CN111405849B - 巴氏灭菌装置和用于操作巴氏灭菌装置的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于操作巴氏灭菌装置的方法和用于在密封的容器中巴氏灭菌食品的巴氏灭菌装置。所述巴氏灭菌装置包括处理区域，其配置成用于利用至少一个加热区温度处理容器中的食品；传送系统，其用于将填充有食品的密封的容器传送通过处理区域；和冲洗设备，其配置成用于将温度受控的加工液体分配到至少一个加热区中。所述巴氏灭菌装置进一步包括至少一个进料装置，其配置成用于将用于容器处理的至少一种处理化学品以气态或雾化态引入处理区域中。

Description

巴氏灭菌装置和用于操作巴氏灭菌装置的方法
食品的巴氏灭菌法常常用在食品生产工业中来延长食品的储存期限。一种广泛使用的巴氏灭菌法是加热食品直到高温一定时间段。在巴氏灭菌法之前通常将食品填充到容器中，并且密封所述容器。填充有食品的密封的容器然后经受用于巴氏灭菌的温度处理。典型地，这通过在处理区域中用温度受控的加工液体处理容器来完成，例如通过在处理区域的各种加热和冷却区中，将这样的温度受控的含水加工液体分配或喷涂到容器上进行。
加工液体或加工水常常连续地重新用于加热和冷却容器，以便使新鲜水的需要最小化和提供更好的巴氏灭菌装置的能量效率。在这样的连续重新使用加工液体期间，不能阻止颗粒和可溶性污染物插入加工液体中。这包括在加工液体中持续带入并生长的微生物群落。为了将加工液体保持为可使用和出于稳定化的目的，已知的是将化学品插入加工液体中。这样的化学品可以例如包括用于将微生物群落保持得低的生物杀灭剂，或可用于防止加工液体变浑浊的表面活性剂或其他化学品。其他化学品用于例如控制水硬度或加工液体的pH值。
另外，还已知的是使用化学品来在巴氏灭菌装置的处理区域中处理容器本身。这样的化学品可以例如包括清洁剂或生物杀灭剂。其他化学品可以用于在用加工液体处理期间阻止容器外部的锈蚀或变色。如已知的，金属表面、尤其是例如铝表面当长时间暴露于热的含水液体时，表现出明显的变色或生锈的倾向。虽然这样的变色原则上不削弱容器的功能性，但是消费者往往不愿意购买这样的变色产品，因为该产品被认为外观上不吸引人和低品质。由于许多用于储存食品的容器包含金属表面、例如具有金属材料制成的螺帽的铝罐或瓶，因此这样的变色可导致大量的产品具有有限的或甚至没有商业可用性。
如今，也将用于处理容器本身的化学品插入到加工液体中，并且借助于加工液体输送到巴氏灭菌器的处理区域中。在处理区域内，这样的化学品可以蒸发，例如归因于处理区域内的高温或借助于其他化学品如用于将较弱的处理酸从加工液体中逐出的强酸。
然而，使用加工液体将用于容器处理的处理化学品输送到巴氏灭菌装置的处理区域中引起与加工液体本身的化学组成相关的问题，因为这样的处理化学品可干扰加工液体中的其他化学化合物。此外，将大数目和大量的化学品插入巴氏灭菌装置的加工液体中也引起与巴氏灭菌装置的部件或与巴氏灭菌装置中被温度处理的容器相关的问题，因为巴氏灭菌装置的部件以及容器二者可由于暴露于含有大量化学品的加工液体而受到损害。作为整体考虑，利用如今应用的方法来管理和处置巴氏灭菌装置中的化学品是困难的。
本发明的目标是提供一种改进的用于操作巴氏灭菌装置的方法，其提供更有效的巴氏灭菌装置中的化学品管理，以及提供相应的巴氏灭菌装置。
该目标通过一种用于操作巴氏灭菌装置的方法来实现。
所述操作巴氏灭菌装置的方法包括第一操作条件。
在所述第一操作条件中，将填充有食品的密封容器传送通过包含至少一个加热区的处理区域。
在所述第一操作条件中，通过将温度受控的加工液体分配到所述容器上而在至少一个加热区中加热和巴氏灭菌所述食品。
在所述第一操作条件中，将至少大部分的来自所述处理区域的加工液体在闭环回路中返回至所述处理区域，以重新使用。
所述方法进一步包括，基于需要，将至少一种用于容器处理的处理化学品在所述巴氏灭菌装置的任何操作条件下借助于进料装置以气态或雾化态引入所述处理区域中。
通过这些措施，可以将用于容器处理的所述至少一种处理化学品直接转移至其应用位置，而无需借助于加工液体来输送它。因此，可以减少加工液体中化学品的数目和量，这继而提供加工液体本身的化学组成的更好地管理。特别是，可以避免处理化学品对加工液体中的其他化学品的任何不期望的干扰。
此外，更好地保护了所述容器以及巴氏灭菌装置本身的部件、尤其是处理区域中的部件，因为可以阻止与含有大数目和大量化学品的加工液体的长期接触。结果，可以阻止对于部件的损害，并且可以至少延长在对于巴氏灭菌装置部件的清洁或维护作业之间的时间段。
另外，用于容器处理的处理化学品的总量与现有技术相比可以降低，因为处理化学品不需要以超过实际需要量的量来插入加工液体中。当根据现有技术借助于加工液体输送到处理区域中时，过量的处理化学品是必要的，因为在任何给定的时间仅一部分的加工液体在处理区域中。通过借助于进料装置将至少一种处理化学品以气态或雾化态引入处理区域中，可以更好地控制所述至少一种处理化学品的量，并且可以根据实际需要来更精确地调节。以此方式，还可以更好地满足关于员工健康问题的建议或要求，例如最大可允许浓度(MAC)值或类似的建议或要求。
