CN105209081B - 杀菌反应器和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种方法和装置，用于处理液体以将该液体中的微生物的数量减少至预选的水平和/或抑制微生物的生长。通过利用上述方法或装置，使用喷嘴将液体产品喷射到反应器的腔室内，所述喷嘴产生扁平喷雾以提供对所述液体进行高效加热和处理的手段。

Description

杀菌反应器和方法
发明领域
本发明涉及一种减少液体中微生物数量的系统和方法；更具体地，本发明涉及一种利用液体压力和/或温度的变化来杀死微生物、例如细菌或抑制其生长的系统和方法。上述系统和方法可被用于任何工业、例如食品或医药工业中的液体产品或物质。
背景技术
已知一种液体产品热处理的方法，其目的是消灭或减少有害微生物(以下也简记为微生物)的数量，其中，通过将液体产品和热介质(例如无菌水蒸汽)混合，从而加热上述液体产品，在确保巴氏消毒或杀菌的温度下进行保持来杀死微生物。
该已知方法的一个缺点是：在产品冷却的过程中，当蒸汽凝结时上述液体产品与水混合。这样会使产品质量平均增加约30％，因此需要除水。上述除水通常需要附加的设备、处理步骤、时间和成本。上述已知方法的另一缺点是：因为产品升高的温度导致维生素的破坏和蛋白质凝固，所以巴氏消毒后产品的质量和味道有可能变差。
另一种已知的方法具有相似的技术特征，其中，将液体产品与冷凝蒸汽的加热介质混合，在巴氏消毒时以约1400℃/秒以上的速率、且在杀菌时以约7600℃/秒的速率加热上述液体介质，且使加热温度不超过液体产品发生质变的温度(该质变和温度对本领域技术人员而言是已知的)。该产品被分散为直径不超过0.3mm的液滴(该过程在俄罗斯专利第2052967号中被公开，该专利中与本申请的内容没有抵触的内容作为参考文献纳入本申请中)。该方法促进上述液体产品的高效热处理，充分杀死微生物并且对上述液体产品的性质方面没有不利影响，因为该方法提高了加热上述液体产品的速率并且仅在短时间内将上述产品保持于高温。上述液体产品仅被加热至低于不会引起上述液体产品发生质变的温度。上述方法在巴氏消毒装置中实施，该巴氏消毒装置包括：液体产品分散器、巴氏消毒室、蒸汽喷嘴、蒸汽发生器、冷却室和真空泵。
上述方法的缺点在于，其没有排除将产品和蒸汽冷凝水混合，这会严重影响包括例如非冷冻浓缩(“NFC”)果汁和乳制品在内的液体产品的感官和物理化学性质(例如味道、气味、颜色和稠度)的稳定性，并且不能保证对耐热性微生物的必需的破坏。
发明内容
本发明的目的在于创造一种提高液体产品的感官和物理化学性质的稳定性的高效液体产品压力和/或温度处理方法和装置。已经发现，在反应器内腔的实质上平行的经加热的表面之间提供液体的扁平液流(或“扁平喷雾”)，会提高上述处理方法和系统的效能和生产能力，并且与相关装置和方法相比，可降低总营运成本。
根据本发明的各实施方式，用于杀菌、处理、巴氏消毒和/或另外的减少液体、例如液体食品中的微生物的数量的反应器包括：内腔，该内腔优选由两个实质上平行的表面(以下同样，术语“平行”表示实质上平行)限定；上述内腔的进入口；用于对上述各个平行表面加热的一个或多个加热源；以及位于上述内腔的上述进入口处的喷嘴，该喷嘴向上述平行的表面之间的上述内腔内供给上述液体的扁平喷雾。上述平行的表面和内腔优选为垂直取向，如此，上述液体喷雾在处理过程中实质上保持在上述表面之间。上述反应器还可以包括用于降低上述内腔的压力的泵、和用于导入加热介质(例如蒸汽或热空气)的一个或多个端口。
