CN111542228A - 用于将食物中的微生物灭活的方法 - Google Patents
用于将食物中的微生物灭活的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111542228A CN111542228A CN201880082068.5A CN201880082068A CN111542228A CN 111542228 A CN111542228 A CN 111542228A CN 201880082068 A CN201880082068 A CN 201880082068A CN 111542228 A CN111542228 A CN 111542228A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pressure
- gas
- mixture
- food
- value
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 235000013305 food Nutrition 0.000 title claims abstract description 38
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 36
- 244000005700 microbiome Species 0.000 title claims abstract description 15
- 230000000415 inactivating effect Effects 0.000 title claims abstract description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 59
- 235000021056 liquid food Nutrition 0.000 claims abstract description 29
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 25
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 73
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 11
- 238000010923 batch production Methods 0.000 claims description 4
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 claims description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 33
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 19
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 16
- 230000009471 action Effects 0.000 description 14
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 10
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 10
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 9
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 8
- 235000015203 fruit juice Nutrition 0.000 description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 6
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 5
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 3
- 235000015205 orange juice Nutrition 0.000 description 2
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 210000002421 cell wall Anatomy 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 235000011389 fruit/vegetable juice Nutrition 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 description 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 description 1
- 230000008447 perception Effects 0.000 description 1
- 238000011197 physicochemical method Methods 0.000 description 1
- 238000012958 reprocessing Methods 0.000 description 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
- 235000015192 vegetable juice Nutrition 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
- A23L3/00—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs
- A23L3/015—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs by treatment with pressure variation, shock, acceleration or shear stress or cavitation
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
- A23L3/00—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs
- A23L3/015—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs by treatment with pressure variation, shock, acceleration or shear stress or cavitation
- A23L3/0155—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs by treatment with pressure variation, shock, acceleration or shear stress or cavitation using sub- or super-atmospheric pressures, or pressure variations transmitted by a liquid or gas
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
- A23L2/00—Non-alcoholic beverages; Dry compositions or concentrates therefor; Their preparation
- A23L2/42—Preservation of non-alcoholic beverages
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
- A23L3/00—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs
- A23L3/34—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs by treatment with chemicals
- A23L3/3409—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs by treatment with chemicals in the form of gases, e.g. fumigation; Compositions or apparatus therefor
- A23L3/34095—Details of apparatus for generating or regenerating gases
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12H—PASTEURISATION, STERILISATION, PRESERVATION, PURIFICATION, CLARIFICATION OR AGEING OF ALCOHOLIC BEVERAGES; METHODS FOR ALTERING THE ALCOHOL CONTENT OF FERMENTED SOLUTIONS OR ALCOHOLIC BEVERAGES
- C12H1/00—Pasteurisation, sterilisation, preservation, purification, clarification, or ageing of alcoholic beverages
- C12H1/12—Pasteurisation, sterilisation, preservation, purification, clarification, or ageing of alcoholic beverages without precipitation
