CN104023545A - 用于监测液体食品处理系统的操作的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于监测液体食品处理系统的操作的方法。该方法包括以下步骤：启动流体使其流过所述食品处理系统的至少一个部分；以及确定在所述流体流动的过程中用于监测沉积物的去除或积聚的跨越所述至少一个部分的压力差，所述去除或积聚由所述流体流动引起。

Description

用于监测液体食品处理系统的操作的方法

技术领域

本发明涉及一种监测液体食品处理系统的操作的方法。更具体地，本发明涉及一种用于监测和优化液体食品处理系统的操作参数的方法。

背景技术

液体食品处理系统(诸如乳制品系统)包括布置在若干部分的多个食品处理设备，其中每个部分被设计成提供食物的特定处理。例如，乳制品系统可以包括分离部分、过滤部分、均质化部分、热处理部分(如超高温(UHT)处理)。

当液体食品通过不同的部分输送时，已知土层(soil layer)是沉积在设备的内壁上的。这样的沉积物，通常称为结垢，其影响设备的性能，必须定期去除，以保持食品处理系统的高性能。

可以监测和测量结垢的产生，这在US4521864中有描述，其中描述了用于通过测量流体的流速和压力差之间的关系确定结垢厚度的方法。

清洁设备的传统方式先前通过拆卸结垢设备并在清洁后重新连接而实现，该传统方式已经在许多应用中被换成了所谓的就地清洁(CIP)工艺。在这种方法中，要处理的食品被阻止流经要进行清洁的特定部分，且在设备的清洁之后，食品被再引导。由于在不拆卸设备的情况下进行该清洁工艺，因此处理系统的总体运行时间显著增加。

在食品处理应用中，CIP工艺是一种序列工艺，其中化学试剂被引入到设备，并在试剂流经该设备时溶解结垢，或通过机械冲击去除结垢。为此，所述化学试剂通常在酸性洗涤剂和碱性洗涤剂之间切换多个循环，其中每个洗剂的流动时间是变化的，以充分清洁和去除结垢。

尽管已知的CIP工艺能充分清洁处理设备，但将所需要的清洁时间最小化总是存在高的要求。因此，监测液体食品处理系统的操作，以及改善对该液体食品处理系统的清洁具有非常重要。

发明内容

因此，本发明的一个目的是克服或减轻上述问题。

基本构思是提供一种用于监测液体食品处理系统的操作的方法，以确定沉积物的去除或积聚。

进一步地，一种构思是监测清洁过程，使得CIP循环的操作参数可以被调整以在最短的时间内获得最佳的清洁。

另一构思是测量由结垢所引起的压力差，并随着清洁进行持续监测压力差的减少。

又一构思是将测得的压力差与参考值进行比较以产生压差比。

又一构思是提供一种用于将所述食品处理系统分为至少一个CIP通路(circuit)的方法，以及执行和监测清洁该特定通路的方法。

根据第一方面，提供了一种用于监测液体食品处理系统的操作的方法。该方法包括以下步骤：启动流体使其流过所述食品处理系统的至少一个部分；以及确定在所述流体流动的过程中用于监测沉积物的去除或积聚的跨越所述至少一个部分的压力差，所述去除或积聚由所述流体流动引起。

该方法可以进一步包括将所确定的所述压力差与参考值进行比较的步骤。

该方法可以进一步包括将所确定的所述压力差除以所述参考值以计算压差比的步骤。

所述参考值可以代表当所述部分被认为是足够洁净时跨越所述部分的压力差。

在所述流体流动期间所述压力差可以被连续地确定。

所确定的所述压力差可以包括表示该压力差导数的值，并且该方法可以进一步包括将所述值与压力差参考值导数进行比较的步骤。压力差的参考值可以通过测量当所述部分是足够洁净时流过所述部分的流体的体积流量，以及将所述体积流量的平方乘以预定的常数来计算。

