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Dokumentenidentifikation DE69428458T2 18.04.2002
EP-Veröffentlichungsnummer 0749275
Titel ENTFERNUNG VON BAKTERIEN AUS GEFLÜGEL UND ANDEREN FLEISCHPRODUKTEN
Anmelder Alcide Corp., Redmond, Wash., US
Erfinder KROSS, Robert D., Bellmore, US
Vertreter BOEHMERT & BOEHMERT, 28209 Bremen
DE-Aktenzeichen 69428458
Vertragsstaaten AT, BE, CH, DE, DK, ES, FR, GB, GR, IE, IT, LI, LU, MC, NL, PT, SE
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 18.07.1994
EP-Aktenzeichen 949239529
WO-Anmeldetag 18.07.1994
PCT-Aktenzeichen US9408014
WO-Veröffentlichungsnummer 9502965
WO-Veröffentlichungsdatum 02.02.1995
EP-Offenlegungsdatum 27.12.1996
EP date of grant 26.09.2001
Veröffentlichungstag im Patentblatt 18.04.2002
IPC-Hauptklasse A22C 21/00
IPC-Nebenklasse A23B 4/24   A23B 4/12   A23B 4/08   

Beschreibung[de]
Technisches Gebiet

Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfernung von Mikroorganismen, wie etwa Salmonella, aus Geflügel und anderen Fleischprodukten.

Hinterrund der Erfindung

Frische Fleischprodukte, einschließlich Geflügel, sind anfällig für Kontamination durch Mikroorganismen, die unmittelbar nach dem Schlachten und Ausweiden mit Fleischoberflächen in Kontakt kommen, wenn Organismen in den Darmtrakten während der Verarbeitung auf andere Organe überführt werden können. Kontaminierende Mikroorganismen schließen Bakterien, wie etwa Salmonella- und Campylobacter-Spezies, Listeria monocytogenes, Escherichia coli und andere Coliforme, und andere enterische Organismen ein. Wenn erst einmal Bakterien, wie etwa Salmonella, mit Gewebeoberflächen in Kontakt kommen, binden sie sich schnell daran und sind schwierig zu entfernen, sogar mit Chlor-Desinfektionsmittel, das zur Verwendung in Geflügel-Sprühlösungen und -Abkühltanks erlaubt ist. Bei der Rindfleischverarbeitung wurde berichtet, daß ein besonders virulenter Stamm von E. coli, bezeichnet mit 0157: E7, Hamburgerfleisch kontaminierte, das von einer Fast-Food-Kette verkauft wurde, und im Jahre 1993 in den U.S.A. mehrere Todesfälle verursachte. Über Lebensmittelvergiftung von anderen Organsimen, wie etwa Listeria und Campylobacter, oder von verdorbenen Fleischprodukten im allgemeinen wird in der öffentlichen Presse in Abständen berichtet.

Die Probleme, die durch Salmonella-Bakterien in Geflügelprodukten geschaffen werden, sind besonders beachtenswert. Gegenwärtig geben die Amerikaner ungefähr 20 Milliarden $ jährlich für Geflügelprodukte aus, wobei sie etwa 80 Pounds pro Kopf konsumieren. Ungefähr 35% bis 45% des Geflügels, das U.S.-Verbraucher erreicht, ist mit Salmonella- Spezies kontaminiert. Falsches Kochen und physische Übertragung der Bakterien auf Lebensmittelverarbeitungsflächen und somit auf andere Lebensmittel führen zur Verbreitung der Mikroorganismen, was gastrointestinale Erkrankungen und in einigen Fällen den Tod verursacht.

Züchter, Brutbetriebe, Lieferanten von Futterbestandteilen, Farmen, Verarbeiter und Vertreiber sind alle als Verteiler für Salmonellae-Kontamination in Hähnchen und Truthähnen verwickelt gewesen (Villarreal, M. E., et al., J. of Food Protection 53: 465-467 (1990)). Kontamination von nur einigen wenigen Vögeln kann zu einer Kontamination in breitem Umfange von anderen Vögeln und Kreuzkontamination auf Kadaver führen. Bakterielle Vermehrung und andere Anzeichen von Verschmutzung können durch Kühlung verzögert werden, aber es gibt eine Grenze für den Grad der Kühlung, denen Fleischprodukte unterworfen werden können, kurz vor dem Einfrieren des Fleisches, und einige Bakterien, wie etwa Psychrophile, können bei Temperaturen nahe dem Gefrierpunkt überleben und sogar gedeihen. Es ist somit bevorzugt, Salmonella und andere mikrobielle Kontaminanten während der Verarbeitung zu kontrollieren und abzutöten, um die anfängliche Anzahl von Mikroorganismen auf dem Fleisch zu verringern.

Geflügelverarbeitung ähnelt der Verarbeitung anderer Fleischtiere. Kurz zusammengefaßt treffen die Vögel im Käfig mit LKWs bei der Verarbeitungsanlage ein. Die Vögel werden an ihren Füßen an Bügeln auf einer Verarbeitungslinie aufgehängt, betäubt und über Gurgelschnitte ausgeblutet. Nach dem Ausbluten, und während sie noch hängen, werden die Vögel abgebrüht, gerupft und auf eine Aufweidungslinie überführt, wo sie manuell oder mechanisch ausgeweidet, inspiziert und sprühgewaschen werden. Die Sprühlösung kann Chlor als ein Desinfektionsmittel enthalten. Der letzte Schritt des Verfahrens ist das Abkühlen in einem Abkühltank, durch Bewegung durch einen Gegenstrom aus kaltem Wasser. Die Kadaver müssen eine Innentemperatur von 5ºC oder darunter erreichen, was üblicherweise in einem typischen Tank mit vielen tausend Gallonen etwa 45 Minuten bis 1 Stunde dauert. Nach Erreichen dieser Temperatur werden die Kadaver abgepackt oder weiter in Stücke geschnitten und gekühlt oder eingefroren.

Salmonella und andere Organismen können den Brühprozeß überleben, der Temperaturen von etwa 50º bis 58ºC mit sich bringt. Obgleich Kreuzkontamination während jeder Verarbeitungsstufe auftreten kann, entstehen die hauptsächlichen Probleme während und nach dem Ausweiden, wenn Mikroorganismen aus dem Darmtrakt freigesetzt und auf andere Gewebeoberflächen übertragen werden. Wenn Kadaver in den Abkühltank gegeben werden, kommen Organismen und nicht-entfernte Eingeweide und Eingeweideinhalte in das Wasser und können in Kontakt mit anderen Kadavern kommen.

Die U.S.D.A. und die F.D.A. erlauben die Verwendung von Chlor in Wasser, bis zu 50 Teile pro Million (ppm), um einige dieser Organismen abzutöten. Chlorgehalte im oberen Bereich gehen in die Luft über und können Fabrikarbeiter reizen, so werden typischerweise niedrigere Niveaus, z. B. 20 ppm, eingesetzt. Dies beeinträchtigt die antimikrobielle Wirksamkeit, ebenso wie dies organisches Material und Bruchstücke tun, die sich im Wasser ansammeln und verfügbares Chlor verbrauchen. Tatsächlich können sogar die oberen erlaubten Chlorniveaus pathogene Organismen nicht eliminieren oder signifikant verringern. Zusätzlich hat Chlor in Prozeßwasser die Neigung, mit einer Vielzahl von organischen Materialien zu reagieren, sowohl aus Wasser als auch aus Geflügel, um eine Reihe von chlororganischen Molekülen zu bilden, einschließlich Spezies, z. B. Trihalomethane und Chloramine, die als Mutagene und Karzinogene in die Diskussion gekommen sind.

Chlordioxid, das weniger reaktiv mit Wasserkomponenten, wie etwa Ammoniak und Stickstoffverbindungen, ist, ist als ein alternatives Desinfektionsmittel zu Chlor bei der Geflügelverarbeitung in Betracht gezogen worden. Chlordioxid kann Salmonella und andere unerwünschte mikrobielle Kontaminanten von Fleischoberflächen signifikant verringern, und bei Gehalten in Wasser, die ungefähr 1/7 desjenigen betragen, der für Chlor erforderlich ist, um vergleichbare Wirkungen zu erzielen.