根据本发明的多个方面，反应器可包括两个以上的经加热的、平行的表面。在该情况下，内腔可被限定在每两个相邻的平行的表面之间，并且至少一个产生液体的扁平液流的喷嘴位于各内腔的进入口。根据这些实施方式的各个方面，上述内表面优选以垂直配置进行取向，如此使得液体的扁平喷雾流动至上述内表面之间的上述内腔内，并且与上述内表面实质上平行。根据其他方面，一个或多个喷嘴将扁平喷雾导入各进入口，优选导入各内腔的中央。
根据本发明，反应器还可以进一步包括用于收集处理后的液体的储液器。在一个优选的实施方式中，上述储液器位于上述反应器的底部。
此外，本发明的另一个方面是喷嘴，该喷嘴将流体的大致圆柱形的液流转换为扁平液流。上述喷嘴优选包括用于将液流由圆柱形或圆锥形液流转换为进入上述平行的内部表面之间的内腔的扁平喷雾的内部结构(例如，扁平的圆盘形的板)。在一个特别优选的实施方式中，沿一方向流动的上述液体的圆柱形液流被转换为沿另一方向行进的扁平液流。
根据本发明的其他实施方式，用于处理(例如巴氏消毒、杀菌或减少微生物的数量)液体、例如液体食品的方法包括：准备具有优选在两个平行的表面之间的腔室的反应器；在上述腔室中形成真空，对上述两个平行的表面进行加热；以及将液体的扁平喷雾导入上述平行的表面之间的上述腔室。根据这些实施方式的示例性的多个方面，上述两个平行的壁被加热至实质上相同的温度，以便将通过上述内腔的液体均匀地加热。根据其他多个方面，进入上述喷嘴的液体与进入上述内腔的液体的压降优选在约105帕/秒～1010帕/秒之间变化。根据其他的多个方面，上述方法优选包括将上述液体分散为液滴(优选分散成直径不超过约0.3mm的液滴)，并且使上述液体处于约105帕/秒、或105帕/秒～1010帕/秒、或约1010帕/秒、或其以上的压力变化速率。根据其他的多个方面，上述液滴离开上述喷嘴的速度可以为约105米/秒以上，并且在上述液体离开上述喷嘴而分散至上述内腔时产生上述压降。通过使用上述喷嘴将上述液体分散，上述液体可在一定压力下保持于上述喷嘴的一侧(该压力是可测和可控的，优选通过使用泵)，并且在上述液体被分散至上述喷嘴的另一侧的内腔中时释放。上述反应器内的上述压力也可以进行调节，如果进行调节，可通过使用真空泵来调节上述压力。
根据本文所述的示例性装置和方法的多个方面，可以将上述液体产品暴露于额外加热。若如此，上述额外加热可以在分散上述液体产品时在上述反应器的腔或室内进行，并且通过利用过热的蒸汽或其他任何合适的加热方法或介质(其他选择包括超声频、红外光和热空气)来完成。如果使用蒸汽或其他介质，该蒸汽或其他介质可以通过单独的端口被导入上述室内，并且其传送方向与上述液体产品相同或相反，或者是任意方向。此外，加热上述液体产品的速率优选不超过1100℃/秒，但是只要能充分杀死所需数量的微生物以及不将上述液体产品加热至严重影响其质的属性的温度，就可以使用任意的加热速率。
在其他实施方式中，上述内腔被保持于约48℃～82℃之间，优选约50℃～75℃之间，最优选约56℃～72℃。这些温度最好是低于液体HTST巴氏消毒所需的加热。在一些优选的实施方式中，上述液体进入上述喷嘴之前的温度比上述液体进入内腔时的温度低大约10℃～20℃。
本发明的一个实施方式还包括一个喷嘴，其用于将在第一方向上流动的高压圆柱形或圆锥形的液体液流转换为在第二方向上流动的液体的扁平液流。上述喷嘴包括：在第一末端的入口、锥形末端、它们之间的导管、和靠近上述锥形末端的内部结构，该内部结构通常为扁平、且包括开孔以用于将来自上述锥形末端的液体形成为扁平喷雾。上述第二方向可以与上述第一方向垂直。
