Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Pasteurisation
biologisch sensibler Getränke, insbesondere zuckerhaltiger Biermischgetränke.
Zur Pasteurisation biologisch sensibler Getränke, also Getränke, die
aufgrund ihrer Zusammensetzung eine besondere Anfälligkeit gegen Mikroorganismen,
wie beispielsweise Hefen, aufweisen, ist es üblich, nach Abfüllung der Getränke
in Getränkebehälter oder Gebinde eine Pasteurisation durchzuführen, bei der die
Getränke auf über 60 °C erhitzt werden, um eine komplette Abtötung von in den
Getränken enthaltenen Keimen sicherzustellen. Im Gegensatz zu nicht alkoholischen
Getränken ist Bier aufgrund seines Alkoholgehalts und weiterer selektiver Eigenschaften,
die insbesondere durch einen niedrigen pH-Wert, einen hohen CO2-Gehalt
und Bitterstoffe aus dem Hopfen begründet sind, eher wenig mikrobiologisch anfällig.
Durch die Herstellung von Biermischgetränken werden jedoch selektive Parameter,
wie der Alkoholgehalt und der Bitterstoffgehalt, reduziert, wodurch Biermischgetränke,
die darüber hinaus einen nicht unerheblichen Zuckeranteil aufweisen, wesentlich
keimanfälliger sind. Dasselbe gilt natürlich auch für andere Getränke, wie insbesondere
gesüßte Getränke auf Fruchtbasis, Limonaden oder auch Malztrunk.
Bei einer Abfüllung derartiger Getränke in Glasflaschen ist es möglich,
mittels einer Pasteurisation ausreichender zeitlicher Dauer und einer Temperatur
von über 60 °C eine zuverlässige Entkeimung der abgefüllten Getränke zu erreichen.
Bei einer Abfüllung derartiger Getränke in PET-Flaschen hat sich jedoch herausgestellt,
dass insbesondere aufgrund der relativ niedrigen Innendruckfestigkeit von PET-Flaschen
die mit der üblichen Pasteurisation verbundene Temperaturbeaufschlagung nicht durchführbar
ist, ohne dass die Gefahr einer Beeinträchtigung der Formhaltigkeit oder Funktion,
wie beispielsweise die Dichtigkeit der Flaschen, ausgeschlossen werden könnte. Daher
wird bei einer Abfüllung dieser Getränke in PET-Flaschen bislang eine Pasteurisation
durch die Zugabe von chemischen, fungizid oder antimikrobiell wirkenden Reagenzien
als Ersatz. Weiterhin ist es auch bekannt, eine Süßung dieser Getränke mittels nicht
vergärbarer Zuckerersatzstoffe durchzuführen, um die Keimanfälligkeit zu reduzieren.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
vorzuschlagen, das eine Pasteurisation biologisch sensibler Getränke auch bei Abfüllung
der Getränke in PET-Flaschen ohne die Verwendung Keimzahl reduzierender Zugaben
ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs
1 gelöst.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt die Pasteurisation in
zwei Pasteurisationsphasen, derart, dass eine erste Pasteurisation des Getränks
in einer ersten Pasteurisationsphase vor der Abfüllung und eine weitere Pasteurisation
in einer zweiten Pasteurisationsphase nach Abfüllung der Getränke in Getränkebehälter
erfolgt.
Aufgrund der ersten Pasteurisation des Getränks vor der Abfüllung
werden im Getränk enthaltene Keime abgetötet, so dass in einer der Abfüllung nachfolgenden
zweiten Pasteurisationsphase lediglich noch die Keime im Getränk abgetötet werden
müssen, die durch eine Sekundärinfektion des Getränks durch den Getränkebehälter
oder die Behälterverschlüsse oder während des Abfüll- bzw. Verschließvorgangs in
das Getränk bzw. in das Innere des Getränkebehälters eingebracht werden.