借助于所规定的措施，将至少一种处理化学品引入处理区域中也可以在没有将加工液体分配到处理区域的至少一个加热区中的巴氏灭菌装置的操作条件中进行。因此，在巴氏灭菌工厂的任何操作条件中都可以将处理化学品引入处理区域中。这例如可用于这样的操作条件，其中用于将容器输送通过处理区域和将加工液体分配到处理区域中的的输送设备已经停止，例如归因于故障。在这样的情况下，可能发生容器的不期望的变化，如金属表面的变色，这归因于容器在处理区域中的气氛中延长的停留。借助于所给出的措施，这样的不期望的改变可在巴氏灭菌工厂的任何操作条件中被阻止。可以将至少一种处理化学品在容器处理后溶解在处理区域中的加工液体中。
用于操作巴氏灭菌装置的方法的一种实施方案可以包括将至少一种处理化学品借助于载气流引入处理区域中。该措施提供一种将至少一种处理化学品引入处理区域中的便利方式。借助于载气，至少一种处理化学品可以以稀释形式分布在处理区域中。
在另一实施方案中，当将至少一种处理化学品在引入处理区域之前气化时，则这可以是方便的。借助于该措施，也可以将在标准温度和压力(STP)条件下是非气态的处理化学品以气化形式引入处理区域中。
所述方法的一种实施方案可以包括：将至少一种处理化学品在引入处理区域之前蒸发到载气中，和随后借助于载气引入处理区域中。该实施方案允许将尤其低量的处理化学品引入处理区域中。另外，可以以高精度控制引入处理区域中的处理化学品的量。
当气化借助于加热装置来进行或支持时，这也可以是方便的。以此方式，可以将更高量的处理化学品更快地引入处理区域中。
在所述方法的一种实施方案中，可以提供的是，气化借助于施加真空来进行或支持。借助于施加真空来进行或支持气化是一种用于气化处理化学品或支持处理化学品的气化的有效方式。通常，这种变形允许对引入处理区域中的处理化学品的量进行良好控制，其中可以将非常少的量气化和引入巴氏灭菌装置的处理区域中。另外，对于较高温度敏感的处理化学品可以以此方式来有效地气化，并且可以阻止这样的化学品分解。
另一实施方案可以包括：将至少一种处理化学品雾化到处理区域中，或将至少一种处理化学品在引入处理区域之前借助于雾化装置进行雾化。以此方式，可以将至少一种处理化学品以高能量效率引入处理区域中。
在一种优选的实施方案中，可以提供的是，引入处理区域中的至少一种处理化学品的量借助于至少一个计量装置来控制。这允许精确控制引入处理区域中的处理化学品的量。至少一个计量装置可以例如是体积类型的，其中处理化学品的计量可以例如通过处理化学品的流量控制，或通过计量用于引入处理区域中的处理化学品的绝对体积量来进行。
另一实施方案可以包括：在第二操作条件期间将至少一种处理化学品引入处理区域中，其中在所述第二操作条件中，容器的传送和温度受控的液体分配到容器上停止或已经停止。该实施方案特别可用于阻止在巴氏灭菌处理例如由于故障而停止的情况下，容器的不期望的变化，例如容器的变色或生锈。有利地，尽管将加工液体分配到处理区域中的容器上停止或已经停止，但是可以将至少一种处理化学品引入所述处理区域中。
在所述方法的一种实施方案中，将容器外部上包含金属材料的密封的容器在第一操作条件中传送通过处理区域。在一种更具体的实施方案中，可以将外部上包含铝的容器传送通过处理区域。
可以提供的另一实施方案是，引入处理区域中的至少一种处理化学品包含挥发性羧酸。
一种更具体的实施方案可以包括：引入处理区域中的至少一种处理化学品包含甲酸或乙酸。已经证明这些处理化学品对于阻止金属材料上、尤其是巴氏灭菌装置中的含铝容器上的变色或生锈是有效的。
所述方法的另一实施方案可以包括：至少在第一操作条件中，每个时间单位将一部分量的加工液体从闭环回路中连续地取出，并且借助于膜过滤装置和随后借助于离子交换装置和/或借助于吸附装置来净化，并且将经净化的加工液体返回到处理区域中。这样的程序对于保持加工液体没有颗粒(包括微生物)，以及从加工液体中除去可溶性化学品是特别有效的。以此方式，加工液体中的颗粒、微生物和可溶性化学品的量可以保持是低的，由此保护容器以及巴氏灭菌装置的部件。由于所述方法包括将处理化学品借助于进料装置以气态或雾化态引入处理区域中，因此除去可溶性化学品不干扰处理化学品的添加。在容器处理后所除去的可溶性化学品可以包括溶解在加工液体中的处理化学品，所述溶解可以尤其发生在具有相对低的加工液体温度的温度处理区中。有利地，在除去可溶性化学品之前除去颗粒保护了离子交换装置和/或吸附装置免于被颗粒污染。
本发明的目标还通过提供用于在密封的容器中巴氏灭菌食品的巴氏灭菌装置来解决。
巴氏灭菌装置包括处理区域，其配置成用于利用至少一个加热区温度处理容器；和传送系统，其用于将填充有食品的密封的容器传送通过处理区域。
巴氏灭菌装置进一步包括冲洗设备，其配置成用于将温度受控的加工液体分配到至少一个加热区中；和闭环回路，其配置成用于将来自处理区域的加工液体返回到所述处理区域中，以重新使用。
