CN104053364A - 用于食品的巴氏灭菌和/或消毒的方法和设备 - Google Patents
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Abstract
本发明的用于食品的巴氏灭菌和/或消毒的方法包括,在第一步骤中提供用于向食品供给蒸汽,特别是水蒸汽的设备(1)。接着进行向食品供给蒸汽,以借助该蒸汽对食品巴氏灭菌和/或消毒,以实现食品上和/或食品中存在的特别是致病的微生物数量的减少。在向食品供给蒸汽前,将食品调温到高于或等于巴氏灭菌温度和/或消毒温度的预热温度。
Description
本发明涉及独立权利要求前述部分的一种用于食品的巴氏灭菌和/或消毒的方法和设备。
由WO 2009/003545已知一种用于特殊食品产品的焙烤和表面-巴氏灭菌的方法。按照该公开内容,食品在含水气氛中经巴氏灭菌,其中,产品表面的温度低于所供入蒸汽的温度。
由WO 2009/003546 A1还已知一种用于特殊食品产品的表面-巴氏灭菌和表面消毒的类似方法。按照该公开内容,将食品产品在巴氏灭菌或消毒之前预升温至比相应的巴氏灭菌温度或消毒温度低几度的温度。巴氏灭菌在较低的巴氏灭菌压力下于55℃-99℃进行,消毒在较高的消毒压力下于100℃-140℃进行。
这些从现有技术中已知的方法已显著降低了吸水率。但对某些食品,用这些方法处理时所实现的吸水率在现今对工业应用的要求下仍然太高。食品湿度的增加通常需要附加的干燥步骤,该干燥步骤在某些情况下不利地影响食品的品质,并此外导致增加的能耗。
因此,本发明的目的在于避免已知的缺点和特别地提供一种用于巴氏灭菌和/或消毒的方法和设备,该方法和设备使得在巴氏灭菌和/或消毒期间的水分吸收减至最低。此外,本发明的另一目的是提供一种具有较高再现性和较低能耗的巴氏灭菌和/或消毒的方法。
这些目的是通过独立权利要求的方法和设备实现的。
本发明的用于食品巴氏灭菌和/或消毒的方法特别是用特殊食品和/或吸湿性食品进行。在第一步骤中,该方法包括提供用于向食品供给蒸汽,特别是水蒸汽的设备。该设备特别是包括用于接收食品的、具有内腔的容器和用于向内腔供给蒸汽的装置。接着,向食品供给蒸汽以借助蒸汽对食品进行巴氏灭菌和/或消毒,从而减少食品上和/或食品中存在的特别是致病的微生物的数量。向食品供给蒸汽前,在高于或等于巴氏灭菌温度和/或消毒温度下进行食品的调温。
特别地,实现食品上和/或食品中存在的特别是致病的微生物减少到至少1/log3。优选地,实现致病的微生物减少到1/log4,特别优选地,减少到至少1/log5。
特别地,巴氏灭菌温度或消毒温度相当于在给定压力下的水的汽化温度。优选地使用饱和蒸汽。
优选地,食品的调温是在高于巴氏灭菌温度和/或消毒温度0至20℃,特别是大于0至20℃,尤其是0至10℃和特别是大于0至10℃的预热温度下进行的。特别优选地,食品的调温是在高于巴氏灭菌温度和/或消毒温度0至8℃或9至20℃,特别是大于0至8℃或大于9至20℃的预热温度下进行的。
特别地,本发明的方法不包括预热温度为90℃且巴氏灭菌温度为81.5℃的用于为生的、含细菌肠道球菌(Bakterium Enterococcus faecium)NRRL-B2354的杏仁巴氏灭菌的方法。
特别地,该方法是分批运行的,即分批实施的。
本发明中,术语“巴氏灭菌和/或消毒”意指在升高的温度下用蒸汽处理食品以减少食品上和/或食品中致病的微生物的数量。术语“升高的温度”意指高于常规环境温度的温度。常规环境温度为20-30℃。
本发明中,术语“将食品上和/或食品中存在的致病的微生物减少到1/log3”意指减少到1/1000。为此,类似地,减少到1/log4意指减少到1/10000和减少到1/log5意指减少到1/100000。
数量减少的测定例如可按加利福尼亚(California)杏仁管理局的指南(Guidelines for Process Validation using Enterococcus faecium NRRL B-2354)进行。此外,对其它微生物的测定可借助下列方法进行:对需氧微生物嗜温性细菌(Aerobe mesophile Keim),按ISO4833进行;对蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus),按ISO7932进行;对产气荚膜梭菌(Clostridiumperfringens),按照瑞士食品登记簿(Schweizerischen Lebensmittelbuch)2000(随后称为:SLMB2000),第56章,E.7进行;对大肠杆菌,按ISO16649-2进行;对酵母和霉菌,按SLMB2000,第56章,E.10进行;对乳酸杆菌(Laktobazillen),按照瑞士食品登记簿1988(随后称为:SLMB1988),第56章进行;对单核细胞增多性李斯特菌(Listeria monocytogenes),按ISO11290-1进行;对绿脓假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa),按SLMB2000,第56章,E.4进行;对凝固酶阳性葡萄球菌(KoagulasepositiveStaphylokokken),按ISO6888-2进行。
