CN101257807A - 调节水温的方法和隧道式巴氏灭菌器 - Google Patents

调节水温的方法和隧道式巴氏灭菌器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于调节被放出以对产品进行巴氏灭菌的水的水温的方法，其中为了调节水温考虑了到产品的热传递。本发明还涉及一种用于调节被放出以对几个叠层层内的产品进行巴氏灭菌的水的水温的方法，其中为了调节水温考虑了处于上层以下的至少一层层的水温。本发明还涉及相应的隧道式巴氏灭菌器以及具有至少三个叠层层的隧道式巴氏灭菌器，其中用于至少三个层的水被释放到最高层内的产品上。

Description

调节水温的方法和隧道式巴氏灭菌器
本发明涉及一种用于调节被放出以对产品进行巴氏灭菌的水的水温的方法，还涉及一种隧道式巴氏灭菌器(Tunnelpasteur)。
隧道式巴氏灭菌器是已知的，它们可对例如瓶、罐或者其他容器等产品进行巴氏灭菌。为此，产品被输送穿过隧道式巴氏灭菌器，并同时与具有一预定温度的水接触，从而使产品升温，并且还可能使其再次冷却。对于适当的巴氏灭菌，重要的是，这些产品具有足够高的温度一段足够长的时间，以实现良好的巴氏灭菌。为此目的，在隧道式巴氏灭菌器的不同区域，调节不同的温度，利用该不同的温度，产品的温度可缓慢升高，并且还可随后再缓慢降低。
然而，在这个过程中，为了不过度影响例如饮料或其他食物等的味道，避免进行过度的巴氏灭菌在此也是重要的。因而，对于合适的巴氏灭菌操作，针对性地调节被放出以对产品进行巴氏灭菌的水的温度是必要的。
还已知这样的隧道式巴氏灭菌器：产品在其中不仅在一个平面内穿过隧道部分，而且在两个平面(层)内穿过隧道部分。于是，例如可能的情形是，产品在两层输送，其中水仅施于上层并从该处到达下层。在足够高的水流速度时，上层和下层的温差较小，从而使得在对上层的产品进行良好的巴氏灭菌的同时，也能期望对下层的产品进行良好的巴氏灭菌。
控制水温的设备和方法例如可从DE 10310047A1中获知。
本发明的目的是提供一种方法和一种隧道式巴氏灭菌器，利用所述方法和隧道式巴氏灭菌器，可以对水温进行尽可能佳的调节，以获取最佳的巴氏灭菌效果。
另外，本发明的目的是提供一种高性能或者能够被布置得相对地节约空间的隧道式巴氏灭菌器。
这些目的通过使用权利要求1和9的方法以及权利要求10至12中任一项的隧道式巴氏灭菌器而实现。在从属权利要求中公开了本发明的有利的实施方案。
在调节水温的方法中，考虑了从水到产品的热传递。所述的调节，例如使得可以考虑水通过与产品接触而冷却。这使得可以更精确地设定水的给定温度，从而实现对产品的可控的巴氏灭菌。
在一个有利的实施方案中，考虑了传递到产品的热传递，其中考虑了产品温度和相应产品处的水温。另外，可有利地考虑产品的进料量，即每次的数目、重量等或者是要进行巴氏灭菌的产品的量上的其他度量。
在一个有利的实施方案中，至少两个、三个或更多的层互相叠置，并且要进行巴氏灭菌的产品在两层中输送。离开上层的水在此用于对处于其下的层中的产品进行巴氏灭菌。考虑处于下层以上的层中的热传递，可以就此确定进入该下层的水的温度。
在一个有利的实施方案中，由传递到产品的热传递计算出该产品的温度。
从所计算出的产品温度，可以以合适的方式为该水的温度调整计算出期望的调节值，这是因为产品的温度决定巴氏灭菌过程。对于叠置的多个层，每一个层都可以分别计算出期望的调节值。从这些多个期望的调节值中，可以确定用于所述调节的各个调节值。在此，可以使用多种方法以从几个期望的调节值中确定所要使用的调节值。例如，这可以是最小值、最大值或者平均值或者中值等的选取。
有利地是，提供了几个调节回路，它们考虑了若干标准。因而，例如可以提供一个额外的调节回路，将温度范围维持在最低温度以上和/或最高温度以下。
调节水温的方法是有利的，尤其是在几个独立的连续布置的区域内进行水温调整时。然而，不同区域内的水温调整可相互起作用，例如通过参数的交换。因而可能的是，例如，在一个区域计算得到的产品的温度用作一个相邻区域例如下游区域的输入变量。
对于调节被放出以对几个相互叠置的层中的产品进行巴氏灭菌的水的温度的方法，考虑那些处于上层以下的至少一层的水温。此处，释放水以对几个层中的产品进行巴氏灭菌，并且考虑几个层中的水的温度。水的温度可通过模型估计来计算，或者通过测量得到。
隧道式巴氏灭菌器的特征在于，为了调整水温，考虑传递到产品的热传递。
另一种隧道式巴氏灭菌器，其中释放用于对几个相互叠置的层中的产品进行巴氏灭菌的水，其特征在于：考虑几个层中的水温。
又一种隧道式巴氏灭菌器，其特征还在于：三个相互叠置的层，其中将用于三个层的水仅释放在最高层内。没有将水释放到处于其以下的那些层，但每个层都使用处于其上层的水。
本发明有利的实施方案将参考附图介绍。图中：
图1显示了具有三层的巴氏灭菌器的示意截面；
图2显示了调节回路的示意图；
图3显示了另一调节回路的示意图；
图4显示了又一调节回路的示意图。
图1中，显示了贯穿一个隧道式巴氏灭菌器的示意截面。该隧道式巴氏灭菌器具有三层，产品(此处为装满啤酒且被封闭的瓶)可在各层输送。这三个层相互叠置。在最高层的上方有一个喷射阵列，通过该喷射阵列水能喷射到层3上的产品。
这些层是透水的，从而使得喷射到层3瓶上的水能流到层2的瓶上，并且从那儿流到层1的瓶上。
图1中，显示了区域i，该区域的特定温度或者温度曲线是与众不同的。不同区域连续布置，同时产品被输送穿过该不同区域。
区域i中喷射出来的水的温度被称作T喷射 (i)。T区域 (i)(j，x)表示层j的区域i内的位置x上的温度。最高层(层3)内的温度在此等于喷射温度。层j内的产品的温度用TP (i)(j，x)表示，其中j是层的序号并且x是区域i内产品的位置。
由于水的温度和产品的温度之间的温差之故，所以发生了传递到产品的热传递。在各个层中传递入产品的热量称作QP(i)(j，x)，其中j是层的序号并且x是产品的位置。
图2中，示意地表示了调节回路。CRref表示控制目标值，例如如PU单元的数目，或者用于TAT(时间优于温度(time abovetemperature))-调整的控制参数。
REGCR表示一个计算期望温度Tdes (i)的单元。这个期望温度输入到一个子调节回路中，该子调节回路通过一个控制热水供应的阀门，调整区域i的喷射水的温度T喷射 (i)。
该喷射水温等于相应区域的最高层内的水温。使用预测模型来预测产品的温度以及从各个层排出的水的温度。为此，考虑了传递到产品的热传递。通过热传递，例如水冷却了，从而使得低层的水的温度低于高层的喷射水的温度。
使用预测模型，从而从温度T区域 (i)(N，x)计算出温度T区域 (i)(N-1，x)。在此，也考虑了要进行巴氏灭菌的产品(进料)的量。位于区域i的产品越多，相应区域的层的水的温度变化越大。
每次从产品温度TP (i)(j，x)，为层j计算出一个期望调节值CR(i)(j，x)。为此，使用调节专用模型，该模型给出了用于CR的合适的值。例如这些可能是已接受的PU单元的数目或者还要接受的PU单元的数目等。
从用于不同层的多个CR值中，使用函数FCT确定各个CR值。这个值称作CR测量值并且在一定程度上作为实际值输入用于水温调整的调节器。以这种方式，得到期望的调节值CRref。
图3中，显示了一个具体的调整实例，其中有三个层并且进行PU单元调节。
在此，例如提供从产品温度计算相应的PU单元的模型模型PU。提供一个最小值函数作为函数FCT，该最小值函数从计算得到的PU值中取最小的PU值作为调节变量PU测量值 (1)。因而可保证在所有的层获得期望的最小数目的PU单元。
作为一个调节回路的输入变量PUref，可以提供例如应该输送到区域(i)内的所期望的PU单元的数目。
图4中，又增加了一个调节回路，该调节回路保证一个区域内的产品的温度处于KP温度(致死点温度)以上，其中这个KP温度表示从该点开始灭菌的温度。也可能的是，在低温也提供了足够的PU单元，但是没有进行充分的灭菌。为了避免这个，这种具有几个调节标准的调节回路是有利的。
如果产品对温度十分敏感的话，除了为产品维持最低温度外，也可为产品维持最高温度。

