DE4310753A1 - Verfahren und Vorrichtungen zum elektrischen Erhitzen von Flüssigei - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren und Vorrich­ tungen zum elektrischen Erhitzen, Verarbeiten, Pasteurisieren und/oder Kochen von Flüssigei.

Es gibt eine Anzahl von bekannten Verfahren zum Pasteuri­ sieren und Verarbeiten von Flüssigei. Die verbreitesten Methoden umfassen die Verwendung von herkömmlichen Platten­ wärmetauschern, Dampfeinlaßsystemen oder eine Kombination aus beiden. Jedoch haben diese Verfahren wegen der physikalischen Natur von Flüssigei ihre Grenzen. Plattenwärmetauscher sind deshalb weitverbreitet, weil sie sehr wirkungsvoll und verhältnismäßig einfach in der Anwendung sind. Jedoch sind die Plattenwärmetauscher in der Wärmemenge beschränkt, die sie an das Flüssigei abgeben können, ohne daß dadurch irreparable Schäden, wie übermäßige Koagulation, Verbrennen, Anbacken auf der Platte und dergleichen verursacht werden. Außerdem ist der wirkungsvollste Temperaturbereich, in dem ein Erhitzen durch Plattenwärmetauscher durchgeführt werden kann, auf den Bereich zwischen ungefähr 150°F und ungefähr 155°F begrenzt, insbesondere bei langfristigen, kontinuierlichen Verarbei­ tungsverfahren. In der Praxis können Plattenwärmetauscher nur verwendet werden, um flüssiges Ganzei für eine längere Zeitdauer auf Pasteurisierungstemperaturen zwischen ungefähr 140°F und ungefähr 155°F zu erhitzen.

Dampfeinlaßsysteme können verwendet werden, um viel höhere Temperaturen als beispielsweise 165°F zu erzielen. Jedoch ist es notwendig, während der Verarbeitung den kondensierten Dampf und Restwasser vom Flüssigei zu trennen. Die Anlage, die für Dampfpasteurisierung von Flüssigei verwendet wird, ist auch ziemlich teuer und kompliziert.

Es ist natürlich möglich, bei niedrigeren Temperaturen ohne den damit verbundenen Unzulänglichkeiten der Hoch­ temperaturverfahren zu pasteurisiern. Jedoch, wenn so verfahren wird, sind hinsichtlich Abtötungsgrad von Bakterien und Haltbarkeit des resultierenden Flüssigeiprodukts Abstriche zu machen.

Das elektrische Erhitzen wird erfolgreich bei der Hitzebehandlung, und hauptsächlich beim Kochen von Nahrungs­ mitteln verwendet. Eine besonders wichtige Technik zum elektrischen Erhitzen wird im US-Patent 4739140 beschrieben. Man fand heraus, daß, wenn ein Wechselstrom einer Frequenz, die über der des Netzes liegt, durch das Nahrungsmittel geleitet wird, ein Erhitzen des Nahrungsmittels ohne nennens­ werte Elektrolyse oder Reaktion zwischen dem Nahrungsprodukt und den Elektroden erfolgen kann.

Vorstehendes Patent beschreibt jedoch nicht das Pasteuri­ sieren von Ei. Außerdem diskutiert diese wichtige Erfindung nicht irgendeine der einzigartigen Eigenschaften und einzig­ artigen Probleme, die mit der kontinuierlichen Pasteurisierung von Flüssigei verbunden sind. Flüssigei ist einzigartig, und wenn man seine Zubereitung, Verarbeitung und/oder seine Lagerung betrachtet, muß eine Anzahl von oft konkurrierenden Kriterien berücksichtigt werden, einschließlich, ohne Beschränkung: Haltbarkeit, Gehalt an möglicherweise pathogenen Bakterien, Schaumbildungsfähigkeit, Emulsionseigenschaften, Viskosität, schädliche Koagulation und Fließfähigkeit. Größtenteils wegen dieser Komplexität und wegen praktischer, kommerzieller Überlegungen war die Anwendung dieser ursprüng­ lichen Entdeckung auf kontinuierliche Pasteurisierung von Flüssigei nicht ohne Schwierigkeiten. Von Anfang an wurden derartige Probleme wie Anbrennen an der einen oder der anderen Elektrode (insbesondere bei niedrigen Frequenzen), schäd­ liche Koagulation, Geruch und Spannungsdurchbruch beobachtet. Die Gründe für diese Probleme sind noch nicht vollständig verstanden. Jedoch ist höchstwahrscheinlich die Wechselwirkung zwischen den Anforderungen der Betriebsvorschriften, kommer­ ziellen Wünschen, den Beschaffenheiten und Eigenschaften von Flüssigei, und den physikalischen Zwängen des ursprünglichen Aufbaus der Vorrichtung zum elektrischen Erhitzen verant­ wortlich.

Im US-Patent 4695472 werden Verfahren und Vorrichtungen zur Verlängerung der Haltbarkeitsdauer von flüssigen Nahrungs­ mitteln, einschließlich von Ei diskutiert. Die beschriebenen Verfahren und Vorrichtungen umfassen die wiederholte Anwendung von Hochspannung, Starkstrom, einzelner elektrischer Pulse auf flüssige Nahrungsmittelprodukte. Die verwendeten Feldstärken sind mindestens 5000 Volt/cm, Spannungen in der Höhe von beispielsweise 37128 Volt werden offenbart. Stromdichten von mindestens ungefähr 12 Amp/cm² werden auch offenbart, so wie Pulsfrequenzen zwischen 0,1 und 100 Hz. Vorzugsweise sind nach dem Behandlungsverfahren die Anwendung von mindestens 2 und mehr, stärker bevorzugt mindestens ungefähr 5 Hochenergie­ pulsen auf das zu behandelnde Material nötig. Die hauptsäch­ lich offenbarten Ausführungsformen machen die Verwendung von Gleichstrom nötig. Die darin beschriebenen bevorzugten Aus­ führungsformen haben mehrere Nachteile. Am bemerkenswertesten ist, daß Elektrolyse mit der Folge von Elektrodenverlust, Verunreinigung und wenigstens im Fall von Ei, schädlicher Koagulation, verursacht wird. Um dieses Problem zu lösen, wird der Einsatz von Membranen gefordert, die zwischen den Elektroden und dem zu behandelnden Nahrungsmittelprodukt eingesetzt werden. Auch geht das US-Patent 4695472 fehl in der Einschätzung, daß hochfunktionales Ei mit einer hervorragenden Lagerungshaltbarkeit erzielt werden kann, ohne daß die komplizierte gepulste, elektrische Behandlung, die dort offen­ bart wird, notwendig ist.

Am wichtigsten ist, daß in diesem US-Patent die Schwierigkeiten, die mit der kontinuierlichen Pasteurisierung von Flüssigei verbunden sind, nicht richtig einschätzt werden.

Insbesondere wird nichts über die Probleme in bezug auf schädliche Koagulation ausgesagt. Am bemerkenswertesten ist, daß, obwohl Spannungsdurchbruch als potentielles Problem be­ schrieben ist, die Beschädigung der Elektroden die einzige Auswirkung ist, die es diesem Spannungsdurchbruch zuschreibt. Außerdem umfassen alle Versuche, die mit Flüssigei durchge­ führt wurden, die Verwendung von statischen Geräten im Labor­ maßstab mit Spitzenspannungen von 34000 Volt oder höher und Strömen im Bereich zwischen 7200 und 14200 Ampere. Keine kontinuierliche Verarbeitung von Ei wurde vorgenommen. Wie ferner nachstehend beschrieben wird, ergaben sich vollständig koagulierte Eier, wenn der gleiche statische Versuch unter Verwendung der hierin beschriebenen Technologie von den vorliegenden Erfindern durchgeführt wurde.

Bis heute ist das US-Patent 4695472 weder der Gegenstand kommerzieller Verwendung geworden, noch wissen die Erfinder der vorliegenden Anmeldung, daß irgendein Eiprodukt nach dieser Anleitung hergestellt wurde. Demgemäß ist, ob nun ein ausreichend funktionales Eiprodukt mit solchen Verfahren hergestellt werden kann oder nicht, eine Vorrichtung nicht bekannt.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Pasteurisieren von Flüssigei bereitgestellt, das das Bereit­ stellen von Flüssigei und das elektrische Erhitzen des Flüssigeis umfaßt, wobei ein elektrischer Strom verwendet wird, der eine Frequenz hat, die bewirkt, daß das Flüssigei ohne Elektrolyse erhitzt wird. Das elektrische Erhitzen des Flüssigeis wird durchgeführt, um so schädliche Koagulation zu vermeiden. Das elektrisch erhitzte Flüssigei wird für eine Zeit, die lang genug ist, stehen gelassen, um Pasteurisierung zu erreichen. Das elektrisch erhitzte Flüssigei wird dann abgekühlt. Daraufhin kann das elektrisch erhitzte, pasteuri­ sierte Flüssigei verpackt werden, oder kann auf herkömmliche Weise gelagert werden.

Das eben beschriebene pasteurisierte, elektrisch erhitzte Flüssigei hat unerwarteter Weise einen mikrobiellen Abtötungs­ grad, der höher ist als derjenige, der bei Verwendung eines Plattenwärmetauschers, bei gleichen Zeit- und Temperatur­ bedingungen, zu erwarten ist. In einer bevorzugten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Pasteurisierung von Flüssigei bereitgestellt, das die Bereitstellung eines bei Temperaturen von ungefähr 125°F bis ungefähr 144°F vorerhitzten Flüssigeis und das elektrische Erhitzen des Flüssigeis auf eine Temperatur von ungefähr 150°F bis ungefähr 165°F umfaßt. Daraufhin wird das elektrisch erhitzte Flüssigei für eine Zeitdauer von zwischen ungefähr 5 Minuten bzw. ungefähr 0,5 Sekunden stehen gelassen, um Pasteurisierung zu erreichen. Das Flüssigei wird dann abgekühlt und verpackt.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Pasteurisierung von Flüssigei bereitgestellt, das die Bereitstellung von Flüssigei und das elektrische Erhitzen des Flüssigeis unter Verwendung eines elektrischen Stroms, der eine Frequenz hat, die bewirkt, daß das Flüssigei ohne Elektrolyse erhitzt wird, umfaßt. Das elektrische Erhitzen wird mit einer Aufheizrate zwischen größer als Null und kleiner als ungefähr 36°F/sek. so durchgeführt, daß schädliche Koagulation vermieden wird. Daraufhin wird das elektrisch erhitzte Flüssigei für eine Zeitdauer stehen gelassen, die lang genug ist, um Pasteuri­ sierung zu erreichen. Das elektrisch erhitzte Flüssigei wird dann abgekühlt. In einer bevorzugten Ausführungsform kann das elektrisch erhitzte Flüssigei auch verpackt und vorzugsweise steril verpackt werden.