本发明提供一种在感官或物理化学性质上没有显著改变的高效的、高成本效益的处理方法和装置。
附图简述
结合附图进一步描述本发明的示例性实施方式，附图中：
图1显示本发明的示例性实施方式中的用于处理液体的反应器；
图2显示图1中显示的反应器的一部分；
图3显示本发明的其他实施方式中的用于处理液体的喷嘴；及
图4示出本发明的其他实施方式中的处理液体的方法。
应理解，这些图不一定按比例绘制。例如，附图中某些要素的尺寸可以相对其它要素放大，有助于更好地理解本发明的这些说明性实施方式。
优选实施方式详述
下面提供的本发明内容的示例性实施方式的描述只是示例性的，且只用于举例说明；下面的描述无意于限制本文公开的发明的范围。
如下文更详细的描述，示例性的反应器和方法可被用于处理液体、例如食品，以高成本效益和有效的方式巴氏消毒、杀菌或减少液体中的微生物的数量。与相似的处理装置和方法相比，上述的反应器和方法具有相对较高的生产能力，这是因为以下描述的上述装置和方法被配置成高效地加热液体的扁平液流。通过将反应器的壁制得平坦且在它们之间形成内腔，与目前的通常大的、开口式容器的反应器相比，在一定的体积内能形成更多的内腔。此外，因为上述反应器的上述内表面优选实质上平行，并且欲进行处理的液体的扁平喷雾优选被导入上述内表面之间，所以来自上述内表面的热会更有效地加热上述液体。作为一个示例，如果现有的反应器具有房间尺寸的体积，在相同的空间内可以容纳许多基于本发明的多个方面的反应器，并且在相同的空间内在规定的期间能处理更多的液体。
本文中描述的反应器和方法可被用于处理各种液体，且特别适合用于处理食品、例如乳制品、非冷冻浓缩果汁等。本文中所用的“扁平液流”或“扁平喷雾”表示实质上为平面的喷雾。举例来说，上述喷雾在第一方向上可以是实质上的平面，并且上述喷雾在与上述第一方向垂直的方向上的角度可以为约20度以下、约10度以下、约5度以下或约2度以下。上述喷雾的厚度优选为约5mm～30mm。
图1显示根据本发明的示例性实施方式的反应器100。如图所示，该实施方式的壁、表面和内腔都为垂直取向。如图所示，反应器100包括两个被加热的平行表面102、104，加热源和喷嘴112。反应器100可以包括其他的壁(未图示)，以在该反应器内形成内腔110。上述内腔可以是气密性密闭的。反应器100还可以任选地包括用于收集液体的储液器116。反应器100可以另外包括一个或多个端口，用于将蒸汽或其他加热流体、例如空气导入内腔110内。任选地，反应器100还可以包括真空源114，该真空源114优选为真空泵。
在反应器100的操作过程中，经加压的液体通过喷嘴112被导至反应器100的进入口，例如接近或在反应器100的顶部，上述液体以扁平喷雾的方式向下喷射，且喷射在壁102、104的各内表面106、108之间。当上述液体在进入口110A进入内腔110时，上述液体经受压力和/或温度的迅速变化。上述液体优选通过来自表面106、108的辐射热进行加热。向内腔110内供给液体的扁平喷雾可实现上述液体的快速加热，这样可以减少或消除对于为加热上述液体而添加的任何额外的加热流体、例如空气或蒸汽的需求。因为需要较少的或不需要额外的流体来加热上述处理的液体，与使用蒸汽的其他系统相比，需要较少的资金投入来处理上述液体，这是因为，如果使用蒸汽进行加热，较少的水需要从上述处理的液体中除去。
虽然没有显示，但具备反应器100的系统可以包括额外的任选的加热源，例如蒸汽发生器、热空气源、红外辐射或任何其他合适的加热方法。包括额外的加热源和冷却室的示例性系统在美国专利第7708941号中揭示，该专利的内容在其内容与本发明的揭示不冲突的范围内通过引用纳入本文中。