本发明中,表述式“A和/或B”意指下列组合是可能的和被示出的:A单独;B单独;A和B。
本发明中,术语“食品”意指适合人类消耗的食品,特别是含蛋白质的食品、含淀粉的食品和含油的食品及其任意组合。特别地,本发明中的食品是块状和/或粉末状的食品。
本发明中,含淀粉的食品意指谷物(即禾本科植物学族的栽培性植物)、庄稼、稻米、玉米、仿谷物(如苋属植物或藜麦(Quinoa))及其任意组合。
本发明中,“含蛋白质的食品”意指豆科植物(如大豆、羽扇豆)和源自奶类的经干燥的粉末状产品及其任意组合。
本发明中,“含油的食品”意指坚果类(如榛子、杏仁、开心果(Pistazien)、腰果、夏威夷果(Macadamia)、核桃、美洲山核桃、巴西果(Paranüsse))、油料种子(如芝麻籽、亚麻籽、花生、向日葵籽或其它植物的种子)及其任意组合。
举例来说,意指食品的还有草本植物的植物部分和以任意供给形式(即例如未经研磨或经研磨)源于茎、叶、根、块茎、种子、芽、花以及香料的其它食品。
本发明中,术语“吸湿性的食品”意指吸水性的食品。本发明中,一种食品如果在食品温度和围绕食品的气相(如空气)温度为25℃的情况下,为使食品的水活性aw提高约0.1而需要大于0.14g的水每克干物质,则该食品即为吸湿性的。
水活性aw是0-1范围的无量纲数值。水活性的测定按照ISO21807:2004(E)进行,优选地按照第4a)点中所述的直接测压式压力测量方法进行。在此,将用于隔绝环境的容器用待测的食品基本上完全充填,并测量食品上方的相对湿度,其相当于水活性。
举例来说,吸湿性食品具有多孔表面(特别地具有在该表面上排列的毛细管)和/或至少在食品表面上存在的吸湿性组分。吸湿性组分例如是糖、低聚糖、麦芽糖糊精、果低聚糖(Fructooligosaccharide)和可溶性蛋白质及其任意组合。
本发明中,术语“蒸汽”意指借助液体汽化产生的气态介质。特别地,术语“蒸汽”意指水蒸汽,优选地饱和蒸汽。供选择地和/或附加地,该蒸汽还可具有其它组分(如醇)、臭氧、氧化性组分和防腐性酸(如醋酸)及其任意组合。因此,该蒸汽可含有汽化的水、汽化的醇、臭氧、汽化的氧化性组分和汽化的防腐性酸及其任意组合。
本发明的方法的优点在于,通过将食品的表面温度调温至高于或等于巴氏灭菌温度和/或消毒温度的预热温度,可以在同时巴氏灭菌和/或消毒的情况下实现较低的食品吸水率。这导致提高的食品品质,因为所述食品通过巴氏灭菌方法和/或消毒方法,例如在味道、外观、颜色和质地方面很少发生变化。此外,其优点还在于,在所述处理后通常不再需要食品的干燥步骤,这导致该方法的较低能耗和较快的可实施性,这是有成本效益的。
优选地,所述方法的特征在于提供一种包括用于调节过压和/或欠压的压力调节装置的设备和调节内腔中的压力。特别地,进行压力的控制和/或调节,优选地内腔中的过压或欠压的控制和/或调节。
本发明中,术语“过压”意指大于环境压力的压力。过压特别是意指大于1.01巴直至3.5巴(绝对压力)的压力。
本发明中,术语“欠压”意指小于环境压力的压力。欠压特别是意指0.1巴-0.99巴(绝对压力)的压力。
本发明中,术语“环境压力”意指1.023巴(绝对压力)的标准压力。
这种调节内腔中的压力的可能性的优点在于,能够根据处理工艺的需求来调节所需压力。通常而言,对巴氏灭菌,需要内腔中的过压调节,对消毒,需要内腔中的欠压调节。由于所述控制和/或调节压力的可能性,有利的是,可以在内腔中相应地适配食品处理期间的条件,以使处理结果最佳化。
特别优选的是进行食品的干燥,特别是在巴氏灭菌和/或消毒之后。尤其是借助真空干燥来进行干燥。
这具有的优点在于,可以通过用干燥步骤调节食品的湿度来为所述处理工艺即巴氏灭菌和/或消毒准备食品。供选择地或还附加地,所述食品可在所述处理后被干燥,以调节湿度,例如为了食品贮存或后续加工。
使用真空干燥的优点在于,为此基本上不需进一步将产品加热,而是基本上从产品中提取用于水汽化的能量,借以将产品同时冷却。通过真空干燥步骤,食品的品质基本不变。例如,在用热空气干燥的情况下,与食品中的湿度相配合,可能会形成通常不希望的烹饪味道。
更特别优选地,在调温期间借助传感器进行食品表面温度的测定。
本发明中,用于测定食品的表面温度的“传感器”意指用于直接和/或间接测定表面温度的装置。例如,该传感器可设置成与食品相接触的温度探头。供选择地,例如该传感器也可设置成红外传感器或还有微波传感器。该传感器的设置的两个实例均是直接测定食品的表面温度。