Es könnte sein, daß Flüssigei nur ohne Berücksichtigung anderer beteiligter Faktoren so schnell erhitzt werden kann. Wahrscheinlicher jedoch ist die Tatsache, daß das Flüssigei, wenn das elektrische Erhitzen schneller durchgeführt wird, durch diese Probleme zu Schaden kommt, den Beschränkungen der elektrischen Heizzelle zuzuschreiben als einer inhärenten Eigenschaft von Flüssigei. Natürlich ist es vorzuziehen, Flüssigei so schnell wie ein bestimmtes Gerät es zuläßt, zu erhitzen und das Abkühlen so bald als möglich zu beginnen, um so schädliche Koagulation oder andere Hitzeschädigungen des Flüssigeis gering zu halten.

Die Verfahren der vorliegenden Erfindung haben viele Vorteile. Allgemein höhere Temperaturen können für das Flüssigei verwendet werden, um Pasteurisierung zu erreichen. Dies ergibt einen höheren mikrobiellen Abtötungsgrad, was nicht nur die Sicherheit des entstandenen Flüssigeis erhöht, sondern auch seine Haltbarkeitsdauer oder Lagerungs­ haltbarkeit. Diese Vorteile werden ohne schädliche Koagulation oder Elektrolyse erzielt. Beispielsweise geben die Elektroden, trotz der Verwendung von Metallelektroden, und hauptsächlich Metallplattenelektroden, Hitze nicht direkt an das Flüssigei ab. Sie sind deshalb nicht die heizenden Flächen, vielmehr werden sie durch das elektrisch erhitzte Flüssigei erhitzt. Anback- und Koagulationsprobleme, die normalerweise mit der Verwendung von Plattenwärmetauschern verbunden sind, treten bei der Verwendung des elektrischen Erhitzens gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung nicht auf.

Außerdem kann eine Hochtemperaturpasteurisierung ohne die Nachteile der anderen Hochtemperaturheiztechniken, wie beispielsweise die Verwendung von Dampf, erreicht werden. Weder muß das in Form von Dampfin das Ei eingebrachte Wasser abgetrennt werden, noch ist es notwendig, irgendeinen Teil des Prozesses unter Hochvakuumbedingungen durchzuführen. Es besteht weder die Notwendigkeit, komplizierte und empfindliche Membranen zu verwenden, um eine Elektrolyse zu verhindern, noch die Notwendigkeit, sehr hochenergetische, elektrische Pulse mit hoher Stromdichte zu verwenden, um einen hoch­ wirksamen mikrobiellen Abtötungsgrad zu erreichen.

Durch die Verwendung des elektrischen Erhitzens gemäß der vorliegenden Erfindung zur Pasteurisierung von Flüssigei kommt eine Anzahl von Vorteilen ebenfalls zur Wirkung. Das elektrische Erhitzen liefert eine sehr gleichmäßige Methode, Flüssigei zu erhitzen. Die Wärme strahlt nicht ab, wobei sich im Innern von den heißen Metallplatten aus ein Gradient bildet. Statt dessen ist das Ei ein Widerstand im Elektrizi­ tätspfad zwischen den Elektroden, wobei Wärme im Innern und im wesentlichen gleichmäßig über das ganze Ei hindurch erzeugt wird. Die durch diese Behandlung erzielte Gleichmäßigkeit ist für die Herstellung eines einheitlichen Produkts äußerst wichtig.

Ohne sich an eine spezielle Theorie der Wirkungsweise gebunden zu fühlen, wird die Meinung vertreten, daß der durch das Flüssigei fließende elektrische Strom einen mikrobiellen Abtötungsgrad liefert, der über und unter demjenigen liegt, der durch die Verwendung von anderen Erhitzungsverfahren und Geräten unter Verwendung der gleichen Zeit- und Temperatur­ bedingungen normalerweise erreicht werden könnte. Es wird die Meinung vertreten, daß mindestens einige der im Ei anzu­ treffenden Mikroben tatsächlich gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung durch den elektrischen Strom getötet werden. Dies stellt eine wirkungsvollere Methode, Bakterien und andere Mikroben abzutöten, bereit. Einige Mikroben können entweder durch die thermische Behandlung, durch Stromstöße oder durch beides geschwächt werden. Anstatt sich von ihrem verletzten Zustand wieder zu erholen, sterben dann diese Mikroben, wie es scheint, ab, was die Vollständigkeit der Pasteurisierung fördert.

Diese Theorien finden einige Unterstützung im US-Patent 4695472. Daß diese Theorien auf das elektrische Erhitzen gemäß der vorliegenden Erfindung angewendet werden können, findet etwas Unterstützung durch die Versuche, die von den vorliegenden Erfindern durchgeführt wurden. Flüssiges Ganzei, das gemäß der vorliegenden Erfindung behandelt wurde, zeigte in der Zeit nach der Pasteurisierung bei bestimmten Bakterien eine kleinere Rate des Wiederanwachsens, im Vergleich zu flüssigem Ganzei, das unter gleichen Bedingungen unter Verwendung eines Plattenwärmetauschers pasteurisiert wurde. Dies bedeutet eine vollständigere mikrobielle Abtötung, größere Sicherheit und größere Lagerungshaltbarkeit, sowohl bei Tiefkühltemperaturen als auch über 40°F.

Darüberhinaus zeigen bestimmte Versuche, daß Flüssigei, das gemäß der vorliegenden Erfindung elektrisch erhitzt wurde, gekühlt über Tage, und sogar über Wochen nach der Pasteuri­ sierung eine weiter abnehmende Mikrobenrate aufweist. Es wird die Meinung vertreten, daß dieses Phänomen das Ergebnis des Absterbens verletzter Mikroben ist.

Nach diesem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren bereitgestellt, das Flüssigei eine erhöhte Halt­ barkeit verleiht. Das Verfahren umfaßt das Bereitstellen von Flüssigei und das elektrische Erhitzen des Flüssigeis unter Verwendung eines elektrischen Stroms, der eine Frequenz hat, die bewirkt, daß das Flüssigei ohne Elektrolyse erhitzt wird, um so schädliche Koagulation zu vermeiden. Diese Behandlung erzielt eine zusätzliche Abtötung der Fäulnis herbei führenden Mikroben, die im Flüssigei vorhanden sind. Zum Schluß wird das Flüssigei abgekühlt.

In einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt das oben­ erwähnte Verfahren das elektrische Erhitzen von bereits pasteurisiertem Flüssigei und, in einer bervorzugteren Aus­ führungsform, wird das Flüssigei auf eine Temperatur elek­ trisch erhitzt, die höher ist als die zum Pasteurisieren des Flüssigeis verwendete Temperatur.

Die Pasteurisierung von Flüssigei tötet all die Bakterien ab, die ein unmittelbares Gesundheitsrisiko in sich bergen. Das Pasteurisieren von Flüssigei kann darüberhinaus einen Abtötungsgrad der Fäulnismikroben oder -bakterien verleihen, um so die Haltbarkeit des entstandenen Produkts zu erhöhen. Durch die Verwendung der Verfahren der vorliegenden Erfindung wird Flüssigei, das bereits pasteurisiertes Flüssigei enthält, anschließend durch elektrisches Erhitzen verarbeitet, um den Abtötungsgrad der Fäulnismikroben über denjenigen hinaus, der durch die Pasteurisierung erreicht wurde, weiter zu ver­ bessern.

Wegen des besseren Abtötungsprofils, das durch die Verwendung von elektrischen Erhitzen erreicht wird, ist es interessanterweise möglich, bereits pasteurisiertes Flüssigei auf eine Temperatur, die unter der liegt, mit der gewöhnlich Pasteurisierung erreicht wird, elektrisch zu erhitzen, und dennoch eine bessere Lagerungshaltbarkeit zu erzielen. Jedoch wird vorgezogen, das pasteurisierte Ei durch elektrisches Erhitzen bei einer Temperatur oberhalb derjenigen, die zum Pasteurisieren des Eies verwendet wird, weiter zu verarbeiten. Dies sollte einen noch größeren Abtötungsgrad der Fäulnis­ mikroorganismen liefern.

Gemäß diesem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zum Pasteurisieren von Flüssigei bereitgestellt, die eine elektrische Heizzelle umfaßt. Die elektrische Heizzelle enthält mindestens ein Elektrodenpaar, deren Oberflächen mit dem Ei in Berührung kommen und die voneinander räumlich beabstandet sind, um einen Spalt zu bilden, durch den das zu pasteurisierende Flüssigei hindurch­ fließt. Die elektrische Heizzelle hat eine hochfrequente, elektrische Stromquelle, die mit den Elektroden verbunden ist. Eine Haltekammer oder ein Halterohr in Fließverbindung mit dem Spalt, um das durch den Spalt fließende Flüssigei aufzunehmen, ist auch vorgesehen, sowie eine Einrichtung zur Aufnahme und zum Kühlen des von dieser Haltekammer zufließenden, elektrisch erhitzten Flüssigeis.

In einer bevorzugten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung sind die in der Vorrichtung verwendeten Elektroden gewöhnlich parallele Plattenelektroden mit sehr glatten, nicht nässenden Flächen mit abgerundeten Kanten. In einer stärker bervorzugten Ausführungsform sind die Elektroden in einer elektrischen Heizzelle aufgestellt, in der Weise, daß die Kanten der Elektroden nicht direkt das durch die Zelle zu verarbeitende Flüssigei berühren.

Ohne sich an eine spezielle Theorie der Wirkungsweise gebunden zu fühlen, wird die Meinung vertreten, daß die Metallkanten der Plattenelektroden eine Quelle für Schwankungen in der Stromdichte sein könnten. Wichtiger noch, ist es möglich, daß an diesen Kanten die Stromdichte zunimmt, und ein Spannungsdurchbruch auftreten kann. Es ist auch möglich, daß die erhöhte Stromdichte außer einen Spannungs­ durchbruch "heiße Flecken" verursacht, die für ein überall gleichmäßiges Erhitzen des Flüssigeis schädlich sind. Das Abrunden der ansonsten scharfen Metallkanten der Elektroden soll ein besseres und gleichmäßigeres Erhitzen liefern. Eine vollständige Beseitigung durch Verjüngen der Enden oder durch Einhäusen oder Einbetten der Elektrodenkanten in ein isolierendes Material ist jedoch bevorzugt.

Die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden detaillierter mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen die gleichen Bauteile die gleichen Bezugszahlen tragen und in denen:

Fig. 1 einen schematische Darstellung einer Anordnung einer Pasteurisierung durch elektrisches Erhitzen der vorliegenden. Erfindung ist;

Fig. 2 eine Draufsicht von oben einer elektrischen Heizzelle gemäß der vorliegenden Erfindung ist;

Fig. 3 eine Querschnitt-Seitenansicht der elektrischen Heizzelle von Fig. 2 ist, in der die Elektroden abgerundete Kanten besitzen;

Fig. 4 eine Querschnitt-Seitenansicht einer Elektrode ist;

Fig. 5 eine Draufsicht eines Kühlgerätes gemäß der vorliegenden Erfindung ist; und

Fig. 6 eine Querschnitt-Seitenansicht einer elektrischen Heizzelle ist, in der die Kanten der Elektroden in ein isolierendes Material eingebettet oder eingehäust sind.