该方法可以进一步包括将所述液体食品处理系统划分为至少两个部分的步骤，其中，在所述流体流动过程中确定跨越每个部分的所述压力差。

根据第二方面，提供了一种用于优化液体食品处理系统的操作的方法。该方法包括步骤：根据第一方面监测所述的操作，并且当所确定的所述压力差等于预定值时停止流体流动。

所述流体流动可通过启动清洁步骤来进行，该清洁步骤包括使清洁剂流过所述液体食品处理系统的就地清洁通路，其中，所述方法还可以包括在所述清洁步骤过程中改变至少一个清洁步骤参数的步骤。

所述至少一个清洁步骤参数可选自：清洁步骤的持续时间、清洁剂的温度、清洁剂的流量、和清洁剂的浓度。

该方法可以进一步包括在停止受监测的所述清洁步骤之后启动后续清洁步骤的步骤。所述后续清洁循环可以是漂洗步骤、碱性洗涤剂的投料步骤、碱性洗涤剂的循环步骤，酸性洗涤剂的投料步骤、或酸性洗涤剂的循环步骤。

针对所述后续清洁步骤可以重复监测所述操作的方法。

所述流体流动可通过启动液体产品使其流过液体食品处理系统来进行，其中，所述方法还可以包括在所述产品流动期间改变至少一个产品流参数的步骤。

该方法可以进一步包括在停止所监测的所述液体产品流后启动漂洗步骤的步骤。

该方法可以进一步包括在所述漂洗步骤之后启动就地清洁循环的步骤。

该方法可以进一步包括确定由所述液体食品处理系统所处理的产品的步骤，并且其中，所述压力差的预定值与所述产品相关联。

所述液体食品处理系统可以是乳制品系统。

根据第三方面，提供了一种液体食品处理系统。食品处理系统包括至少一个部分，在食品处理过程中液体食品流动通过该部分，并造成在所述部分内的沉积物的积聚，以及至少一个传感器，其被配置为确定用于监测所述沉积物的去除或积聚的跨越所述至少一个部分的压力差。

该至少一个传感器可包括布置在所述部分的第一端部和第二端部的两个传感器。

食品处理系统还可以包括连接到所述传感器并被配置为计算所述压力差的确定单元。

此外，食品处理系统可以包括被配置为接收所确定的所述压力差并将所述压力差与参考值相比较的计算单元。

食品处理系统可以进一步包括用于通过启动清洁循环去除所述沉积物的就地清洁通路，所述清洁循环至少一个步骤，该至少一个步骤使清洁流体流过所述至少一个部分。

食品处理系统还可以包括被配置成接收所确定的所述压力差的控制器，其中，所述控制器还连接到泵和/或所述部分的加热单元和/或进料罐，以根据所接收的所述压力差改变所述泵和/或所述加热单元的操作参数。

控制器可以被连接到远程参考存储器，该存储器存储代表作为压力差的函数的所述操作参数的数据。

所述远程参考存储器可以被连接到多个食品处理系统，使得每个处理系统从所述参考存储器接收代表所述操作参数的数据。

根据第四方面，提供了用于安装在液体食品处理设施中的零件套件。该零件套件包括：体积流量传感器，其用于测量的参考流体流的体积流量；计算器，其用于从所测量的所述体积流量确定参考压力差；压力差传感器，其用于测量实际的流体流动的压力差；以及控制器，其用于比较所测得的压力差与所述参考压力差，以在实际的流体流动过程中监测沉积物的去除或积聚。

液体食品被定义为可以抽运通过食品处理管线的食品。因此，液体食品包括具有不同的粘度、以及任意数量固体物质的食品。因此，液体食品被定义作为饮料、奶、果汁、汤、酱、婴儿食品等的共同术语。