另外，巴氏灭菌装置包括至少一个进料装置，其配置成用于将用于容器处理的至少一种处理化学品以气态或雾化态引入处理区域中。
借助于这些特征，可以在任何操作条件中基于需要将用于容器处理的处理化学品引入处理区域中。可以将用于容器处理的处理化学品直接转移至它们的应用位置，而无需借助于加工液体来输送。
这允许在巴氏灭菌装置的操作期间更好地保护所述容器，以及更好地保护巴氏灭菌装置本身的部件，因为在巴氏灭菌装置的操作期间可以阻止与含有大数目和大量化学品的加工液体长期接触。
借助于进料装置将至少一种处理化学品以气态或雾化态引入处理区域的可能性还使得能够更好地控制所引入的至少一种处理化学品的量，和根据实际需要来更精确地调节。以此方式，还可以更好地满足关于员工健康问题的建议或要求，例如最大可允许浓度(MAC)值或类似的建议或要求。
巴氏灭菌装置的一种实施方案可以包括：进料装置包括用于产生载气流的设备，和进料装置配置成用于借助于载气流将至少一种处理化学品输送入处理区域中。借助于该特征，可以借助于载气流将处理化学品引入处理区域中。
巴氏灭菌装置的另一实施方案可以包括：进料装置配置成用于将载气引导通过含有至少一种处理化学品的蒸发空间，和随后进入处理区域中。含有至少一种化学品的蒸发空间可以例如是包含用于支持至少一种处理化学品蒸发的设备的蒸发器，或简单地是含有至少一种处理化学品的储器。以此方式，可以将至少一种处理化学品在引入处理区域之前蒸发到载气中，和随后可以借助于载气来引入处理区域中。
在又另一实施方案中可以提供的是，进料装置包括加热装置，其配置成用于气化至少一种处理化学品或用于支持处理化学品的气化。借助于这些特征，可以将至少一种处理化学品气化和直接以气态形式引入处理区域中，或至少一种处理化学品蒸发到例如载气中可以通过使用加热装置来支持。
巴氏灭菌装置的进一步的实施方案可以包括：进料装置包括真空装置，其配置成用于气化至少一种处理化学品或支持至少一种处理化学品的气化。该特征允许通过施加真空来进行至少一种处理化学品的气化或支持气化。特别是，对于较高温度敏感的处理化学品可以以此方式来有效地气化，并且可以阻止这样的化学品的分解。
如果进料装置包括至少一个配置成用于将至少一种处理化学品雾化到处理区域中的雾化设备，则这也是有利的。这样的雾化设备可以例如是布置在处理区域处或处理区域中的雾化喷嘴。借助于这样的雾化设备，可以将处理化学品直接雾化到巴氏灭菌装置的处理区域中。
巴氏灭菌装置的一种变形可以包括：进料装置包括雾化装置，其配置成用于在引入处理区域之前雾化至少一种处理化学品。这样的雾化装置可以例如是振动或旋转类型的，或超声雾化器。
巴氏灭菌装置的一种优选的实施方案可以包括：进料装置包括至少一个计量装置，其配置成用于控制引入处理区域中的处理化学品的量。该特征允许精确控制引入处理区域中的处理化学品的量。至少一个计量装置可以例如是体积类型的，其中处理化学品的计量可以例如通过处理化学品的流量控制，或通过计量用于引入处理区域中的处理化学品的绝对体积量来进行。计量装置可以配置成用于计量液体处理化学品或气态的、已经分别气化的处理化学品。当计量装置配置成用于计量气态处理化学品时，计量装置可以例如是质量流量控制器。
在另一实施方案中可以提供的是，进料装置包括布置在处理区域的不同的温度处理区中的进料口。借助于这些特征，可以基于需要将至少一种处理化学品引入不同的温度处理区，例如加热区、巴氏灭菌区和冷却区。
此外，可以有利地是，至少一个关闭装置与进料口相连，或与一组进料口相连。借助于这些特征，可以基于需要将至少一种处理化学品引入巴氏灭菌装置的特定区域中。可以例如将处理化学品引入具有包含金属材料的容器变色的高度可能性的区域，而巴氏灭菌的其他温度处理区可以不进料有相应的处理化学品。
在巴氏灭菌装置的另一实施方案中可以提供的是，巴氏灭菌装置包括至少一个移出设备，其配置成用于每个时间单位从闭环回路中移出一部分量的加工液体；和净化装置，其包含膜过滤装置和在所述膜过滤装置下游的离子交换装置和/或吸附装置，该净化装置配置成用于清洁所移出部分量的加工液体；和至少一种返回设备，其配置成用于将经净化的加工液体返回到处理区域中。在巴氏灭菌装置的正常操作期间，可以将一部分量的加工液体从闭环回路中连续地取出，并且借助于膜过滤装置和随后借助于离子交换装置和/或借助于吸附装置来净化，并且可以将经净化的加工液体返回到处理区域中。
为了提供更好的理解，在以下参考附图来更详细地描述本发明。
这些附图是高度简化的示意图，它们示出了以下：
图1是巴氏灭菌装置的一种示例性实施方案；
图2是进料装置的一种示例性实施方案，该进料装置配置成用于将至少一种处理化学品以气态引入巴氏灭菌装置的处理中；
图3是进料装置的另一示例性实施方案，该进料装置配置成用于将至少一种处理化学品以气态引入巴氏灭菌装置的处理中；
图4是进料装置的另一示例性实施方案，该进料装置配置成用于将至少一种处理化学品以气态引入巴氏灭菌装置的处理中；
图5是进料装置的另一示例性实施方案，该进料装置包括雾化设备；