再次参考图1，各壁102、104分别具有内表面106、108。内表面106、108之间的内腔110限定了反应器100中内腔的至少一部分。被加热的壁和/或未被加热的壁可限定内腔110的任何剩余部分。这些壁可通过使用任何合适的技术、例如焊接而联接在一起，或者这些壁可以整体地形成。作为一例，壁102、104的尺寸可以为1200mm×1200mm，且这些壁之间的间距可以为约60mm。壁102、104可以由任何合适的材料、例如不锈钢形成，且在它们之间具有任何合适的尺寸或空间。
在上述说明的例子中，壁102和壁104是垂直的，欲处理的液体从壁102、104之间的进入口向下朝着反应器100的底部行进，并被收集在储液器116中。因为上述液体优选在实质上垂直的方向上行进，所以上述液体倾向于保持在上述内腔的中央且被均匀地加热。
在另一个未显示的实施方式中，上述的壁可以不平行，而是呈倒置的“V”形，这些壁在顶部最接近，且在顶部导入扁平的液体喷雾。或者，这些壁可以形成“V”形，它们在顶部相距最远，且在顶部导入扁平的液体喷雾。
通过采用不同的技术，可以将壁102、104的内表面106、108加热至相同或不同的温度。例如，可以使用一个或多个加热元件来加热壁102、104，该加热元件为例如加热元件150，其可以是包围壁的一个或多个外部或内部的加热套(例如，蒸汽或其他加热流体套管)。或者，可以使用电热来加热壁102、104，或使经加热的流体通过这些壁的内部。根据本发明的示例性实施方式，壁102、104被加热至约150°F～200°F的温度，但这些壁可以被加热至任何合适的温度。
尽管反应器100显示为具有两个平行的、垂直的壁，但根据本发明的反应器可以具有两个以上的壁和多个内腔，在每两个壁表面之间具有一个内腔。由两个壁表面限定的各内腔可具有一个或多个位于上述腔的进入口处的喷嘴，由此，自上述一个或多个喷嘴离开的扁平液流实质上被喷射至上述内腔的中央，自各壁表面的距离相等。
喷嘴112位于内腔110的进入口处。喷嘴112将进入的沿第一方向流动的液体液流(例如圆柱形或圆锥形的液流)转换为沿第二方向流动的扁平液流。在显示的例子中，上述第二方向与上述第一方向垂直。图3更详细地显示了示例性的喷嘴112。
喷嘴112包括位于第一末端304的入口302，位于导管308的末端的锥形末端306，该导管308在第一末端302和锥形末端306之间。入口302和导管308的直径可以为约1～3mm之间。喷嘴112还包括内部结构310，该内部结构310接受来自导管308或锥形末端306(例如呈圆柱形或锥形模式)并将该液体转换为如图2所示的扁平喷雾模式，其在内部结构310的末端312离开。自上述喷嘴离开的上述扁平喷雾的厚度可以不超过5mm、不超过10mm、不超过20mm、或不超过30mm。
内部结构310可以包括例如扁平板，该扁平板可以为圆盘形。内部结构310包括远离末端312的前缘318。根据这些实施方式的示例性的多个方面，自上述前缘到后缘的压力变化至少为约105帕/秒～1010帕/秒。自喷嘴112离开的液体的量可以为例如约500升/小时～1000升/小时，或者更多。喷嘴112可以由任何合适的材料、例如食品级不锈钢形成。
喷嘴112可以通过使用任何合适的技术连接在一个或多个壁102、104上。举例来说，喷嘴112可以包括垫圈314、卡盘316、和紧固机构，例如用于将喷嘴112紧固在壁104上的螺钉318。喷嘴112可以被紧固，由此，如图1～2所示，来自喷嘴112的喷雾被置于壁102的表面106和壁104的表面108之间。
