Berechenbarkeit des Kühl-F-Wertes bei der Sterilisation
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Nitsch, P. und I. Vukovic (2005) Mitteilungsblatt <strong>der</strong> Fleischforschung Kulmbach 44, Nr. 168<br />
Beispiel: Initialtemperatur (I-Temp.) =<br />
14,2 °C. Aufnahme <strong>der</strong> Daten bis<br />
52,2 °C. Da<strong>bei</strong> ist es wichtig, dies<br />
im gleichen Zeitintervall wie für die<br />
F-Werterfassung durchzuführen. Üblicherweise<br />
ist das 1 Minute.<br />
3. Verschiebung <strong>der</strong> Temperaturkurve auf<br />
eine imaginäre Initialtemperatur von<br />
0 °C. Beispiel: Für o. a. I-Temp. =<br />
14,2 °C werden alle bis 52,2 °C<br />
gemessenen Temperaturwerte mit 14,2<br />
subtrahiert.<br />
4. Für diese Kerntemperaturwerte erfolgt<br />
nun ein Vorzeicheninvertieren durch<br />
Multiplikation mit -1.<br />
Der Erste dieser Werte entspricht aus<br />
rein thermokinetischer Sicht dem letzten<br />
Temperaturwert in <strong>der</strong> Haltephase.<br />
Ab dann erfolgt ja die schnellstmögliche<br />
Abkühlung mit einem im Betrag weitgehend<br />
identischen Raumtemperaturverlauf<br />
zum Prozessphasenbeginn.<br />
5. Diese Werte werden zum <strong>bei</strong>m<br />
Einleiten <strong>der</strong> Kühlphase aktuell gemessenen<br />
Kerntemperaturwert (= “letzter<br />
Haltephasenkerntemperaturwert“) hinzu<br />
addiert und so ein imaginärer Kerntemperaturverlauf<br />
bis unter 90 °C<br />
modelliert.<br />
6. Aus diesen Werten werden die korrespondierenden<br />
L-Werte resp. F-Wert errechnet.<br />
Das Verfahren erwies sich <strong>bei</strong> ersten,<br />
orientierenden Untersuchungen als teilweise<br />
zu ungenau, beson<strong>der</strong>s wenn <strong>der</strong><br />
Raum- und damit <strong>der</strong> Kerntemperaturverlauf<br />
asymmetrisch zueinan<strong>der</strong> in Aufheiz-<br />
und Kühlphase erfolgen. Während<br />
<strong>bei</strong>m Versuchsautoklaven die Dampferhitzung<br />
davon nicht betroffen war, zeigten<br />
Riesel-, aber beson<strong>der</strong>s die Vollwassererhitzung<br />
eine ausgeprägte Asymmetrie.<br />
So führten beson<strong>der</strong>s die Verwendung<br />
von „erhitzungsempfindlichen“ Konservenformaten<br />
mit großer, spezifischer<br />
Oberfläche <strong>bei</strong> Vollwassererhitzung zu<br />
unakzeptabel hohen Abweichungen bis zu<br />
50 % zwischen vorausberechneten und<br />
gemessenen F-Werten <strong>der</strong> Kühlphase.<br />
B: Modifikation <strong>des</strong> Berechnungsverfahrens<br />
Wie die Analyse von 63 Messdaten ergab,<br />
beruhen die Fehlberechnungen auf einer<br />
langsameren Abkühlung <strong>der</strong> Kerntemperatur<br />
als <strong>der</strong>en Erhitzung. Um dies<br />
in das Modell einbeziehen zu können,<br />
wurde zunächst nach Abhängigkeiten zum<br />
Raumtemperaturverlauf gesucht. Dies<br />
erwies sich jedoch als ein Irrweg, da man<br />
vor bzw. unmittelbar zu Beginn einer<br />
Kochung nicht auf das Kühlverhalten <strong>der</strong><br />
Maschinen schließen kann. Viel gravieren<strong>der</strong><br />
ist jedoch, dass sich je nach Kühlverfahren<br />
diese Beziehungen <strong>bei</strong> <strong>der</strong><br />
untersuchten Maschine än<strong>der</strong>ten, so dass<br />
sich we<strong>der</strong> eine allgemein gültige Aussage<br />
im Bezug auf den zur Untersuchung eingesetzten<br />
Autoklaven noch Aussagen<br />
genereller Art ableiten ließen.<br />
Konstantes Verhältnis von Aufheiz- zu<br />
Abkühlverhalten. Die Untersuchungen<br />
zeigten aber, dass das Verhältnis<br />
zwischen Anstieg und Abfall <strong>der</strong><br />
Kerntemperatur in Abhängigkeit <strong>des</strong> gewählten<br />
Erhitzungsverfahrens konstant ist<br />
und zwar unabhängig von <strong>der</strong> Höhe <strong>der</strong><br />
Raumtemperatur bzw. vom Konservenformat.<br />
Ist also einmal dieses Verhältnis<br />
bekannt, so lässt sich damit für das angewandte<br />
Erhitzungsverfahren <strong>bei</strong> je<strong>der</strong><br />
Temperatur rechnen.<br />
Erfassung <strong>des</strong> Verhältnisses. In Abhängigkeit<br />
<strong>der</strong> gewählten Raumtemperatur eines<br />
Erhitzungsregimes wird die Differenz<br />
zwischen 90 °C und dieser maximalen<br />
Raumtemperatur gebildet. Beispiel:<br />
RT = 118 °C, dann 118 - 90 = 28.<br />
Im nächsten Schritt wird die Zeit in<br />
Minuten erfasst, welche <strong>der</strong> Kerntemperaturverlauf<br />
benötigt, um <strong>bei</strong> <strong>der</strong> Anfangstemperatur<br />
beginnend diese Temperaturdifferenz<br />
zu überwinden. Beispiel: Anfangstemperatur<br />
= 5,5 °C, dann 5,5 + 28<br />
= 33,5. Die Zeitspanne ab dem Start <strong>der</strong><br />
Messung bis zu dem ersten Überschreiten<br />
dieser 33,5°C-Marke stellt also diesen<br />
Aufheizphasenwert dar.<br />
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