CN101605562B - 预除菌消毒桶和连接管道的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明有关于一种预除菌消毒桶(1)和连接管道(8、10、11、13、14、16)的方法。将一定量的冷水泵入所述桶(1)和所述管道(8、10、11、13、14、16)中，并使该水穿过热交换器(6)。水在该热交换器(6)被加热到120-150℃，然后在一定压强下使该水在该桶(1)和该管道(8、10、11、13、14、16)中循环10-20分钟。
Description
技术领域
本发明涉及预除菌(presterilizing)消毒桶和连接管道的方法。
背景技术
在食品工业中，在将食品在消毒条件下装入某种形式的消毒包装前，使用消毒(aseptic)桶或无菌(sterile)桶来临时存储无菌产品。
例如，该产品可以是牛奶，其在给定的预置时间间隔中被加热到高温，以使其变得无菌，即所谓的UHT处理(超高温处理)。如果该无菌产品被包装在消毒包装中，以后它就可以在室温下存储很长的时间。
需要消毒桶作为该UHT车间和该装填机之间的缓冲，例如，该装填机将该无菌产品装入消毒消费包装中。通过使用无菌桶，当该UHT车间的能力不总是与该一个或多个装填机的能力相当时，可以避免对该产品的额外处置或处理。还可以使用该消毒桶在操作中断时做暂时存储。
在将该消毒桶用作生产之前，将其清洗之后，必须进行预除菌。当今，使用蒸汽来执行该预除菌。在约130℃温度和高压下，消耗大量的蒸汽。为了可靠地从该桶和连接管道(connecting conduits)中排出全部的空气，在灭菌完成前，重复若干次蒸汽注射。用于预除菌的蒸汽不能再循环，而是被直接喷到大气中。
使用蒸汽进行预除菌的方法并不是完全可靠的，因为桶和管道中的气囊(air pockets)可能阻挡该除菌操作。类似地，蒸汽会发生冷凝(首先在长管道和阀中)，其会降低温度，导致灭菌效果更差。使用蒸汽预除菌之后，桶和管道两者都必须被冷却，且这是使用无菌水完成的。预除菌和后续的冷却总共花费大概1小时10分钟的时间来进行。
发明内容
本发明的一个目标是提供一种实现对桶和管道进行可靠的预除菌的方法。
本发明的进一步的目标是减少蒸汽的消耗并使得排入大气中的蒸汽最小化，这有助于改进工作环境。
本发明的又一个进一步的目标是实现减少用于预除菌的时间的方法。
本发明的再一个进一步的目标是通过优化执行本方法时的水的消耗，减少能量消耗以及对环境的影响。
依照本发明的这些和其它目标通过以下得以实现，通过介绍的方式描述的类型的方法被赋予了以下技术特征：将一定量的水泵入所述桶和所述管道中；以及使该水穿过热交换器并在其中被加热到120-150℃，然后在一定压强下使该水在该桶和该管道中循环10-20分钟。
本发明的优选实施方式还被赋予了所附从属权利要求中列举的技术特征。
附图说明
现在，在下面的详细描述中，结合附图，对本发明的一个优选实施方式进行描述，在附图中：
图1示意性地描绘了实现依照本发明的方法的示意图。
具体实施方式
该示意图包括至少一个消毒桶1或无菌桶。该消毒桶具有产品进口2，优选地，位于该桶1的较低区域。该消毒桶1进一步显示有出口3，其位于该桶1的最低区域。该消毒桶一般还显示有位于该桶1的较高区域的无菌过滤器。在图1中，该无菌过滤器描绘为连接4。为了执行本方法，该消毒桶1还拥有位于该桶1中央的喷嘴5。
用于执行本方法的车间还包括热交换器6。在本优选实施方式中，该热交换器6是由管式热交换器组成的，但是也可以使用其他类型的热交换器，例如平板式热交换器。
该消毒桶1意在用作将该产品装填入消毒包装容器前对处理好的产品的中间存储。最通常地，该消毒桶1是必要的，因为处理该产品的设备并不总是与该车间的装填能力一致。该消毒桶1还可以作为操作中断时的缓冲。
处理好的产品从一个或多个热处理单元(未示)通过阀7的中间体到达该管道8中。该管道8连接于阀9。该管道10从该阀9导向该消毒桶1的该产品进口2。该处理好的产品通过这个管道进入该桶1。
管道11还离开阀9并通过离心泵12或相应的泵，导向该热交换器6。管道13从该热交换器6进一步导向位于该桶1中的该喷嘴5。
该管道11和13连接于该热交换器6的一个流通侧。蒸汽的进口21连接于该热交换器6的另一个流通侧，且该相同的进口还可以用作冷却水的进口22。从另一个流动侧，有出口23，分别用作冷凝水蒸气和变热的冷却水。
从该消毒桶1的出口3，配置有管道14，其导向一个或多个装填机15，以将产品消毒填充到消毒包装中。例如，该包装可以是一次性处理型的消毒消费包装。
通过阀装置(未示)，该管道14可以直接与该装填机15相连。或者，该管道14还可以，通过该阀装置，与管道16相连，管道16通过离心泵17或相应泵导向阀组(valve battery)18。
该阀组18还连接于该管道8。该阀组18具有进口19，其连接于清洗单元(未示)，在该处可以装入洗涤剂和水，以及用于循环遍该车间的废去垢剂和废水的出口20。对该车间的清洁可以无需拆除，即所谓的CIP(就地清洁)。
清洗完该车间之后，在使用该桶1存储处理好的无菌产品之前，必须对该消毒桶1和围绕的管道8、10、14进行预除菌。
依照本发明的方法要求，冷水被泵入管道8、10、11、13、14、16并进入该消毒桶1，以使得管道8、10、11、13、14、16充满水而桶1只包含少量的水。水的量相应于桶1的总容量的大约1-10％，优选地，是总容量的1-5％。可以通过该阀组18将冷水适当地泵入该车间。
预除菌之前，具有大气压的空气被围在桶1中。在该预除菌过程中，不将其它的空气或气体供应至桶1。在该预除菌过程中，来自该无菌过滤器的管道4保持关闭，以保护该无菌过滤器。使用蒸汽对该无菌过滤器独立进行除菌。
