Vi sætter strøm til pølsen

Kan man el-opvarme kød? Umiddelbart ja, og endda med godt resultat.

Ohmsk opvarmning (OH) er en veletableret metode til hurtig opvarmning, der i levnedsmiddelindustrien har fundet anvendelse til opvarmning af flydende levnedsmidler, som eksempelvis juice, suppe, frugtpure o.l.

Metoden baserer sig populært sagt på, at der sættes strøm til produktet, der vil virke som en modstand, som så opvarmes. På samme måde som en el-radiators varmetråde fungerer.

I juni besøgte Teknologisk Institut en af verdens førende producenter af OH-udstyr i Italien. Under besøget blev metoden afprøvet på frankfurterfars, sandwichskinke og hamburgerryg.  

De helt store fordele ved metoden er, at den er meget hurtig (få minutter), energieffektiv, samt at varmen tilføres uden gradienter (ingen påbrænding).

Udstyrsproducenten bygger ikke i dag anlæg til behandling af kød, men har gennem de sidste ca. 15 år solgt 200 anlæg til flydende medier, især frugtpulp, saucer og supper. De største anlæg, der sælges, har en kapacitet på 15 t/h.

Udstyrsproducenten fortæller, at såfremt der anvendes en passende frekvens, da ses den korrosion af katode/anode, som ellers tidligere har været et problem ved OH-behandling, ikke. Selve behandlingen med strøm foregår i elektrisk isolerede rør af Pyrexglas eller keramik. Disse materialer er yderst robuste og har den fordel, at det straks ses, hvis de skulle gå i stykker (hvilket dog sker meget sjældent). Anlæggenes strømforsyninger opbygges modullært af enheder på enten 10, 16 eller 20 kW.

Udstyret var manuelt og af ældre dato, men både de nyere pilotanlæg og de industrielle anlæg har automatik indbygget, hvor frekvensen reguleres automatisk. Det betyder, at den afsatte effekt (varmen) er konstant, uanset at ledningsevnen varierer med temperaturen. 

Forsøgsopstilling til opvarmning af ca. 800 g kød.

Et hul i røret tillod dels tryk at undslippe (hvorved brud kunne undgås), dels muliggjorde det at måle temperaturen under forløbet. I eventuelle fremtidige kontinuerte anlæg til kødopvarmning vil der ikke være problemer med trykstigning. 

Forsøgene udførtes ved tilførsel af 0,3 kWh eller 1,5 kWh i hhv. 2 eller 5 min.

De præcise værdier ændredes under hele forløbet for hele tiden at fastholde den valgte effekt samt at opnå en varmebehandling på 72°C. Der blev testet en opvarmningstid på hhv. 2 og 5 minutter.

Efter hver varmebehandling blev produkterne skåret over på tværs, og varmefordelingen blev evalueret med et IR-kamera samt med et indstikstermometer.

Overordnet var billedet, at der kunne observeres temperaturforskelle på 1-4°C i skinke og frankfurterfars. Der var tydeligvis koldest langs kanterne, noget der antyder, at varmbehandlingen bør ske i isolerede rør. I betragtning af, at der er tale om et forsøg i lille skala, og at processen ikke er optimeret, virker disse temperaturforskelle ikke kritiske. Vi varmebehandlede også hamburgerryg, men her var det tydeligt, at der fremkom en meget uens varmebehandling, hvor dele af produkterne nærmest fremstod rå.

Tilsvarende produkter (frankfurterfars, skrottet skinke og hamburgerryg) blev fremstillet på Teknologisk Institut på normal vis.

Produkterne (dog ikke hamburgerryg) fra både forsøgene og Teknologisk Institut blev efterfølgende evalueret på Teknologisk Institut af 10 interne dommere. Dommerne blev bedt om at vurdere, om der var afvigelse på udseende, konsistens og smag ved ohmsk opvarmning af kødpølse og sandwichskinke (hamburgerryg opvarmet med strøm var, som nævnt, delvist rå, hvorfor der ikke blev smagt på disse).

Referencerne var traditionelt opvarmede produkter fremstillet på Teknologisk Institut.

Generelt var der meget lille afvigelse mellem referencen og produkterne varmebehandlet ved ohmsk opvarmning. Ved optimering af processen bør ohmsk opvarmning derfor kunne resultere i produkter af uændret kvalitet.

Perspektiver

Det var ikke muligt at måle direkte på energiforbruget ved OH-behandlingen. Udstyrsproducenten oplyser dog, at virkningsgraden meget konsistent er på min 98%, idet mindre end 2% afsættes som varme i strømforsyningen. Vi observerede ingen former for kogesvind på nogen af produkterne. 

Energimæssigt er processen omkring dobbelt så effektiv som et konventionelt kogeskab.

Selve opvarmningen af kødet er meget hurtig. Hvis man forestiller sig et 100 mm rør med et flow, der tillader 2 minutters varmebehandling og 2 minutters holdetid, da vil kapaciteten kunne komme op på 117 l/t. Ved at øge diameteren og/eller have flere parallelle rør, kan kapaciteten skaleres.

Der ligger en udfordring i at håndtere store mængder ikke-emballeret varmt produkt. Måske vil det være muligt at sende produkterne direkte i flowpack, mens de endnu er varme, eller alternativt forlænge linjen, således at der køles, slices og detailpakkes i direkte forlængelse af varmebehandlingen.    

Produktkvaliteten for skrottet skinke og frankfurterfars var overraskende god og tæt på normal. Helmuskelproduktet hamburgerryg kunne ikke opvarmes tilfredsstillende. Vi mistænker, at dette kunne skyldes uensartet saltfordeling, og vi undersøger det derfor nærmere nu.

Samlet har forsøgene givet overraskende gode resultater, og Teknologisk Institut planlægger flere undersøgelser i 2019.