在调温期间测定食品的表面温度的优点在于,为操作员提供相应的信息,并且该设备可基于所测定的温度来相应地控制和/或调节。由此可确保在达到预热温度后才开始巴氏灭菌和/或消毒,这导致该处理方法的较好的再现性。此外,该处理方法可以一旦达到预热温度就立即启动,这就导致更短的处理时间。
优选地,食品的表面温度由环流该食品的气体的温度来测定,特别是在将产品送入容器后测定,该容器特别地构造成压力容器,即可以维持在该容器中的过压和/或欠压。特别地,测定环流该食品的水蒸汽的温度,尤其是在将水蒸汽从容器中送出之后。该食品的表面温度特别是由借助泵从容器和/或还有调温装置中抽出的气体的温度来测定。
优选地,以这样的方式用气体进行环流,以便可以在气体(特别是水蒸汽)与食品之间进行这样的热交换,以使从容器中送出的气体具有基本上与环流后的食品相同的温度。
所述调温通常借助环流食品的经加热的空气来进行,借此为食品调温。此外,例如根据所期望的预热温度来供入具有某种温度的空气,由此将食品加热。接着通常将加热气体再次抽出,从而能够进一步供入经预热的气体,其中这特别是连续进行的。由所排出气体的温度,即废气温度,可以例如在环流期间气体与食品之间充分热交换的情况下,推断出食品的表面温度。
特别地,在容器中用水蒸汽处理经调温的食品时,可以由所抽出的水蒸汽的温度推断出食品的温度;如果所抽出的水蒸汽的温度高于或等于所期望的处理温度,则该处理的时间段可以开始;如果所抽出的水蒸汽的温度低于所期望的处理温度,则例如错误的调温可被检测出,因为要将该食品调温到高于或等于该处理温度(即巴氏灭菌温度和/或消毒温度)的预热温度。
因此,例如可以由所抽出气体的温度来确定在容器中的处理起点和/或将食品送入容器的时间点。
由环绕食品的气体来测定食品的表面温度的优点在于,该气体温度允许可靠地推断出食品的平均表面温度,这提高了所述处理方法的可靠性,特别是考虑到取决于表面温度的起点。此外,该气体温度可以用本领域技术人员已知的温度传感器如Pt100-传感器来可靠地测定。
特别优选地,依据所选择的预热温度和所测定的表面温度来启动巴氏灭菌和/或消毒。
这具有的优点在于,可以选择一个预热温度并且一达到该温度就可以立即开始巴氏灭菌和/或消毒。由此处理时间被缩短,因为未耗费附加的用于调温的时间。此外,在实施该方法时,该设备的能耗降低。
更特别优选地,将食品在调温装置中调温并在调温后送入内腔中和/或将食品在内腔中调温。
将食品在调温装置中调温并接着将食品供入内腔中的优点在于,调温以及处理(即巴氏灭菌和/或消毒)可以至少部分地平行进行,由此可以减少用于依次处理多批食品的时间。
将食品在内腔中调温并处理(即巴氏灭菌和/或消毒)的优点在于,该设备可以是紧凑的设置。
优选地,用于向内腔供给蒸汽的装置具有从蒸汽中分离液体的装置,其中液体被分离。
这具有的优点是,可借助分离装置从蒸汽中分离出液体,特别是水。由此可极大地避免将液体,特别是蒸汽中的液态水部分,吸收入产品中,从而可以根据食品要求在同时巴氏灭菌和/或消毒的情况下,使得在巴氏灭菌和/或消毒期间从穿过食品的蒸汽中吸收的水分减至最低。蒸汽中的液体部分通常基本上导致用蒸汽处理过的食品的吸水率增加,而几乎不会导致高效的处理,如高效的巴氏灭菌和/或消毒。
这样的从蒸汽中分离液体的分离装置例如可构造成分离器。该分离器在此这样配置,以便在蒸汽进入内腔之前,可以借助该分离器至少部分地分离出液体。
这样的液体分离器是现有技术中已知的,并且例如可以以商品名“BZ-Zyklonabscheider”获得自Spirax Sarco AG公司,其中借助离心力进行分离。Spirax Sarco AG公司的商品名为“Wasserabscheider(Dampftrockner)S8”的另一种蒸汽分离器,也称为档板-分离器,是通过施加在气流上的转向力来实现分离的。
优选地,用于向内腔供给蒸汽的装置包括用于在蒸汽进入内腔前调节蒸汽压力的蒸汽压力调节装置,其中将蒸汽压力基本上调节到内腔中存在的压力。
这具有的优点是,该蒸汽可以已具有内腔中所预设的压力,由此该蒸汽也具有所期望的温度,这是因为优选地使用饱和蒸汽来处理食品。饱和蒸汽的温度通常优选地借助压力调节来选择。通过蒸汽压力的调节也可有利地避免蒸汽过热和对食品进行不利的剧烈加热。
特别优选地,借助蒸汽调温装置在蒸汽进入内腔前,进行蒸汽压力的调节。
本发明中,术语“蒸汽调温装置”意指用于调节蒸汽温度的装置。这样的蒸汽调温装置例如可构造成热交换器。
调节蒸汽温度的优点在于,可以将蒸汽在进入内腔前调节到所需的巴氏灭菌温度和/或消毒温度。这例如对在欠压下进行的巴氏灭菌法是有利的,在此情况下,温度通常为55℃-99℃,并且蒸汽可能在100℃或更高的温度下产生,例如在过压下。为防止通过热蒸汽向食品中引入另外的热,有利的是,将蒸汽在进入内腔前调温至所需的温度。这导致该处理方法具有较好的再现性和可控性。