Der Ausdruck Flüssigei gemäß der vorliegenden Erfindung soll in seiner Bedeutung nicht nur flüssiges Eiweiß und flüssiges Eigelb umfassen, sondern auch Zusammensetzungen aus beiden in jedwedem vorgegebenen oder gewünschten Verhältnis. Der Ausdruck Flüssigei umfaßt auch flüssiges Eiweiß, flüssiges Eigelb oder eine Zusammensetzung davon (als "flüssiges Ganzei" bezeichnet) mit Zusätzen wie Salz, Zucker, Milch, Stabilisatoren, Dextrine, Cyclodextrine, Peroxide, Säuren und Nahrungsmittel, einschließlich fester oder zerkleinerter Nahrungsmittel. Flüssigei, aus dem Cholesterin entfernt wurde, ist ebenfalls engeschlossen.

Der Ausdruck "elektrisches Erhitzen" gemäß der vorliegenden Erfindung soll in seiner Bedeutung einen Vorgang umfassen, bei dem im Flüssigei Wärme erzeugt wird, indem ein Strom durch das Flüssigei geleitet wird. Das Flüssigei wirkt als ein Widerstand und Wärme wird dadurch erzeugt. Eine besonders bevorzugte Technik zum elektrischen Erhitzen von Nahrungsmitteln wird im US-Patent 4739140 beschrieben. Beim elektrischen Erhitzen werden die Elektroden als Folge des durchfließenden Stroms überhaupt nicht heiß. In der Tat werden in einer bevorzugten Ausführungsform bestimmte Schritte unter­ nommen, um sicherzustellen, daß die Elektroden nicht heiß werden. Die einzige Wärme, die verwendet wird, um die Temperatur des Flüssigeis zu erhöhen, wird innerhalb des Flüssigeis selbst erzeugt.

Wie hier verwendet, beziehen sich die Ausdrücke "Pasteurisierung", "pasteurisieren", und "pasteurisiert" auf das Abtöten der pathogenen Mikroorganismen, die in ausreichen­ der Menge im Flüssigei enthalten sind, um so das Flüssigei genießbar zu machen, ohne daß beispielsweise eine Salmonellen­ infektion droht. "Pasteurisierung" kann auch als eine Behandlung verstanden werden, die vorgesehen ist, um für alle praktischen Zwecke pathogene Mikroorganismen zu beseitigen, und daneben, um die Anzahl der vorhandenen Fäulnismikro­ organismen zu verringern, um die Lagerungsqualität der Flüssigeiprodukte zu verbessern. Bei den U.S.D.A. Minimumzeit- und Temperaturparametern wird eine Pasteurisierung normal er­ weise ein flüssiges Ganzei erzeugen, das eine Haltbarkeits­ dauer bei Kühllagerung zwischen ungefähr 7 und ungefähr 14 Tage haben wird.

"Verlängerte Haltbarkeitsdauer bei Kühllagerung" bedeutet, daß das Flüssigei in einem Zeitraum von mindestens 3 Wochen nach einer Behandlung gemäß der vorliegenden Erfindung unbedenklich zu verzehren ist. Dies setzt natürlich eine ordnungsgemäße Kühllagerung voraus. Vorzugsweise bedeutet der Ausdruck "verlängerte Haltbarkeitsdauer bei Kühllagerung", daß das Flüssigei in einem Zeitraum von mindestens 4 Wochen nach der Behandlung gemäß der vorliegenden Erfindung, meistens 10 bis 12 Wochen nach der Behandlung, oder länger unbedenklich zu verzehren ist. "Bessere Haltbarkeit" bedeutet, daß das pasteurisierte Flüssigei eine längere Haltbarkeitsdauer besitzt, gekühlt oder anders, im Vergleich zu Flüssigei, das unter den gleichen Durchführungsbedingungen hinsichtlich Zeit und Temperatur mit herkömmlichen, nichtelektrischen Methoden pasteurisiert wurde.

Die Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung werden mit Bezug auf das schematische Blockdiagramm der Fig. 1 besser verständlich. Nur aus Gründen der Darstellung wird die Diskussion mit Bezug auf Fig. 1 die Verwendung von flüssigem Ganzei betreffen. Natürlich könnte ein Gerät gleicher Anordnung in Verbindung mit dem elektrischen erhitzen und der Pasteurisierung anderer Arten des Flüssigeis, wie obenstehend beschrieben, verwendet werden.

Flüssigei Ganzei wird von dem Haltetank 1, gewöhnlicher­ weise ein gekühlter Haltetank, zum Ausgleichstank 2 befördert. Danach wird das flüssige Ganzei durch eine Zeitschaltpumpe 3 gepumpt, die das flüssige Ganzei durch die ganze Pasteurisierungsvorrichtung hindurch in Bewegung hält. Das flüssige Ganzei wird dann vorzugsweise vorerhitzt. Irgendeine herkömmliche Heizeinrichtung kann verwendet werden, um das Flüssigei vorzuheizen, beispielsweise Öfen, Kessel und/oder Dampfeinlaßsysteme. Darüberhinaus können elektrische Heiz­ zellen verwendet werden, um das Flüssigei von Tiefkühl- oder Zimmertemperatur auf ungefähr 144°F oder mehr vorzuheizen.

Ein besonders bevorzugtes Verfahren jedoch umfaßt die Verwendung eines herkömmlichen Plattenwärmetauschers 4. Flüssiges Ganzei, das von der Zeitschaltpumpe 3 kommt, wird in einen Plattenwärmetauscher 4 eingeleitet und, im einzelnen, in seinen Regenerationsabschnitt 5. Nachdem das flüssige Ganzei den Regenerationsabschnitt 5 durchlaufen hat, ist die Temperatur des flüssigen Ganzeis von beispielsweise 35°-40°F auf ungefähr 110°F erhöht. Danach wird das flüssige Ganzei in den Heizabschnitt 6 des Plattenwärmetauschers 4 eingeleitet, in dem die Temperatur weiter von ungefähr 110°F auf zwischen ungefähr 120°F und ungefähr 149°F erhöht wird. In einer bevor­ zugten Ausführungsform werden Vorheiztemperaturen zwischen ungefähr 135°F und ungefähr 149°F, und stärker bevorzugt, zwischen ungefähr 140°F und 144°F für das flüssige Ganzei verwendet.

Natürlich ist es möglich, einen einstufigen Wärmetauscher zu verwenden, um den gesamten Vorheizschritt auszuführen, oder einen Wärmetauscher zu verwenden, der mehr als gerade zwei Heiz- und/oder Regenerationsabschnitte besitzt, um ein allmählicheres Erhitzen zu erzielen.

Danach fließt das flüssige Ganzei zwischen den zwei Elektroden einer elektrischen Heizzelle 7 und durch den Spalt der hierzwischen festgelegt ist. In der elektrische Heizzelle 7 wird ein hochfrequenter elektrischer Strom, der bewirkt, daß das Flüssigei ohne Elektrolyse erhitzt wird, auf die Weise an das flüssige Ganzei gelegt, daß schädliche Koagulation ver­ mieden wird. Zum Beispiel würde die Temperatur des aus den obenerwähnten Plattenwärmetauscher 4 in die elektrische Heiz­ zelle 7 eintretenden flüssigen Ganzeis von ungefähr 140°F auf ungefähr 151°F erhöht werden. Vorzugsweise werden Pasteurisie­ rungstemperaturen höher als ungefähr 150°F zum Pasteurisieren von flüssigen Ganzei erreicht, und stärker bevorzugt, zwischen ungefähr 150°F und ungefähr 165°F. Am meisten bevorzugt sind Pasteurisierungstemperaturen zwischen ungefähr 150°F und 160°F.

Nachdem es, wie hier offenbart, elektrisch erhitzt wurde, fließt das elektrisch erhitzte flüssige Ganzei dann durch die Halterohre 8, in denen es für eine Zeit stehen gelassen wird, die lang genug ist, um Pasteurisierung gemäß den US-Bundesvor­ schriften zu erzielen. Bei einer Fließrate von ungefähr 228 Pfund flüssiges Ganzei pro Minute und bei einer Vorheiz­ temperatur von 142°F und einer elektrische Heiztemperatur von 150,8°F, kann die Haltezeit z. B. ungefähr 3.54 Minuten betragen.

Nachdem sich das flüssige Ganzei seinen Weg durch die Halterohre 8 gebahnt hat, erreicht es das Fließverteilungs­ ventil 9. Wenn die Temperatur des die Halterohre 8 verlassenden Flüssigeis unter einen vorgegebenen Wert liegt, wird dann angenommen, daß Pasteurisierung noch nicht voll­ ständig erreicht ist, und das flüssige Ganzei wird über das Fließverteilungsventil 9 in den Ausgleichstank 2 zurück­ geleitet. Wenn jedoch die Temperatur eines Flüssigeis gleich oder höher als die vorgegebene Temperatur ist, darf sich das flüssige Ganzei zu einer Einrichtung zum Kühlen des elektrisch erhitzten Flüssigeis 10 weiter vorwärtsbewegen. Daraufhin kann das gekühlte, pasteurisierte flüssige Ganzei in einem Tank stehen gelassen werden, zu einem Tankwagen transportiert werden, oder direkt von einem Verpackungsgerät 11 verpackt werden.

Wenn es in einem Kühlgerät 10 gekühlt wird, kehrt das pasteurisierte elektrisch erhitzte flüssige Ganzei vorzugs­ weise zu Kühltemperaturen zwischen ungefähr 35°F und 40°F zurück.

Mit dem Vorgang als Überblick dargestellt, wird eine Vorrichtung, die gemäß den Verfahren der vorliegenden Erfindung nützlich ist, besser verständlich. Die Verwendung eines gekühlten Haltetanks 1 ist in der Industrie zum Halten sowohl verarbeiteter als auch nicht verarbeiteter Flüssigei­ produkte üblich. Es ist natürlich nicht wesentlich, daß ein Haltetank gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Speziell kann Flüssigei von irgendeiner Quelle, wie Tankwagen, Eiaufbrechanlage oder dergleichen, in einen Pasteurisierer eingeleitet werden. Gleichermaßen üblich bei der Pasteuri­ sierung von Flüssigei sind der Ausgleichstank 2 und die Zeitschaltpumpe 3 und werden tatsächlich in Verbindung mit anderen flüssigen Nahrungsmitteln verwendet. Sie mit ent­ sprechenden bekannten Teilen zu ersetzen, ist genauso annehm­ bar wie, sie völlig wegzulassen, abhängig von den speziellen Notwendigkeiten der verwendeten Pasteurisierungsvorrichtung.

Der Plattenwärmetauscher 4, wie vorstehend diskutiert, kann einen Vorheizabschnitt oder Regenerationsabschnitt 5 und einen Heizabschnitt 6 umfassen. Er ist jedoch nicht auf diese begrenzt. Der Plattenwärmetauscher 4 kann ebenfalls zusätzlich dazu Abschnitte umfassen, die das Flüssigei abkühlen und/oder tiefkühlen, wenn es durch diese hindurchfließt. Es ist auch möglich, daß ein Einkammer-Heizer oder Wärmetauscher verwendet wird, in dem die Temperatur des Flüssigeis von beispielsweise ungefähr 40°F auf ungefähr 140°F erhöht wird. Andere Geräte als die vorstehend diskutierten, können, ebenfalls zum Vorheizen verwendet werden.