附图说明

参照所附的附图，通过本发明的优选实施方式的以下说明性且非限制性详细描述将更好地理解本发明的以上所述的以及其他的目的、特征、以及优点，其中：

图1是利用根据一实施方式的方法的食品处理系统的工艺示意图；

图2是表示食品处理系统的第一部分的结垢的去除作为清洁参数的函数的示意图；

图3是表示食品处理系统的第二部分的结垢的去除作为清洁参数的函数的示意图；和

图4是根据一实施方式的食品处理系统的处理方案。

具体实施方式

如将在下面进一步描述的，提供了一种用于监测食品处理系统的就地清洁参数的方法，该方法包括在清洁工艺过程中测量压力差的步骤。由于结垢引起的管直径的减小导致设备的压力差增加，因此测得的压力差与结垢的程度相关。

为了彻底了解压力差和沉积物(如结垢)的关系，提出一些基本理论，当考虑食品(如乳制品)流经处理系统的管道和导管时，压力差和沉积物是相关的。

在封闭系统中的质量流是常数：

$\stackrel{.}{m}={\mathrm{\ρ}}_1\·v_1\·A_1={\mathrm{\ρ}}_2\·v_2\·A_2\left[\frac{\mathrm{kg}}{s}\right],$ 其中ρ为流体的密度，υ是流体的速度，且A是流面积。

如果密度ρ是恒定的，则体积流量是由下式表示：

$\stackrel{.}{V}=v_1\·A_1=v_2\·A_2\left[\frac{m^3}{s}\right]$

伯努利方程为：

$p_1=\mathrm{\ρ}\·g\·h_1+\frac{v_1^2}{2}\·\mathrm{\ρ}+\mathrm{\Δ}{p}_{\mathrm{pump}}=\mathrm{\ρ}\·g\·h_2+\frac{v_2^2}{2}\·\mathrm{\ρ}+\mathrm{\Δ}{p}_{f12},$ 其中

p＝压力，

g＝重力，

h＝高，

υ＝流速，

ρ＝密度，

Δp_pump＝从泵加入的压力，以及

Δp_f12＝由于摩擦造成的压力损失。

Δp_f12可以按下面的公式计算，其中，λ表示管道摩擦系数，即固体表面的雷诺数和粗糙度的函数，ξ是由于阀门，弯头等造成的单阻力，D_i是管道内直径：

${\mathrm{\Δp}}_{f12}=\mathrm{\Σ}[\mathrm{\λ}\·\frac{1}{D_i}+\mathrm{\Σ\ξ}]\·\frac{v^2}{2}\·\mathrm{\ρ}.$

如果流体的温度、密度和粘度假设是恒定的，则上述方程可以根据下式被简化，这对于在清洁过程中当流体循环的情况下的压力差是有效的：

$\mathrm{\Δp}=K_{\mathrm{syst}}\·{\stackrel{.}{V}}^2,$ 其中K_syst是常数。

因此，在特定的工艺路径中的压力差可以通过将预定的系统常数乘以测量的体积流量来确定。

现在参考图1，示出了描述奶乳品的间接UHT(超高温处理)处理系统10的工艺方案。处理系统10包括多个部分，每个部分有助于奶的处理，并且还包括用于清洁处理系统10的CIP通路100。

将待处理的奶引入由参考标号“A”所示的图中的左端。奶进入平衡罐101，并通过进给泵102进给到预热器103。随后加热的奶被输送到脱气装置104和随后布置的匀浆器105。随后，奶通过第一加热器106和第二加热器107，此后加热的奶通过冷却器108冷却，之后其在由参考“B”表示的该图中的右端退出该处理系统。用于CIP的清洁洗涤剂的进料罐109被进一步连接到平衡罐101。

第一加热器106形成第一加热部分110的一部分，第一加热部分110被设计为将乳产品从约70℃加热至95℃，其中包括第二加热器107的后续加热部分120被设计成将所述乳产品从95℃加热到高于137℃。加热部分110、120的加热温度的选择根据特定的液体产品的处理系统的，并且根据液体产品的所需处理是可以调整的。因此，上述的温度是这样的一种系统的例子。