由内腔抽出蒸汽优选地借助抽出装置,特别是压力调节装置来进行。另外,借助在抽吸装置(特别是泵)与内腔之间配置的冷凝器来实现所抽出蒸汽的水分的减少。
这具有的优点是,将来自所抽出蒸汽的水分至少部分地借助冷凝器分离,由此降低体积流量,并因此仅需运行低功率抽出装置,这降低了能耗并使设备的成本更低。
更特别优选地,冷凝液的收集是在内腔中所形成的、介于具有至少一个开口的第一滑阀和与其隔开的第二滑阀之间的间隙中进行的。将第一滑阀和第二滑阀配置在食品容器的排出区,其中第二滑阀在从排出口出来的食品的输送方向上与第一滑阀隔开。在第一滑阀的关闭状态下,它是与食品接触的。
特别地,所述至少一个开口被这样地构造,以便在预期的应用中,基本上没有食品可以通过该开口输送。
这具有的优点是,在内腔中形成的冷凝液可通过第一滑阀的开口排出,以使食品不与冷凝液接触。这导致基本上不受内腔中的充填高度的影响地均匀处理食品,这是因为通过将冷凝液经由第一滑阀排出,基本上没有食品与冷凝液接触。
通常该设备具有如此设置的排出口,以便在预期的应用中,将食品在所述处理后特别是借助重力作用从内容器中输出。因此内腔中的冷凝液由于重力作用流向排出口方向,并因此可以经由所述第一滑阀的至少一个开口到达介于第一滑阀与第二滑阀之间的间隙中。由该间隙,例如将冷凝液在必要时经由特别是在侧面配置的导出管而排出。
本发明中,巴氏灭菌意指在欠压下于55℃-99℃处理食品。
本发明中,消毒意指在过压下于100℃-140℃处理食品。
巴氏灭菌和/或消毒通常进行1秒至30分钟,优选1分钟至10分钟的时间段。
本发明的另一方面涉及用于实施如上所述的方法的设备。该设备包括用于接收食品的、具有内腔的容器和用于向内腔供给蒸汽,特别是水蒸汽的装置。此外,该设备包括用于将该食品调温到预热温度的调温装置。该设备还具有传感器,以在调温期间测定食品的表面温度。
该设备适合于实施上述方怯,并因此具有上述优点。
食品的调温例如在调温装置中进行,其中在调温后将食品送入内腔中。供选择地,食品也可在内腔中调温。
在调温期间内特别是基于由传感器测定的温度值来控制和/调节食品表面温度的控制单元和/或调节单元优选配设有该设备的传感器。尤其是将该控制单元和/或调节单元构造成电子计算机。
这具有的优点在于,所述调温可以基于用传感器测定的食品表面温度来控制和/或调节。其包括例如调节在内腔中的和/或在调温期间在调温容器中的运行参数,即温度、压力和湿度或其任意组合。例如所述运行参数的调节可作为时间的函数来进行。
这具有的优点在于,使得所述调温的灵活和最佳的控制和/或调节成为可能。
本发明的另一方面涉及用于实施如上所述的方法的设备,特别是用如前所述的设备。该设备特别是包括用于接收食品的、具有内腔的容器和用于向内腔供给蒸汽,特别是水蒸汽的装置。此外,该设备包括用于将该食品调温到预热温度的调温装置。所述用于向内腔供给蒸汽的装置包括从蒸汽中分离液体的分离装置。
该设备适合于实施上述方法,并具有相应的优点。
所述用于向内腔供给蒸汽的装置例如可包括蒸汽压力调节装置、蒸汽调温装置和从蒸汽中分离液体的分离装置。
本发明的另一方面涉及用于实施如上所述方法的设备,特别是用如上所述的设备。该设备包括用于接收食品的、具有内腔的容器和用于向内腔供给蒸汽特别是水蒸汽的装置。该设备还包括用于将该食品调温到预热温度的调温装置。此外,该设备包括用于在蒸汽进入内腔前调节蒸汽温度的蒸汽调温装置。
该设备适合于实施该方法,并因此具有上述方法的所有优点。
本发明的另一方面涉及用于实施如上所述的方法的设备,特别是如上所述的设备。该设备包括用于接收食品的、具有内腔的容器和用于向内腔供给蒸汽,特别是水蒸汽的装置。此外,该设备具有用于将该食品调温到预热温度的调温装置。在该设备的排出区中,将冷凝液排出装置配置在该容器上和/或该容器中。该冷凝液排出装置包括用于食品的阻挡装置和用于将冷凝液排到接收冷凝液的间隙中的至少一个开口。
该设备适合于实施上述方法,并因此具有相应的优点。
特别地,冷凝液排出装置可脱开地与容器连接。这具有可更换该冷凝液排出装置的优点。
在该设备中,优选地将具有至少一个开口的第一滑阀和与其隔开的第二滑阀作为冷凝液排出装置配置在用于该食品的容器的排出区中。特别地,将具有至少一个开口的第一滑阀和与其隔开的第二滑阀配置在内腔中。在第一滑阀和第二滑阀的关闭状态下,形成间隙以接收冷凝液。在预期的应用中,第一滑阀在关闭状态下与食品相接触。换言之,第一滑阀在关闭状态下被构造成对食品的阻挡装置。
该冷凝液排出装置优选地包括阀。该阀特别是球缺阀。该阀包括特别是构造成球缺的闭合部件。该阀的闭合部件在关闭状态下构成食品的阻挡装置。该阀如此构造,以使在关闭状态下在阀壳与闭合部件之间形成至少一个开口。特别是在预期的应用中,该闭合部件在关闭状态下与食品相接触。