Claims (12)

1.一种用于调节被放出以对产品进行巴氏灭菌的水的水温的方法，其特征在于，为了调节水温，考虑传递到该产品的热传递。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，考虑该产品温度和在相应产品处的水温，计算得出传递到该产品的热传递。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，考虑该产品的进料量，确定热传递。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所放出的用于对产品进行巴氏灭菌的水应用在两个、三个、四个或者更多个相互叠置的层中；为了确定最高层以下的至少一个层的温度，考虑处于该层以上的至少一个层的热传递。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，从传递到产品的热传递计算得出该产品的温度。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，从相互叠置的层中产品的温度，分别为各层计算出用于水温调整的期望调节值；从这些期望的调节值中确定各个调节值。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，提供几个用于调整水温的调节回路，其中，一个调节回路例如涉及维持最低温度和/或最高温度。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，对几个连续布置的区域内的水温进行独立地调节。
9.一种用于调节被放出以对几个相互叠置的层内的产品进行巴氏灭菌的水的水温的方法，其特征在于，为了调节水温，考虑位于上层以下的层中至少一层的水温。
10.一种带有用于调节被放出以对产品进行巴氏灭菌的水的水温的调节装置的隧道式巴氏灭菌器，其特征在于，为了调节水温，考虑了传递到产品的热传递。
11.一种带有用于调节被放出以对处于相互叠置的层中的产品进行巴氏灭菌的水的水温的调节装置的隧道式巴氏灭菌器，其特征在于，用于调节水温的调节装置设计如下：考虑处于上层以下的至少一层的水温。
12.一种具有至少三个相互叠置的层的隧道式巴氏灭菌器，其中用于至少三个层的水被释放到最高层内的产品上。
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