图6是进料装置的另一示例性实施方案，该进料装置包括雾化设备。
引言，应当指出，不同的实施方案中所述的相同零件通过相同的附图标记和相同的部件名称来表示，并且在整个说明书中所作出的公开内容可以在含义方面转换至带有相同附图标记或相同部件名称的相同零件。此外，为了说明目的而选择的位置如顶部、底部、侧面等涉及具体被描述的图，并且当描述另一位置时，可以在含义方面转换至新的位置。
图1示意性地显示了一种用于巴氏灭菌密封的容器2中的食品的巴氏灭菌装置1的示例性实施方案。巴氏灭菌装置1配置成所谓的隧道巴氏灭菌器，并且包括处理区域3，该处理区域3配置成用于利用至少一个加热区4来温度处理容器。在图1中作为实例显示的巴氏灭菌装置1的处理区域3包括用于进一步加热食品的第二加热区5，用于巴氏灭菌容器2中的食品的两个加热区6、7，以及用于冷却食品的两个冷却区8、9。取决于需要或目的，巴氏灭菌装置1当然可以包括与图1中所示的示例性实施方案相比更多或更少的区域3、4、5、6、7、8、9。同样可以在处理区域3中提供另外的处理区。例如，可以将用于干燥容器2外侧的区域提供在最后的冷却区9之后。为了清楚起见，没有描述巴氏灭菌装置这样的可替代的设计。本领域技术人员将理解，本发明分别暗示这样的可替代的巴氏灭菌装置或处理区域的设计。
图1中所示的巴氏灭菌装置1的实例包括传送系统10，其用于将填充有食品的密封的容器2在输送方向11上传送通过处理区域3。传送系统可以例如包括能透过液体和气体的传送带。巴氏灭菌装置1进一步包括冲洗设备12，其配置成用于将温度受控的加工液体分配到处理区域3的温度处理区4、5、6、7、8、9中。冲洗设备12可以例如是本领域已知的喷洒器或喷淋装置，其配置成用于将各自温度受控的加工液体分配到容器2上。
在图1中所示的示例性巴氏灭菌装置1的第一或正常操作条件中，将填充有食品的密封的容器2传送通过包括加热区4、5、6、7和冷却区8、9的处理区域3。在图1中所示的实例中，通过将温度受控的加工液体分配到容器2上而在两个加热区6、7中加热和巴氏灭菌食品。出于巴氏灭菌食品的目的，将加热区6、7中分配到容器2上的加工液体的温度选择为对于巴氏灭菌法来说是足够高的。这些加热区6、7也可以称作巴氏灭菌区6、7。在图1中所示的巴氏灭菌装置1的示例性实施方案中，在加热区6、7中进行巴氏灭菌之前，将容器2中的食品以受控方式在加热区4、5中加热。典型地，分配到这些预热区4、5中的加工液体的温度将从加热区4到加热区5增加。在已经在加热区4、5、6、7中进行温度处理后，然后通过分配具有对于在冷却区8、9中冷却容器2来说足够低的温度的加工液体来将容器2中的食品以受控方式冷却。
在已经穿过各自的温度处理区4、5、6、7、8、9之后，可以在处理区4、5、6、7、8、9的底部区域13中收集加工液体，其中将来自处理区域3的加工液体的至少大部分返回至处理区域3以重新使用。为此目的，巴氏灭菌装置1包括闭环回路14，其配置成用于将来自处理区域3的加工液体返回至处理区域3中以重新使用。对于重新使用加工液体来说，巴氏灭菌装置1可以包括回收管线54，其布置成用于将在温度处理区4、5、8、9的底部区域13中收集的加工液体直接输送回不同的温度处理区4、5、8、9，如从图1中所示的巴氏灭菌装置1的实例可以看出的。在第一操作条件中，可以例如将来自最后的冷却区9的底部区域13的加工液体的至少一部分转移到第一加热区4，反之亦然。这样的加工液体的回收对于图1中所示例的巴氏灭菌装置1是特别有意义的，因为加工液体的温度在加热区4、5中加热容器2时下降，并且在冷却区8、9中冷却容器2时升高。循环装置15如循环泵可以用于在闭环回路14中传送加工液体，如图1中所示。
可以将在底部区域13处收集的具有相对高的温度水平的加工液体的部分转移到例如巴氏灭菌装置1的热收集槽16。可以将在底部区域13处收集的具有相对低的温度水平的加工液体的部分转移到冷收集槽17。在热和冷收集槽16、17中的加工液体可以用于设定或调节要进料入单个温度处理区4、5、6、7、8、9的加工液体的各自的温度。为此目的，在输入侧的每个循环装置15可以经由计量阀18与热和冷收集槽16、17相连，如根据图1的实施方案中所示。以此方式，可以将来自热收集槽16和冷收集槽17的加工液体用于闭环回路14中，以用于通过以受控方式加入某些量的来自热和冷收集槽16、17的加工液体来进行要进料入巴氏灭菌装置1的单独的各自温度处理区4、5、6、7、8、9中之一的加工液体流的温度调节。
为了加热巴氏灭菌装置1中的加工液体，可以提供加热设备19以冷却加工液体，可以提供冷却设备20。加热设备19和冷却设备20可以都例如是热交换器，其中热交换器19、20的主侧可以分别与加热装置(未示出)和冷却装置(未示出)连接。水蒸汽发生器可以例如用作加热装置，空气或水冷却的冷却塔可以用作冷却装置。可替代地或另外，可以有利地使用热泵作为加热和冷却装置。