例如,所述开口是通过去除在阀壳与闭合部件之间的密封件形成的;在使用球缺阀时可形成环形缝隙。
使用特别地球缺阀的优点在于,该冷凝液通过朝向食品的弯曲的球缺表面流向所述开口并可以可靠地排出。特别是在去除密封件和形成环形开口的情况下,可实现冷凝液特别可靠的排出。
用于接收冷凝液的间隙优选可通过所述阀和第二滑阀形成。供选择地,还可使用截止阀即蝶形阀代替第二滑阀。
本发明的还另一方面涉及用于实施如上所述的方法的设备,特别是按照如前所述的设备。该设备包括用于接收食品的、具有内腔的容器和用于向内腔供给蒸汽,特别是水蒸汽的装置。此外,该设备具有用于将该食品调温到预热温度的调温装置。该设备的内腔中,在食品容器的排出区配置具有至少一个开口的第一滑阀和与其隔开的第二滑阀。在第一滑阀和第二滑阀的关闭状态下形成用于接收冷凝液的间隙。在预期的应用中,第一滑阀在关闭状态下与食品相接触。
本发明的另一方面涉及用于实施如上所述的方法的设备,特别是用如前所述的设备。该设备包括用于接收食品的、具有内腔的容器和用于向内腔供给蒸汽,特别是水蒸汽的装置。该设备还包括用于将该食品调温到预热温度的调温装置。此外,该设备包括用于在蒸汽进入内腔前调节蒸汽压力的蒸汽压力调节装置。将别地,用蒸汽压力调节装置可将蒸汽压力调节到内腔中存在的压力。
该设备适合于实施上述的方法,并因此具有相应的优点。
本发明的另一方面涉及用于实施如上所述的方法的设备,特别是用如前所述的设备。该设备包括用于接收食品的、具有内腔的容器和用于向内腔供给蒸汽,特别是水蒸汽的装置。该设备还包括用于将该食品调温到预热温度的调温装置。该设备还包括用于将该食品调温到预热温度的调温装置。此外,该设备包括用于抽出蒸汽的抽吸装置,该抽吸装置与内腔呈流体连接。特别地,抽吸装置构造成压力调节装置。在抽吸装置,特别是用于抽吸气体的泵与内腔之间配置有冷凝器,以用于从所抽出的蒸汽中冷凝液体,特别是来自水蒸汽的水。
这特别地导致所抽出蒸汽的量和体积的减少,由此减少体积流量,并因此仅需运行低功率抽吸装置,这降低了能耗并使设备的成本更低。
该设备适合于实施上述方法,并因此具有相应的优点。
如上所述的设备优选地适合于实施如上所述的方法,其中该设备具有调温装置和至少两个容器,其中借助调温装置可对食品调温,借助输送装置可相继地和/或平行地将两个容器送入所述两个容器。
换言之,就是说借助该输送装置可将食品同时,即平行地,送入该两容器,或相继地(特别是依信号)将食品送入所述两个容器的第一容器和然后第二容器。
这具有的优点是,食品的处理可以准连续式进行,并通过该设备可以提高生产能力。
在此,该输送装置例如可构造成具有可控闸板系统的螺旋输送器,以便输送入所选容器。供选择地,也可使用振动输送器、滑道、摆斗式输送器、管链式输送器或具有可控闸板系统的其它适合的输送装置。
为更好地理解,下面借助实施例详述本发明,但本发明不受限于此。有:
图1:具有容器和前接加料容器的本发明的设备的透视图;
图2:如图1中所示的本发明的容器的详图;
图3:一种供选择的本发明的设备的示意图;
图4:另一种供选择的本发明的设备的示意图;
图5:一种液体分离器的示意图;
图6:根据图2的排出区的放大图;
图7:本发明的第一滑阀的示意性俯视图;
图8:一种供选择的本发明的冷凝液排出装置的排出区侧视图。
图1中示出用于实施本发明方法的对食品进行巴氏灭菌和/或消毒的设备1。将食品送入两个加料容器6,为此打开加料容器6的盖。该加料容器6可借助配置在侧壁上的调温装置14(这里被构造成电加热装置)调温。由此可使经预调温的食品保持在加料容器6中的相应温度下。当用于接收经调温的食品的容器2准备好时,将该食品输送至容器2的内腔3,为此打开供料滑阀18。
容器2被构造成双壁容器,在此可将蒸汽和/或热水供入该双壁中,以对容器2的内腔3中的食品进一步调温。
设备1具有蒸汽供入装置12,其中配置湿度调节装置7(这里被构造成蒸汽干燥器)。此外,在蒸汽供入装置12中配置蒸汽调温装置17(这里被构造成用于冷却蒸汽的热交换器)。
设备1还具有压力调节装置4(这里被构造成用于抽吸气体的泵5)。借助泵5可以产生容器中的欠压。此外,在压力调节装置4中配置有构造成管的冷凝器19,以减少所抽吸气体的湿度,由此降低压力调节装置4中的体积流量。
在容器2的排出区8中配置第一滑阀9(这里被构造成孔板)以及第二滑阀11。在第一滑阀9与第二滑阀11之间形成间隙13。运行时在内腔3中可以形成冷凝液,该冷凝液在预期的应用中通过重力作用流向第一滑阀的方向,通过第一滑阀9的孔板到达间隙13中。因为食品不能穿过第一滑阀9的孔板,由此从该容器2的内腔3中去除了冷凝液,以便邻近排出区8存在的食品不会吸收太多的水,并由此实现在容器2的内腔3中食品的尽可能均匀的处理。