如在乳品技术内众所周知的，第一加热部分110将主要诱发所谓的A型结垢，这是由50-70％的蛋白质，30-40％的矿物质，和4-8％的脂肪组成的奶膜。第二加热部分120将主要诱发所谓的B型结垢，这是由约15-20％的蛋白质，70-80％的矿物质，和4-8％的脂肪组成的乳石。通常，结垢多发生在加热部分110、120，因此这些部分的清洁是最重要的。

在一优选实施方式中，第一部分110设置有分别设置在部分110的开始和结束端的两个不同的压力传感器112、114，压力传感器112、114可以在结垢积聚过程中对部分110中的压力差进行连续的测量，尽管其主要功能是在CIP开始用于连续监测清洁工艺时激活。

相应地，第二部分120，也设置有分别布置在第二部分120的开始和结束端的两个压力传感器122、124。由于第二部分120直接布置在第一部分110后，因此第二部分120的第一传感器122可以与第一部分110的第二传感器114相同。但是传感器122、114也可以设置为两个独立的传感器。

跨越部分110、120的压力差被确定为各部分110、120的第二传感器114、124和第一传感器112、122之间的差。替代地，压差传感器也可用于同样的目的。

当设计CIP工艺时，可以考虑至少五个不同的流动步骤，这是i)漂洗，ii)碱性洗涤剂的投料，iii)碱性洗涤剂的循环，iv)酸性洗涤剂的投料，以及v)酸性洗涤剂的循环。通常，这些步骤按顺序安排并任选地重复，以提供该对部分的充分的清洁。

由于K_syst依赖于流经设备的流体的温度、密度和粘度，该常数必须针对所有的五个步骤，以及每个部分确定。因此，针对其中每一个经受五个不同的清洁步骤的两个部分110和120，10个不同K_syst必须是已知的。

对于被认为是洁净的部分，这些常数优选通过使用上述等式来确定。通过测量在清洁的部分中每个特定的循环的体积流量和压力差，常数K_syst的值可容易地获得，并存储在参考存储器中。

当测量压力差时，获得绝对值。因为在大多数情况下，相对值将提供有关清洁工艺的充分的信息，所以对应于被视为足够清洁的部分的压力差检索参考值。

为此，提供体积流量传感器(未示出)，其中测量的体积流量通过系统常数K_syst转化为参考压力差。根据上面的公式，参考压力差等于实际体积流量的平方乘以该系统常数。由于体积流量是变化的，因此优选的是计算作为测量的体积流量的函数的参考压力差。本系统常数是通过测量体积流量和跨越清洁的部分压力差来确定的，由此因此，有必要针对每个清洁步骤确定系统常数，因为清洁剂的粘度和密度彼此不同。当知道了已结垢的部分的实际体积流量以及用于特定的清洁步骤的K_syst，清洁部分的参考压力差可以确定。

然后，测得的压力差，即直接通过从第二传感器114、124的压力减去所述第一传感器112、114的压力来确定的压力差，除以参考压力差，从而计算压差比。对于结垢部分计算出的压差比大于1，并且当清洁工艺完成时等于1。

作为一个例子，在特定的运行时间之后，为清洁部分110和120确定下面的CIP工艺，从而在运行时间期间，奶的处理(包括奶的加热)被假设为已经造成了设备的管内结垢：i)漂洗，ii)碱性洗涤剂的投料，iii)碱性清洁剂的循环，iv)漂洗，v)酸性清洁剂的投料，vi)酸性清洁剂的循环，及vii)漂洗。

跨越第一部分110中的压力差被连续测量，并且除以所计算的参考压力差以确定可变压差比。因此根据上面的公式，计算出的参考压力差是特定循环的K_syst以及测得的体积流量的函数。