根据本发明的示例性实施方式，喷嘴112以可形成具有通常直径不超过约0.3mm(但是，在优选的实施方式中一些液滴也可能会超过该直径)的条件进行设计。反应器中上述液滴的速度可以为约10米/秒以上，但该速度可以根据所需的操作参数而不同。
真空源114可以包括任何合适的真空泵。真空源或泵114可以配置为将内腔110的压力保持在任何合适的量，优选低于一个大气压至大约0.25帕。选择内腔110内的压力，使其保持于快速的单位时间压降，从而在液体离开喷嘴和进入内腔时杀死微生物。
使液体承受的压差率(pressure differential rate)可以在宽范围内变化。例如，上述压差率可以为约105帕/秒以上、或约109帕/秒以上、或在105帕/秒～1010帕/秒之间。为提供所需的压差，进入喷嘴112的液体可以是经加压的。
图4示出本发明的其他实施方式中的处理液体的方法400。方法400包括以下步骤：提供具有介于两个平行的壁之间的腔室的反应器(步骤402)；加热上述两个平行的壁中的每一个(步骤406)，以及将液体(例如液体食品)的扁平喷雾导入腔室(步骤408)。
虽未示出，但方法400还可以包括在上述内腔内形成真空，用化学活性气体、组分或物质(例如，一种或多种包含杀死细菌的氧、氯和氟中的一种或多种的化学活性气体)处理上述液体产品。
步骤402包括提供具有至少两个平行的壁的反应器的步骤。
该反应器可以是反应器100，如上所述，可以包括两个以上的平行的壁。
在步骤406中，对上述反应器的上述平行的壁进行加热。如上所述，上述壁可以通过例如使用一个或多个包围上述壁的一个或多个外部或内部的加热套进行加热，或者上述壁可以通过其他任何合适的方式、例如使热流体通过内部进行加热。
在步骤408中，上述液体的扁平喷雾被导入上述腔内。上述液体可以在约10℃～约100℃、或约50℃～约75℃下进入上述喷嘴，且上述液体产品可被分散成直径通常不超过约0.3mm的液滴(但是，在优选的实施方式中一些液滴也可能会超过该直径)。上述液体也可以在进入上述腔中之前，在上述喷嘴的第一末端被加压。压力变化的速率与来自壁的热相结合，足以杀死预选的微生物或将微生物的数量减少至预定的水平，该预定的水平通常是政府标准所要求的。使液体经受的压力变化速率可以在宽范围内变化，且优选的压力变化速率如上所述。上述液滴滴入上述腔内的优选速度也在上文中提及，并且可根据所需的操作参数而变化。
基于上述方法的步骤可按照任何适合于所需最终产品的顺序来进行。
上述液体被加热至不会导致其发生质变的温度，该温度对每种液体产品而言是特定的，且为本领域技术人员所知晓。
虽然没有显示，但方法400还可以包括将加热后的流体、例如空气或蒸汽添加到上述内腔中从而对被处理的液体进行进一步加热的额外的步骤。如果对被加热的壁采用额外的加热，可使用过热的水蒸汽或热空气来加热上述液体。如果附加或替代地对上述液体实施额外加热，则可使用任何合适的方法、例如红外光或超声频来加热上述液体。
处理后的液体和已被使用的任何蒸汽可被送至冷却室，在该冷却室内在本领域技术人员公知的冷凝器和真空泵的帮助下可除去所有过剩的水，且将上述液体产品冷却至所需的温度。
使用本发明可促进上述处理后的液体产品的微生物稳定性，同时将上述液体产品的质量维持在其起始水平或接近起始水平。这对于液体产品、例如牛奶、果汁(例如重组的果汁或NFC果汁)、花蜜和其他产品而言是重要的特征。
此外，在利用本发明的装置和方法处理后，该处理后的液体可以利用标准的巴氏消毒或杀菌方法进行二次处理。
以下是本发明的多个方面的要素的示例性组合。