在压力调节装置4中配置用于温度测量的传感器15,用该传感器可测量所抽出气体的温度,以测定内腔3中食品的表面温度。
图2中示出如根据图1的设备1中所用的容器2的详图。
容器2具有内腔3,该内腔中具有这里未示出的混合元件,该元件在食品处理期间即巴氏灭菌和/或消毒期间用于翻转该容器中的食品。该混合元件是借助构造成电动机的传动器26来驱动的。
将食品由这里未示出的输送装置通过食品入口24送入容器2的内腔3中。
运行时,借助蒸汽供入装置12将水蒸汽送入容器2的内腔3中,其中蒸汽供入装置12包括根据处理工艺的需求来控制和/或调节蒸汽供入的阀29。借助蒸汽排出口25可以排出所供入的水蒸汽。
在设备1的排出区8中配置有第一滑阀9和第二滑阀11,它们之间形成间隙13。第一滑阀9被构造成如图1所述的孔板。为排出间隙13中所收集的冷凝液,如冷凝水,提供冷凝液导出管31。通过冷凝液导出管31可以在关闭第二滑阀时,即例如在处理食品期间排出冷凝液,并且也就是说以这样的方式,以便保持容器2的内腔3中的欠压或过压。
为排放未通过冷凝液导出管31排出的冷凝液,在食品处理后打开第二滑阀11,由此冷凝液可通过液体排出口28流出。为此可以这样定位变向阀30,以使来自容器2的食品通过食品排出口27从设备1中输出。
由此开始以及随后,图中的相同参考标记意指相同的组件。
图3中示出本发明的一种供选择的设备1的示意图。
食品10(在此是杏仁)用调温装置14调温至85℃。在此调温装置14是具有传送带和热空气供入的可以以连续操作来运行的装置,由此将食品10通过调温装置14调温至85℃。
借助输送装置22(这里被构造成振动环)将经调温的食品10送入加料容器6。在此加料容器6不具有如图1中所述的调温装置,但是这样地与环境隔绝,以使该温度可保持足够长的时间段。
接着,当用于接收来自加料容器6的食品10的容器2准备好时,将经调温的食品10送入容器2的内腔3中。
借助泵5在容器2的内腔3中产生0.5巴绝对压力的欠压。此外,借助蒸汽发生器23产生水蒸汽。这可以例如借助加热装置来实现,用其使水蒸发,其中在此蒸汽的压力为1.5巴绝对压力。
接着,将蒸汽送入蒸汽压力调节装置21,在该装置中使水蒸汽的压力降至压力为0.5巴,正如借助泵5在内腔3中同样调节的压力。通过降低压力来实现汽化温度降至约81℃。通过降低压力得到过热蒸汽,因此将蒸汽调温装置17中的过热热量排出,以使蒸汽的温度基本上相应于汽化温度,即为饱和蒸汽。
借助温度传感器15可测定废气温度,以确定供入用于巴氏灭菌的水蒸汽的优选的开始点。
在压力调节装置21中的水蒸汽压力调节和蒸汽调温装置17中的处理调节之后,将水蒸汽送入从水蒸汽中分离水的分离装置7,以使蒸汽基本上不含液态水。接着依据温度传感器15的信号将水蒸汽送入容器2的内腔3中,由此使温度约为85℃的食品10巴氏灭菌。
在冷凝器19中从抽出的水蒸汽中分离水分,以减少泵5中的体积流量。
在食品10的巴氏灭菌之后,将来自内腔3的经巴氏灭菌的食品10通过排出区8从该设备中输出。与图1的不同之处是,排出区8中在此未配置第一滑阀和第二滑阀。
为控制和/或调节用于巴氏灭菌和/或消毒的方法,将前述设备1与在此构造成电子计算机的控制装置和/或调节装置16相连。
在图4中示出本发明的另一种供选择实施方案的示意图。
设备1包括如图3所述的调温装置14以及构造成螺旋输送机的输送装置22。借助调温装置将食品调温到第一温度,并借助输送装置22将其送入两个容器2之一中。所述两个容器2分别如图2中举例说明。
输送装置22包括闸板系统(未示出),用该闸板系统使得能够依据两个容器2的备用状态借助输送装置22充填所述一个或另一个容器2。由此使得在运行中能够借助调温装置14连续对食品调温,并接着借助输送装置22将食品送入两个容器2之一中。这可如此实施,即在第一步骤中借助输送装置22用食品充填两个容器2的第一个容器,随后可在这一容器2中实施巴氏灭菌。在两个容器2的第一个容器中的巴氏灭菌期间,现在可以借助输送装置22用食品充填第二个容器。因此,尽管两个容器2中的分批加工,但却能够实现准连续运行。
图4中未示出供入蒸汽以及排出蒸汽的装置。
图5中示出Spirax Sarco AG公司的BZ-Zyklon液体分离器。蒸汽D由这里未示出的蒸汽发生器产生,并送入分离装置7中。在分离装置7中分离和收集冷凝液K,在此该冷凝液为水。将分离装置7中经干燥的蒸汽D随后从分离装置7中送出,并例如送入这里未示出的容器中。
图6中示出根据图2的排出区8的放大图。该排出区8呈可脱开地与容器2连接。在处理一批于容器2中的食品期间,该食品可以通过混合元件32混合或重新排列。为此将混合元件32配置在轴37上,该轴呈可旋转地安装并可借助图2的传动器驱动。此外,通过混合元件32可以改进在巴氏灭菌和/或消毒后将食品从容器2中送出。