在图2中，在CIP循环期间，第一部分110的压差比被显示为时间的函数。在起始压差比大于1并在漂洗过程中保持恒定。初始漂洗优选在吹扫步骤之后直接执行，从而仍存在系统内的液体食品被回收。在初始漂洗步骤后开始随后的步骤，在这种情况下，引入碱性洗涤剂。当引入碱性洗涤剂时，压差比增大，这是由于结垢与碱接触造成结垢肿胀，之后在步骤iii)，即在碱性洗涤剂的循环期间，结垢被有效地除去。压差比达到1，并且随后的漂洗和使酸性洗涤剂流动的以下步骤无助于进一步去除结垢。

B型结垢的清洁，即第二部分120内的结垢的清洁，遵循被示于图3的另一曲线。在引入碱性洗涤剂时，压差比增加一段短暂时间，此后它开始缓慢减小。随着碱性洗涤剂在部分120中循环，减少继续，并达到稳定状态，在随后用于从部分110、120去除碱性溶液的漂洗过程中维持该稳定状态。当投加酸清洁剂时，结垢开始溶解且在酸性洗涤剂的循环过程中压差比迅速下降到1。为了消除在CIP通路内包含的所有化学品，进行最后的漂洗步骤，否则可能会负面影响随后引入的食品。

因此，所示的例子表示CIP工艺去除包括第一和第二热部分110、120在内的乳品系统的加热器106、107中所有的结垢。由于压差比是连续监测的，因此可以很容易从CIP工艺的正常状态检测到任何出入，以及它提供用于优化CIP工艺的有效手段。

可以在整个食品处理系统上进行就地清洁，即如图1所示，其中在奶进口A引入清洁剂，用于清洁系统内的所有的食品处理设备。

然而，在其它实施方式中，整个食品处理系统可以被划分成两个或两个以上的CIP通路，其中，针对每个CIP通路来执行监测CIP工艺的方法。每个CIP通路可以进一步被划分为两个或更多个子部分，其中，所述压力差(或压差比)针对每个部分是被连续监测的。

返回到图1，测量跨越第一和第二加热部分110、120的压力差是有利的，因为CIP工艺不同地影响不同部分110、120。因此，测得的压力差可以被用作用于优化CIP工艺的输入，并与如果使用跨越加热部分110、120的单个压力差相比将提供更多的信息。

优选地，使用所测量的压力差以优化CIP工艺，使得用最少的所用时间和资源实现充分的清洁。可优化的CIP步骤参数优选是洗涤剂类型(即碱性、酸性或水)、洗涤剂浓度、洗涤剂流量、持续时间和温度。

在下文中将说明用于预优化CIP工艺的方法。在第一步骤中，对要清洁的处理系统进行评估以确定在其中结垢是最有可能发生的部分。这还包括分析以下情况的步骤：由处理系统处理的食品的类型，以及确定此类产品在不同的部分的步骤将导致哪种结垢。例如，奶被假定在第一加热器会导致A型结垢，在随后的加热器中导致B型结垢。进一步地，假定如果被较早确定结垢的部分被清洁，则该处理系统的其余部分将被充分地清洁。

作为下一个步骤，CIP被定义为不同的步骤的清洁循环。该种对于CIP工艺可能是必要的步骤被确定并通常包括先前所描述的五个步骤，即漂洗、碱性洗涤剂的投料、碱性洗涤剂的循环、酸性洗涤剂的投料、和酸性洗涤剂的循环。

在接下来的方法步骤中获得参考值，参考值包括：i)当部分被认为是干净的时，即当设备内没有或极少有结垢时，每个所确定的部分的体积流量，以及ii)对于每个部分和每个CIP循环的系统常数K_syst。

为了预先优化整个CIP工艺，每个部分优选单独调查，此后组合每个部分的CIP工艺，以针对整个CIP通路获得完整的CIP工艺。

当针对每个部分优化清洁时，理论方法可能是有益的，以减少所需的实验次数。例如，众所周知，A型结垢通过碱性洗涤剂被有效地去除，而它更耐酸性清洁剂。对于B型结垢，则相反。