Die elektrische Heizzelle 7 umfaßt einen Einlaß 71 und mindestens ein Paar von Elektroden 72, die voneinander räum­ lich beabstandet sind, wobei sie einen Spalt 74 festlegen. Es ist durch diesen Spalt 74, durch den das Flüssigei gemäß der vorliegenden Erfindung pasteurisiert wird. Die Elektroden 72 sind, in einer Ausführungsform, im allgemeinen so aufgestellt, daß ihre das Ei berührenden Flächen 75 im wesentlichen parallel zueinander stehen. Es ist insbesondere vorzuziehen, daß die das Ei berührenden Flächen 75 der Elektroden 72 im allgemeinen rechteckige Form haben, jedoch sind andere Formen sowohl für die Elektroden 72 als auch für die das Ei berührenden Flächen 75 ebenfalls annehmbar. Unabhängig von der Form jedoch sollte die Zelle 7 so zugeschnitten sein und sollten die Elektroden so angebracht sein, daß die scharfen Kanten 79 der Elektroden 72, falls vorhanden, nicht in direkte Berührung mit dem zu pasteurisierenden Flüssigei kommen. Es gibt viele Wege, die freiliegenden scharfen Kanten 79 der Elektroden 72 wirkungsvoll zu isolieren oder zu beseitigen, so daß sie nicht mit dem zu pasteurisierenden Flüssigei in Kontakt kommen. Eine Möglichkeit, wie in den Fig. 2-4 dargestellt, ist, Elektroden 72 mit abgerundeten Kanten 79 bereitzustellen. Die Kanten 79 könnten auch durch ein allmäh­ liches Verjüngen der Elektrodenflächen beseitigt werden. Vorzuziehen ist jedoch, daß die Kanten 79 der Elektroden 72 in ein geeignetes isolierendes Material 73, wie in Fig. 6 dargestellt, eingehäust werden.

Das isolierende Material 73 kann auch verwendet werden, um eine räumliche Trennung gegenüberliegender Elektrodenpaare zu unterstützen. Das isolierende Material 73 kann beispiels­ weise aus Kunststoff wie Teflon oder aus Keramik hergestellt sein. In einer bevorzugten Ausführungsform jedoch sind die Kanten 79 der Elektroden 72 in "kriechstromfesten Kunststoff", wie DELRIN, ein Polyacetat-Homopolymer von DuPont, oder CEL- CON, ein Acetat-Copolymer von Celanese Corporation eingehäust oder eingebettet. "Kriechstromfeste Polymere" sind Polymere, die die Bildung von durchgehenden Stromleitungen, -kanälen, oder -pfaden mit kleinem Widerstand verhindern. Deshalb können diese Materialien eine wirkungsvolle Isolierung gemäß der vor­ liegenden Erfindung bereitstellen.

Es ist ebenfalls wichtig, daß die Elektroden 72 und am besten, daß die das Ei berührenden Flächen 75 äußerst glatt und schwierig zu benetzen sind oder an ihnen zu haften ist. Gleichermaßen ist es außerordentlich vorzuziehen, daß der Eifluß durch die elektrische Heizzelle 7 ungehindert von­ statten gehen kann. Deshalb werden verhältnismäßig gerade elektrische Heizzellen bevorzugt.

Eine hochfrequente elektrische Stromquelle (nicht gezeigt) ist mit den Elektroden 72 verbunden. Der Ausdruck "hochfrequent" gemäß der vorliegenden Erfindung soll bedeuten, daß Frequenzen eingeschlossen sind, die hoch genug sind, um im Einsatz Elektrolyse der Nahrungsmittel und der Elektroden zu verhindern, vorzugsweise Frequenzen, die in einem Bereich zwischen ungefähr 100 Hz und 450 kHz liegen. Stärker bevorzugt bedeuten hohe Frequenzen gemäß der vorliegenden Erfindung, die Verwendung von Strömen mit einer Frequenz zwischen ungefähr 100 kHz und 450 kHz, und am meisten bevorzugt zwischen 150 kHz und 450 kHz.

Im allgemeinen werden beim elektrischen Erhitzen gemäß der vorliegenden Erfindung elektrische Felder mit einer Feld­ stärke von 1000 Volt/cm oder niedriger verwendet, in der Praxis gewöhnlich mit weniger als 500 Volt/cm. Gleichermaßen werden verhältnismäßig niedrige Stromdichten verwendet. Konkret werden Stromdichten unter 6 Amp/cm² verwendet. Stärker bevorzugt ist es, Stromdichten mit weniger als 3 Amp/cm¹ zu verwenden, und am meisten bevorzugt jedoch sind Stromdichten unter ungefähr 1 Amp/cm².

Die Spannungsversorgung oder hochfrequente elektrische Stromquelle sollte imstande sein, einen konstanten Energiefluß über die Elektroden 72 zu dem Flüssigei bereitzustellen. Bei der Ausführung von Versuchen gemäß der Erfindung wurde ein RF- Generator von Westinghouse Pillar Industries mit 100 kWatt Leistung verwendet. Der Generator konnte bei 100 Hz bis 450 kHz betrieben werden und hat, wenn an eine Leitung von 60 Hz und 480 Volt angeschlossen, eine Nennleistung von 200 kVA. Der RF-Generator wurde bei einer Frequenz von ungefähr 170 kHz und mit 38 kWatt betrieben.

Die vorliegenden Erfinder haben herausgefunden, daß es bei der Pasteurisierung von Flüssigei durch elektrisches Erhitzen gemäß der vorliegenden Erfindung wichtig ist, daß eine gleichmäßige Stromdichte verwendet wird. Es ist deshalb vorzuziehen, daß Schritte unternommen werden, um die Möglich­ keit von Stromdichteschwankungen auszuschließen. Schritte, die abhängig von den Erfordernissen des speziellen Systems, notwendig oder nicht notwendig sein können, umfassen: die Verwendung eines sehr stabilen, hochfrequenten Energie­ generators; die Verwendung von sehr glatten Elektroden, die ein Ankleben von Flüssigei während des elektrischen Erhitzens verhindern; das Verschließen der Metallkanten der Platten­ elektroden, so daß die Kanten nicht mit dem zu pasteurisieren­ den Flüssigei in Kontakt kommen; und die Begrenzung der Heiz­ rate in einer gegebenen elektrischen Heizzelle.

Ohne sich an eine spezielle Theorie der Wirkungsweise gebunden zu fühlen, wird die Meinung vertreten, daß die Kanten der Plattenelektroden die Quelle der Stromdichteungleich­ mäßigkeit sind. Es wird die Meinung vertreten, daß viel höhere Stromdichten an den scharfen Metallkanten der Platten­ elektroden anzutreffen sind, und deshalb beträchtlich mehr Wärme in diesem Gebiet erzeugt wird. Aus diesem Grund wird Ei, das an einer Kante vorbeifließt, auf höhere Grade erwärmt als Ei, das in dem restlichen Teil des elektrischen Feldes durch­ fließt. Ein solches Oberhitzen kann Verbrennen, Koagulation, und/oder den Beginn einer Kettenreaktion hervorrufen, die zum Verschmutzen des Pasteurisierers führen kann. Das Auftreten ähnlicher Erscheinungen ist denkbar, wenn das Ei beginnt, an den das Ei berührenden Flächen 75 der Elektroden 72 kleben zu bleiben.

Die Größe und der Abstand der Elektroden 72 und der Spannungsausgang der hochfrequenten, elektrischen Stromquelle, die gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden, sind ebenfalls von Bedeutung. Die Elektroden 72 müssen eine aus­ reichende Größe besitzen, um die übliche Verarbeitung einer hinreichend großen Menge von Flüssigei zu gestatten. Sie müssen ebenfalls eine ausreichende Größe besitzen, um ein Erhitzen von Flüssigei bei Stromdichten zu gestatten, die ausreichen, um das gewünschte Temperaturniveau ohne schädliche Koagulation zu erreichen. Schädliche Koagulation umfaßt Anbacken an den Elektroden, das Herstellen eines zu dick­ flüssigen Eiprodukts, das Auftreten von gestocken Klumpen, verteilt über die Verarbeitung des Flüssigeis hindurch, und/oder das völlige Verschmutzen des Pasteurisierers.

Natürlich kann die tatsächliche Größe der Elektroden 72 weit variieren, abhängig von der Frequenz der verwendeten Leistung, der Höhe der Leistung, die in die Elektroden 72 in einer gegebenen Zeit geleitet wird, der Geschwindigkeit, mit der das Flüssigei erhitzt werden soll, und der Temperatur­ differenz, die durch das elektrische Erhitzen erzielt werden soll. Wenn sehr niedrige Stromdichten verwendet werden, sollten die Elektroden 72 ziemlich länglich sein, um größere Temperaturerhöhungen zu erzielen. Andererseits, falls das Erhitzen äußerst schnell vonstatten gehen soll und verhältnis­ mäßig hohe Stromdichten verwendet werden, müssen verhältnis­ mäßig kleine Elektroden 72 verwendet werden.

Wie in den Fig. 2, 3 und 6 dargestellt, ist es ebenfalls möglich, an Stelle eines einzigen Elektrodenpaares, mehrere, gegenüberliegende Elektrodenpaare 72 zu verwenden, die in Reihen oder parallel zusammengehakt sind. Es ist ebenfalls möglich, daß verschiedene Elektrodenpaare bei unterschied­ lichen Frequenzen betrieben werden. Auf diese Weise kann es möglich sein, einen noch größeren mikrobiellen Abtötungsgrad zu erzielen.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform werden die Elektroden 72 gemäß der vorliegenden Erfindung gekühlt, um kontinuierlich Wärme abzugeben, die sie durch den Kontakt mit dem elektrisch erhitzten Flüssigei aufnehmen. Das Abkühlen der Elektroden 72 kann auf irgendeine Weise erreicht werden, indem z. B. Leitungswasser über die Rückseiten der oder durch die Elektroden läuft. Das letztere ist in Fig. 4 dargestellt, wo Kanäle 78 verwendet werden, um eine Kühlflüssigkeit durch die Elektroden 72 laufen zu lassen. Die Kühlflüssigkeit läuft in einem Kreislauf und wird in die Elektroden 72 über Einlässse und aus ihnen wieder heraus durch Auslässe geleitet (nicht gezeigt ). Andere Kühlverfahren umfassen kaltes Wasser, Glykollösungen, Luft und dergleichen.

Wenn insbesondere hohe Temperaturen gemäß der praktischen Durchführung der vorliegenden Erfindung verwendet werden sollen, wie z. B. 180°F, kann es notwendig sein, das Flüssigei schneller zu erhitzen, um so schädliche Koagulation zu vermeiden. Außer dem unter diesen Umständen schnellen Erhitzen wird es notwendig sein, daß die Haltezeit, bei der das Flüssigei bei einer erhöhten Temperatur gehalten wird, verringert wird und daß das Einsetzen des Abkühlens beschleunigt wird. In diesen Fällen ist es notwendig, höhere Stromdichten zu verwenden, um die Temperatur des Flüssigeis schneller zu erhöhen. Die Elektroden würden deshalb verhältnismäßig kleiner sein, da sie den Durchgang von mehr Wattleistung durch eine kleinere Fläche in der gleichen Zeit gestatten.