在处理容器2中的食品期间,将第一滑阀9和第二滑阀11关闭以形成间隙13。第一滑阀9和第二滑阀11被这样构造,以使在间隙13中的压力基本上与容器2中的压力相同;在容器2中产生过压或欠压时,间隙13基本上具有与容器2中相同的压力。
将第一滑阀9构造成如图7中所示的具有开口33的穿孔滑阀。开口33具有这样的尺寸,以使食品保留在容器中并且冷凝液可流入间隙中。
图8中示出本发明的一种供选择的冷凝液排出装置排出区8的侧视图。
该冷凝液排出装置包括具有球缺35的球缺阀36。将球缺阀36的球缺35构造成用于食品10的阻挡装置。此外,球缺阀36包括阀壳38。球缺35和阀壳38如此构造,以使在关闭状态下,阀壳38与球缺35之间形成开口33。
如在常规球缺阀的情况下,将开口33通过去除在球缺35与阀壳38之间的密封件而构造成环形开口33。由此冷凝液34可从容器2流入间隙13,而食品10由于球缺35而保留在容器2中。
将用于与球缺阀36一起形成间隙13的第二滑阀11构造成截止阀。截止阀也称为蝶形阀。
Claims (22)
1.一种用于对食品(10),特别是特殊食品和/或吸湿性食品(10)进行巴氏灭菌和/或消毒的方法,其包括下列步骤:
-提供用于向所述食品(10)供给蒸汽,特别是水蒸汽的设备(1),该设备特别地包括用于接收所述食品(10)的、具有内腔(3)的容器(2)和用于向所述内腔(3)供给蒸汽的装置,
-向所述食品(10)供给蒸汽,
-借助所述蒸汽对所述食品(10)进行巴氏灭菌和/或消毒,以实现在所述食品(10)上和/或在所述食品(10)中存在的特别是致病的微生物数量的减少,其特征在于,
-在供给蒸汽前,将所述食品(10)调温到高于或等于所述巴氏灭菌温度和/或消毒温度的预热温度。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,提供设备(1),该设备(1)包括压力调节装置(4),该压力调节装置(4)用于调节所述内腔(3)中的过压和/或欠压,特别是控制和/或调节所述内腔(3)中的压力,特别是过压或欠压,和借助所述压力调节装置(4)调节所述内腔(3)中的压力。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,干燥所述食品(10),特别是借助真空干燥所述食品(10),尤其是在所述巴氏灭菌和/或消毒之后。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法,其特征在于,在所述调温期间借助传感器(15)测定所述食品(10)的表面温度。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述食品(10)的表面温度是由调温时围绕食品(10)的气体,特别是空气的温度来测定的,特别是从所述容器(2)和/或调温装置(14)中借助泵(5)抽出的气体。
6.根据权利要求4或5所述的方法,其特征在于,依据所选择的预热温度和所测定的表面温度来启动所述巴氏灭菌和/或消毒。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法,其特征在于,所述食品(10)在所述调温装置(14)中调温,并在所述调温后送入所述内腔(3)中和/或所述食品(10)在所述内腔(3)中调温。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法,其特征在于,用于向所述内腔(3)供给蒸汽的装置包括由蒸汽中分离液体的分离装置(7),和将液体分离。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法,其特征在于,用于向所述内腔(3)供给蒸汽的装置包括用于在所述蒸汽进入内腔(3)前调节所述蒸汽的压力的蒸汽压力调节装置(21),和将所述蒸汽的压力调节到所述内腔(3)中存在的压力。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法,其特征在于,在所述蒸汽进入所述内腔(3)前借助蒸汽调温装置(17)调节所述蒸汽温度。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的方法,其特征在于,借助抽吸装置(20),特别是压力调节装置(4),从所述内腔(3)中抽出蒸汽,和借助在所述抽吸装置(20),特别是泵(5),与所述内腔(3)之间配置的冷凝器(19)来降低所抽出蒸汽的液体含量。
12.根据权利要求1-11中任一项所述的方法,其特征在于,在所述内腔(3)中的、于具有至少一个开口的第一滑阀(9)和与其隔开的第二滑阀(11)之间所形成的间隙(13)中收集冷凝液,其中所述第一滑阀(9)和所述第二滑阀(11)配置在用于食品(10)的容器(2)的排出区(8)中,和在关闭状态下所述第一滑阀(9)与所述食品(10)相接触。