In Versuchen hat sich nämlich herausgestellt, dass aufgrund der relativ
niedrigen Keimzahl in Getränken, die bereits vor dem Abfüllvorgang einer ersten
Pasteurisation unterzogen wurden, die dem Abfüllvorgang nachfolgende Pasteurisation
mit relativ geringen Temperaturen ausgeführt werden kann, so dass eine Beeinträchtigung
der Formhaltigkeit und Funktion der PET-Flaschen durch eine Temperaturbeaufschlagung
im Rahmen der Pasteurisation weitestgehend ausgeschlossen werden kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens erfolgt in der
ersten Pasteurisationsphase eine Pasteurisation mit 20 bis 100 PE (Pasteureinheiten)
und in der zweiten Pasteurisationsphase zur weiteren Pasteurisation eine Temperaturbeaufschlagung
mit einer Temperatur zwischen 50 und 60 °C und einer Dauer von 8 bis 20 Minuten.
Insbesondere bei Biermischgetränken hat sich eine Variante des erfindungsgemäßen
Verfahrens als vorteilhaft herausgestellt, bei der in der ersten Pasteurisationsphase
eine Pasteurisation mit 20 bis 30 PE erfolgt, da insbesondere aufgrund des Alkoholgehalts
der Biermischgetränke eine zumindest anteilige Kompensation der vor allem durch
den Zuckerzusatz verursachten mikrobiellen Anfälligkeit erfolgt, so dass der proportional
zur Menge der Pasteureinheiten benötigte Energieaufwand zur Pasteurisation entsprechend
reduziert werden kann.
Zur Pasteurisation des abgefüllten Getränks erweist es sich im Falle
von Biermischgetränken auch als ausreichend, die Temperaturbeaufschlagung in der
zweiten Pasteurisationsphase in einem Temperaturbereich von 54 bis 58 °C und
mit einer Dauer von 8 bis 15 Minuten durchzuführen, um eine Abtötung der im abgefüllten
Getränk enthaltenen getränkeschädlichen Keime sicherzustellen.
Eine besonders vorteilhafte, da wirtschaftliche Variante des Verfahrens
besteht darin, die erste Pasteurisationsphase mit hoher Temperatur und kurzer Temperaturhaltezeit
durchzuführen. Eine derartige „Hochtemperatur-Pasteurisation" ermöglicht
einen entsprechend hohen Durchsatz des Getränks durch die erste Pasteurisationseinrichtung
vor der Abfüllung und kann vorzugsweise in einem insbesondere als Plattenwärmetauscher
ausgebildeten Kurzzeiterhitzer durchgeführt werden.
Betreffend die nachfolgend der Abfüllung in der zweiten Pasteurisationsphase
durchzuführende Pasteurisation erweist es sich als vorteilhaft, das in Gebinde abgefüllte
Getränk mit gegenüber der Pasteurisation in der ersten Pasteurisationsphase verringerter
Temperatur und verlängerter Temperaturhaltezeit zu pasteurisieren. Eine derartige
„Niedrigtemperatur-Pasteurisation" kann insbesondere in vorteilhafter Ergänzung
der vorhergehenden Pasteurisation in einem Kurzzeiterhitzer in einem Tunnelpasteur
durchgeführt werden, um ein insgesamt kontinuierliches Verfahren zu ermöglichen.
Natürlich können zur Durchführung des Verfahrens auch andere als die vorstehend
beispielhaft genannten Pasteurisierungseinrichtungen eingesetzt werden.
Nachfolgend wird eine bevorzugte Variante des Verfahrens näher erläutert:
Das einer Abfülleinrichtung zugeführte, hier beispielsweise als Biermischgetränk
ausgebildete Getränk wird unmittelbar vor der Abfülleinrichtung einem als Plattenwärmetauscher
ausgebildeten Kurzzeiterhitzer zugeführt. In einer ersten Stufe des Plattenwärmetauschers
wird das Getränk auf die Pasteurisationstemperatur erhitzt und über eine vorgegebene
Haltezeit auf dieser gehalten. In einer nachgeschalteten zweiten Stufe des Plattenwärmetauschers
erfolgt eine entsprechende Abkühlung des Getränks auf Abfülltemperatur.
Durch die Pasteurisation im Kurzzeiterhitzer in der ersten Pasteurisationsphase
soll eine sichere Abtötung oder Hemmung von im Biermischgetränk enthaltenen Keimen,
insbesondere Bakterien und Protoascomyceten, vor der Abfüllung erreicht werden.