如图1中所示，巴氏灭菌装置1包括至少一个进料装置21，其配置成用于将用于容器处理的至少一种处理化学品以气态或雾化态引入处理区域3中。借助于进料装置21，用于容器处理的至少一种处理化学品可以以气态或雾化态引入处理区域3中。处理化学品到处理区域3中的引入可以基于需要并且在巴氏灭菌装置1的任何操作条件中进行，因为所述引入独立于是否将加工液体分配到处理区域3(分别是温度处理区4、5、6、7、8、9)中。
进料装置21可以例如包括含有处理化学品的储器22。处理化学品在标准温度和压力(STP)条件下可以是气体。在这样的情况下，可以将气态处理化学品直接从相应的储器22引入处理区域3中，例如以纯形式或稀释在载气中。然而在许多情况下，合适的处理化学品在STP条件下不是气态，因此进料装置21可以包括用于气化或雾化这样的处理化学品的设备。以下将参考附图来描述包含这样的用于气化或雾化处理化学品的设备的进料装置21的一些实施方案。
无论如何，进料装置21可以包括布置在处理区域3的不同温度处理区4、5、6、7、8、9处或处理区域3的不同温度处理区4、5、6、7、8、9中的进料口23，和进料管线24，其用于将至少一种处理化学品供给到进料口23，以将至少一种处理化学品引入处理区域3(分别为温度处理区4、5、6、7、8、9)。此外，至少一个关闭装置25可以与进料口23、或与一组进料口23相连，以使得例如可以将至少一种处理化学品仅引入巴氏灭菌装置1的特定温度处理区4、5、6、7、8、9中。图1中所示的关闭装置25可以例如是开/关阀或计量阀。
在图1中所示的实例中，进料口23布置在所有的温度处理区4、5、6、7、8、9中或所有的温度处理区4、5、6、7、8、9处，以使得整个处理区域3可以供给有一种或多种处理化学品。在可替代的实施方案中，进料口23可以仅布置在特定温度处理区4、5、6、7、8、9中或特定温度处理区4、5、6、7、8、9处。进料口23可以例如布置在可透过的传送带10下方的处理区域3中，以用于将气态或雾化处理的化学品引入容器2下面的区域中。进料口23的其他布置也是可以的，例如允许将至少一种处理化学品从多个侧面施加到容器2上的布置。
图2更详细地显示了用于将至少一种处理化学品以气态引入处理区域3中的进料装置21的一种实施方案的示意图。图2中使用相同的附图标记和部件名称来表示与以上关于图1所述的那些相同的零件。为了避免不必要的重复，可以参考以上给出的图1的更详细的描述。如从图2中可见，进料装置21可以包括用于产生载气流的设备26。在图2中所示的示例性实施方案中，进料装置21配置成用于借助于载气流将至少一种处理化学品送入处理区域3中。
用于产生载气流的设备26可以例如是压力容器27，其填充有载气并且装备有节流阀28。压力容器内的载气可以是空气或惰性气体如氮气或氩气。可替代地，可以使用小尺寸的驱动风扇29或任何其他的空气流产生设备来产生所述载气流，如图2中的虚线所示。利用图2中所示的进料装置21的示例性实施方案的特征，可以借助于载气流将至少一种处理化学品引入处理区域3中。
在至少一种处理化学品在STP条件下不是气态的情况下，可以将至少一种处理化学品在引入处理区域3之前气化。例如可以将至少一种处理化学品在引入处理区域3之前蒸发到载气中，和随后可以借助于载气引入处理区域3中。图2中所示的进料装置21的实施方案配置成用于将载气引导通过含有至少一种处理化学品的蒸发空间30，和随后进入处理区域3中。
为此目的，可以例如借助于液体泵32将至少一种处理化学品从储器22泵送入蒸发器31的蒸发空间30中。进料装置21可以配置成将载气引导通过液体处理化学品，以使得蒸发器31在这种情况下配置为直流蒸发器。可替代地，进料装置21可以配置成将载气引导通过液体处理化学品上方的气体空间，以使得蒸发器31配置为表面蒸发器。如图2中所示，进料装置21可以包括加热装置33以支持至少一种化学品蒸发到载气中。
在图2中的虚线所示的一种可替代的实施方案中，进料装置21可以配置成用于将载气引导直接通过储器22的含有处理化学品的蒸发空间30。在这样的情况下，储器21配置为蒸发器31本身。以任一方式，可以将载气引导通过蒸发空间30，其中将至少一种处理化学品蒸发到载气中，并且然后将被处理化学品饱和的载气经由进料管线24和进料口23引入处理区域3中。
利用图2中所示的进料装置21的示例性实施方案，引入处理区域3中的处理化学品的量原则上可以通过接合液体泵32和/或接合载气流一定时间段来手动或自动控制。优选地，引入处理区域3中的处理化学品的量或数量通过至少一个计量装置34来自动控制。图2中的实例所示的进料装置21包括至少一个计量装置34，其配置成用于控制引入处理区域3中的处理化学品的量。
在图2中所示的示例性实施方案中，至少一个计量装置34可以是例如质量或体积气体流量控制器35。在这种情况下，在送过蒸发空间30后的载气流中处理化学品的浓度原则上可以通过合适的测量装置来测量，或可以通过使用通过蒸发器31的载气的已知通过速率和已知温度来事先计算。借助于这样的气体流量控制器35，然后可以因此借助于引入处理区域3中的载气的量来控制引入处理区域3中的处理化学品的量或数量。
