhaltene Fleischerzeugnis ein
höheres Maß an Haltbarkeit erhalten hatte als ein konventionelles Erzeugnis.
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Die Ergebnisse waren mehr oder weniger die gleichen, wie wenn das
Lebensmittel mit Polyethylen, Glycerin, Glykoprotein oder Gelatine überzogen oder
eingewickelt worden wäre.
Beispiel 10 - Kühlbehandlung für Obst im
Super-Niedertemperautrbereich (Super-CFP-Bereich)
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Es wurde Obst (asiatische Birnen) in ein Kühlapparat gegeben und einer
schnellen Kühlbehandlung bis herab zu 0ºC unterworfen, wonach es einer
langsamen Kühlbehandlung unterworfen wurde, bei der es bei einer schrittweisen
Kühlgeschwindigkeit von 0,1ºC/h bis herab zwischen Gefrierpunkt und -1,5ºC
gekühlt wurde, wonach dieses leicht verderbliche Lebensmittel in dem
nichtgefrierenden Bereich von -2, 2ºC bis -15,0ºC unterhalb des Gefrierpunkts
konserviert wurde. Nachdem das Obst für zwei Wochen in diesem
nichtgefrierenden Bereich konserviert worden war und in einen unterkühlten Zustand
gebracht worden war, wurde es einer Gefrierbehandlung unterhalb von -18ºC
unterworfen, was bewirkte, dass sich das freie Wasser von der intrazellularen
Flüssigkeit zu der extrazellularen Flüssigkeit bewegte und zu einer
gleichzeitigen Verdünnung der extrazellularen Flüssigkeit und zu einer Konzentration der
intrazellularen Flüssigkeit führte, wodurch es für die extrazellulare Flüssigkeit
leichter war zu gefrieren und umgekehrt für die intrazellulare Flüssigkeit schwer
war zu gefrieren, so dass ein neuer Typ von Obsterzeugnis erhalten wurde, bei
dem die intrazellulare Flüssigkeit in einem gefrierfreien Zustand konserviert
worden war.
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Unter Anwendung der vorgenannten Kühlbehandlung wurden in
ähnlicher Weise Getränke (alkoholische Getränke, Kaffee,
Erfrischungsgetränke usw.), dünn geschnittener Rohfisch, ungesalzener Schinken, Obst,
Tofu einer Kühlbehandlung unterworfen, was die folgenden Ergebnisse
erbrachte.
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Bei Getränken bildeten sich, wenn sie aus einem unterkühlten Zustand
von 1ºC bis 10ºC unterhalb des Gefrierpunkt gefroren wurden, sofort feine
Eiskristalle, was zu einem neuen Typ von glattem, Sorbet-ähnlichen
Lebensmittel führte, das im Mund leicht zergeht. Wenn indessen im Fall von dünn
geschnittenem Rohfisch, ungesalzenem Schinken und Obst, bei denen ein
kühler Geschmack und die Textur von Eiskristallen eine wichtige Bedingung
sind, diese Lebensmittel aus einem unterkühlten Zustand von 3ºC bis 10ºC
unterhalb des Gefrierpunkts gefroren wurden, hatten die Erzeugnisse mit
feineren Eiskristallen, einem besseren Schmelzen im Mund und einem milderen
Geschmack eine höhere Qualität als die Erzeugnisse eines konventionellen
Verfahrens. Auch wurde diese höhere Qualität bewahrt, wenn dieses
Erzeugnisse aufgetaut wurden. Im Fall von getrocknetem Tofu (in der Kansai-
Region als Koya-Tofu bezeichnet) wurde festes Tofu durch eine langsame
Kühlbehandlung in einen unterkühlten Zustand bis nahe 10ºC unter dem
Gefrierpunkt gebracht und Eiskristallkeime (Eiskristalle) zugesetzt, wonach das
Tofu gefroren wurde, um die Proteine zu gefrieren und zu modifizieren und so
eine teigige Form zu erzeugen, wonach man (in einem konventionellen
Verfahren wird das Tofu nahe -20ºC schnellgefroren, wonach es unter
Kühlhauslagerung etwa 3 Wochen gelagert wird) das Tofu auftaut, Ablaufen
und Trocknen läßt. Das so erhaltene Tofu ist fein und verfügt über eine
außerordentlich gute Textur und Geschmack.
Gewerbliche Anwendbarkeit
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Wie vorstehend im Detail diskutiert wurde, ist die vorliegende Erfindung
ein Verfahren, um leicht verderbliche Lebensmittel (wie beispielsweise Obst,
Gemüse, Fleisch und Meeresfrüchte) über längere Zeitdauer in einem
gefrierfreien Zustand in einem nichtgefrierenden Bereich unterhalb des
Gefrierpunkts zu konservieren; und betrifft ein Verfahren zum Konservieren von
leicht verderblichen Lebensmitteln, wobei das Verfahren umfasst: relativ
schnelles Kühlen des leicht verderblichen Lebensmittels (innerhalb von 1 bis 30
Minuten oder wenigen Stunden) von Raumtemperatur bis nahe seines
Gefrierpunkts und danach langsames Kühlen des Lebensmittels mit einer
schrittweisen Geschwindigkeit von 0,01ºC/h bis 0,5ºC/h bis unterhalb des
Gefrierpunkts. Die vorliegende Erfindung bietet die folgenden Vorzüge:
(1) Obst, Gemüse, Meeresfrüchte und andere derartige leicht
verderbliche Lebensmittel können bei einem hohen Grad an Frische konserviert
werden;
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(2) die Abnahme der Frisch bei einem leicht verderblichen
Lebensmittel, die unvermeidlich in Erscheinung tritt, sobald es geerntet ist, kann
wirksam unterdrückt werden;
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(3) wenn ein leicht verderbliches Lebensmittel, das nach dem
Verfahren der vorliegende Erfindung zum Konservieren behandelt worden ist in
Verbindung mit einem üblichen Nierdertemperatur-Verteilungs- und
Transportmittel, kann ein leicht verderbliches Lebensmittel mit hoher Frische
und Qualität an den Ort des Verbrauchers befördert werden ohne jegliche
Beeinträchtigung der Frische unmittelbar nach dem Ernten.
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(4) ein leicht verderbliches Lebensmittel, das nach dem Verfahren der
vorliegende Erfindung zum Konservieren behandelt worden ist, wird über eine
lange Zeit im Verbraucherzustand erhalten, und die schnelle Beeinträchtigung
der Qualität im Verbraucherzustand, wie man sie bei konventionellen
Erzeugnissen kennt, kann unterdrückt werden.
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(5) Es lassen sich neue Arten von Gefriererzeugnissen erzeugen, die
in der Vergangenheit nicht verfügbar waren.