- C12H1/16—Pasteurisation, sterilisation, preservation, purification, clarification, or ageing of alcoholic beverages without precipitation by physical means, e.g. irradiation
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23V—INDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
- A23V2002/00—Food compositions, function of food ingredients or processes for food or foodstuffs
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Nutrition Science (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Food Preservation Except Freezing, Refrigeration, And Drying (AREA)
Abstract
在一种用于将液态食物中的微生物灭活的方法中，将液态食物与在压力下被液化的气体在足以使液化的气体保持液态的压力下混合。随后将食物与气体的混合物泄压到使液化的气体蒸发的压力。在此根据本发明提出，在泄压到第二压力之前或期间引导该混合物通过管道并且在该管道中达到足以在该液态食物中形成空腔的流速。
Description
本发明涉及一种用于将食物中的微生物灭活的方法，其中使液态食物与气体进行接触并且至少部分混合，并且随后将此时产生的混合物从第一压力值泄压到第二压力值。本发明还涉及一种对应的设备。
食物产品、尤其液态食物(如水果汁或蔬菜汁)的除菌大多数情况下通过在高于60℃的温度下热处理、超滤或通过化学方法例如冷除菌方法来进行。热处理和超滤方法的缺点是，其中同时从产品中去掉或破坏了有价值的内含物质。冷除菌大多用化学物质进行，这些化学物质的健康无害性并未在所有情况下得以证明并且可能导致产品的感受变化。
在WO 2004/026452 A1中建议了用超声波来加载液体。通过其中所产生的空腔来破坏包含在液体中的微生物的细胞。
作为对上述方法的替代方案，已经建议借助于二氧化碳来除菌的物理-化学方法。例如在US 5 393 547 A1中描述了一种方法，其中将待除菌的食物、尤其液态食物、例如水果汁与液态的或超临界的CO2混合。在经过预定的作用时间(例如1-60分钟)之后将二氧化碳和食物彼此分离。除菌效果主要基于在低pH值下二氧化碳向细胞内的扩散。在最终对混合物进行泄压时，二氧化碳再次从细胞中扩散出来并且从其中提取出对生命而言重要的成分。通过多次重复这一过程，摧毁了微生物的细胞壁并因此将其灭活。但是，由于所需要的700bar以及更高的高压，这种方法迄今为止未实际用于工业目的。
从US 2004/0033296 A1已知一种方法，其中液态食物在分批或半分批工艺中经受借助于二氧化碳的高压处理。该处理要么在高于700bar(10000psig)的压力下要么在介于1.7与17bar(25-250psig)之间的压力下进行；在处理期间，混合物的温度被保持在低于50℃、然而高于所处理的食物的硬化温度的值。
在EP 0 979 657 A1中建议，用液化的或超临界的二氧化碳对橙汁进行高压处理。在此待处理的食物在优选200至500bar的压力下与液态二氧化碳充分混合。在一定的作用时间(1至13分钟)之后，将果汁与二氧化碳的混合物在多个阶段中泄压到环境压力。在将混合物泄压之前，另外可以设置有额外的方法步骤，在该方法步骤中使混合物经受强机械剪切力。但是这种方法在构造上是相当高耗费的并且尤其在处理水果汁时要求相当高的工作压力。
本发明的基本目的是给出一种用于对液态食物除菌的替代方法。
这个目的通过具有专利权利要求1的特征的方法来实现。
根据本发明，开篇所述类型的用于将食物中的微生物灭活的方法的特征在于，在泄压到第二压力值之前或期间引导该混合物通过管道并且在该管道中达到足以在该液态食物中形成空腔的流速。
对于本发明而言重要的是，在引导混合物通过管道时设定如下的流速，在该流速下在液态食物中出现空腔，即在该流速下在管道中占主导的温度下管道内部的静态压力至少短时间低于液态食物或其主要组分(例如水)的蒸气压。流速作为第一压力值和第二压力值之间的压差与管道的要对应地选择的几何特性(尤其流动横截面)的函数而得出。
第二压力值优选被选择为使其低于第一压力值、然而高于在引导混合物通过期间管道中的静态压力。在此第二压力值优选高于在连接到管道的容器中占主导的温度下液态食物的沸腾压力或者至少其中包含的具有最高沸腾压力的组分的沸腾压力。由此不仅在管道中由蒸发的食物或其中包含的组分形成气泡(蒸发空腔)，而且还在流动通过管道之后压力重新升高时使所产生的气泡中的至少一部分随后内爆。相伴的剪切力非常高效地造成尚存在的微生物细胞结构的机械性破坏。即，根据本发明，在同一个工作过程中进行处于压力下的混合物的泄压以及食物的机械处理。