Dieses Ziel kann mit einer Pasteurisation mit 20 bis 30 PE erreicht werden. Vereinfacht
kann man davon ausgehen, dass 1 PE (Pasteureinheit) einer Temperaturbeaufschlagung
mit 60 °C über 1 Minute entspricht. Durch bekannte Untersuchungen hat sich herausgestellt,
dass die Pasteureinheiten nicht linear, sondern exponentiell in Abhängigkeit von
der Temperatur steigen, so dass beispielsweise für eine Temperaturbeaufschlagung
mit Temperaturen > 60 °C gilt:
PE = Zeit [min.] · 1,393 · e (Temperatur [°C]
– 60 °C)
Wenn man von einer mittleren Temperaturbeaufschlagung mit 25 PE ausgeht,
so ergibt sich für eine Heißhaltetemperatur von etwa 72 °C eine notwendige Dauer
der Temperaturbeaufschlagung von etwa 30 Sekunden, um eine entsprechende Pasteurisation
mit dem Ziel der sicheren Abtötung bzw. Hemmung der im Biermischgetränk vor der
Abfüllung enthaltenen Keime zu erreichen. In der Kühlstufe des Plattenwärmetauschers
erfolgt eine Abkühlung des Biermischgetränks auf knapp oberhalb der Eintrittstemperatur
(beispielsweise 5 °C), um für die nachfolgende Abfüllung eine Temperatur von
etwa 10 °C zu erreichen.
Nach der Abfüllung erfolgt in einer zweiten Pasteurisationsphase eine
weitere Pasteurisation, die dazu dient, die im Zuge der Abfüllung in die Gebinde
gelangten Keime oder die bereits vor Abfüllung in den Gebinden enthaltenen Keime,
die in einer wesentlich geringeren Größenordnung als die vor Abfüllung im Biermischgetränk
vorhandenen Keime vorliegen, abzutöten oder zu hemmen. Bei einer Keimbelastung von
beispielsweise 3 bis 4 Hefen pro Milliliter hat sich herausgestellt, dass bereits
nach einer Pasteurisation mit einer Temperaturbeaufschlagung von 54 – 56 °C
über eine Dauer von 10 Minuten keine Hefen mehr nachweisbar sind. Aufgrund dieser
deutlich unter 60 °C liegenden Temperatur, die als kritische Temperatur hinsichtlich
einer Temperaturbelastung von PET-Flaschen angesehen werden kann, ist somit sichergestellt,
dass mit der vorstehenden Niedrigtemperatur-Pasteurisation in der zweiten Pasteurisationsphase
eine Pasteurisation des Biermischgetränks in den PET-Behältnissen durchgeführt werden
kann, ohne dass die Gefahr einer Beeinträchtigung der Formhaltigkeit oder Dichtigkeit
der PET-Flaschen besteht. Zur Durchführung der zweiten Pasteurisationsphase werden
die Getränkebehälter mit dem darin abgefüllten Biermischgetränk kontinuierlich durch
einen Tunnelpasteur transportiert, in dem eine Aufheizung des Biermischgetränks
auf die Pasteurisationstemperatur von etwa 54 °C innerhalb etwa 25 bis 30 Minuten
erfolgt, anschließend die erreichte Temperatur 10 bis 15 Minuten gehalten wird und
schließlich, beispielsweise bereits außerhalb des Tunnelpasteurs, eine Abkühlung
des Biermischgetränks auf Umgebungstemperatur erfolgt.
Bei einer zweistufigen Pasteurisation von mikrobiell anfälligeren
Getränken, wie beispielsweise Fruchtlimonade oder Malztrunk enthaltende Getränke,
erweist sich regelmäßig eine Temperaturbeaufschlagung mit über 30 PE als notwendig,
so dass während der ersten „Hochtemperatur-Pasteurisationsphase" vor der
Abfüllung eine entsprechende Erhöhung der Pasteurisationstemperatur und/oder der
Temperaturhaltezeit erfolgt und in der zweiten „Niedrigtemperatur-Pasteurisationsphase"
zur Pasteurisation des in PET-Flaschen abgefüllten Getränks eine zeitlich längere
Beaufschlagung des abgefüllten Getränks mit einer Pasteurisationstemperatur unterhalb
der definierten Temperaturlastgrenze der PET-Flaschen erfolgt.