1.一种用于减少液体中的病原体的数量的反应器，该反应器包括：
(a)内腔；
(b)所述内腔的进入口；
(c)两个间以间隔的壁，各壁上具有内表面，以及在所述内表面之间的空间，所述空间限定所述内腔的一部分或全部；
(d)对所述壁的各内表面进行加热的一个或多个加热元件；以及
(e)位于进入口的喷嘴，所述喷嘴具有供液体食品进入的入口和朝所述内腔开放的出口，所述液体食品通过该出口进入所述腔内，所述喷嘴将所述液体的扁平液流喷射至所述内腔中。
2.如例1所述的反应器，其中，所述壁的所述内表面是平行的。
3.如例2所述的反应器，其中，所述壁的所述平行的内表面为垂直取向。
4.如例1～3所述的反应器，其中，所述喷嘴位于各壁的所述内表面的中央。
5.如例1～4中任一项所述的反应器，其中，所述进入口位于所述反应器的顶部，并且所述扁平喷雾朝向下方。
6.如例1～4中任一项所述的反应器，其中，所述内表面不是平行的。
7.如例6所述的反应器，其中，所述内表面为垂直取向。
8.如例7所述的反应器，其中，所述内表面在顶部比在底部靠的更近。
9.如例7所述的反应器，其中，所述内表面在底部比在顶部靠的更近。
10.如例1～9中任一项所述的反应器，其包括多个内表面，各内表面之间限定内腔，各内腔的进入口具有喷嘴。
11.如例10所述的反应器，其中，其具有多个喷嘴，且至少一个喷嘴位于各内腔的中央。
12.如例11所述的反应器，其中，各喷嘴位于反应器的顶部的进入口，且所述喷嘴将扁平喷雾向下喷射至所述内腔中。
13.如例11所述的反应器，其中，所述多个喷嘴中的至少一个位于各内腔的中央。
14.如例1～13中任一项所述的反应器，其还包括位于所述反应器的底部的储液器，用于收集所述液体。
15.如例1所述的反应器，其包括一个或多个端口，用于将蒸汽或热空气导入所述内腔中。
16.如例3所述的反应器，其包括一个或多个端口，用于将蒸汽或热空气导入所述内腔中。
17.如例10所述的反应器，其包括一个或多个端口，用于将蒸汽或热空气导入所述各内腔中。
18.如例1～17中任一项所述的反应器，其中，各内表面被加热至160°F～200°F之间。
19.如例1～18中任一项所述的反应器，其中，各内腔的温度在48℃～82℃之间。
20.如例1～18中任一项所述的反应器，其中，各内腔的温度在50℃～72℃之间。
21.如例1～18中任一项所述的反应器，其中，各内腔的温度低于所述液体的巴氏消毒温度。
22.如例1～21中任一项所述的反应器，其中，在所述液体在所述喷嘴中移动和进入所述内腔时，所述液体的压力变化速率为105～1010帕/秒。
23.如例1～21中任一项所述的反应器，其中，在所述液体在所述喷嘴中移动和进入所述内腔时，所述液体的压力变化速率为109帕/秒以上。
24.如例1～23中任一项所述的反应器，其中，所述液体喷雾是直径为0.3mm以下的液滴。
25.如例1～24中任一项所述的反应器，其中，所述液体喷雾的速度为103米/秒以上。
26.如例1～25中任一项所述的反应器，其中，所述液体在进入所述喷嘴之前被加热。
27.如例1～26中任一项所述的反应器，其中，离开所述喷嘴的液体产品的加热速率不超过1100℃/秒。
28.如例1～27所述的反应器，其中，所述喷嘴包括：腔室；与所述腔室流体连通的喷嘴，该喷嘴用于将液体的圆柱形或圆锥形液流形成为扁平喷雾；与所述腔室连通的真空控制单元；其中，所述真空控制单元和喷嘴在进入所述内腔的所述液体产品中制造压力变化。
29.如例1～28中任一项所述的反应器，其中，进入所述喷嘴的所述液体的温度比离开所述喷嘴的所述液体的温度低10℃～20℃。