气体在混合物形成之前或期间处于气态或压缩液化状态。混合例如在压力储器中或在管式反应器中进行。存在多种可能性以使混合物达到第一压力值。例如，液态食物在压力储器中首先仍处于小于第一压力值的压力，例如处于环境压力。然后向压力储器送入处于压力下的气体，直至在压力储器中已经设定了第一压力值，其中气体的至少一部分与食物混合和/或溶解在其中。在本发明的另一种设计中，首先使气体和食物分别达到对应于第一压力值的相同的压力并且随后混合；以此方式可以例如使这两种物质进入一个管式反应器中。在本发明的另一种设计中，食物和气体首先在比第一压力值小的压力值下混合并且随后将混合物压缩到第一压力值。术语“混合物”在本文中其余部分一般性地进行理解并应包括每一种均质混合物；由此尤其还应理解为食物在气体中或相反地气体在食物中的部分或完全的溶液。
在将气体与食物充分混合期间和之后，液化的气体扩散到包含在液态食物中的微生物的细胞中。尤其在使用二氧化碳、氮氧化物或其他成酸物质作为气体时，在此已经由于pH降低而进行了除菌。出于这个目的，有利的是：在制备混合物之后，在进行混合物泄压之前设置例如5至45分钟的作用时间。这种作用例如可以在压力储器中进行或者将混合物引导通过管反应器，该管反应器的尺寸使得混合物在与该作用时间相对应的时间段内通过该管反应器。
在本发明的一种优选的设计中如下选择第一压力值，使得气体在这个压力值下处于气态。气体在此部分地与食物混合或者溶解在其中。如果混合在压力储器中进行，则未进入溶液的气体形成气相，该气相通过不断地送入气体而得以补充并且因此可以维持压力储器中的压力。在本发明方法的一种替代设计中，如下选择第一压力值，使得气体在这个压力值下至少部分以液化形式存在，也就是说在与食物充分混合时占主导的温度下高于气体的沸腾压力。用这种工作方式实现了这两种液体的内部充分混合。
特别优选如下选择管道的几何关系以及第一压力值与第二压力值之间的压差，使得在管道中产生如此大的流速，从而低于包含在混合物中的液化气体的沸腾压力并且另外造成食物的蒸发空腔，以便形成气泡(气体空腔)。在此，第二压力值优选小于气体的沸腾压力，即包含在气泡中的气体在通过管道之后还保持在气态并且后续可以容易地与食物分离。
优选使用N2O、CO2、CO、He、Ar、N2、O2或这些气体中一种或多种的混合物作为用于与液态食物混合的特定气体。
本发明的用于除菌的方法不仅可以以连续工艺而且还可以以分批工艺进行。在分批工艺中，本发明的方法例如以如下方式进行，使得混合物从具有第一压力值的压力占主导的高压储器经由管道被引导到具有第二压力值的压力占主导的低压储器中。如下选择这些压力并且如下形成管道，使得在高压储器与低压储器的压差的作用下，在管道之内设定如此大的混合物流速，从而以先前所描述的方式形成蒸发空腔和/或气体空腔。作为在将混合物从高压储器转移到低压储器时在管道中横截面减小的结果而产生了高流速。在高压储器中在此还可以进行食物与气体的混合以及将混合物储存预定的作用时间的时长(例如5分钟至45分钟)。在以气体形式使用气体的情况下，气体在高压储器的顶部空间中形成气相。为了在高压储器中维持第一压力值或者调节到预定的压力值，便利的是，在执行该方法期间，即在将混合物引导通过管道期间，将具有对应压力的气体连续送入到高压储器中，直至液态食物已经尽可能完全地被转移到低压储器中。在以压缩液化形式使用气体的情况下，借助于泵在压力下将气体和液态食物输送到高压储器中，其中可以通过向高压储器中连续送入气体和食物来在执行该方法期间在高压储器中维持或调节第一压力值。
在连续工艺中有利的是，在制备混合物之后使混合物通过管式反应器，该管式反应器的尺寸使得保证足够长的作用时间(例如5分钟至45分钟)，在这个作用时间期间液化的气体可以渗入到微生物的细胞中。
为了实现对液态食物的特别高效的除菌，有利的是，在两个或更多个彼此相继运行的循环中执行对食物的处理。在这种情况下，混合物在通过管道之后完全地或以部分流被引导返回、到达第一压力值并且重新被送入管道。
例如，第一压力值介于40bar与75bar之间并且第二压力值介于1bar与5bar之间。在引导混合物通过时管道中的静态压力小于在管道中混合物的温度下混合物的蒸发压力。例如，管道中的静态压力介于0.1mbar与50mbar之间。
在处理期间食物或混合物的温度在其他情况下不应低于液态食物的硬化温度，尤其在泄压期间也不应低于这个温度。同时，应避免过高的温度，以免破坏混合物中的有价值的营养物质。在整个处理期间食物的最低温度优选介于0℃与50℃之间、优选介于5℃与35℃之间。管道的尺寸优选使得混合物如此快速地通过管道，使得混合物的温度不降低到该最小温度以下。替代于此或补充于此，为此目的还可以借助于加热装置来加热管道。
本发明的目的还通过具有专利权利要求10的特征的设备来实现。
根据本发明，一种用于将食物中的微生物灭活的设备，该设备具有：高压容器，用于液态食物的送入管路和与用于处于压力下的气体的源流动连接的送入管路通入到该高压容器中；以及器件，这些器件用于在存在于该高压容器中的由该液态食物和该气体形成的混合物中产生空腔，其特征在于，用于产生空腔的这些器件包括管道，该管道在该设备的使用中将该高压容器中的液相与低压容器相连，该低压容器具有气体溢流阀和出料管路。
