Technical Note PE / FO Anwendungshinweis Pasteurisierungseinheit (PE) und Sterilisationseinheit (FO)

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1 Wachendorff Prozesstechnik GmbH & Co. KG Industriestrasse 7 D Geisenheim Tel.: +49 ( / ax: +49 ( / Technical Note PE / O Anwendungshinweis Pasteurisierungseinheit (PE und Sterilisationseinheit (O Stand:

2 Pasteurisierungseinheit (PE und Sterilisationseinheit (0 z.b. bei DCMT100P DCMT1000S DCMHIT15x DCMHIT25x DCMHIT14x Einführung Bakterien können bemerkenswert nützlich sein. Sie werden in der Produktion von Käse, Essiggurken, Joghurt, Wein und Bier verwendet und zur Produktion von Vitamin K in unserem Körper benötigt. Nahrungsmittelanwendung - Pasteurisation In Nahrungsmittelanwendungen ist die Gesamtbeseitigung von Bakterien wünschenswert, aber nicht praktikabel oder notwendig. Die Absicht ist, genug von ihnen zu zerstören, um sichereres Essen mit verlängerter Haltbarkeit zu erhalten, ohne dabei den Geschmack des Produktes nachteilig zu verändern. Die allgemein verwendete Methode, Essen zu erhitzen um potenziell krankmachende Bakterien zu töten, ist als Pasteurisierung (genannt nach dem Erfinder der Methode, Louis Pasteur bekannt. Der verwendete Name um den Betrag der Pasteurisierung zu messen, ist Pasteurisierungseinheiten. Eine Pasteurisierungseinheit (PE, engl. Pasteurization Unit = PU ist definiert als eine 1 minütige Erhitzung bei 60 C. Die Anzahl der auf ein Nahrungsmittelprodukt angewandten Pasteurisierungseinheiten hängt stark vom Produkt, den spezifischen Bakterien, seiner Verpackung und der voraussichtlichen Haltbarkeit, sowie seinem Gebrauch ab. Die ormel, um Pasteurisierungseinheiten mit Wachendorff Datenloggern zu berechnen, verlangt die Einstellung mehrerer Variablen: Zeitbasis (Zeitref: 1 Minute Aufzeichnungsrate: einstellbar durch den Benutzer Referenztemperatur: 60 C Minimale Temperatur: 50 C (Unter dieser Temperatur wird kein Beitrag zur Pasteu- risierungseinheit geleistet. Z-Wert: 7 C (Temperaturänderung, die erforderlich ist um Bakterien um einen aktor 10 zu reduzieren. Die Berechnung der PE erfolgt durch Aufsummieren der minütlich erreichten PE-Werte während der Pasteurisation nach folgender Gleichung: Zeit PE T Zeitref mit ( T Tempref Z T 10 für T> Tmin T = 0 für T< Tmin Tmin = 50 C T = gegenwärtige Temperatur in C Tempref = 60 C Zeit = Zeit zwischen den Messungen in Minuten

3 Zeitref Minute Die PE-Gleichung sagt im Wesentlichen: Zählen Sie alle Temperaturproben (T an oder über 50 C (Tmin zusammen. Sie sind logarithmisch im Vergleich zu einer Bezugstemperatur (Tempref und geteilt durch eine Temperaturänderung (Z, das verringert die Bakterienbevölkerung um einen aktor zehn. Der Wert bei der Verwendung von Pasteurisierungseinheiten dient dazu, in vergleichbaren Prozessabläufen geringe Schwankungen zur erkennen. Zum Beispiel, wenn bei einem Prozess zur Pasteurisierung von Milch eine Temperatur von 63 C über 30 Minuten verlangt wird, kann der PE-Wert für den Prozess berechnet werden. Wenn der echte Prozess läuft, welcher Schwankungen in Temperatur und Zeit unterliegt, können die Daten in der Wachendorff Software leicht analysiert werden, um Ihre gemessenen PE-Werte mit den Vorgaben zu vergleichen. Leider, wie alle Modelle, haben Pasteurisierungseinheiten ihre Grenzen. Eine PE Berechnung ist eine Gütezahl und muss für den Wunsch verantwortlich sein, nicht nur Bakterien, sondern auch Enzyme zu dezimieren (die einen unterschiedlichen Z aktor haben. Im obigen Abschnitt wird darauf hingewiesen, dass das Vergleichen der Pasteurisationseinheit für einen ähnlichen Prozess Sinn macht, aber nicht notwendigerweise richtig ist, um die PE bei 63 C für einen 30-minutigen Prozess, mit der bei 72 C für einen Prozess von 16 Sekunden zu vergleichen. Jedoch kann man allgemein behaupten, wenn Sie bei Ihrem Prozess 10 PE erreichen wollen und sie danach eine Anhebung der Temperatur um einen Z-aktor (hier gilt: Erhöhung der Temperatur um 7 C für dieselbe Zeitdauer durchführen, bei Ihrem Prozess ein Wert von 100 PE erreicht wird. Theoretisch werden hierbei zehnmal so viele Bakterien wie im vorigen Prozess zerstört. Bemerkung zu Pasteurisierungseinheiten: Die PE ist nur eine theoretische Berechnung. Um den tatsächlichen Betrag der Zerstörung von Bakterien und Enzymen festzustellen, ist die Entnahme einer Probe des zu pasteurisierenden Produkts vor und nach der Pasteurisation zwingend erforderlich. Beispiel 1: Heizen für 1 Minute bei 60 C führt zu einem Sterilisierungswert von: (60C 60C 7C 10 1Min. PE 1 1 Min. Beispiel 2: Heizen für 7 Minuten bei 60 C führt zu einem Sterilisierungswert von: (60C 60C 7C 10 7Min. PE 1 = 7 1 Min. Beispiel 3: Heizen für 1 Minute bei 67 C führt zu einem Sterilisierungswert von: (67C 60C 7C Min. PE Min.