水在管道8、11、14、16中循环，同时用该热交换器6中的蒸汽进行加热。水被加热到120-150℃，优选地到130-150℃，因为压强同时上升，一方面在该桶1中，另一方面在围绕的管道8、10、11、14、16中。预除菌进行时，系统中的压强约为3bar。
通过进口21将蒸汽输入该热交换器6。用于加热的蒸汽可以在封闭回路中被再循环到锅炉，这减少了预除菌要求的总的能量资源。
利用喷嘴5将热水喷流到消毒桶1的内侧上。该喷嘴5具有很高的流量而且可以在所有方向旋转，从而它可以将热水喷洒到桶1的所有部件上。在产品的中间存储过程中，该喷嘴5具有优势，可以被用作特殊产品的汽笛(piping)，这些特殊产品可以沉渣或沉淀，比如含纤维的调味奶或果汁。
使加热过的水循环约10-20分钟，优选地，10-15分钟，这使得桶1和管道8、10、11、13、14、16的预除菌时间减少。在该预除菌过程中，阀9交替开关以使得管道10也被除菌。
通过使用热水预除菌，在桶1或该管道8、10、11、13、14、16中不会出现气囊，否则的话设备会有不能被除菌的危险。这种方法还避免了使用蒸汽预除菌时可能发生的冷凝，否则冷凝会带来更低的温度，从而导致较差的除菌结果。在管道和阀的冷凝袋(condensation pockets)或在长管道中，该温度可能比该蒸汽的温度低10-20℃。
一旦完成预除菌之后，用于除菌的相同的水可以用于冷却该设备。通过经由进口22将冷水连接入该热交换器6，在桶1和管道8、10、11、13、14、16中循环的水可以用与预除菌过程中热水循环同样的方式冷却。然后通过该阀组(valve battery)18将水排出(discharge)。
如果使用蒸汽预除菌的话，经常使用冷却套管(cooling jacket)来冷却桶1。因为那时桶1中没有空气留下，必须经由该无菌过滤器供应空气。该无菌过滤器的尺寸必须是对应的，其会需要更大的无菌过滤器。在使用热水预除菌时，桶1中同时有空气和水。这表明冷却明显更快，并且需要供应更少体积的无菌空气。
总的预除菌时间，包含加热、预除菌和冷却，已经在实验中被证明总计为约50分钟，与使用蒸汽的预除菌所涉及的总时间相比，减少了20分钟。结果是，其更接近于预除菌装填机所花的时间，目前该事件总计为约45分钟。结果是，该设备的利用率增加且带来了更长的生产时间。
使用热水预除菌有利于改善车间所在的建筑的工作环境，因为在该建筑中没有蒸汽释放出来。使用以前的方法，即使用蒸汽除菌，会要求大量的蒸汽被释放到大气中，也就是说，该生产建筑中。使用热水预除菌还赋予了桶1和该连接管道8、10、11、13、14、16中更加均匀的温度。该设备中的最高温度和最低温度的差变小。在使用蒸汽的现有技术预除菌中，必须进行补偿过度(overcompensate)以使得最低温度不会太低。
当想要在产品改变时进行无菌中间清洗时，也可以使用用于执行依照本发明的方法的车间。然后可以从该热处理设备(未示)中提取无菌水且该水可在现有的热交换器6中加热并在该消毒桶1和连接管道8、10、11、13、14、16中循环。如果使用蒸汽进行预除菌的话，无菌中间清洗是不可能的。
从前面的描述中可以明显看出，本发明实现了一种预除菌消毒桶和连接管道的方法，该方法安全可靠。本方法减少了执行预除菌的时间，还有利于在该生产建筑中实现改进的工作环境。还可以减少能量消耗和对环境的影响，因为使用这种方法可能优化水的消耗。
Claims (8)
1.一种预除菌消毒桶(1)和连接管道(8、10、11、13、14、16)的方法，其特征在于，将一定量的冷水泵入所述桶(1)和所述管道(8、10、11、13、14、16)中；以及使该水穿过热交换器(6)并在其中被加热到120-150℃，然后在一定压强下使该水在该桶(1)和该管道(8、10、11、13、14、16)中循环10-20分钟。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使该水在该桶(1)和该管道(8、10、11、13、14、16)中循环10-15分钟。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该水在该热交换器(6)中被加热到130-150℃。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，泵入该消毒桶(1)和该管道(8、10、11、13、14、16)的该水的体积占该消毒桶(1)的总体积的1-10％。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，泵入该消毒桶(1)和该管道(8、10、11、13、14、16)的该水的体积占该消毒桶(1)的总体积的1-5％。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该热交换器(6)由管式热交换器组成。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用喷嘴(5)将该加热的水分配到该消毒桶(1)的内部。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，然后在该热交换器(6)中将用于预除菌的该水冷却，并使用该水冷却该消毒桶(1)和该连接管道(8、10、11、13、14、16)。
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