Obgleich festgestellt worden ist, daß auch Chlordioxid mit weniger Aminosäuren reagiert, als dies Chlor tut (3 statt 18), gibt es eine steigende Evidenz, daß die Reaktionen unerwünschte Wirkungen auf Geflügeloberflächen bewirken. Es ist z. B. beobachtet worden, daß Chlordioxid, bei dem 1,4 ppm-Gehalt in Abkühlerwasser, darin wirksam war, viele Bakterien zu verringern, und keine nachweisbaren Geschmacks- und Geruchsfehler auf behandelten Brathähnchen bewirkte, aber die Haut der Hähnchen war heller in der Farbe als bei Kontrollkadavern und das normale rosa-weiße Aussehen hatte sich zu gräulich-weiß verändert. Die Verwendung von Chlordioxid wurde in der Geflügelverarbeitung als ein Ergebnis sporadischer Klagen des Handels über "ausgebleichte" oder "alt aussehende" Kadaver eingeschränkt. Überdies führten anschließende Chlordioxid-Experimente zu periodischen Episoden von stark verfärbten (blauschwarzen) Vögeln und gelegentlich schlechter bakteriozider Wirksamkeit.

Farbveränderungen treten aufgrund einer Kombination der Oxidation von Blut-Hämoglobin zu Methämoglobin, der Oxidation von Carotinoid-Farbstoffen in Geflügelfett und der Reaktion von Chlordioxid mit den Aminosäuren Tyrosin und Tryptophan, um gefärbte Spezies zu bilden, auf. Als ein kleines Molekül kann Chlordioxid in Gewebe, wie etwa Kapillarwände und Fett, hineindiffundieren, um oxidative Veränderungen zu bewirken. Ähnliche Farbveränderungen wurden von Villarreal, aaO., bemerkt, der die Wirkung von Chlordioxid-Gehalten mit langsamer Freisetzung auf Salmonella-Gehalte in Truthähnen studierte. Obgleich eine wesentliche Verringerung bei Salmonella-Organismen beobachtet wurde, wurde ein Ausbleichen der Haut bemerkt, insbesondere auf den Flügeln und Brüsten der Kadaver. Hautflächen wie der Hals zeigten eine blaß-bräunliche Farbe.

Als eine alternative antimikrobielle Behandlung ist Bestrahlung von der U.S.-Regierung genehmigt worden. Bestrahlung scheint jedoch für die meisten Geflügelverarbeiter aufgrund der hohen Kapitalkosten für die Anlagen, hohen Betriebskosten und der zusätzlichen Kosten des Transportes von Kadavern zu solchen Anlagen nicht brauchbar zu sein. Bestrahlung kann für Geflügelfabrikarbeiter auch Arbeitsrisiken bergen.

Daher wäre es wünschenswert, ein wirksames Verfahren zur Entfernung von Salmonella und anderen unerwünschten Mikroorganismen aus Fleischkadavern wie etwa Geflügel zur Verfügung zu haben.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Entfernen von Mikroorganismen aus Tierkadavern und frischen Fleischprodukten zur Verfügung zu stellen.

Es ist eine weitere und spezifischere Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum wirkungsvollen Entfernen von Mikroorganismen, einschließlich Salmonella, aus Geflügelkadavern und -kadaverstücken während der Verarbeitung ohne Verfärbung der Fleischoberflächen zur Verfügung zu stellen.

Diese und weitere Aufgaben werden durch die vorliegende Erfindung gelöst, die eine Zusammensetzung und ein Verfahren zum Entfernen von Mikroorganismen aus Geflügel- oder Fleischkadavern oder -kadaverstücken zur Verfügung stellt, indem der Kadaver oder die Kadaverstücke mit einer wäßrigen Lösung in Kontakt gebracht wird (werden), die etwa 0,001 bis etwa 0,2 Gew.-% eines Metallchlorits und ausreichend Säure enthält, um den pH der Lösung auf etwa 2,2 bis etwa 4,5 einzustellen, um die Chlorit-Ionenkonzentration in Form von chloriger Säure bei nicht mehr als etwa 35 Gew.-% der Gesamtmenge an Chlorit- Ionenkonzentration zu halten und um den Abbau dieser chlorigen Säure durch die Bildung von Chlordioxid-Entstehung zu minimieren.

Alkalimetallchlorite, wie etwa Natrium- oder Kaliumchlorit oder eine Mischung von diesen, sind bevorzugt; Natriumchlorit wird in einer Ausführungsform verwendet. Die Säure wird ausgewählt, um nicht mehr als etwa 2 ppm Chlordioxid zu erzeugen, wenn sie in eine 0,1 Gew.-%ige wäßrige Natriumchlorit-Lösung eingemischt wird, um den pH auf etwa 2,95 einzustellen, und für 30 Minuten bei etwa 25ºC gehalten wird. Starke anorganische Säuren, wie etwa Salzsäure, Schwefelsäure oder Phosphorsäure oder Mischungen von diesen, sind in einigen Ausführungsformen bevorzugt.

Die Lösung wird als eine Tauchlösung oder als eine Sprühlösung oder als eine Kombination dieser Anwendungen verwendet. In einem typischen Verfahren zum Desinfizieren von Geflügelkadavern oder Geflügelkadaverstücken werden die Kadaver oder Stücke z. B. nach dem Ausweiden gewaschen, in einem Abkühltank getaucht und anschließend aus dem Tank entnommen. Eine fakultative Waschung der Kadaver oder Stücke kann diesen Verarbeitungsschritten folgen. In der Praxis der Erfindung werden die Kadaver oder Kadaverstücke während des anfänglichen Waschens nach dem Ausweiden, während des Abkühltank-Tauchzeitraumes oder während einer Sprühwaschung nach dem Entnehmen aus dem Abkühltank mit Desinfektionsmittellösung in Kontakt gebracht. Die Desinfektionsmittellösung der Erfindung kann auch in mehr als einem dieser Verarbeitungsschritte verwendet werden.

Ein lebensmittelzugelassenes Benetzungsmittel, wie etwa ein Alkylphenoxypoly- (ethylenoxid), ein Poly(ethylenoxid/propylenoxid)-Blockcopolymer, eine Alkylbenzolsulfonsäure, ein Dioctylsulfosuccinat und Mischungen von diesen, können zur Lösung zugesetzt werden, um den Kontakt mit den Fleischoberflächen zu erleichtern. Die Lösung kann auch wirksame Mengen eines lebensmittelzugelassenen Verdickungsmittels enthalten, vorzugsweise eines, das ausreichend ist, um eine Viskosität der endgültigen Lösung von etwa 5 cps bis etwa 50 cps bei Raumtemperatur zu erreichen, für Sprühanwendungen.

Wäßrige Lösungen, die etwa 0,002 bis etwa 0,15 Gew.-% Metallchlorit enthalten und einen pH von etwa 2,4 bis 3,2 haben, sind für bestimmte Anwendungen besonders bevorzugt. In einer Ausführungsform, bei der der Geflügelkadaver oder die Stücke am Ende der Verarbeitung mit Lösung in Kontakt gebracht werden, enthält die Lösung etwa 0,05 bis etwa 0,1 Gew.-% Chlorit-Ionen und hat einen pH von etwa 2,6 bis etwa 3,2. In einer weiteren Ausführungsform werden der Geflügelkadaver oder die Stücke mit einer Lösung in einem Abkühltank in Kontakt gebracht und die Lösung enthält von etwa 0,002 bis etwa 0,02% Chlorit-Ionen und hat einen pH von etwa 2,8 bis etwa 3,2. In noch einer weiteren Ausführungsform werden der Geflügelkadaver oder die Stücke mit Desinfektionslösung kurz nach dem Ausweiden in Kontakt gebracht, wenn die Lösung von etwa 0,075 bis etwa 0,35 Gew.-% Chlorit-Ionen enthält und einen pH von etwa 2,4 bis etwa 3,0 hat.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Diese Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die hohe bakteriozide Wirksamkeit von sauren Chlordioxid-erzeugenden Fleischdesinfektionsmittellösungen sich von der Komponente chlorige Säure ableitet und daß die unerwünschten Hauteffekte, die bei Geflügel und dergleichen beobachtet werden, den Gehalten von Chlordioxid in den Lösungen zuzuschreiben sind. In der Praxis dieser Erfindung wird die Bildung von Chlordioxid durch Auswahl bestimmter Säuren unterdrückt, um die Bildung von chloriger Säure in Lösung zu bewirken, und durch Vermeiden derjenigen Säuren, von denen, durch Vorscreening, festgestellt wurde, daß sie die Bildung von übermäßigem Chlordioxid-Gehalten triggern. Somit können frische Fleischprodukte, insbesondere Geflügelkadaver und -kadaverstücke, mit Metallchloriten in einer Säurelösung behandelt werden, um Mikroorganismen während der Verarbeitung ohne Verfärbung des Fleisches zu entfernen.