Bis auf welchen Grad vorgeheizt wird, wird von verschiedenen wirtschaftlichen Überlegungen zum Energie­ verbrauch diktiert. Da die Wärme, die z. B. in Plattenwärme­ tauschern an das Ei abgeben wird, wieder nutzbar ist, und zum Abkühlen des Flüssigeis verwendet werden kann, ist es im allgemeinen jedoch ratsam, das Flüssigei auf so hohe Temperaturen wie möglich vorzuheizen. Für flüssiges Eiweiß sollten Vorheiztemperaturen ungefähr so hoch wie ungefähr 134°F sein. Vorheiztemperaturen von ungefähr 125°F können verwendet werden, falls dem flüssigen Eiweiß Peroxid hinzu­ gesetzt wird. Bei flüssigen Eigelb sind Vorheiztemperaturen von ungefähr 142°F vorzuziehen. Jedoch sind Vorheiz­ temperaturen, die darüber liegen, ebenfalls annehmbar. Die Vorheiztemperaturen von flüssigen Ganzei können bis ungefähr 149°F reichen. Vorzugsweise jedoch ergibt Vorheizen eine Temperatur zwischen ungefähr 140°F und ungefähr 144°F, oder niedriger. Herkömmliche Durchflußverarbeitung, einschließlich einer Haltezeit von ungefähr 3,5 Minuten, wird dabei vorausgesetzt.

Gleichermaßen und unter der Annahme, daß das in der elek­ trischen Heizzelle 7 behandelte Flüssigei verarbeitet werden soll, und wichtiger, für eine längere Zeitdauer (zwischen ungefähr 1 und ungefähr 5 Minuten) stehen soll, liegt die maximale Pasteurisierungstemperatur für flüssiges Eiweiß, mit oder ohne Peroxid, dann bei ungefähr 137°F. Die maximale Pasteurisierungstemperatur für flüssiges Eiweiß kann bis auf ungefähr 150°F erhöht werden, falls allgemeine Eigenschaften, Emulsionseigenschaften und dergleichen nicht wichtig sind. Flüssiges Eigelb kann auf eine Temperatur von ungefähr 157°F erhöht werden, und flüssiges Ganzei kann auf eine Temperatur zwischen ungefähr 153°F und ungefähr 155°F erhitzt werden.

Wie hier an anderer Stelle diskutiert, erlaubt das elektrische Erhitzen gemäß der vorliegenden Erfindung gewiß eine schnellere Temperaturänderung als sie beispielsweise mit einem Plattenwärmetauscher möglich wäre. Deshalb ist es möglich, viel höhere Pasteurisierungstemperaturen als ansonsten möglich zu erreichen. Wenn solche Temperaturen erzielt werden, können eine verringerte Haltezeit und ein schnelleres Abkühlen nötig sein, um schädliche Koagulation zu vermeiden. Nichtsdestoweniger ist es durch die praktische Durchführung der vorliegenden Erfindung möglich, Flüssigei bei Temperaturen weit oberhalb von 150°F zu pasteurisieren, konkret, bis hinauf zu mindestens ungefähr 180°F oder höher.

Wie obenstehend vorgeschlagen, wird das elektrische Er­ hitzen durch Erhöhen der Temperatur des Flüssigeis in der elektrischen Heizzelle 7 mit einer Aufheizrate von ungefähr 36°F/sek durchgeführt. Natürlich wird eine kleine Rate der Temperaturänderung, d. h. größer als Null verwendet. Es es jedoch besonders vorzuziehen, daß die Temperatur des Flüssig­ eis so schnell wie möglich erhöht wird. Auf diese Weise wird das elektrische Erhitzen vorzugsweise mit einer Rate von zwischen ungefähr 10°F/sek bis ungefähr 18°F/sek durchgeführt.

Jede einzelne elektrische Heizzelle kann baulich und energetisch unterschiedlich sein. Eine spezielle elektrische Heizzelle kann z. B. unter bestimmten Bedingungen imstande sein, flüssiges Ganzei mit einer Rate vom ungefähr 10°F pro Sekunde zu pasteurisieren, während die gleichen Betriebs­ bedingungen in einer anderen elektrischen Heizzelle eine Temperaturänderung so groß wie beispielsweise 40°F pro Sekunde erzeugen. Bei dieser Rate der Temperaturänderung können der letzteren elektrischen Heizzelle Spannungsdurchbrüche, schäd­ liche Koagulation und/oder Anbacken zu schaffen machen. In der erstgenannten elektrischen Heizzelle wird sich jedoch pasteurisiertes Flüssigei mit den hier beschriebenen vorteilhaften Eigenschaften ohne Zwischenfall ergeben. Gewiß ist die erstgenannte elektrische Heizzelle unter diesen Betriebsbedingungen nicht imstande, hinsichtlich Durchsatz so effizient zu laufen wie die letztere elektrische Heizzelle. Um bestimmte hohe Temperaturen zu erzielen, kann es außerdem notwendig sein oder sogar bedenklich sein, die Hitzeeinwirkung auf das Flüssigei auf sehr kurze Zeitdauern, z. B. weniger als ungefähr 1 Sekunde zu begrenzen. Unter diesen Umständen wird die erstgenannte elektrische Heizzelle keine annehmbaren Ergebnisse liefern.

Es ist nicht möglich, optimale Betriebsspannungen, Elektrodengrößen und -abstände und dergleichen, wegen der Variabilität im Aufbau elektrischer Heizzellen, für jede elektrische Heizzelle festzusetzen. Ohne Berücksichtigung der Betriebsdaten der elektrischen Heizzelle sollte sich jedoch, falls die Temperaturänderungen innerhalb der hier vorge­ schriebenen Bereiche eingehalten werden, eine erfolgreiche Verarbeitung, besonders bei größeren Mengen und längeren Lauf­ zeiten ergeben.

Beim Verlassen der elektrischen Heizzelle 7 durch den Auslaß 80, fließt das elektrisch erhitzte Flüssigei durch die Halterohre 8. Die Länge der Halterohre 8 und die Fließrate des Flüssigeis legen die Länge der Zeitdauer fest, innerhalb derer das Flüssigei in den Halterohren 8 bleibt. Die Halterohre 8 halten das Flüssigei bei oder in der Nähe der Temperatur, die während des elektrischen Erhitzens in der elektrischen Heiz­ zelle 7 erzielt wurde. Während einer herkömmlichen Pasteuri­ sierung bei herkömmlichen Temperaturen sind Haltezeiten zwischen 2,5 und 5 Minuten praktischer Standard.

Mit zunehmender Temperatur des Flüssigeis, kann es jedoch notwendig sein, die Länge der Haltezeit zu verkürzen, um so schädliche Koagulation zu vermeiden, die sich aus dem zu langen Halten des Flüssigeis auf einer bestimmten, erhöhten Temperatur ergeben kann. Wenn Ei auf eine Temperatur von beispielsweise ungefähr 180°F erhitzt wird, kann schädliche Koagulation im Bruchteil einer Sekunde einsetzen. Die Haltezeit kann in einem solchen Fall etwas länger sein als die Zeit, die nötig ist, um das Flüssigei von der elektrischen Heizzelle 7 zu einer Kühleinrichtung zu befördern. Haltezeiten so kurz wie eine Sekunde, oder weniger, können wirksam sein.

Wenn die gemäß der vorliegenden Erfindung verwendeten Temperaturen zum Beispiel unter 160°F liegen, kann es jedoch notwendig sein, eine längere Haltezeit zu verwenden. In solchen Fällen kann es notwendig sein, ein Fließverteilungs­ ventil 9 einzusetzen, das sicherstellt, daß das die Halterohre verlassende Flüssigei eine Zeitdauer, die lang genug ist, um Pasteurisierung sicherzustellen, auf einer geeigneten Temperatur gehalten wird. Natürlich wird die Pasteurisierung durch mikrobiologische und andere Qualitätsprüfmethoden gesondert bestätigt.

Wenn das von den Halterohren 8 zufließende Flüssigei unter einer vorgegebenen Temperatur liegt, betätigt sich das Fließverteilungsventil 9, um das Flüssigei zurück in den Ausgleichstank 2 zu lenken, wo es wieder in den Pasteurisierer eintritt, um pasteurisiert zu werden. Wenn die Temperatur jedoch an oder überhalb der vorgegebenen Temperatur liegt, gestattet das Fließverteilungsventil 9 dem Flüssigei im Pasteurisierungsablauffortzufahren.

Nach dem Erhitzen muß das Flüssigei abgekühlt werden. Sicherlich kann das Flüssigei nicht unbegrenzt auf erhöhten Temperaturen oberhalb 140°F gehalten werden. Je höher die verwendete Temperatur ist, desto schneller muß das Abkühlen einsetzen. Wenn Temperaturen unterhalb von ungefähr 160°F, und besser, unterhalb 155°F verwendet werden, kann es möglich sein, einen herkömmlichen Plattenwärmetauscher als Einrichtung zur Aufnahme und zum Abkühlen des elektrisch erhitzten Flüssigeis 10 zu verwenden. Konkret können diese Kühlab­ schnitte die Kühlabschnitte des vorstehend diskutierten Plattenwärmetauschers 4 sein. Durchfließendes Flüssigei wird einen oder mehrere Abschnitte durchlaufen, in denen es von seiner Pasteurisierungstemperatur auf eine Zwischentemperatur abgekühlt wird. Dann wird das Flüssigei zu einem Tief­ kühlabschnitt des Wärmetauschers befördert und wird auf eine Kühltemperatur zwischen ungefähr 35°F und ungefähr 40°F gekühlt. Jede andere Art des Abkühlens kann verwendet werden, so lange sie genügend schnelles Abkühlen liefert, um sicherzustellen, daß keine schädliche Koagulation auftritt.

Wenn höhere Temperaturen verwendet werden, ist es wichtig, daß das Abkühlen schnell einsetzt und schnell zu Ende geführt wird, so daß das Flüssigei nicht für eine Zeitdauer, die ausreicht, um in nennenswertem Ausmaß schädliche Koagulation zu entwickeln, auf erhöhten Temperaturen (über 140°F) bleibt. Wenn beispielsweise Temperaturen in einem Bereich von 170°F bis 180°F verwendet werden, kann es notwendig seine innerhalb des Bruchteils einer Sekunde mit dem Kühlen zu beginnen und eine nennenswerte Abkühlung erreicht zu haben. Je eher die Abkühlung zu Ende geführt ist, um so weniger schädliche Koagulation wird sich ergeben. Um dies zu erreichen, wurde eine besonders bevorzugte Einrichtung zur Aufnahme und zum Abkühlen des elektrisch erhitzten Flüssigeis 10 entwickelt, die im wesentlichen das heiße, elektrisch erhitzte pasteurisierte Flüssigei mit bereits pasteurisiertem kalten Flüssigei in einem ausreichenden Verhältnis mischt, um dessen schnelles Abkühlen sicherzustellen.