图3显示了进料装置21的另一实例，该进料装置21配置成用于将用于容器处理的至少一种气态处理化学品引入处理区域3中。图3使用相同的附图标记和部件名称来表示与以上关于图1和图2所述的那些相同的零件。为了避免不必要的重复，可以参考以上给出的图1和图2的更详细的描述。
图3所示的实例还包括储器22和用于产生载气流的设备26。图3中所示的示例性进料装置21包括用于气化至少一种处理化学品的气化器36。在图3中所示的实例的情况下，可以借助于计量装置34将有限的量或数量的液体处理化学品从储器22进料入气化器36中。计量装置34可以是液体计量泵37例如小的活塞计量泵或蠕动泵。然后例如可以借助于加热装置33将液体处理化学品在气化器36中气化，之后借助于载气流引入处理区域3，或加热装置33可以用于支持处理化学品在气化器36内蒸发到载气流中。
如图3中所示，进料装置21可以包括真空装置38，其配置成用于气化至少一种处理化学品或支持至少一种处理化学品的气化。以此方式至少一种处理化学品的气化可以借助于施加真空来进行或支持。进料装置21可以包括关闭设备25，其用于允许或阻止载气流过气化器36。如图3中可见，气化器36可以从用于产生载气流的设备26关闭，以及从处理区域3关闭。在关闭设备25的闭合位置，可以将一定量的液体处理化学品从储器21引入气化器36中。然后可以借助于真空装置38或借助于加热装置33或借助于真空装置38和加热装置33二者将液体处理化学品气化到气化器36中。
在气化了处理化学品之后，然后可以打开关闭装置25，以允许载气流过气化器36，和将气化的处理化学品带入处理区域3中。关闭装置25还可以配置为气体流量控制器35，以便提供用于控制每个时间单位引入处理区域3中的载气和处理化学品的量的设备。
在图4中，显示了进料装置21的另一实例，该进料装置21配置成用于将用于容器处理的至少一种处理化学品以气态引入处理区域3中。图4中使用相同的附图标记和部件名称来表示与以上关于图1-图3所述的那些相同的零件。为了避免不必要的重复，可以参考以上给出的图1-图3的更详细的描述。
图4显示了一种实施方案，其尤其适合于每个时间单位将相对高量的处理化学品以气态引入处理区域3中。进料装置21包括用于液体处理化学品的储器22和用于气化所述液体处理化学品的具有加热装置33的气化器36。在图4中所示的实例的情况下，不使用载气流将处理化学品引入处理区域3中。处理化学品在气化器36中直接气化，并且以归因于气化器36中所产生的较高压力的气态进入处理区域3。
图5显示了进料装置21的一个实例，该进料装置21配置成用于将用于容器处理的至少一种处理化学品以雾化态引入处理区域3中。图5中使用相同的附图标记和部件名称来表示与以上关于图1-图4所述的那些相同的零件。为了避免不必要的重复，可以参考以上给出的图1-图4的更详细的描述。
如图5中所示，进料装置21可以包括至少一种雾化设备39，其配置成用于将至少一种处理化学品雾化到处理区域3中。雾化设备39可以包括雾化或喷射喷嘴40。可以例如借助于计量装置34如液体计量泵37将受控量的处理化学品从储器22泵送入缓冲储罐41。然后可以例如借助于高压泵42将处理化学品通过雾化或喷射喷嘴40进料，并且雾化到处理区域3中。可替代地或另外，喷射嘴40可以与压缩的气体或空气源如图5中所示的压缩机43连接。雾化然后可以通过压缩的气体或空气来完成或支持。利用图5中所示的进料装置21的设计，可以将至少一种处理化学品雾化到处理区域3中。
还如图5中所示，进料装置21还可以包括用于辅助物质的储器44，该辅助物质用于支持处理化学品的雾化。在这种情况下，缓冲储罐41可以配置为混合单元45，其用于将处理化学品与辅助物质混合，和然后借助于雾化或喷射喷嘴40将所述混合物雾化到处理区域3中。辅助物质可以例如是水。
图6显示了进料装置21的另一实例，该进料装置21配置成用于将用于容器处理的至少一种处理化学品以雾化态引入处理区域3中。图6中使用相同的附图标记和部件名称来表示与以上关于图1-图5所述的那些相同的零件。为了避免不必要的重复，可以参考以上给出的图1-图5的更详细的描述。
如图6中所示，进料装置21可以包括雾化装置46，其配置成用于在引入处理区域3之前雾化至少一种处理化学品。可以借助于计量装置34例如图6中所示的液体计量泵37将来自储器22的液体处理化学品泵送入雾化装置46中。然后可以将处理化学品在雾化装置46中雾化，和以雾化态引入处理区域3中，例如借助于载气流产生设备26所产生的载气流进行。雾化装置46可以例如是振动或旋转类型的，或超声雾化器。利用图6中所示的进料装置21的设计，可以将至少一种处理化学品在引入处理区域3之前借助于雾化装置46来雾化。
独立于进料装置21的结构和技术设计，可以将至少一种处理化学品在第二操作条件中引入处理区域3中。第二操作条件可以是这样的条件，其中容器2的传送和温度受控的液体分配到容器2上停止或已经停止。在这样的第二操作条件中，容器2，容器可以在处理区域3中具有长的停留时间，这可引起容器2的不想要的变化。这可以归因于容器2长时间暴露于加工液体的蒸气和冷凝物。