In der Praxis dieser Erfindung werden Mikroorganismen, wie etwa Salmonella, aus frischen Fleischprodukten, wie etwa Geflügel, entfernt, indem das Fleisch mit einer wäßrigen Lösung in Kontakt gebracht wird, die von etwa 0,001 bis etwa 0,2 Gew.-% eines Metallchlorits und eine ausreichende Menge einer vorgewählten Säure enthält, um den pH der Lösung auf von etwa 2 bis etwa 5 einzustellen, vorzugsweise von etwa 2,2 bis etwa 4,5, um die Chlorit- Ionenkonzentration in Form von chloriger Säure bei nicht mehr als etwa 35 Gew.-% der Gesamtmenge an Chlorit-Ionenkonzentration in der Lösung zu halten und um Chlordioxid- Entstehung zu minimieren.

Die Desinfektionsmittellösung der Erfindung kann mit dem Geflügel- oder anderen Fleischprodukt während jedes Wasch- oder Tauchverarbeitungsschritts in Kontakt gebracht werden. In einem Verfahren zum Desinfizieren von Geflügelkadavern oder Geflügelkadaverstücken, welches das Waschen der Kadaver oder Kadaverstücke nach dem Ausweiden, sequentielles Tauchen jedes Geflügelkadavers oder -kadaverstücks in einem Abkühltank und Entnehmen der Kadaver oder Stücke aus dem Abkühltank umfaßt, kann jeder Geflügelkadaver oder jedes Geflügelkadaverstück z. B. während des anfänglichen Waschens nach dem Ausweiden, während des Tauchens im Abkühltank, während eines fakultativen Besprühens nach Entnehmen aus dem Abkühltank oder während mehr als einem von diesen Verarbeitungsschritten mit Desinfektionsmittellösung in Kontakt gebracht werden.

In einer Ausführungsform wird die Lösung kurz nach dem Abtöten und dem Ausweiden auf den ganzen Tierkadaver aufgesprüht. Wie oben diskutiert, kommt bei Geflügel ein Abbrüh- und Rupfvorgang vor dem Ausweiden vor. Auf dieser Stufe ist der Tierkadaver noch warm und die Wärme kann den Abbau von chloriger Säure beschleunigen. Organische Bruchstücke aus dem Ausweidungsschritt können einen solchen Abbau ebenfalls fördern. Daher muß eine Lösung, die in dieser Verarbeitungsstufe aufgebracht wird, einen höheren Gehalt an Chlorit und einen höheren Anteil an chloriger Säure haben als eine, die in einer anderen Ausführungsform aufgebracht wird, am Ende der Verarbeitungslinie, wo der Kadaver kühler ist und weniger organisches Material trägt, das den Abbau der chlorigen Säure beschleunigt. Zur Anwendung bei dem Fleischkadaver kurz nach dem Ausweiden ist eine Lösung erforderlich, die Chlorit-Ionen in Konzentrationsbereichen von etwa 0,075 bis etwa 0,150 Gew.-% enthält und einen pH-Bereich von etwa 2,4 bis 3,0 hat.

Für die Sprühanwendung am Ende der Verarbeitungslinie des ganzen Kadavers, oder für geschnittene Kadaverstücke, sollte die Sprühlösung Chlorit im Konzentrationsbereich von etwa 0,05 bis etwa 0,1 Gew.-% in einem geringeren Anteil als chlorige Säure enthalten, wie bestimmt durch ihren höheren pH-Bereich von etwa 2,6 bis 3,2. Spezielle Experimente können von Tierkadavern während typischen Betriebs in der Anlage unter Verwendung von Formulierungen durchgeführt werden, die unterschiedliche Konzentrationsbereiche und pHs repräsentieren, um die optimale Wirksamkeit ohne übermäßige Verwendung von desinfizierenden Chemikalien einzustellen. Spezielle Beispiele sind im folgenden angegeben.

Die Anwendung des Desinfektionssystems auf Basis von chloriger Säure als eine Komponente des Abkühltankwassers für - Geflügel erfordert insofern eine geringere Konzentration an Chlorit, als die Kontaktzeit mit dem Kadaver ungefähr 1 Stunde oder mehr beträgt. Längere Kontaktzeit erlaubt die Verwendung geringerer Konzentrationen an Chlorit und dadurch geringerer Gehalte an chloriger Säure im Anschluß an die Reaktion mit Säure. Der Gehalt an Chlorit zur Verwendung in Abkühltankwasser liegt bei etwa 0,002 bis etwa 0,02 oder weniger Gew.-%, bei einem pH von etwa 2,8 bis 3,2.

Unterschiedliche Gehalte an chloriger Säure sind erforderlich, um Geflügel in unterschiedlichen Anlagen zu verarbeiten, bei Verwendung von Vögeln mit unterschiedlicher Geschichte, unterschiedlicher Sauberkeit beim Betrieb, unterschiedlicher Wasserversorgung und bei Hähnchen oder Truthähnen unterschiedlicher Massen, was unterschiedliche Abkühlzeiten erfordert. Daher - werden in individuellen Verarbeitungsanlagen spezielle Versuche durchgeführt, um die geeigneten Gebrauchsbedingungen einzustellen. Dies ist besonders wichtig bei U.S.-Betrieben, wo eine spezifische Menge an Frischwasser als ein. Ersatz im Abkühltank für jeden eingebrachten Kadaver zugegeben werden muß, z. B. 1/2 Gallone pro Vogel verworfen wird. So wird zusätzlich zu Chemikalie, die durch die tatsächliche Desinfektion verbraucht wird, 1/2 Gallone an desinfizierender Chemikalie für jeden verarbeiteten Vogel verworfen. Zusammengefaßt ist das Gesamtverfahren kontinuierlich und umfaßt das sequentielle Tauchen des Kadavers oder Kadaverstücks im Tank, der die Lösung der chlorigen Säure enthält, das Halten jedes, um ihn abzukühlen und zu desinfizieren, das Entnehmen desselben mit einem Volumen Lösung und das Hinzufügen eines äquivalenten Volumens frischer Lösung zum Tank. Außerdem muß der Ersatz von Desinfektionsmittelverbindungen für dasjenige Chlorit (als chlorige Säure) und diejenige Säure, die durch die Desinfektion verbraucht werden, vorgenommen werden. Spezielle Beispiele sind im folgenden angegeben.

Alle Metallchlorite können in den wäßrigen Lösungen der Erfindung eingesetzt werden, aber wasserlösliche Chlorite sind bevorzugt, weil sie sich schnell lösen und ohne weiteres verfügbar und preiswert sind. Typische wasserlösliche Chlorite sind Alkalimetallchlorite und Erdalkalimetallchlorite. Natrium- und Kaliumchlorite oder Mischungen von diesen sind besonders bevorzugt. Natriumchlorit wird in vielen - Ausführungsformen verwendet. Chloritkonzentrationen, ausgedrückt als Gewichtsprozent Metallchlorit, Alkalimetallchlorit oder Chlorit, sind hierin angegeben und definiert als Gehalte an Natriumchlorit; die Verwendung anderer Chlorite wird die angemessene Einstellung der Gehalte erforderlich machen.