13.一种用于实施前述权利要求中任一项所述的方法的设备(1),所述设备(1)包括用于接收所述食品(10)的、具有内腔(3)的容器(2)和用于向所述内腔(3)供给蒸汽,特别是水蒸汽的装置,和用于将所述食品(10)调温到预热温度的调温装置(14),其特征在于,所述设备(1)具有传感器(15),用于在所述调温期间测定所述食品(10)的表面温度。
14.根据权利要求13所述的设备(1),其特征在于与所述传感器(15)相连的控制单元和/或调节单元(16),特别是电子计算机,用于在所述调温期间控制和/或调节所述食品(10)的表面温度,特别是基于由所述传感器(15)测定的温度值。
15.一种用于实施根据权利要求1-12中任一项,特别是根据权利要求13或14所述的方法的设备(1),所述设备(1)包括用于接收所述食品(10)的、具有内腔(3)的容器(2)和用于向所述内腔(3)供给蒸汽,特别是水蒸汽的装置,和用于将所述食品(10)调温到预热温度的调温装置(14),其特征在于,所述用于向所述内腔(3)供给蒸汽的装置包括从蒸汽中分离液体的分离装置(7)。
16.一种用于实施根据权利要求1-12中任一项,特别是根据权利要求13-15中任一项所述的方法的设备(1),所述设备(1)包括用于接收食品(10)的、具有内腔(3)的容器(2)和用于向所述内腔(3)供给蒸汽,特别是水蒸汽的装置,和用于将所述食品(10)调温到预热温度的调温装置(14),其特征在于,所述设备(1)包括蒸汽调温装置(17),用于在蒸汽进入所述内腔(3)前调节所述蒸汽温度。
17.一种用于实施根据权利要求1-12中任一项,特别是权利要求13-16中任一项所述的方法的设备(1),所述设备(1)包括用于接收所述食品(10)的、具有内腔(3)的容器(2)和用于向所述内腔(3)供给蒸汽,特别是水蒸汽的装置,和用于将所述食品(10)调温到预热温度的调温装置(14),其特征在于,所述设备(1)包括蒸汽压力调节装置(21),用于在蒸汽进入所述内腔(3)前调节所述蒸汽压力,特别是可调节至所述内腔(3)中存在的压力。
18.一种用于实施根据权利要求1-12中任一项,特别是根据权利要求13-17中任一项所述的方法的设备(1),所述设备(1)包括用于接收所述食品(10)的、具有内腔(3)的容器(2)和用于向所述内腔(3)供给蒸汽,特别是水蒸汽的装置,和用于将所述食品(10)调温到预热温度的调温装置(14),其特征在于,在所述设备(1)的排出区(8)中,将冷凝液排出装置配置在所述容器(2)上和/或所述容器(2)中,其中所述冷凝液排出装置包括用于所述食品(10)的阻挡装置和至少一个用于将冷凝液排至接收冷凝液(34)的间隙(13)中的的开口(33)。
19.根据权利要求18所述的设备(1),其特征在于,特别是在所述内腔(3)中,将具有至少一个开口的第一滑阀(9)和与其隔开的第二滑阀(11)作为冷凝液排出装置配置在用于所述食品(10)的容器(2)的排出区(8)中,其中在所述第一滑阀(9)和所述第二滑阀(11)的关闭状态下形成间隙(13),用于接收冷凝液,并且其中在预期的应用中,所述第一滑阀(9)在所述关闭状态下与所述食品(10)相接触。
20.根据权利要求18所述的设备(1),其特征在于,所述冷凝液排出装置包括阀,特别是球缺阀(36),其具有闭合部件,特别是球缺(35),其中所述阀的闭合部件在所述关闭状态下被构造成对所述食品(10)的阻挡装置,并且其中所述阀被如此设置,以使在所述关闭状态下在阀壳(38)和所述闭合部件之间形成所述至少一个开口(33)。
21.一种用于实施根据权利要求1-12中任一项,特别是根据权利要求13-20中任一项所述的方法的设备(1),所述设备(1)包括用于接收食品(10)的、具有内腔(3)的容器(2)和用于向所述内腔(3)供给蒸汽,特别是水蒸汽的装置,和用于将所述食品(10)调温到预热温度的调温装置(14),其特征在于,用于抽出蒸汽的抽吸装置(20),特别是压力调节装置(4),与所述内腔(3)呈流体连接,并且在所述用于抽吸气体的抽吸装置(20),特别是泵(5),与所述内腔(3)之间配置有冷凝器(19),用于降低所抽出的蒸汽中的液体含量,特别是水含量。
22.用于实施根据权利要求1-12中任一项所述的方法的、根据权利要求13-21中任一项所述的设备(1),其特征在于,所述设备(1)具有调温装置(14)和至少两个容器(2),可以借助所述调温装置(14)将食品(10)调温,并可以借助输送装置(22)相继地和/或平行地将所述食品(10)送入所述两个容器(2)中。
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PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20140917 |