Diese besonders bevorzugte Vorrichtung zum Abkühlen des Flüssigeis ist in Fig. 5 dargestellt und umfaßt ein allgemein "Y"-förmiges Gerät 30, das eine erste Rohrleitung 31 zum Transport eines Stroms aus heißem, elektrisch erhitztem Flüssigei und eine zweite Rohrleitung 33 zum Transport eines Stroms aus kaltem, pasteurisiertem Flüssigei besitzt. Diese zwei Ströme Flüssigei werden in einer Mischkammer 35 zusammen­ gebracht, so daß sie innig und schnell miteinander vermischt werden. Die Abkühlgeschwindigkeit und der Abkühlgrad, die mit einem solchen Gerät erzielt werden, sind eine Funktion aus Verhältnis von heißem und kaltem Ei, das in die Mischkammer geleitet wird, den jeweiligen Temperaturen der Ströme und der Kombinationsrate. Heißes, elektrisch erhitztes Flüssigei wird in die erste Rohrleitung 31 durch einen ersten Einlaß 32 eingeleitet und kaltes, pasteurisiertes Flüssigei wird in die zweite Rohrleitung 33 durch einen zweiten Einlaß 34 eingeleitet. Abgekühltes Flüssigei tritt aus dem Kühlgerät 30 und der Mischkammer 35 durch den Auslaß 36 aus.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird das anfängliche Abkühlen durch die Verwendung des gerade beschriebenen Geräts 30 durchgeführt. Zusätzliches Abkühlen kann jedoch durch Verwendung einer zweiten Abkühleinrichtung zum weiteren Abkühlen des Flüssigeis erzielt werden. Diese kann ein herkömmlicher Plattenwärmetauscher, wie vorstehend beschrieben, sein. Nachdem er durch das Gerät 30, einen Plattenwärmetauscher, eine Zusammenstellung aus beiden oder ein anderes Gerät abgekühlt wurde, wird ein bestimmter Teil des mit dem kalten Ei vermischten, nun abgekühlten Eis, wieder zurück zur zweiten Rohrleitung 33 zirkulieren, um für das schnelle Abkühlen von zusätzlichem heißen, elektrisch erhitzten Flüssigei zur Verfügung zu stehen.

Flüssigei, das sich durch die praktische Durchführung der vorliegenden Erfindung ergibt, hat mehrere, unverkennbare Vorteile gegenüber Flüssigei, das herkömmlich pasteurisiert wurde. Aus Gründen, die nicht vollständig bekannt sind, hat Flüssigei, das gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde, einen höheren mikrobiellen Abtötungsgrad als ansonsten ohne die Verwendung von komplizierten Stromtötungsvorrich­ tungen, wie im US-Patent 4695472 offenbart, erwartet werden könnte. Wie nachfolgend hier beschrieben, haben vergleichende Versuche gezeigt, daß sich weniger Bakterien in dem Flüssigei der vorliegenden Erfindung wieder vermehren, sogar wenn das Flüssigei bei Zimmertemperatur stehen gelassen wird.

Tatsächlich nimmt die Bakterienkonzentration im gekühlten Flüssigei, das durch elektrisches Erhitzen pasteurisiert wurde, in einem Zeitraum von Tagen nach der Verarbeitung leicht ab. Auf diese Weise ist es durch die praktische Durchführung der vorliegenden Erfindung möglich, Flüssigeiprodukte mit größerer Lagerungshaltbarkeit und einer auf regend verlängerten Haltbarkeitsdauer bei Kühllagerung bereitzustellen.

Es ist auch einleuchtend, daß wegen der wirksameren Abtötung, die durch das elektrische Erhitzen gemäß der vorliegenden Erfindung erzielt wird, bei der Lagerung des Flüssigeis weniger Vorsicht ausgeübt werden muß. Dies ist besonders wichtig, da die gleichmäßige Kühlung von Flüssigei beispielsweise in Supermärkten, nicht immer gegeben ist. Packungen, die pasteurisiertes Flüssigei enthalten, liegen manchmal im hinteren Teil des Kühlregals, wo die Temperatur im Bereich von 35°F bis 40°F liegen kann. Umgekehrt, kann Flüssigei im vorderen Teil des Regals ausgelegt sein, der der offenen Luft ausgesetzt ist, wo die Temperatur so hoch wie 50°F sein kann. Die Probleme der ungleichmäßigen Kühlung sind ferner mit der normalen Lagerpraxis der Drehstapel verbunden, so daß der älteste Stapel vorne an der Auslage liegt, um seinen schnellen Verkauf zu fördern.

Ohne zu überraschen, hängt das Ausmaß der mikrobiellen Abtötung und das Ausmaß, in dem das Flüssigei einer erneuten Zunahme von Mikroorganismen widersteht, ein wenig von den Temperatur- und Zeitparametern, mit denen die Pasteurisierung durchgeführt wurde, ab. Es sollte jedoch ohne weiteres ersichtlich sein, daß sich Temperatur gemäß der vorliegenden Erfindung direkt als die durch das Flüssigei in einem gegebenen Zeitraum eingeführte Energiemenge ausdrücken läßt. Je höher das Temperaturniveau, umso größer die elektrische Strommenge, die durch das Flüssigei geflossen ist. Es kann deshalb erwartet werden, daß mit höheren Temperaturen und höheren Energien, ein höherer Pasteurisierungsgrad realisiert werden kann.

Eier, die gemäß der vorliegenden Erfindung zubereitet wurden, behalten auch wahrscheinlicher einen höheren Grad ihrer Eigenschaften im Vergleich zu anderem Flüssigei. Das elektrische Erhitzen, wie hier offenbart, liefert einen größeren mikrobiellen Abtötungsgrad als sonst durch die Verwendung herkömmlicher, nichtelektrischer Technologie zu erreichen ist. Es ist deshalb möglich, unter Verwendung eines elektrischen Heizgeräts bei niedrigeren Temperaturen zu pasteurisieren und immer noch den gleichen oder einen besseren Abtötungsgrad zu erzielen, als es ansonsten durch die Verwen­ dung beispielsweise eines Plattenwärmetauschers zu erwarten wäre. Da das Flüssigei "sanfter" pasteurisiert wurde, sollte sich weniger Denaturierung und Koagulation mit einem gerin­ geren damit verbundenen Verlust an Funktionalität ergeben.

Ein weiterer Vorteil des elektrischen Erhitzens zur Pasteurisierung von Flüssigei ist, daß Pasteurisierung durch­ geführt werden kann, sogar wenn das Ei mit anderen Nahrungs­ stoffen vermischt ist. So könnte beispielsweise rohes, flüssiges Ganzei mit solchen Zutaten, wie gehackter Schinken, Zwiebel, Pfeffer und dergleichen, gemischt werden und dann durch elektrisches Erhitzen pasteurisiert werden. Es ist deshalb durch die praktische Durchführung der vorliegenden Erfindung möglich, in roher Form alle notwendigen Zutaten für ein Western-Omelett zuzubereiten. Dann werden die Zutaten und das Flüssigei elektrisch erhitzt, so daß das Flüssigei pasteurisiert wird. Diesem kann ein Verpacken folgen, um eine verlängerte Haltbarkeitsdauer bei Kühllagerung der flüssigen Omelettmischung zu erzeugen.

Der Ablauf wird mit Bezug auf die folgenden Beispiele besser verständlich. Diese Beispiele dienen der Veranschau­ lichung. Sie sollen nicht als Einschränkung des Bereichs und der Natur der vorliegenden Erfindung aufgefaßt werden.

Beispiel 1

Eine Zelle mit Elektroden, ungefähr 10′′ auf 3,5′′, wurde mit einem Abstand von ungefähr 10′′ gebaut. Flüssiges Ganzei mit Zitronensäure (0,12-0,17%) wurde zwischen den Elektro­ den bis auf eine Höhe von ungefähr 3′′ eingefüllt. Ein Wechsel­ strom mit einer Frequenz von 10 KHz, 600 Volt und 330 Ampere wurde an das Flüssigei angelegt. Dies ergab eine Feldstärke von ungefähr 336 Volt/cm und eine Stromdichte von ungefähr 1,7 Amp/cm².

Diese Energie wurde zu Beginn für 0,2 Sekunden angelegt. Daraufhin wurde die Eitemperatur gemessen und die Eiqualität beurteilt. Nachdem viermal ein solcher Strom von 0,2 Sekunden angelegt worden war, setzte Koagulation ein. Nach dem fünften Anlegen ergab sich eine feste Masse aus gekochtem Ei. Dieser Anfangsversuch zeigte, das elektrische Energie gemäß der vorliegenden Erfindung zum elektrischen Erhitzen von Flüssigei erfolgreich genützt werden könnte. Jedoch, als diese Technik anfangs auf eine kontinuierliche Pasteurisierung von Flüssigei angewendet wurde, waren die Ergebnisse nicht so versprechend. Spannungsdurchbruch, unerwünschte Koagulation und Geruch waren das Ergebnis.

Beispiel 2

Flüssiges Ganzei wurde in einem kontinuierlichen Pasteurisierer, wie in Fig. 1 dargestellt, elektrisch erhitzt. Jedoch wurde das elektrische Erhitzen unter Verwendung einer elektrischen Heizzelle durchgeführt, die nach den Halterohren aufgestellt war. Die elektrische Heizzelle verwendete ein Paar Plattenelektroden (7′′·1,5′′) mit einem Abstand von 0,5′′. Die Elektroden hatten kleine Sicherheitszähne an ihren Rändern, die in die Isolation eingebettet waren. Zuerst wurde bei 110 Ampere und 152 Volt mit einer Feldstärke von ungefähr 178 Volt/cm und einer Stromdichte von ungefähr 1,57 Amp/cm² Salzlösung durch das System laufen gelassen. Eine Spannungs­ quelle mit 10 kHz wurde verwendet. Eine Temperaturänderung um 33°F von 147°F auf 180°F wurde vorgenommen. Jedoch wurde etwas Spannungsdurchbruch bei den höheren Raten der Temperatur­ änderung beobachtet. Nach einer halben Stunde, wurde Flüssigei von der gleichen Vorrichtung verarbeitet. Der verwendete Strom betrug 72 Ampere, die Spannung war 492 Volt, die Frequenz war 9,4 kHz und 34 kWatt wurden verwendet. Die erreichte Temperaturänderung war ungefähr 17°F, von ungefähr 145°F auf 162°F. Jedoch setzten Spannungsdurchbruch, Koagulation und Geruch nach ungefähr 3 Minuten ein.

Dies veranschaulicht die Probleme, die auftreten, wenn elektrisches Erhitzen gemäß der vorliegenden Erfindung vom statischen Laborversuch auf eine Eiverarbeitungsvorrichtung im Durchflußbetrieb übertragen wird.

Beispiel 3

In einem Versuch, die in Beispiel 2 auftretenden Probleme zu überkommen, wurde mit der in Beispiel 2 beschriebenen Zelle eine Spannungsversorgung von 170 kHz verwendet. Wenn mit Salzlösung gefahren wurde, wurden keine Probleme beobachtet. Jedoch ergaben sich sofort Spannungsdurchbruch, Koagulation und Geruch, wenn die Verarbeitungslinie aufflüssiges Ganzei umgeschaltet wurde. Es wird die Meinung vertreten, daß diese Versuche bedeuten, daß Spannungsdurchbruch und Koagulation Probleme sind, die nicht nur mit dem Aufbau der Elektroden zusammenhängen, sondern inhärente Eigenschaften des Flüssigeis sind.