Die Metallchlorite werden in Wasser mit ausreichend Säure gelöst, um den pH auf die oben beschriebenen Niveaus einzustellen und um die Chlorit-Ionenkonzentration in Form chloriger Säure bei nicht mehr als etwa 35 Gew.-% der Gesamtmenge an Chlorit-Ionenkonzentration in Lösung zu halten und um die Chlordioxid-Entstehung zu minimieren, so daß das Fleischprodukt nicht verfärbt wird. Jede Protonensäure kann zum Umwandeln von Chlorit in die desinfizierende Spezies chlorige Säure unter diesen Bedingungen verwendet werden, vorausgesetzt daß die Bildung von unerwünschten Gehalten an Chlordioxid nicht bewirkt wird, und wird in Abhängigkeit vom Anwendungsmodus und anderen Faktoren variieren. Anorganische Säuren werden in einigen Ausführungsformen eingesetzt. Für Abkühltanks können starke Säuren, wie etwa Mineralsäuren, oder mittelstarke Säuren, wie etwa Phosphor- oder Schwefelsäure, in relativ kleinen Mengen verwendet werden, um den pH des chlorithaltigen Wassers auf das gewünschte Niveau zu verringern. Obgleich dies wirtschaftlich ist, insbesondere im Hinblick auf den Verlust durch das Verwerfen, erfordert das konstante Einströmen von Frischwasser eine enge Überwachung des Lösungs-pHs, damit dieser in einem richtigen Bereich bleibt, um relativ konstante Gehalte an chloriger Säure sicherzustellen.

Schwächere Säuren, wie etwa Äpfelsäure, können ebenfalls eingesetzt werden, solange die Säure den pH der Lösung von Chlorit/chloriger Säure auf etwa 3, 4 und darunter verringern kann und die Chlordioxid-Konzentrationen so ausreichend niedrig sind, daß das Fleisch nicht verfärbt wird. Die Verwendung von Lebensmittelsäuren, wie etwa Zitronen- oder Weinsäure, wird die Verdünnungswirkung minimieren, da anfänglich höhere Gehalte erforderlich sein werden, um den operativen pH-Bereich zur Desinfektion zu erzielen. Mit pKa's für diese Säuren im Bereich von ca. 3 (1 Molekül ionisiert auf jeweils 1.000 vorhandene), ist die pH- Variation bei Verdünnung merkbar geringer als für starke oder mittelstarke Säuren. Diese können daher bevorzugte Säuren zur Anwendung von Lösung als einer Sprühlösung am Ende der Verarbeitung sein, weil, in Gegenwart von Chlorit, chlorige Säure kontinuierlich erzeugt wird, und dies setzt den Desinfektionsprozeß am endgültigen Fleischprodukt fort. Andererseits sind diese schwächeren Säuren im allgemeinen teurer als die starken Säuren, so daß sie für Abkühltanks nicht bevorzugt sind, weil mehr Säure durch das Chlorit ersetzt werden müßte, um die angemessenen Konzentrationen an Desinfektionsmittelverbindungen aufrechtzuerhalten.

Einige Säuren, die ansonsten zur Bildung der erforderlichen Menge an chloriger Säure annehmbar sind, können nicht verwendet werden, weil sie unerwünschte Gehalte an Chlordioxid in Lösung liefern. Wie oben diskutiert worden ist, kann Chlordioxid mit Aminosäuren, wie etwa Tryptophan und Tyrosin, in Proteinen reagieren, was verfärbte Produkte liefert, die das Aussehen des Geflügel- oder Fleischkadavers beeinträchtigen. Chlordioxid kann auch Carotinoidpigmente in Geflügelfett und -haut bleichen und kann mit Unteroberflächen-Hämoglobin in Geflügel und Rindfleisch reagieren, um unerwünschtes, braunes Methämoglobin zu bilden. Normale Milchsäure und Glykolsäure kommerzieller Qualität fördern z. B. die Bildung von nachteiligen Farben, wenn sie beim Verfahren dieser Erfindung verwendet werden. Als eine Richtlinie für die Annehmbarkeit einer Säure und die Angemessenheit ihrer technischen Reinheit wird die Säure vorzugsweise so ausgewählt, daß sie nicht mehr als etwa 2 ppm und in einigen Fällen nicht mehr als etwa 1 ppm Chlordioxid erzeugt, wenn sie in eine 0,1 Gew.-%-ige wäßrige Natriumchloritlösung eingemischt wird, um den pH auf etwa 2,95 (~ 2,95 ± 0,2) einzustellen, und für 30 Minuten bei etwa 25ºC (~ 25º ± 0,5ºC) gehalten wird.

Für die Verwendung in Abkühltanks ist festgestellt worden, daß Phosphorsäure, mit einem pK von etwa 2, und mit relativ niedrigen Kosten, ein gutes Gleichgewicht von Qualitäten darstellt. Diese Säure kann ebenso für Sprühanwendungen verwendet werden, aus ökonomischen Gründen, aber die verfügbaren Optionen sind größer, da kein Verwerfen von Flüssigkeit erforderlich ist. Wo die Verwendung von Phosphorsäure ausgeschlossen ist, aufgrund ihres Potentials zur Erhöhung der Phosphatgehalte in Abwasser, das an die Umwelt abgegeben wird, ist festgestellt worden, daß jede starke Säure, wie etwa Schwefel- oder Salzsäure, recht gut funktionieren wird. Schwefelsäure ist in einer Ausführungsform bevorzugt. Mischungen von Säuren können ebenfalls eingesetzt werden.

Die Menge an Protonensäure, die verwendet wird, um den gewünschten pH der Desinfektionslösung für sowohl Sprüh- als auch Abkühltankanwendung zu erreichen, wird in gewissem Maße von der Identität der Säure abhängen, d. h. ihrer Säurestärke, sowie von den Eigenschaften des lokalen Wassers in der Anlage. Alkalisches Wasser wird eine größere Menge der Säure erfordern, um den pH in angemessener Weise auf den gewünschten Bereich von etwa 2,4 bis 3,2 für Sprühanwendungen und 2,8 bis 3,2 für Abkühltanks zu verringern. Wenn z. B. Phosphorsäure für die pH-Einstellung verwendet wird, um den angemessenen Gehalt an chloriger Säure zu erzielen, ist eine Menge von etwa 0,3 Litern 85%-iger H&sub3;PO&sub4; pro 1.000 Gallonen in Abkühltanks mit Wasser mit niedriger Härte und niedriger Alkalität erforderlich, um die erforderlichen pH-Niveaus zu erreichen. Ungefähr das Doppelte dieser Menge ist für alkalischeres Wasser erforderlich. Dieselben Überlegungen treffen auf Sprühanwendungsflüssigkeiten zu. Schwächere Säuren sind proportional weniger durch Wasseralkalität betroffen, da größere Mengen Säure erforderlich sind, um die richtigen pHs zu erreichen, und die erforderliche Menge, um die Wasseralkalität zu kompensieren, ist relativ kleiner.

Es ist notwendig, die Zugabe von zuviel Säure, und das resultierende Absenken des pHs, zu vermeiden, da dies den Abbau von chloriger Säure und die Bildung von unerwünschtem Chlordioxid beschleunigt. Bei einem pH von etwa 2, 2 existieren ungefähr 35% des gesamten Chlorits in Lösung als die Säureform HClO&sub2;, chlorige Säure. Dies nimmt auf etwa 20% bei einem pH von etwa 2,6 ab, bis etwa 10% bei etwa pH 2,9 und bis etwa 1% bei etwa pH 4,0. Unterhalb eines pHs von etwa 2,2 bis 2,4 wird die Bildung von Chlordioxid, in Abhängigkeit vom Chloritgehalt für die ausgewählte Verwendung, ausgeprägter, gemäß der ungefähren Gleichung:

d[ClO&sub2;]/dt = K&sub1;[HClO&sub2;]² + K&sub2;[HClO&sub2;][ClO&sub2;&supmin;],

in der K&sub1; und K&sub2; Geschwindigkeitskonstanten sind und t die Zeit ist. Somit hängt, bei Abwesenheit anderer triggernder Verunreinigungen, die Geschwindigkeit, mit der Chlordioxid sich bildet, exponentiell von der Menge an Chlorit-Ionen ab, die in chlorige Säure umgewandelt wird, sowie von der vorhandenen Menge an chloriger Säure und freien Chlorit-Ionen. Die Variation der Chlordioxid-Konzentration, die in Lösungen beobachtet werden kann, die dieselbe Menge eines gegebenen Metallchlorits beim selben pH enthalten, eingestellt mit unterschiedlichen Säuren, ist im weiteren veranschaulicht. Chlordioxid, das durch die Wirkung von Fremdsubstanzen gebildet wird, übersteigt diese Menge und ist ebenfalls im allgemeinen von den Gehalten an chloriger Säure abhängig.