在储器22中，至少一种处理化学品可以溶解在溶剂中或以纯净形式提供。原则上，处理化学品可以以稀溶液或浓溶液在储器22中提供。基于处理化学品的类型，可以使用不同的溶剂。溶剂可以例如是水，以使得储器22中可以提供处理化学品的水溶液。如果处理化学品以溶解在溶剂中提供，则也可以将至少部分的溶剂以气态或雾化态引入处理区域3中。优选地，至少一种处理化学品以纯净形式、或以浓溶液在储存器22中提供。
在第一操作条件中，可以例如将容器2的外部上包含金属材料的密封的容器2传送通过处理区域3。特别是，可以将外部上包含铝的容器2传送通过处理区域3。在这样的情况下，当在第二操作条件中将这样的容器2传送通过处理区域3停止或已经停止时，可能发生容器2外侧上的变色或生锈。容器2的传送可以例如由于传送系统10的故障而已经停止。
为了阻止金属表面这样的变色，可以有利的是，引入处理区域3中的至少一种处理化学品包含挥发性羧酸。根据图2-图6所示和以上所述的实施方案，可以借助于进料装置21将这样的挥发性有机酸以气态或雾化态引入处理区域3中。为了阻止金属表面的变色，引入处理区域3中的至少一种处理化学品可以包含甲酸或乙酸，因为这些处理化学品已经证实对于此目的是有效的。
在图1中，显示了本发明的另一实施方案。如从图1中可见，巴氏灭菌装置1可以包括至少一个移出设备47，其配置成用于每个时间单位从闭环回路14中移出一部分量的加工液体。这样的移出设备47可以例如包括T形连接和液体流量控制阀48，如从图1中可见。如图1中进一步所示，巴氏灭菌装置1可以包括净化装置49，该净化装置49包括膜过滤装置50和在膜过滤装置50下游的离子交换装置51和/或吸附装置52，该净化装置49配置成用于清洁所移出部分量的加工液体。巴氏灭菌装置1可以进一步包括至少一个返回设备53，其配置成用于将净化的加工液体返回至处理区域3中，返回装置53可以例如是通往处理区域3的温度处理区4、5、6、7、8、9之一中的简单返回管线。
利用这样的巴氏灭菌装置1的设计，至少在第一操作条件中，每个时间单位可以将一部分量的加工液体从闭环回路14中连续地取出，和可以借助于膜过滤装置50和随后借助于离子交换装置51和/或借助于吸附装置52来净化，和然后可以将经净化的加工液体返回到处理区域3中。优选地，将经净化的加工液体返回到温度处理区4、5、6、7、8、9中，其中加工液体的温度至少大致匹配经净化的加工液体的温度。
以此方式，加工液体中的颗粒、微生物和可溶性化学品的量可以保持是低的，由此保护容器2以及巴氏灭菌装置1的部件。由于所述方法包括借助于进料装置21将处理化学品以气态或雾化态引入处理区域3中，因此除去可溶性化学品不干扰所述处理化学品的加入。在容器处理后所除去的可溶性化学品可以包括溶解在加工液体中的处理化学品，所述溶解可以尤其发生在具有相对低的加工液体温度的温度处理区4、5、6、7、8、9中。有利地，在除去可溶性化学品之前除去颗粒保护离子交换装置51和/或吸附装置52免于被颗粒污染。
实施例所示的实施方案代表了可能的变形，并且应当指出的是在此阶段本发明不具体限定到具体示出的变形，并且代替地，单个变形可以以彼此不同的组合来使用，并且这些可能的变形处于该技术领域的技术人员的能力范围内，考虑到所公开的技术教导。
保护范围通过权利要求来定义。然而，可以参考说明书和附图来解释权利要求。来自所述和所示实施方案的不同实施例的单个特征或特征的组合也可以解释为是本发明所提出的解决方案的独立的实施方案。本发明所提出的单个解决方案之下的目标可以在说明书中找到。
为了良好的次序，最后应当指出的是，为了提供结构更清楚的理解，元件在一定程度上不按比例和/或以放大比例和/或以缩小比例示出。
附图标记的列表
1 巴氏灭菌装置                               36 气化器
2 容器                                       37 液体计量泵
3 处理区域                                   38 真空装置
4 加热区                                     39 雾化设备
5 加热区                                     40 喷嘴
6 巴氏灭菌区                                 41 缓冲储罐
7 巴氏灭菌区                                 42 高压泵
8 冷却区                                     43 压缩机
9 冷却区                                     44 储器
10 传送系统                                  45 混合单元
11 输送方向                                  46 雾化装置