4 Medizinische/Pharmazeutische Anwendungen Sterilisation ( 0 In der medizinischen und pharmazeutischen Welt, müssen medizinische Geräte von Bakterien Viren und Sporen befreit werden. Diese unterliegen keiner Geschmacksbeeinträchtigung. Die Absicht ist, die Bakterien, Sporen oder sonstiges zu beseitigen, welche Infektionen und Krankheiten verursachen können. Eine Sterilisationseinheit ( 0 wird als einminütige Erhitzung bei C definiert. Die Menge von auf medizinische/pharmazeutische Produkte angewandtem 0 ist von der gewünschten Thermalzerstörung der in "Log-Zyklen ausgedrückten Kleinstlebewesens" abhängig. Ein Log-Zyklus wird als die Zeit und Temperatur definiert, die erforderlich ist, um 90 % der Kleinstlebewesen zu töten und wird mit "D" (Dezimalreduktionszeit bezeichnet. Zusätzliche "D" Zyklen würden immer mehr Kleinstlebewesen logarithmisch töten. Zum Beispiel würde durch das Erhitzen für die Dauer D2 die Wahrscheinlichkeit, dass die Kleinstlebewesen abgetötet sind 99 % betragen. ür 5D steigt die Wahrscheinlichkeit auf 99,999%. Die Berechnung der Sterilisationseinheit 0 erfolgt durch Aufsummieren der minütlich erreichten Sterilisationseinheiten während der Sterilisation nach folgender Gleichung: Zeitbasis (Zeitref: 1 Minute Aufzeichnungsrate: einstellbar durch den Benutzer Referenztemperatur: 121,111 C Minimale Temperatur: 100 C (Unter dieser Temperatur wird kein Beitrag zur Sterilisations- einheit geleistet. Z-Wert: 10 C (Temperaturänderung, die erforderlich ist, Bakterien um einen aktor 10 zu reduzieren. Zeit 0 T Zeitref mit ( T Tempref Z T 10 für T> Tmin T = 0 für T< Tmin Beispiel 1: Heizen für 1 Minute bei 121,1 C führt zu einem Sterilisierungswert von: (121,1C 121,1C 10C 10 1Min Min.

5 Beispiel 2: Heizen für 10 Minuten bei 121,1 C führt zu einem Sterilisierungswert von: (121,1C 121,1C 10C 10 10Min Min. Beispiel 3: Heizen für 1 Minute bei 131,1 C führt zu einem Sterilisierungswert von: (131,1C 121,1C 10C Min Min. Praktisches Beispiel zur PE Nehmen wir an, dass wir zum Beispiel die Pasteurisationseinheiten eines gegebenen Prozesses messen müssen. Beginnen Sie mit Milch bei Raumtemperatur und führen Sie diese durch einen Pasteurisierungsprozess. Die Milch wird zwei Minuten auf 67 C erhitzt und dann auf Raumtemperatur abgekühlt. Wie vielen Pasteurisierungseinheiten wird die Milch unterworfen sein? Der DCMT100P ist auf eine Aufzeichnungsrate von 2 Sekunden eingestellt. Er wurde dann in den Pasteurisationsprozess integriert. Am Ende des Prozesses werden die Daten ausgelesen und sind im unten abgebildeten Graphen dargestellt.

6 Das Pasteurisationseinheiten Set-up: (Menü: Ansehen, Präferenzen, Reiter Berechnungen Hier können die Standardeinstellungen (wie minimale Temperatur, Bezugstemperatur, Log Steigung geändert werden, um sie Ihren Prozess-Bedürfnissen anzupassen. Die Standardwerte werden jedoch als Vergleichswerte in der Industrie betrachtet. Um die Einstellungen zu überprüfen, klicken Sie auf den Reiter Zusammenfassung, im enster Zusammenfassung können Sie jetzt den berechneten Wert für die Pasteurisationseinheiten sehen. In diesem Beispiel wurde der Prozess mit 8,23 PE durchgeführt. Mit diesem Wachendorff Werkzeug wird Ihnen die Beziehung zwischen der Prozess-Temperatur und der Zeitdauer verdeutlicht, und dieses ohne sich mit Tabellenblättern oder ormeln auseinandersetzen zu müssen. Die im Reiter Zusammenfassung gezeigten Daten fassen die im Reiter Graph gezeigten Daten zusammen. Wenn Sie innerhalb des Graphen einen Ausschnitt betrachten, wird auch nur dieser im Reiter Zusammenfassung berücksichtigt, und zwar der Ausschnitt zwischen der gewählten Anfangs- und Endzeit. Dies ist nützlich um die verschiedenen Phasen des Prozesses kennenzulernen und deren Beitrag zur Berechnung der Pasteurisationseinheiten. Die Wachendorff Temperatur Datenlogger verbunden mit der leistungsstarken Software, ermöglichen es Ihnen den Pasteurisations- und Sterilisationsprozess bequem zu messen und befähigt Sie Veränderungen gründlich zu erfassen.

7 Weitere Informationen Weitere Informationen und Hilfestellungen finden Sie auf der Homepage von Wachendorff GmbH & Co. KG ( Unsere Anwendungsberatung und Support erreichen Sie unter: Tel: +49 ( / RSS@wachendorff.de