Bevorzugte Zusammensetzungen der Erfindung stellen die Konzentration der Reagenzien in ein wirtschaftliches Gleichgewicht, so daß ausreichend chlorige Säure erzeugt wird, um das Fleisch zu desinfizieren, während gleichzeitig die Chlordioxid-Bildung minimiert wird. Die Konzentration von Chlordioxid in der Abkühltanklösung ist vorzugsweise unter etwa 1 ppm bei sofortiger Zugabe von Chlorit und Säure und bleibt unterhalb dieses Niveaus während der Verarbeitung. Viele bevorzugte Ausführungsformen für Abkühltanks enthalten etwa 0,002 bis 0,15 Gew.-% eines Metallchlorits und ausreichend starke anorganische Säure, um den pH der Lösung auf etwa 2,4 bis etwa 3,2 einzustellen. Durch Sprühanwendungen, wo die Lösungskomponenten unmittelbar vor der Anwendung vermischt werden, bildet sich wenig Chlordioxid in der gemischten Lösung. Während des Verbleibs auf dem Fleisch wird eine Lösung, die ungeeignete Säuren enthält, jedoch unerwünschte Niveaus an Chlordioxid bilden.

In einigen Ausführungsformen ist es bevorzugt, daß die Lösung, die ein Metallchlorit und eine Säure umfaßt, ein Benetzungsmittel enthält, um den Kontakt des Desinfektionsmittels mit der Oberfläche des Fleisches zu erleichtern. Jedes lebensmittelzugelassene Benetzungsmittel, das nicht durch die oxidative Natur des Desinfektionsmittels beeinträchtigt wird, ist annehmbar, wie den Fachleuten ohne weiteres klar sein wird. Diese Gruppe von Benetzungsmitteln schließt Alkylphenoxypoly(ethylenoxide), Poly(ethylenoxid/propylenoxid)-Blockcopolymere, Alkylbenzolsulfonsäuren, Dioctylsulfosuccinate und Mischungen derselben ein, ist aber nicht hierauf beschränkt.

Für einige Ausführungsformen, einschließlich einer Sprühanwendung des Desinfektionsmittels bei Fleischkadavern, ist es bevorzugt, daß die Lösung, die ein Metallchlorit und eine Säure umfaßt, ein lebensmittelzugelassenes Verdickungsmittel enthält, um die wirksame Zeit, die die Lösungen auf dem Fleisch bleiben, um Mikroorganismen zu entfernen, zu verlängern. Lebensmittelzugelassene Verdickungsmittel werden typischerweise in ausreichenden Mengen zugegeben, um eine Viskosität der endgültigen Lösung von etwa 5 cps bis etwa 50 cps bei Raumtemperatur und -druck zu erreichen. Verdickte Lösungen ermöglichen dem Desinfektionsmittel aus chloriger Säure mehr Zeit auf dem Kadaver, um die durch bestimmte Mikroorganismen erzeugten Biofilme zu durchdringen, sowie die Oberflächenunregelmäßigkeiten auf den Fleischoberflächen, um eine größere Verringerung der bakteriellen Populationen zu bewirken. Ein Senken der Bakterienzahlen verringert oder eliminiert nicht nur die Anzahl von pathogenen Spezies, sondern erhöht auch die Lagerfähigkeit des frischen Fleischproduktes, vorausgesetzt daß es unter Standardkühlbedingungen gehalten wird.

Die Desinfektionsmittellösungen dieser Erfindung werden auf Fleischoberflächen unter Verwendung verschiedener Techniken aufgebracht. Da eine wäßrige Säurelösung und eine wäßrige Metallchloritlösung miteinander vermischt werden können, um eine Desinfektionsmittellösung der Erfindung zu erhalten, können individuelle Lösungen von Säure und Metallchlorit in und durch einen Sprühkopf geleitet werden, der angemessene Volumina jeder Flüssigkeit mischt, wodurch ein Austrittssprühnebel erzeugt wird, der die angemessenen Inhaltsstoffe enthält. Alternativ können zwei Lösungen in einem Reservoir vorgemischt werden, und danach kann ein einziger Flüssigkeitsstrom durch eine Sprühvorrichtung geleitet werden. Andere Mittel zum Aufbringen von Lösungen auf Kadaver oder Kadaverstücke, die in der Technik bekannt sind, werden von dieser Erfindung mit umfaßt.

Zur Verwendung in Abkühltankwasser, wo Flüssigkeit kontinuierlich durch Frischwasser ersetzt wird, ist es notwendig, die Gehalte an Metallchlorit und Protonensäure zu ersetzen, wenn sie verworfen und durch ihre desinfizierende Wirkung verringert werden, und für diesen Zweck wird Säure typischerweise unter Verwendung eines pH-Meters überwacht und Chlorit analytisch überwacht. Für die Säure kann eine pH-Sonde im Abkühltank mit einem Servomotor gekoppelt werden, der einen Säurelösungsstrom so steuert, daß er die verlorene Menge wieder auffüllt und den richtigen pH hält. Für das Chlorit kann ein Aliquot der Flüssigkeit aus dem Abkühltank in eine Mischkammer geleitet werden, in die ein oxidierbares Material eingeführt wird, das eine Färbung erzeugt, die photometrisch überwacht und mit einem ähnlichen Antriebsmechanismus zum Wiederauffüllen des Chlorits gekoppelt werden kann. Andere Standardmittel zum Tauchen von Kadavern oder Kadaverstücken in Lösung und Überwachen von Lösungsinhaltsstoffen werden von dieser Erfindung mit umfaßt.

Ein Vorteil der Erfindung ist, daß Mikroorganismen wirkungsvoll und schnell von Fleischoberflächen entfernt werden können, ohne diese zu verfärben. Es ist ein weiterer überraschender Vorteil der Erfindung, daß in einigen Ausführungsformen (einschließlich einigen im folgenden veranschaulichten) Lösungen der Erfindung vorzugsweise pathogene Mikroorganismen gegenüber nicht-pathogenen verringern. In anderen Ausführungsformen töten Lösungen der Erfindung insbesondere pathogene Mikroorganismen ebenso wirkungsvoll wie Wildtypstämme ab.

Relativ niedrige Konzentrationen an Desinfektionsmittelverbindungen werden eingesetzt, so daß die Erfindung wirtschaftlich ist. Niedrige Feststoffgehalte in den Desinfektionsmittellösungen führen zu geringer Umweltbeeinflussung bei deren Entsorgung. Ein zusätzlicher Vorteil der Verwendung eines Metallchlorits und einer Säure für solche Desinfektionszwecke ist, daß die aktiven Komponenten sich letztendlich, in überwiegendem Umfang, zu Materialien zersetzen können, die bereits in und auf den Kadavern vorhanden sind, oder in nicht-verunreinigende Substanzen. Das Chlorit baut sich primär zu Chlorid ab. Wenn Phosphorsäure eingesetzt wird, erzeugt sie Phosphate, die im Muskelgewebe vorhanden sind. Schwefelsäure liefert Sulfate. Lebensmittelsäuren liefern einfache, ungiftige organische Anionen.

Die folgenden Beispiele werden vorgelegt, um die vorliegende Erfindung weiter zu veranschaulichen und zu erläutern, und sollten nicht als in irgendeiner Hinsicht beschränkend angesehen werden. Sofern nicht anders angegeben, sind alle Teile und Prozentangaben gewichtsbezogen und beruhen auf dem Gewicht in der beschriebenen bestimmten Verarbeitungsstufe. Die Abkürzung "ATCC" bezeichnet die American Type Culture Collection.