Beispiel 4

Flüssiges Ganzei mit Zitronensäure, um während des Bratens die Farbe zu schützen, wurde in einer Vorrichtung, angeordnet wie in Fig. 1 dargestellt, behandelt. Die Abkühl­ einrichtungen 10 waren die verschiedenen Abkühlabschnitte eines herkömmlichen Plattenwärmetauschers. Das in den Regene­ rationsabschnitt 5 eines Plattenwärmetauschers 4 eintretende Flüssigei trat bei einer Temperatur von ungefähr 40°F ein und trat bei einer Temperatur von ungefähr 110°F aus. Das Flüssig­ ei wurde dann zu einem Heizabschnitt 6 des Plattenwärme­ tauschers 5 befördert, wo seine Temperatur auf ungefähr 142°F erhöht wurde. Daraufhin wurde das Flüssigei zu einer wie in Fig. 2 dargestellten, elektrischen Heizzelle 7 transportiert, wo an das Flüssigei 31 kW pro Stunde angelegt wurden. Die Fließrate durch die Elektroden war ungefähr 228 lbs. pro Minute. Die elektrische Heizzelle benutzte vier Elektrodensätze, wobei jeder Satz eine Länge von 18,5 cm, eine Breite von 3,4 cm und einen Abstand von 3,4 cm hatte. Die Gesamtfläche der Elektroden war ungefähr 250 cm²; wohingegen in der elektrischen Heizzelle 7 das Flüssigei einem hoch­ frequenten Strom von ungefähr 170 KHz, 210 Ampere, 156 Volt und einer Feldstärke von ungefähr 64 Volt/cm ausgesetzt war.

Nach dem elektrischen Erhitzen hatte das Flüssigei eine Temperatur von 66°C (150,8°F) erreicht. Das Flüssigei wurde dann zu den Halterohren 8 transportiert und wurde ungefähr 3,54 Minuten stehen gelassen. Die Temperatur des Flüssigeis am Ende der Halterohre 8 lag um 150,8°F. Das Flüssigei wurde dann unter Verwendung eines herkömmlichen Plattenwärmetauschers gekühlt und steril in Giebelverpackungen mittels eines Cherry- Burrell Sterilverpackers Modell EQ-3 verpackt.

Proben des Stoffes, der demgemäß zubereitet wurde, wurden bei 38°F stehen gelassen und auf eine Gesamtkolonienzahl über einen Zeitraum von 14 Tagen untersucht. Die Ergebnisse werden in Tabelle 1 aufgezählt.

Tabelle 1

Die Ergebnisse zeigten, daß die Gesamtkolonienzahl für Flüssigei, das gemäß der vorliegenden Erfindung erhitzt worden war, hinsichtlich mikrobieller Abtötung ausgezeichnet war und niedriger lag als im allgemeinen bei ähnlichen Behandlungen unter Verwendung beispielsweise eines Plattenwärmetauschers, zu verwirklichen ist. Die Gesamtkolonienzahl nahm, wenn auch leicht, über einen Zeitraum von 14 Tagen nach der Behandlung ab.

Andere Stoffproben wurden drei Tage bei 70°F stehen gelassen. Der pH-Wert blieb auf 6,8, die Farbe blieb typisch die von Eiern, die bei 38°F gelagert werden, die Viskosität blieb typisch die von Eiern, die bei 38°F gelagert werden, und der Geruch blieb typisch der von Eiern, die bei 38°F gelagert werden. Eine Kontrollprobe, die bei den gleichen Bedingungen gelagert wurde, zeigte einen typischen Geruch von Eiern, die bei 38°F gelagert werden. Jedoch änderte sich die Viskosität des Flüssigeis in eine puddingähnliche Viskosität, der pH-Wert fiel zwischen ungefähr 5,3 und ungefähr 5,6 und die Farbe wurde hellgelb. Dies weist auf Fäulnis und auf ein größeres Ausmaß an im Flüssigei vorhandenen, aktiven Bakterien hin.

Schließlich wurde Flüssigei, das gemäß diesem Beispiel verarbeitet wurde, bei 300°F auf einem offenen Backblech gebraten. Das Ei behielt einen typischen Geschmack und Beschaffenheit. Gemittelt würde die Gesamtkolonienzahl für flüssiges Ganzei, das beispielsweise mit einem Platten­ wärmetauscher bei 150°F behandelt wurde, im Bereich zwischen ungefähr 100 und ungefähr 500 liegen. Jedoch wurden von Zeit zu Zeit niedrigere Kolonienzahlen beobachtet.

Beispiel 5

Flüssiges Ganzei mit Zitronensäure wurde wie in Beispiel 4 beschrieben verarbeitet. Jedoch wurde die Temperatur des Vorheizens durch den Plattenwärmetauscher 4 von 142°F auf ungefähr 148°F erhöht. Das Flüssigei erreichte während des elektrischen Erhitzens in der elektrischen Heizzelle 7 eine Temperatur von 69°C (156,2°F). Nachdem es 3,54 Minuten lang stand, war die Temperatur des Flüssigeis 155,3°F.

Flüssigei, das gemäß diesem Beispiel zubereitet wurde, wurde eine Zeitlang bei 38°F gehalten und Proben dieses Stoffes wurden auf die Gesamtkolonienzahl untersucht. Die Ergebnisse werden unten in der Tabelle 2 aufgezählt.

Tabelle 2

Wiederum widerspiegeln die gemäß diesem Versuch erzielten Ergebnisse die bessere bakterielle Abtötung. Außerdem wurde wiederum beobachtet, daß die Gesamtkolonienzahl in einem Zeitraum bis 14 Tage nach der Durchführung der Pasteurisierung ein wenig abnahm.

Proben von Flüssigei, das gemäß diesem Beispiel zubereitet wurde, wurden drei Tage lang bei 70°F stehen gelassen. Der pH blieb auf 6,8, die Farbe blieb typisch die von Eiern, die bei 38°F gelagert werden, die Viskosität blieb typisch die von Eiern, die bei 38°F gelagert werden, und der Geruch blieb typisch der von Eiern, die bei 38°F gelagert werden. Die Ergebnisse der Kontrollprobe waren identisch mit jenen, die im Zusammenhang mit Beispiel 3 beschrieben wurden. Diese Beobachtungen weisen in Übereinstimmung mit der Gesamtkolonienzahl auf die bessere Art und die Wirksamkeit des elektrischen Erhitzens als eine Technik zur Pasteurisierung und zur Verleihung einer verlängerten Lagerungshaltbarkeit von Flüssigei hin.

Ei das gemäß diesem Beispiel zubereitet wurde, wurde auf einem offenen Backblech bei 300°F gebraten. Das Ei behielt seinen typischen Geschmack und Beschaffenheit.

Beispiel 6

Flüssiges Ganzei wurde wie oben in Beispielen 4 und 5 be­ schrieben, verarbeitet. Die Temperatur des aus dem Plattenwär­ metauscher 4 herausfließenden Flüssigeis war 142°F und die bei dem elektrischen Erhitzen erreichte Temperatur lag für eine kurze Zeitdauer ungefähr zwischen 69°C und 70°C. Wegen Schwan­ kungen der Spulen der verwendeten Spannungsversorgung und der hohen Rate, mit der die Leistung erhöht wurde, trat ein Spannungsdurchbruch bei 70°C auf und schädliche Koagulation setzte ein, was ein Herunterfahren des Systems nötig machte.

Beispiel 7

Flüssiges Ganzei ohne Zusätze wurde auf eine Temperatur von ungefähr 152°F elektrisch erhitzt und ungefähr 3,6 Minuten lang auf dieser Temperatur gehalten. Die Behandlung war so wie in den Beispielen 4 und 5 beschrieben. Vier Proben wurden zwei Tage nach der Pasteurisierung genommen und Anfangsgesamt­ kolonienzählungen wurden durchgeführt. Probe 1 zeigte eine Gesamtkolonienzahl von 20, Probe 2 zeigte eine Gesamtkolonien­ zahl von 30, Probe 3 zeigte eine Gesamtkolonienzahl von 20, und Probe 4 zeigte eine Gesamtkolonienzahl von 20. Dies ist äußerst niedrig verglichen mit einer Pasteurisierung durch beispielsweise einen Plattenwärmetauscher unter diesen Bedingungen. Nach 14 Tagen war die Gesamtkolonienzahl für eine einmalig genommene Probe 40.

Ganzei, das gemäß diesem Beispiel pasteurisiert worden war, wurde drei Tage lang bei 70°F aufbewahrt. Der pH des elektrisch erhitzten flüssigen Ganzeis blieb bei 7,3, und Geruch, Farbe und Viskosität blieb typisch wie von Eiern, die ordnungsgemäß bei 38°F gelagert wurden. Im Gegensatz dazu zeigte die Kontrollprobe einen pH zwischen 5,3 und 5,7, die Farbe war hellgelb und die Viskosität war auf die von Pudding erhöht. Der Geruch blieb annehmbar.

Beispiel 8

Flüssiges Ganzei mit Zitronensäure wurde unter Verwendung des in Fig. 1 dargestellten Gerätes und gemäß der Verfahren, die allgemein in den Beispielen 4 und 5 beschrieben sind, pasteurisiert. Die Temperaturen in der elektrischen Heizzelle 7 erreichten 150°F. Um die 35.000 lbs. Flüssigei wurden verarbeitet und steril in einem Cherry-Burrell Sterilverpacker Modell EQ-3 verpackt. Die Anfangsgesamtkolonienzahl von flüssigem Ganzei zwei Tage nach der Behandlung betrug 18.

Beispiel 9

Flüssigei wie in Beispiel 8 beschrieben, wurde bei einer Temperatur um 151°F verarbeitet. 55.000 lbs. Flüssigei wurden verarbeitet. Das Ergebnis der Anfangsgesamtkolonienzahl war 28.

Claims (46)

1. Verfahren zur kontinuierlichen Pasteurisierung von Flüssigei, umfassend die Schritte:
Bereitstellung von Flüssigei,
elektrisches Erhitzen des Flüssigeis mit einem elektrischen Wechselstrom, der eine Frequenz hat, die bewirkt, daß das Flüssigei ohne Elektrolyse erhitzt wird, um dadurch schädliche Koagulation zu vermeiden,
Halten des elektrisch erhitzten Flüssigeis für eine Zeitdauer, die lang genug ist, um Pasteurisierung zu erreichen, und Kühlen des elektrisch erhitzten Flüssigeis.

2. Verfahren zur kontinuierlichen Pasteurisierung von Flüssigei, umfassend die Schritte:
Bereitstellung von Flüssigei,
elektrisches Erhitzen des Flüssigeis mit einem elektrischen Wechselstrom, der eine Frequenz hat, die bewirkt, daß das Flüssigei ohne Elektrolyse mit einer Rate zwischen größer als Null und kleiner als 36°F/sek erhitzt wird, um dadurch schädliche Koagulation zu vermeiden,
Halten des elektrisch erhitzten Flüssigeis für eine eine Zeit­ dauer, die lang genug ist, um Pasteurisierung zu erreichen, und Kühlen des elektrisch erhitzten Flüssigeis.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Erhitzen mit einer Rate zwischen ungefähr 10°F/sek und ungefähr 18°F/sek durchgeführt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Frequenz in einem Bereich zwischen ungefähr 100 Hz und 450 kHz liegt.

5. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das elektrische Erhitzen unter Verwendung von Elektroden (72) ohne zum Flüssigei freiliegende Kanten (79) durchgeführt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Frequenz von zwischen ungefähr 100 Hz bis ungefähr 450 kHz reicht und daß das elektrische Erhitzen unter Verwendung von Elektroden (72) ohne zum Flüssigei freiliegende Kanten (79) durchgeführt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, das ferner den Schritt des Vorheizens des Flüssigeis vor dem Schritt des elektrischen Erhitzens umfaßt.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des vorgeheizten Flüssigeis in einem Bereich von zwischen ungefähr 120°F bis ungefähr 149°F liegt.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des vorgeheizten Flüssigeis in einem Bereich von zwischen ungefähr 135°F bis ungefähr 149°F liegt.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des vorgeheizten Flüssigeis in einem Bereich von zwischen ungefähr 140°F bis ungefähr 144°F liegt.

11. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Schritt des elektrischen Erhitzens so durch­ geführt wird, daß das Flüssigei auf eine höhere Temperatur als ungefähr 150°F bis ungefähr 180°F erhitzt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des elektrischen Erhitzens so durchgeführt wird, daß das Flüssigei auf eine Temperatur von zwischen ungefähr 150°F bis ungefähr 180°F erhitzt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des elektrischen Erhitzens so durchgeführt wird, daß das Flüssigei auf eine Temperatur von zwischen ungefähr 150°F bis ungefähr 165°F erhitzt wird.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des elektrischen Erhitzens so durchgeführt wird, daß das Flüssigei auf eine Temperatur von zwischen ungefähr 150°F bis ungefähr 160°F erhitzt wird.

15. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Abkühlen wenigstens teilweise durch Zusammenbringen von heißem elektrisch erhitzten Flüssigei mit kaltem pasteurisierten Flüssigei erreicht wird.

16. Verfahren zur kontinuierlichen Pasteurisierung von Flüssigei, umfassend die Schritte:
Bereitstellung von vorgeheiztem Flüssigei mit einer Temperatur von weniger als ungefähr 144°F,
elektrisches Erhitzen des Flüssigeis mit einem elektrischen Wechselstrom; der eine Frequenz zwischen ungefähr 100 Hz und 150 kHz hat, auf eine Temperatur von mindestens ungefähr 150°F, Halten des elektrisch erhitzten Flüssigeis für eine Zeitdauer von zwischen ungefähr 5 Minuten bzw. ungefähr 0,5 Sekunden, um Pasteurisierung zu erreichen, und
Kühlen des elektrisch erhitzten Flüssigeis.

17. Verfahren nach Anspruch 16, das ferner den Schritt des Verpackens des elektrisch erhitzten Flüssigeis umfaßt.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Verpacken ein nichtsteriles Verpacken ist.

19. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Erhitzen unter Verwendung von Elektroden (72) ohne freiliegende Kanten (79) durchgeführt wird.

20. Verfahren nach Anspruch 16, 17, 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Abkühlen mindestens teilweise durch Zusammenbringen von heißem, elektrisch erhitztem Flüssigei mit kaltem, pasteurisiertem Flüssigei in einem vorgegebenen Verhältnis ereicht wird.

21. Vorrichtung zum kontinuierlichen Pasteurisieren von Flüssigei, die eine elektrische Heizzelle (7) einschließlich eines Elektrodenpaares (72) mit das Ei berührenden Flächen (75), die räumlich voneinander beabstandet sind, um einen Spalt (74) festzulegen, durch den das zu pasteurisierende Flüssigei hindurchfließt, und eine hochfrequente, elektrische Wechselstromquelle, die eine Frequenz hat, die bewirkt, daß das Flüssigei ohne Elektrolyse erhitzt wird, die mit den Elektroden (72) verbunden ist; eine Haltekammer (8), die in Fließverbindung mit dem Spalt (74) steht, um durch den Spalt fließendes Flüssigei aufzunehmen; und Einrichtungen zur Auf­ nahme und zum Abkühlen (10) des elektrisch erhitzten Flüssig­ eis von der Haltekammer (8), aufweist.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die das Ei berührenden Flächen (75) der Elektroden (72) im allgemeinen rechteckig sind.

23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die das Ei berührenden Flächen (75) der Elektroden (72) glatt sind.

24. Vorrichtung nach Anspruch 21, 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Zelle (7) so gebaut ist, daß die Elektroden (72) keine zum Flüssigei freiliegenden Kanten (79) umfassen.

25. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (72) so aufgestellt sind, daß ihre das Ei berührenden Flächen (75) im wesentlichen parallel zueinander liegen.

26. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Abkühlen (10) ein Plattenwärmetauscher ist.

27. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Abkühlen (10) eine erste Rohrleitung (31) zum Transportieren von heißem, elektrisch erhitztem Flüssigei, eine zweite Rohrleitung (33) zum Transportieren von kaltem, pasteurisiertem Flüssigei; und eine Mischkammer (35) zur Aufnahme des heißen elektrisch erhitzten Flüssigeis von der ersten Rohrleitung (31) und zur Aufnahme des kalten, pasteurisierten Flüssigeis von der zweiten Rohrleitung (33), um das heiße, elektrisch erhitzte Flüssigei mit dem kalten, pasteurisierten Flüssigei zu vermischen, eine sekundäre Abkühleinrichtung, um dadurch das heiße, elektrisch erhitzte Flüssigei abzukühlen, umfaßt.

28. Vorrichtung nach Anspruch 27, die ferner eine sekun­ däre Abkühleinrichtung zum weiteren Abkühlen des Flüssigeis umfaßt, die in einer Fließverbindung mit der Mischkammer (35) steht und aufgestellt ist, um davon Flüssigei aufzunehmen.

29. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die sekundäre Abkühleinrichtung zum weiteren Abkühlen des Flüssigeis ein Plattenwärmetauscher ist.

30. Vorrichtung nach Anspruch 26 oder 27, die ferner eine Einrichtung zum Rückführen mindestens eines Teils des Flüssig­ eis von der Mischkammer, um ihn als kaltes, pasteurisiertes Flüssigei zu verwenden, umfaßt.

31. Pasteurisiertes Flüssigeiprodukt, das gemäß dem Verfahren des Anspruchs 1, 2, 11 oder 14 hergestellt wird.

32. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Heizzelle ein einziges Elektrodenpaar (72) umfaßt.

33. Vorrichtung zum schnellen Abkühlen von heißem, pasteurisierten Flüssigei, die eine erste Rohrleitung (31) zum Transportieren eines Stroms aus heißem, pasteuriertem Flüssig­ ei von einem Pasteurisierer zu einer Mischkammer (35); eine Mischkammer (35) zur Aufnahme von heißem, pasteurisiertem Flüssigei von dem Pasteurisierer und zum Mischen des heißen, pasteurisierten Flüssigeis mit einem Strom aus kaltem, pasteurisiertem Flüssigei; und eine zweite Rohrleitung (33) zum Transportieren eines Stroms aus kaltem, pasteurisiertem Flüssigei zu der Mischkammer (35), wo er aufgenommen und mit dem heißen pasteurisierten Flüssigei vermischt wird, umfaßt.

34. Vorrichtung nach Anspruch 33, die ferner eine Ein­ richtung zum zweimaligen Abkühlen des gemischten, heißen pasteurisierten Flüssigeis und kalten pasteurisierten Flüssig­ eis, die für eine Aufnahme der Mischung aus der Mischkammer eingerichtet ist, aufweist.

35. Vorrichtung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß die sekundäre Abkühleinrichtung ein Plattenwärmetauscher ist.

36. Vorrichtung nach Anspruch 33 oder 34, die ferner eine Einrichtung zum Rückführen mindestens eines Teils des gemisch­ ten, heißen pasteurisierten Flüssigeis und kalten, pasteuri­ sierten Flüssigeis zur zweiten Rohrleitung (33) aufweist.

37. Verfahren zum schnellen Abkühlen von heißem pasteuri­ siertem Flüssigei, umfassend Vermischen des heißen, pasteuri­ sierten Flüssigeis mit kaltem pasteurisiertem Flüssigei in einem Verhältnis, das ausreicht, um die Temperatur des heißen pasteurisierten Flüssigeis zu senken.

38. Verfahren nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil des kalten pasteurisierten Flüssigeis und seine Temperatur so gewählt werden, daß die Temperatur des heißen pasteurisierten Flüssigeis unter die Pasteurisierungs­ temperatur gesenkt wird.

39. Verfahren nach Anspruch 37 oder 38, das ferner den Schritt des Einleitens des vermischten, heißen pasteurisierten Flüssigeis und kalten pasteurisierten Flüssigeis in eine Ein­ richtung zum sekundären Abkühlen und,um die Mischung zum zwei­ ten Mal, auf eine Temperatur unter 65°F, abzukühlen, umfaßt.

40. Verfahren, um kontinuierlich dem Flüssigei erhöhte Haltbarkeit zu verleihen, umfassend die Schritte:
Bereitstellen von Flüssigei,
elektrisches Erhitzen des Flüssigeis mit einem elektrischen Wechselstrom, der eine Frequenz hat, die bewirkt, daß das Flüssigei ohne Elektrolyse erhitzt wird, um dadurch schädliche Koagulation zu vermeiden und um so zusätzlich ein Abtöten von Fäulnis hervorruf enden Mikroben zu erzielen, und
Abkühlen des elektrisch erhitzten Flüssigeis.

41. Verfahren nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß das bereitgestellte Flüssigei pasteurisiertes Flüssigei ist.

42. Verfahren nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des Flüssigeis auf eine Temperatur erhöht wird, die über der Temperatur liegt, die zum Pasteurisieren des Flüssigeis verwendet wird.

43. Verfahren nach Anspruch 40 oder 42, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Frequenz in einem Bereich zwischen ungefähr 100 Hz und ungefähr 450 kHz liegt.

44. Verfahren nach Anspruch 40 oder 42, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das elektrische Erhitzen unter Verwendung von Elektroden (72) ohne zum Flüssigei freiliegende Kanten (79) durchgeführt wird.

45. Verfahren zum Pasteurisieren von Flüssigei, umfassend die Schritte:
Bereitstellung von Flüssigei,
elektrisches Erhitzen des Flüssigeis mit einem elektrischen Strom, der eine Frequenz hat, die bewirkt, daß das Flüssigei ohne Elektrolyse erhitzt wird, um dadurch schädliche Koagula­ tion zu vermeiden,
Halten des elektrisch erhitzten Flüssigeis für eine Zeitdauer, die lang genug ist, um Pasteurisierung zu erreichen, und
Abkühlen des elektrisch erhitzten Flüssigeis.

46. Verfahren nach Anspruch 4 oder 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Frequenz zwischen ungefähr 100 kHz und ungefähr 450 kHz liegt.