然而，优化也可以通过使用压力传感器并计算每个步骤过程中跨越每个部分的压力差CIP来进行。因此，针对每个CIP步骤，可以确定参考表，该参考表包括跨越特定部分的压力差作为时间、温度以及试剂流量的函数如何减小的信息。但应注意的是，该压力差随时间的推移通常不呈线性减少；在大多数情况下，当循环开始时，该压力差迅速减小，而压力差的导数随着时间的推移之后减小。参考表也可以优选地存储压差比(即测得的压力差除以清洁部分的压力差)的信息。

整个CIP工艺的预优化可以通过决定必要的CIP步骤以及它们应当进行的顺序来进行。例如，可以决定每个CIP工艺应该以漂洗步骤开始，随后是碱性剂的投料，碱性剂的循环，漂洗，酸性剂的投料，酸性剂的循环和最终冲洗步骤。工艺的进一步详细信息，即CIP步骤参数，随着CIP工艺的进行来确定。这样的步骤的参数可以是例如每个特定的CIP步骤的时间、温度、体积流量、以及清洁剂浓度。

当CIP开始进行时，食品流被分流，使得没有更多的食品被引入到待清洁的处理设备；即罐、管道、导管和其他设备准备接收用于除去结垢的清洁液。通常，进行漂洗步骤，其中水以特定的流量、温度和时间进给通过该系统。跨越不同的部分的压力差是连续监测的并除以洁净部分的参考值以形成压差比。由于该部分结垢，所以压力差开始将大于1。只要食品可以从漂洗水和食品的流回收，就执行预漂洗步骤；此后开始CIP工艺的第一漂洗步骤。现在参照图4，其示出了食品处理系统1000。食品处理系统1000在入口“A”接收待处理的食品，并且包括两个不同的CIP通路100、200。第一CIP通路对应于图1中所示的食品处理系统的CIP通路，而第二CIP通路200被布置在第一CIP通路的下游。经处理的食品在通过第一CIP通路100和第二CIP通路200之后，在“B”退出食品处理系统1000。

从第一CIP通路100开始，CIP进口罐109被布置成经由进给泵102提供清洁液体。从而在分别进入加热器106和107之前，清洁液体被进给通过食品处理设备105，如均化器或任何其它的食品处理设备。如前面已经参照图1描述的，压力传感器112、114、122和124被布置成测量在加热器106和107的不同位置处的实际压力。压力的测量值被发送到确定单元130，其通过将下游压力减去上游压力以确定跨越加热器106、107的压力差。

对于不同的加热器106、107，所确定的压力差被进一步传送到计算器140，其中确定的压力差除以从参考存储器150提取的参考值。该参考值对应于洁净的加热器的压力差，也可以是测量值或理论值。此外，该参考值可以随时间推移而改变，使得该参考值根据食品处理系统的不同操作参数被更新，该不同操作参数如运行时间，液体食品的变化等。优选地，参考值的表被存储在数据库中。

此后，将计算的压差比传送到控制器160，该控制器160连接到CIP进口罐109，用于确定清洁液以将其引入到CIP通路、到用于控制特定的清洁液体的体积流量的馈送泵102、以及到用于控制在各加热器106、107的清洁液的温度的加热器106、107。此外，控制器160优选地也被配置成控制特定的清洁循环的持续时间。

如在图4中进一步示出的，参考存储器150可以经由互联网从远程服务器300访问。远程服务器300还存储了不同的清洁步骤的优化参数，其中，所述控制器160连接到远程服务器300，用于提供所计算的压差比，以及用于接收优化的清洁步骤的参数，如选择的清洁液体、体积流量、温度、以及清洁步骤的持续时间。可以在远程服务器300上提供用于此目的的优化算法，使得CIP通路可以以一种有效的方式控制。