Beispiel 1

Dieses Beispiel veranschaulicht eine Verringerung der Gehalte an aeroben Bakterien insgesamt, Coliformen ingesamt, und insbesondere Escherichia coli, auf den Oberflächen von stark kontaminierten Hähnchenkadavern durch Tauchen derselben in Abkühltanks, die Zusammensetzungen der Erfindung enthalten.

Sechzig Kadaver, die jeweils etwa 4 lbs wiegen, von 7 Wochen alten Hähnchen wurden gerupft, ausgeweidet und mit Wasser besprüht, bevor sie in vier Gruppen von jeweils 15 Kadavern unterteilt wurden. Sie wurden dann für eine Stunde in einer der vier folgenden Lösungen eingetaucht, die während der ganzen Zeit bei 40ºF gehalten wurden:

Gruppe 1 Leitungswasser, nicht-chloriert, pH 7,34

Gruppe 2 Leitungswasser, das 75,8 mg/Liter Natriumchlorit und 142 mg/Liter Phosphorsäure enthält, pH 3,14

Gruppe 3 Leitungswasser, das 67,3 mg/Liter Natriumchlorit und 136 mg/Liter Phosphorsäure enthält, pH 3,14

Gruppe 4 Leitungswasser, das 60,6 mg/Liter Natriumchlorit und 132 mg/Liter Phosphorsäure enthält, pH 3,17

Nach Eintauchen wurden die Kadaver in einem mechanischen Rüttler mit steriler Peptonbrühe, die 0,2% Natriumthiosulfat enthielt, gespült, und die Spülflüssigkeiten wurden anschließend mikrobiell auf Bakterien untersucht. Die mittlere Bakterienzahl, Coliforme insgesamt und E. coli-Zahl und ihre prozentualen Verringerungen in bezug auf die Zahlen in Kontrollgruppe 1 sind unten dargestellt.

Die Oberflächentextur und das Oberflächenaussehen aller Kadaver waren normal und zeigten kein Anzeichen von Bleichen und Hautverfärbung.

Beispiel 2

Dieses Beispiel veranschaulicht eine Verringerung der Gehalte an Coliformen insgesamt und E. coli in gelagerten Geflügelteilen durch kurzes Tauchen in Lösungen, die Zusammensetzungen dieser Erfindung enthielten.

Nach Entfernen von Knochen und Haut wurden 200 Hähnchenschenkel in vier Gruppen von jeweils 50 Schenkeln unterteilt. Sie wurden für 5 bis 10 Sekunden bei etwa 18ºC in einer der unten beschriebenen vier Lösungen getaucht und durch Abtropfen trocknen gelassen.

Gruppe 1 Leitungswasser, nicht-chloriert, pH 7,25.

Gruppe 2 Leitungswasser, das 303 mg/Liter Natriumchlorit und 846 mg/Liter Phosphorsäure enthält, pH 2,55

Gruppe 3 Leitungswasser, das 606 mg/Liter Natriumchlorit und 870 mg/Liter Phosphorsäure enthält, pH 2,58

Gruppe 4 Leitungswasser, das 1.165 mg/Liter Natriumchlorit und 892 mg/Liter Phosphorsäure enthält, pH 2,57

Acht Schenkel aus jeder Gruppe wurden sofort mit mikrobiologischer Brühe, die 0,2% Natriumthiosulfat enthielt, gespült, woraufhin die Flüssigkeiten auf Coliforme insgesamt und E. coli-Bakterien untersucht wurden. Die restlichen Schenkel aus allen Gruppen wurden unter Kühlung bei etwa 35ºF gelagert und an den Tagen 1, 3, 5 und 7 wurden Proben für Bakterienzählung entnommen.

Die Ergebnisse dieser Studien sind unten tabelliert. In der Tabelle ist die gesamte mittlere Anzahl von Organismen jeden Typs für jede Behandlung, entsprechend den Anzahlen der Tagen Lagerung, dargestellt. Die prozentuale Verringerung dieser anfänglichen Organismenzahlen sind in Klammern in bezug auf die Bakterienzahlen für die Kontrollgruppe an diesem Tag dargestellt; ns = nicht signifikant verschieden von der Kontrollgruppe.

Man kann sehen, daß Kontakt mit Lösungen, die gemäß der Erfindung hergestellt sind, ausreichend war, um die Gehalte an Coliformen insgesamt als auch an E. coli auf den gelagerten Hähnchenschenkeln von Tag 3 an und danach zu verringern, wobei größere Verringerungen der bakteriellen Vermehrung im allgemeinen erhöhten Konzentrationen von Chlorit in der Tauchlösung entsprechen. Nachteilige Effekte auf den Geflügelfleischoberflächen wurden nicht beobachtet.

Beispiel 3

Dieses Beispiel veranschaulicht, daß Lösungen, die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt sind, Salmonella typhimurium und Campylobacter jejuni, zwei Organismen von signifikanter Bedeutung in der Gaflügelindustrie, schnell abtöten.

Ein Milliliter Inokulum von Kulturen von Salmonella typhimurium (ATCC 14028), 1,6 · 10&sup6; cfu/ml, und Campylobacter jejuni (ATCC 33560), 1,6 · 10&sup7; cfu/ml, wurden zu 500-ml- Volumina von jeweils den folgenden Zusammensetzungen zugegeben:

1) 151,2 mg Natriumchlorit und 423 mg Phosphorsäure

2) 582,5 mg Natriumchlorit und 446 mg Phosphorsäure

Die Lösungen wurden für die unten angegebenen Zeiten in Kontakt gebracht und die Lösungen durch Zugabe von 0,1% Natriumthiosulfat neutralisiert und anschließend bei 38ºC vor dem Zählen der Mikroorganismenzahlen inkubiert.

Die Ergebnisse werden wie folgt zusammengefaßt:

Die Daten zeigen, daß beide Organismen schnell abgetötet wurden.

Beispiel 4

Dieses Beispiel veranschaulicht, daß Zusammensetzungen, die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt sind, die Gehalte von Campylobacter-Organismen auf der Oberfläche von Geflügelkadavern durch entweder kurzes Tauchen in höheren Konzentrationen bakteriozider Lösung oder durch ein einstündiges Tauchen in Abkühltank-Prozeßwasser, das verdünntere Konzentrationen enthält, verringern.

Einhundert Kadaver, die jeweils 3 Pounds wogen, wurden direkt nach dem Sprühwaschen im Anschluß an das Ausweiden sofort aus einer Geflügelverarbeitungsanlage entnommen. Während sie noch warm waren, wurden sie in fünf Gruppen von jeweils 20 Kadavern unterteilt und mit einer der folgenden Lösungen behandelt:

Gruppe 1 (Kontrollgruppe) - Leitungswasser, nicht-chloriert

Gruppe 2 (Tauchtest) Leitungswasser, das 1.165 ppm Natriumchlorit und 892 ppm Phosphorsäure enthält

Gruppe 3 (Abkühltank, Test A) - Leitungswasser, das 150 ppm Natriumchlorit und 245 ppm Phosphorsäure enthält

Gruppe 4 (Abkühltank, Test B) - Leitungswasser, das 100 ppm Natriumchlorit und 229 ppm Phosphorsäure enthält

Gruppe 5 (Abkühltank, Test C) - Leitungswasser, das 60 ppm Natriumchlorit und 158 ppm Phosphorsäure enthält

Nach Tauchen, entweder für etwa 5 Sekunden bei 55ºF für die Gruppen 1 und 2 oder für 1 Stunde bei 35º-40ºF für die Gruppen 3 bis 5, wurden die Kadaver in einem mechnischen Rüttler mit steriler Peptonbrühe, die 0,2% Natriumthiosulfat enthielt, gespült, und die Spülflüssigkeiten wurden mikrobiologisch auf Campylobacter-Organismen insgesamt untersucht. Die Mittelwerte für die 20 Kadaver pro Gruppe sind in der folgenden Tabelle dargestellt, wobei prozentuale Verringerungen der Organismen auf den behandelten Gruppen sich auf die entsprechenden Kadaver aus der Wasserkontrollgruppe bezogen.