30.如例1～29中任一项所述的反应器，其中，所述喷嘴连接在壁上，该壁的内表面用于限定所述内腔。
31.如例1～30中任一项所述的反应器，其中，所述喷嘴包括：入口；中心部分；和以与所述入口成45°～90°角度的方式偏置的出口。
32.如例30～31所述的反应器，其中，所述喷嘴包括内部结构，该内部结构包含将液体的大致为圆柱形的液流转换为扁平喷雾的扁平板。
33.一种用于反应器中的喷嘴，该反应器用于液体杀菌，所述喷嘴包括：入口；内部结构，该内部结构包含将圆柱形液流转换为扁平喷雾的扁平板；以与所述入口成一定角度的方式偏置而形成的出口。
34.如例33所述的喷嘴，其中，所述扁平板为圆盘形。
35.一种用于对液体食品进行杀菌的方法，该方法包括如下步骤：
(a)提供具有介于两个平行的壁之间的腔室的反应器；
(b)在所述腔室内形成真空；
(c)加热所述两个平行的壁中的每一个；以及
(d)将所述液体的扁平喷雾导入所述腔室内。
36.如例35所述的方法，其中，所述两个平行的壁中每一个都被加热至相同的温度。
37.如例35所述的方法，其中，所述真空是.25帕。
38.如例35所述的方法，其中，所述液体食品在被释放至所述腔室内之前被加压。
39.如例35所述的方法，其中，所述喷雾呈液滴状。
40.如例35所述的方法，其中，所述液体食品在被导入所述腔室内之前，由圆柱形或圆锥形液流被转换为扁平喷雾。
41.一种液体产品处理方法，其中，在所述液体的压力变化速率足以将预选的微生物的水平减少至预定的水平时，所述液体产品以扁平喷雾被分散到反应器的腔室中。
42.如例35所述的方法，其中，所述液体产品中的压力变化速率约为105帕/秒以上。
43.如例39中所述的方法，其中，所述液滴的速度约为10米/秒以上。
44.如例35所述的方法，该方法还包括使用多个垂直的经加热的壁来加热所述液体的步骤。
45.如例35所述的方法，其中，所述加热步骤在低于环境压力的压力下实施。
46.如例35所述的方法，该方法还包括向所述液体产品中添加经加热的流体的步骤。
47.如例35所述的方法，其中，所述液体产品的加热速率不超过1100℃/秒。
48.一种用于实施液体产品压力处理方法的装置，该装置包括：腔室；与所述腔室流体连通的喷嘴，所述喷嘴用于将液体的圆柱形或圆锥形液流形成为扁平喷雾；与所述腔室连通的真空控制单元，其中，所述真空控制单元和喷嘴使进入所述腔室的液体产品产生105帕/秒以上的压力变化；以及两个以上的经加热的壁，用于在所述液体进入所述腔室时加热所述液体。
49.如例48所述的装置，其还包括冷却室。
50.如例49所述的装置，其中，所述壁包含不锈钢。
51.如例50所述的装置，其中，所述喷嘴由不锈钢组成。
52.如例1所述的反应器，其中，所述喷嘴具有在1mm～3mm之间的出口直径。
53.如例28所述的方法，其还包括使用杀死细菌的化学活性气体、组分或物质来处理所述液体产品的步骤。
54.如例53所述的方法，其中，所述一种或多种化学活性气体包括氧、氯和氟中的一种或多种。
55.如例1～30中任一项所述的反应器，其中，所述液体选自下组：(a)食品；(b)医药；和(c)疫苗。
56.如例1～30或55中任一项所述的反应器，其中，所述病原体选自下组中的一种或多种：
(a)一种或多种细菌或其他微生物；
(b)一种或多种病毒；以及
(c)一种或多种真菌。
57.如例35～47中任一项所述的方法，其中，所述液体选自下组：(a)食品；(b)医药；和(c)疫苗。
58.如例35～47或57中任一项所述的方法，其中，所述病原体选自下组中的一种或多种：