当食品通过包括在第一CIP通路100中的处理设备105、106、107时，额外的处理设备205、206、207被提供以用于食品的进一步处理。设备205、206、207可以是在食品处理工业中使用的诸如加热器、冷却器、混合器、分离器、过滤器等任何类型的处理设备。附加设备205、206、207封在第二CIP通路200内，如第二CIP通路200能够清洁所述设备，包括去除如结垢等沉积物。为此，第二CIP通路200包括布置为经由输送泵202提供清洁液的CIP进料罐209。从而使清洁液在进入附加设备206，207之前通过食品处理设备205进给。假定设备206、207提供结垢，则压力传感器212、214，222、224被布置为测量每个设备206、207之前和之后的压力。压力的测量值被发送到确定单元230，其通过将下游压力减去上游压力确定跨越设备206、207的压力差。

所确定的压力差被进一步传送到计算器240，其中确定的压力差除以从参考存储器250提取的参考值。此外，对于第二CIP通路，参考值对应于洁净设备的压力差。此后，计算的压差比被传送到控制器260，该控制器260被连接到CIP进料罐209以确定清洁液，使其被引入到CIP通路、到用于控制特定的清洁液体的体积流量的馈送泵202、以及到用于控制在相应的设备206、207的清洁液的温度的加热器(未示出)。此外，控制器260优选地也被配置成控制特定的清洁循环的持续时间。

参考存储器250可以经由网络从远程服务器300进行访问。远程服务器300还存储不同的清洁步骤的优化参数的参考数据，其中，所述控制器260连接到远程服务器300，用于提供所计算的压差比，以及用于接收优化的清洁步骤的参数，如选择的清洁液体、体积流量、温度、以及清洁步骤的持续时间。可以在远程服务器300上提供用于此目的的优化算法，使得CIP通路可以以一种有效的方式被控制。

尽管参考存储器150、250已经被描述为两个单独的部件，但它们可以被包括在单个的存储器中。这同样适用于控制器160、260。

如上所述，已描述了用于监测食品处理系统的至少一个部件的结垢的方法。优选地实施该方法以通过将实际压力差除以参考压力差来确定压差比，该参考压力差通过将流过清洁部分的体积流量乘以系统常数来获得。

部分可以是整个食品处理设备，或者食品处理设备的部件。例如，加热器可被分成几个部分，以使得针对加热器的每个部分测量压力差。

参考流量计可以进一步设置在食品处理系统中的某处，但优选为设置体积流量计靠近测量压力差而跨越的部分。

本发明已主要参照若干实施方式进行了描述。然而，如本领域技术人员所能容易地理解的，不同于所公开的实施方式的其它实施方式也同样可能在由所附权利要求书所限定的本发明的范围之内。

Claims (28)

1.一种用于监测液体食品处理系统的操作的方法，其包括以下步骤：

启动流体使其流过所述食品处理系统的至少一个部分；以及

确定在所述流体流动的过程中用于监测沉积物的去除或积聚的跨越所述至少一个部分的压力差，所述去除或积聚由所述流体流动引起。

2.根据权利要求1所述的方法，其还包括将所确定的所述压力差与参考值进行比较的步骤。

3.根据权利要求2所述的方法，其还包括将所确定的所述压力差除以所述参考值以计算压差比的步骤。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其中，所述参考值代表当所述部分被认为是足够洁净时跨越所述部分的所述压力差。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，在所述流体流动期间所述压力差被连续地确定。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所确定的所述压力差包括表示所述压力差导数的值，并且其中该方法进一步包括将所述值与压力差参考值导数进行比较的步骤。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，所述压力差参考值通过测量当所述部分是足够洁净时流过所述部分的流体的体积流量，以及将所述体积流量的平方乘以预定的常数来计算。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其进一步包括将所述液体食品处理系统划分为至少两个部分，其中，在所述流体流动过程中确定跨越每个部分的所述压力差。