Die Ergebnisse zeigen, daß die Lösungen der Erfindung einen hohen Prozentanteil von pathogenen Campylobacter-Mikroorganismen abtöten können.

Beispiel 5

Dieses Beispiel veranschaulicht, daß die erfinderischen Zusammensetzungen Coliforme insgesamt und E. coli-Mikroorganismenzahlen von Geflügelkadavern durch kurzes Tauchen oder durch Exposition der Kadaver während der Verarbeitung im Abkühltank, der die Lösung der Erfindung enthielt, verringern.

Die unter in Beispiel 4 beschriebenen Bedingungen exponierten Kadaver wurden auch mikrobiell auf Aeroben-Zahl insgesamt sowie Coliforme insgesamt und E. coli-Organismen untersucht. Die Ergebnisse sind unten dargestellt, ausgedrückt als absolute Zahlen und Prozentanteile in bezug auf die Kontrollgruppe sowie in bezug auf die Anzahl aerober Organismen insgesamt pro Kadaveroberfläche im Anschluß an jede Behandlung.

Die Daten veranschaulichen eine signifikante Verringerung von pathogenen Mikroorganismen auf Geflügelkadavern sowie die größere proportionale Verringerung dieser Organismen als bei der aeroben Flora insgesamt. Für Behandlung 5, bei der nur etwa 20% der Organismen insgesamt verringert wurden, betrug z. B. die Verringerung bei beiden Coliformengruppen 90,7% und 96,7%. Und die Fraktion der Organismen insgesamt, die alle Coliforme waren, fiel von etwa 4% auf etwa 0,24%.

Beispiel 6

Dieses Beispiel veranschaulicht die Verwendung der vorliegenden Erfindung, um die Zahl von Salmonella-positiven Hähnchenkadavern mittels einer kurzen "Vorkühltank"-Exposition der Kadaver vor ihrer anschließenden Verarbeitung zu verringern.

Nach normaler Verarbeitung in einer Geflügelanlage bis zum Waschen nach dem Ausweiden wurden 80 Kadaver von etwa 3 lb schweren Hähnchen, während sie noch warm waren, in 4 Gruppen von jeweils 20 Kadavern unterteilt und kurz in eine der vier folgenden Lösungen getaucht:

Gruppe 1 (Kontrollgruppe) - Leitungswasser, nicht-chloriert

Gruppe 2 (Vorkühlung, Test A) - Leitungswasser, das 2.331 ppm Natriumchlorit und 1.789 ppm Phosphorsäure enthält

Gruppe 3 (Vorkühlung, Test B) - Leitungswasser, das 1.165 ppm Natriumchlorit und 895 ppm Phosphorsäure enthält

Gruppe 4 (Vorkühlung, Test C) - Leitungswasser, das 583 ppm Natriumchlorit und 447 ppm Phosphorsäure enthält

Nach Tauchen der Kadaver für etwa 5 Sekunden bei etwa 55ºF in einer dieser Lösungen wurden sie in einem mechanischen Rüttler mit steriler Peptonbrühe, die 0,2% Natriumthiosulfat enthielt, gespült, und die Spülflüssigkeiten wurden anschließend mikrobiell auf das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von Salmonella-Organismen untersucht. Die Ergebnisse sind unten tabelliert als der Anteil Salmonella-positiver Kadaver, entsprechend jeder Behandlung:

Die Anzahl Salmonella-positiver Geflügelkadaver ist signifikant verringert.

Beispiel 7

Dieses Beispiel veranschaulicht, daß Zusammensetzungen der Erfindung einen virulenten Stamm von E. coli sowie einen üblicheren Stamm abtöten können.

Frisch hergestellte Duplikatformulierungen, die 60,4 ppm Natriumchlorit und 64 ppm Phosphorsäure in entionisiertem Wasser enthielten (End-pH = 3,1), wurden mit E. coli-Stamm 0157:H7 (von Tyson Foods) und ATCC-Stamm 8739 bis zu Endgehalten von 2,2 · 10&sup7; cfu/ml beimpft. Nach 1, 2, 3, 4, 6, 8, 16 und 32 Minuten wurden Aliquote neutralisiert, auf Trypticase-Sojaagar ausplattiert und über Nacht bei 32ºC inkubiert, bevor die Organismen gezählt wurden.

Die erhaltenen Ergebnisse waren wie folgt:

Beide Stämme von E. coli wurden in ungefähr derselben Geschwindigkeit von des Formulierung abgetötet.

Beispiel 8

Dieses Beispiel veranschaulicht die Abtötung verschiedener Mikroorganismen unter Verwendung einer Formulierung der Erfindung, die Schwefelsäure anstelle von Phosphorsäure enthielt.

Frisch zubereitete Lösungen, die 60,4 ppm Natriumchlorit und 64 ppm Phosphorsäure in entionisiertem Wasser enthielten, pH 3,1, unten mit "A" bezeichnet, und Lösungen, die 60,4 ppm Natriumchlorit und 47 ppm Schwefelsäure enthielten, pH 3,1, unten mit "B", bezeichnet wurden mit E. coli-Stämmen 0157:H7, 2,0 · 10&sup7; cfu/ml, und ATCC-8739, 2,5 · 10&sup7; cfu/ml (beschrieben in Beispiel 7 oben); Listeria monocytogenes (V7 Typ 1A), 1,6 · 10&sup7; cfu/ml; oder Salmonella choleraesuis (ATCC 10708), 2,5 · 10&sup7; cfu/ml, beimpft. Nach Kontakt für 1, 2, 3, 4, 6, 8, 16 und 32 Minuten bei Umgebungstemperatur wurden Aliquote abgenommen, neutralisiert, auf geeigneten Medien ausplattiert und bei 32ºC für E. coli und 37ºC für die anderen Organismen inkubiert, um die folgenden Zahlen zu erhalten:

Man kann sehen, daß sowohl Phosphorsäure- als auch Schwefelsäure-aktivierte Lösungen vergleichbar wirkungsvoll bei der Abtötung der getesteten pathogenen Mikroorganismen waren.

Beispiel 9

Dieses Beispiel vergleicht und stellt gegenüber die Erzeugung von Chlordioxid durch unterschiedliche Säuren kommerzieller Qualität, wenn sie Standard-Natriumchloritlösungen ausgesetzt werden.

Für eine Lösung, die 1.000 Teile pro Million (0,1%) Natriumchlorit enthielt, eingestellt auf pH 2,96 mit einer der unten aufgelisteten vier Säuren, sind die Gehalte an Chlordioxid, die 30 Minuten nach dem Mischen gebildet worden sind, wie folgt:

Säure / Chlordioxid

Schwefelsäure 0,7 ppm

Phosphorsäure 0,8 ppm

Milchsäure 2,7 ppm

Glykolsäure 24,4 ppm

Man kann sehen, daß von Lösungen, die gleiche Gehalte an chloriger Säure enthalten, Milchsäure 3- bis 4-mal soviel Chlordioxid erzeugt, wie dies Phosphor- oder Schwefelsäure tut, während Glykolsäure etwa 30-mal mehr erzeugt. Da Chlordioxid unerwünschte Hautverfärbung in Geflügel-Desinfektionsmittellösungen bewirkt, werden Milchsäure und Glykolsäure in der Praxis dieser Erfindung nicht verwendet.

Höhere Konzentrationen von Chlorit erzeugen höhere Gehalte von Chlordioxid in Lösung und die Wirkungen sind dieselben. Für eine 2.500 ppm Natriumchloritlösung bei pH 2,6 sind die Gehalte an Chlordioxid, die 30 Minuten nach Mischen mit verschiedenen Säuren erzeugt worden sind, wie folgt:

Säure / Chlordioxid

Schwefelsäure 33 ppm

Phosphorsäure 27 ppm

Milchsäure 79 ppm

Chlordioxid-Erzeugung mit allen Säuren unter diesen Konzentrations- und pH-Bedingungen übersteigt bevorzugte Bereiche für die Fleischdesinfektion, und wieder erzeugt Milchsäure mehr Chlordioxid als andere Säuren aus äquivalenten Gehalten an chloriger Säure in Lösung.