(a)一种或多种细菌或其他微生物；
(b)一种或多种病毒；以及
(c)一种或多种真菌。
通过引用多个示例性实施方式和实施例，在上文描述了本发明。应理解，本文所示和所述的具体实施方式用于说明本发明的示例性实施方式，并不意在限制本发明的范围。应认识到，可对本文所述的实施方式做出变化和修改而不偏离本发明的范围。这些和其它变化和修改都意在包括在要求保护的发明及其法律等同方案的范围之内。

Claims (15)

1.一种用于减少液体中的病原体的数量的反应器，该反应器包括：
(a)内腔；
(b)所述内腔的进入口；
(c)两个间以间隔的壁，其中，所述间以间隔的壁中的各壁具有内表面，以及在所述内表面之间的空间，所述空间限定所述内腔的一部分或全部；
(d)对所述间以间隔的壁的各内表面进行加热的一个或多个加热元件；以及
(e)喷嘴，该喷嘴具有供液体食品进入的在第一末端的入口，以及朝所述内腔开放的出口，所述液体食品通过该出口进入所述内腔内，所述喷嘴将所述液体的扁平液流喷射至所述内腔中，其中，液体的圆柱形或圆锥形液流进入该入口，所述喷嘴还包括中心部分和出口，该出口以与所述入口成45°～90°角度的方式偏置，并且液体的扁平液流通过该出口离开。
2.如权利要求1所述的反应器，其特征在于，所述喷嘴位于所述两个间以间隔的壁的所述内表面之间的中央。
3.如权利要求1所述的反应器，其特征在于，所述喷嘴将所述扁平喷雾向下喷射在所述内表面之间。
4.如权利要求1所述的反应器，其特征在于，所述内表面中的每一个内表面都具有接近所述进入口的第一位置和与所述第一位置相对的第二位置，并且所述内表面在所述第一位置比在所述第二位置靠的更近。
5.如权利要求1所述的反应器，其特征在于，所述内表面中的每一个内表面都具有接近所述进入口的第一位置和与所述第一位置相对的第二位置，并且所述内表面在所述第二位置比在所述第一位置靠的更近。
6.如权利要求1或4～5中任一项所述的反应器，其特征在于，所述反应器包括至少四个以上的内表面，在每相邻的一对内表面之间限定内腔，并且各个喷嘴向所述内腔中的一个相应内腔内喷射扁平液流。
7.如权利要求6所述的反应器，其特征在于，各喷嘴位于所述内腔中的一个内腔的进入口，且将扁平喷雾向下喷射至所述内腔中。
8.如权利要求1或4～5中任一项所述的反应器，其特征在于，还包括位于所述反应器的底部的储液器，用于收集所述液体。
9.如权利要求1或4～5中任一项所述的反应器，其特征在于，各内表面被加热至160°F～200°F之间。
10.如权利要求1或4～5中任一项所述的反应器，其特征在于，所述内腔的温度在48℃～82℃之间。
11.如权利要求1或4～5中任一项所述的反应器，其特征在于，在所述液体在所述喷嘴中移动和进入所述内腔时，所述液体的压力变化速率为109帕/秒以上。
12.如权利要求1或4～5中任一项所述的反应器，其特征在于，所述液体在进入所述喷嘴之前被加热。
13.如权利要求1或4～5中任一项所述的反应器，其特征在于，各喷嘴包括：入口；介于所述入口和出口之间的扁平板，该扁平板用于将进入所述入口的液体的圆柱形或圆锥形液流转换为离开所述出口的液体的扁平液流。
14.如权利要求1或4～5中任一项所述的反应器，其特征在于，进入所述喷嘴的所述液体的温度比所述液体在所述内腔中被加热的最高温度低10℃～20℃。
15.如权利要求1所述的反应器，其特征在于，所述一个或多个加热元件在所述腔的外部。
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