9.一种用于优化液体食品处理系统的操作的方法，其包括：

监测根据权利要求1至8中任一项所述的操作，以及

当所确定的所述压力差等于预定值时停止所述流体流动。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述流体流动通过启动清洁步骤来进行，该清洁步骤包括使清洁剂流过所述液体食品处理系统的就地清洁通路，其中，所述方法还包括在所述清洁步骤过程中改变至少一个清洁步骤参数的步骤。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述至少一个清洁步骤参数选自：清洁步骤的持续时间、清洁剂的温度、清洁剂的流量、和清洁剂的浓度。

12.根据权利要求10或11所述的方法，其还包括在停止受监测的所述清洁步骤之后启动后续清洁的步骤。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述后续清洁步骤是漂洗步骤、碱性洗涤剂的投料步骤、碱性洗涤剂的循环步骤、酸性洗涤剂的投料步骤、和酸性洗涤剂的循环步骤。

14.根据权利要求12或13所述的方法，其中，针对所述后续清洁步骤重复监测所述操作的方法。

15.根据权利要求9所述的方法，其中，所述流体流动通过启动液体产品使其流过液体食品处理系统来进行，其中，所述方法还包括在所述产品流动期间改变至少一个产品流动参数的步骤。

16.根据权利要求15所述的方法，其进一步包括在停止所监测的所述液体产品流动后启动漂洗步骤的步骤。

17.根据权利要求16所述的方法，其还包括在所述漂洗步骤之后启动就地清洁循环的步骤。

18.根据权利要求9至17中任一项所述的方法，其还包括确定由所述液体食品处理系统所处理的产品的步骤，并且其中，所述压力差的预定值与所述产品相关联。

19.根据权利要求9至18中任一项所述的方法，其中，所述液体食品处理系统是乳制品系统。

20.一种液体食品处理系统，其包括

至少一个部分(110、120)，在食品处理过程中液体食品流动通过该部分，并造成在所述部分(110、120)内的沉积物的积聚，以及

至少一个传感器(112、114、122、124)，其被配置为确定用于监测所述沉积物的去除或积聚的跨越所述至少一个部分的压力差。

21.根据权利要求20所述的食品处理系统，其中，所述至少一个传感器(112、114、122、124)包括布置在所述部分(110、120)的第一端部和第二端部的两个传感器。

22.根据权利要求20或21所述的食品处理系统，其还包括连接到所述传感器(112、114、122、124)并被配置为计算所述压力差的确定单元(130、230)。

23.根据权利要求20至22中任一项所述的食品处理系统，其还包括被配置为接收所确定的所述压力差并将所述压力差与参考值相比较的计算单元(140、240)。

24.根据权利要求20至23中任一项所述的食品处理系统，其还包括用于通过启动清洁循环去除所述沉积物的就地清洁通路(100)，所述清洁循环包括至少一个步骤，该至少一个步骤使清洁流体流过所述至少一个部分(110、120)。

25.根据权利要求24所述的食品处理系统，其还包括被配置成接收所确定的所述压力差的控制器(160、260)，其中，所述控制器还连接到泵(102、202)和/或所述部分(110、120)的加热单元(106、107)和/或进料罐(109、209)，以根据所接收的所述压力差改变所述泵(102、202)和/或所述加热单元(106、107)的操作参数。

26.根据权利要求25所述的食品处理系统，其中所述控制器(160、260)被连接到远程参考存储器(150、250)，该远程参考存储器(150、250)存储代表作为压力差的函数的所述操作参数的数据。

27.根据权利要求26所述的食品处理设备，其中，所述远程参考存储器(150、250)被连接到多个食品处理系统(10、1000)，使得每个处理系统(10、1000)从所述参考存储器(150、250)接收代表所述操作参数的数据。

28.用于安装在液体食品处理设施中的零件套件，其包括：

体积流量传感器，其用于测量参考流体流的体积流量，

计算器，其用于从所测量的所述体积流量确定参考压力差，

压力差传感器，其用于测量实际的流体流动的压力差，以及

控制器，其用于比较所测得的所述压力差与所述参考压力差，以在所述实际的流体流动过程中监测沉积物的去除或积聚。