Beispiel 10

Dieses Beispiel vergleicht Kadaver, die mit einer Zusammensetzung der Erfindung behandelt worden sind, die Chlorit und lebensmittelzugelassene Phosphorsäure enthielt, und Kadaver, die mit einer Zusammensetzung behandelt worden sind, die Chlorit und lebensmittelzugelassene Milchsäure enthielt. Die beschriebenen Bedingungen simulieren ein Aufbringen der Lösung durch Besprühen auf die Hähnchenkadaver auf einer Geflügelverarbeitungslinie.

Drei Sätze von Hähnchenkadavern, jeder etwa 2 lbs, wurden in einem Supermarkt erworben und mit Salmonella typhimurium (ATCC 14028) durch Tauchen in einer Brühe, die ca. 5 · 10&sup5; cfu/ml Organismen enthielt, für 45 Minuten beimpft. Die Kadaver wurden anschließend für 5 Sekunden in entweder Leitungswasser oder in zwei unten beschriebenen Konzentrationen von mit Milch- oder Phosphorsäure aktivierten Chloritlösungen getaucht, die 1 Stunde vor Gebrauch hergestellt worden waren (unter Verwendung von 55ºF warmem, nicht-chloriertem Wasser).

Milchsäurelösungen:

A. Natriumchlorit 0,1165%, Milchsäure 0,643%, pH = 2,49

B. Natriumchlorit 0,0583%, Milchsäure 0,322%, pH = 2,60

Phosphorsäurelösungen:

A. Natriumchlorit 0,1165%, Phosphorsäure 0,0362%, pH = 2,49

B. Natriumchlorit 0,0583%, Phosphorsäure 0,0347%, pH = 2,60

Nach Tauchen ließ man die Kadaver für 10 Minuten vor visueller Untersuchung abtropfen.

Die Oberflächentextur und das Oberflächenaussehen der Kadaver, die in Wasser (Kontrollgruppe) und in beiden mit Phosphorsäure aktivierten Chloritlösungen getaucht worden waren, waren normal und unauffällig. Von den Kadavern, die in die mit Milchsäure aktivierten Lösungen eingetaucht worden waren, zeigten diejenigen, die der Formulierung mit höherer Konzentration, bei niedrigerem pH, ausgesetzt worden waren, ausgeprägtes Bleichen von Fettbereichen nahe dem Schwanz, eine insgesamt hellere Farbe auf der Haut und zufällig verteilte bräunlich gefärbte Flächen. Die Kadaver, die dem Milchsäuresystem mit niedrigerer Konzentration ausgesetzt waren, waren gekennzeichnet durch eine insgesamt hellere Färbung und ein schwächer gelbes Fettteil.


Anspruch[de]

1. Verfahren zum Desinfizieren von Geflügelkadavern oder Geflügelkadaverstücken, welches umfaßt:

(1) Waschen der Kadaver oder Kadaverstücke nach dem Ausweiden;

(2) sequentielles Tauchen jedes Geflügelkadavers oder -kadaverstücks in einem Abkühltank; und

(3) Entfernen der Kadaver oder Stücke aus dem Abkühltank,

wobei jeder Geflügelkadaver oder jedes Geflügelkadaverstück mit einer wäßrigen Lösung in Kontakt gebracht wird, die 0,001 bis 0,2 Gew.-% eines Metallchlorits und ausreichend Säure enthält, um den pH der Lösung auf 2,2 bis 4,5 einzustellen, um die Chlorit- Ionenkonzentration in Form von chloriger Säure bei nicht mehr als 35 Gew.-% der Gesamtmenge an Chlorit-Ionenkonzentration in der Lösung zu halten und um Chlordioxid- Entstehung und signifikante Verfärbung des Geflügels zu minimieren, wobei besagter Kontakt während Verarbeitungsschritten eintritt, die ausgewählt sind aus der Gruppe, die aus anfänglichem Waschen nach dem Ausweiden, Tauchen im Abkühltank, Sprühwaschen nach Entnehmen aus dem Abkühltank oder einer Mischung dieser Schritte besteht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinheit der Säure derart ist, daß, wenn sie in eine 0,1 Gew.-%ige wäßrige Natriumchloritlösung eingemischt wird, um den pH auf 2,95 (±0,2) einzustellen, und diese für 30 Minuten bei 25ºC (±0,5ºC) gehalten wird, nicht mehr als 2 ppm Chlordioxid erzeugt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung mit den Kadavern oder Kadaverstücken im Abkühltank in Kontakt gebracht wird, ein Volumen der Lösung aus dem Tank entnommen und verworfen wird, wenn jeder Kadaver oder jedes Kadaverstück aus dem Tank entnommen wird, und ein äquivalentes Volumen Frischwasser und Desinfektionsverbindungen zum Tank zugegeben werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der pH der Lösung im Tank unter Verwendung eines pH-Meters überwacht wird und die Chlorit-Ionenkonzentration analytisch überwacht wird.

5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallchlorit ein Alkalimetallchlorit ist, das ausgewählt ist aus der Gruppe, die aus Natriumchlorit, Kaliumchlorit und Mischungen derselben besteht, und daß die Säure ausgewählt ist aus der Gruppe, die aus Phosphorsäure, Schwefelsäure, Salzsäure und Mischungen derselben besteht.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung 0,002 bis 0,02% Alkalimetallchlorit enthält und einen pH von 2,8 bis 3,2 besitzt.

7. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung auf die Kadaver oder Kadaverstücke während des Waschens nach dem Ausweiden aufgesprüht wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung 0,075 bis 0,15 Gew.-% Alkalimetallchlorit enthält und einen pH von 2,4 bis 3,0 besitzt.

9. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung auf die Kadaver oder Kadaverstücke während einer Sprühwaschung aufgesprüht wird, nachdem diese aus dem Abkühltank entnommen worden sind.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung 0,05 bis 0,1 Gew.-% Alkalimetallchlorit enthält und ein pH von 2,6 bis 3,2 besitzt.

11. Verfahren zur Entfernung von Mikroorganismen aus einem frischen Fleischprodukt, welches Inkontaktbringen des Fleisches mit einer wäßrigen Lösung umfaßt, die 0,001 bis 0,2 Gew.-% eines Metallchlorits und ausreichend Säure enthält, um den pH der Lösung auf 2,2 bis 4,5 einzustellen, um die Chlorit-Ionenkonzentration in Form chloriger Säure bei nicht mehr als etwa 35 Gew.-% der Gesamtmenge an Chlorit-Ionenkonzentration in der Lösung zu halten und um Chlordioxid-Entstehung zu minimieren.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinheit der Säure derart ist, daß, wenn sie in eine 0,1 Gew.-%ige wäßrige Natriumchloritlösung eingemischt wird, um den pH auf 2,95 (±0,2) einzustellen, und diese für 30 Minuten bei 25ºC (±0,5ºC) gehalten wird, nicht mehr als 2 ppm Chlordioxid erzeugt werden.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Säure so ausgewählt wird, daß nicht mehr als 1 ppm Chlordioxid unter denselben Bedingungen erzeugt werden.

14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallchlorit ein Alkalimetallchlorit ist und die Säure eine anorganische Säure ist, die ausgewählt ist aus der Gruppe, die aus Phosphorsäure, Schwefelsäure, Salzsäure und Mischungen derselben besteht.

15. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das frische Fleischprodukt ein Geflügelkadaver oder Geflügelkadaverstücke ist, die Lösung 0,002 bis 0,15% Alkalimetallchlorit enthält, der pH 2,4 bis 3,2 ist und die Säure eine starke anorganische Säure ist.

16. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Säure Äpfelsäure, Zitronensäure oder Weinsäure ist.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Säure Zitronensäure ist.

18. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das produzierte Frischfleisch ein Geflügelkadaver oder Geflügelkadaverstücke ist, die Lösung 0,002 bis 0,15% Alkalimetallchlorit enthält, der pH 2,4 bis 3,2 ist und die Säure eine schwache Säure ist.

19. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Inkontaktbringens des Fleisches mit der wäßrigen Lösung durch Besprühen erreicht wird.







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