12 冲洗设备                                  47 移出设备
13 底部区域                                  48 流量控制阀
14 闭环回路                                  49 净化装置
15 循环装置                                  50 膜过滤装置
16 热收集槽                                  51 离子交换装置
17 冷收集槽                                  52 吸附装置
18 计量阀                                    53 返回设备
19 加热设备                                  54 回收管线
20 冷却设备
21 进料装置
22 储器
23 进料口
24 进料管线
25 关闭装置
26 设备
27 压力容器
28 节流阀
29 风扇
30 蒸发空间
31 蒸发器
32 液体泵
33 加热装置
34 计量装置
35 气体流量控制器

Claims (12)

1.一种用于操作巴氏灭菌装置(1)的方法，其包括第一操作条件，其中
在所述第一操作条件中，将填充有食品的密封的容器(2)传送通过包含至少一个加热区(6，7)的处理区域(3)，
通过将温度受控的加工液体分配到所述容器(2)上而在所述至少一个加热区(6，7)中加热和巴氏灭菌所述食品，
其中将来自所述处理区域(3)的至少大部分所述加工液体在闭环回路(14)中返回至所述处理区域(3)，以重新使用，
并且其中在所述第一操作条件中，将密封的容器(2)传送通过所述处理区域(3)，所述密封的容器(2)在所述密封的容器(2)的外部上包含金属材料，
其特征在于，将至少一种用于容器处理的处理化学品在所述巴氏灭菌装置(1)的任何操作条件下借助于进料装置(21)以气态或雾化态引入所述处理区域(3)中，
其中引入所述处理区域(3)中的所述至少一种处理化学品包含挥发性羧酸。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于将所述至少一种处理化学品借助于载气流引入所述处理区域(3)中。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于将所述至少一种处理化学品在引入所述处理区域(3)中之前气化。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于将所述至少一种处理化学品在引入所述处理区域(3)中之前蒸发到载气中，和随后借助于所述载气引入所述处理区域(3)中。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于所述气化借助于加热装置(33)来进行或支持。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于所述气化借助于施加真空来进行或支持。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于将所述至少一种处理化学品雾化到所述处理区域(3)中，或将所述至少一种处理化学品在引入所述处理区域(3)中之前借助于雾化装置(46)来雾化。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于引入所述处理区域(3)中的所述至少一种处理化学品的量借助于至少一个计量装置(34)来控制。
9.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于在第二操作条件期间将所述至少一种处理化学品引入所述处理区域(3)中，其中在所述第二操作条件中，所述密封的容器(2)的传送和温度受控的液体分配到所述密封的容器(2)上停止或已经停止。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于将外部上包含铝的密封的容器(2)传送通过所述处理区域(3)。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于引入所述处理区域(3)中的所述至少一种处理化学品包含甲酸或乙酸。
12.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于至少在所述第一操作条件中，每个时间单位将一部分量的所述加工液体从所述闭环回路(14)中连续地取出，并且借助于膜过滤装置(50)和随后借助于离子交换装置(51)和/或借助于吸附装置(52)来净化，并且将经净化的加工液体返回到所述处理区域(3)中。
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