本发明的设备包括高压容器和低压容器以及将其相连的管道，该管道针对性地用于产生空腔。术语“容器”在此应一般性地理解；即，高压和低压“容器”可以分别尤其为压力储器或管式反应器。经由通入高压容器中的送入管路馈入待处理的液态食物以及气体，将其彼此混合并且使高压容器的内室中达到预定的第一压力值。在经过例如5-60分钟的预定作用时间之后，例如通过打开高压储器处的阀或通过对应地设定尺寸的管式反应器之后将混合物送入管道并且馈入低压容器中，在该低压容器中被选择为低于第一压力值的第二压力值占主导。布置在低压容器处的气体溢流阀用于在处理期间将压力保持在这个压力值。容器之间的压差促使在管道中的迅速流动，由于该流动，出现了管道中静态压力的降低。管道被设定尺寸为使得在第一压力值与第二压力值之间的压差作用下在管道中产生的流动的速度足以使得低于液态食物或其中包含的组分(例如水)的沸腾压力。由此在引导混合物通过时在管道内部产生了蒸发空腔。
在本发明设备的一种有利的设计中，除了该管道，低压储器与高压储器还经由配备有压缩装置(例如泵)的返回管路相连。在这种设备设计中，在经过处理之后可以将食物引导回到高压储器中并且经受重新处理。
为了防止液态食物或气体在处理期间完全或部分冷冻，管道和/或高压容器和/或低压容器优选配备有一个或多个加热装置，该/这些加热装置例如形成为电加热装置。
应借助于附图更详细地解释本发明的实施例。唯一的附图(图1)示意性示出了一种用于执行本发明方法的设备。
该设备(图1)包括两个压力储器2、3，即一个高压储器2和一个低压储器3。高压储器2和低压储器3经由管道4彼此流动连接，该管道可以向储器2、3中分别在下部区域中开口并且可以借助于阀5打开和关闭。借助于加热装置6(该加热装置例如为电加热装置或热交换器)可以加热管道4。在高压储器和/或低压储器中还可以布置有在此没有示出的另外的加热装置。
高压储器2与低压储器3之间的另一个流动连接处于返回管路7中。返回管路7可以借助于阀8、9在流动技术上与储器2、3分开并且配备有泵10。从返回管路7分支出出料管路11，该出料管路可以借助于阀12打开和关闭。
用于二氧化碳的气体送入管路14通入高压储器2中，在该气体送入管路中布置有用于调节压力的装置15以及阀16。送入管路14向高压储器2的下部区域中开口。低压储器3和高压储器2另外分别配备有压力测量器17、18、溢流阀19以及气体排出管路20、21。另外，送入管路22通入到高压储器2中，通过该送入管路可以将待处理的液态食物引入到高压储器2中。未示出但是仍然存在安全装置(例如爆破片或类似物)，然而为了说明实施例没有进一步详述。
在设备1运行时，首先经由送入管路22用待处理的液体、例如水果汁填充高压储器2，直至液位23的高度。例如用液体填充高压储器2至其体积的三分之一至一半。接着将阀22关闭。阀5、8和16和20在此期间是关闭的。
随后将阀16打开并且经由气体送入管路14将处于压力下的气体、例如处于压力下的气态二氧化碳填充到高压储器2中。在管路14的末端处布置有CO2分配器24，该分配器负责将二氧化碳更均匀地分配到液体中，由此更好地溶解。借助于压力调节器15保证了高压储器中的压力达到预定值，在此称为“第一压力值”。第一压力值例如介于40bar与60bar之间。在送入气体期间或之后，气体部分地与食物混合和/或溶解在其中。纯气相位于液位23上方。在处理期间，阀16保持打开，并且高压储器中的压力保持在第一压力值。
在本发明的范围内，在其他情况下还可能将具有第一压力值(例如介于40bar与80bar之间)的在压力下液化的气体(例如压缩液化的二氧化碳)馈入到高压储器2中。在这种情况下将这两种液体彼此内混。
将高压储器保持在第一压力值持续例如1至60分钟的预定作用时长。在低压储器中，在处理期间维持压力，在此称为“第二压力值”，该第二压力值低于第一压力值并且高于食物或食物的具有最高沸腾压力的组分的沸腾压力。例如第二压力值为1bar至3bar。在执行该方法期间，低压储器3中的压力通过设定溢流阀19来控制。经由溢流阀19排出的气体随后可以被捕集并且送入到其他的加工中或者例如被压缩并重新送入到高压储器2。为了保护待处理液体中的有价值的内容物质，在中等温度(例如5℃至35℃)下进行处理。在这个时间内，气体渗入到微生物的细胞中，这些微生物位于待处理的液体中并且造成细胞的过度酸化。
在作用时间经过之后，将阀5打开，并且位于高压储器2中的混合物在高压储器2与低压储器3之间的压差作用下经由管道4流入低压储器3中。同时，高压储器2与低压储器3之间的大压差导致在管道4中的高流速，该流速进而导致在管道4中的低静态压力。管道4的几何形状在此被选择为使得混合物在管道4中的流速足以使待处理的液体在管道4中局部蒸发，即形成气泡(蒸发空腔)，气泡在通过管道4之后并且在与之相关的压力升高之后再次回到在低压储器3中占主导的压力。如果气体以压缩液化的状态被送入到高压储器2，则压力比在此可以被选择为使得在流过管道4时仍然产生气体的突然泄压并且由此产生气体空腔。这些空腔以及待处理液体的在管道中产生的气泡的内爆式重新形成对仍存在于混合物中的微生物细胞施加强力机械作用并且至少在显著范围内破坏这些细胞。为了防止管道4中的混合物降低到使待处理液体冷冻的温度值，应非常迅速地将混合物引导通过管道4。如果需要的话，借助于加热装置6加热管道4。在高压储器2中低于预定压力值之后或者在将高压储器中的混合物完全转移到低压储器3中之后将阀16关闭且随后将阀5关闭。
在低压储器3中将气体与经处理的液体分离，在该方法结束之后可以使低压储器经由气体排出管路21完全卸除负载。经处理的且与气体至少大体分离的液体经由出料管路11从低压储器中抽出并且送到另外的加工或包装。然而，在需要时还可以借助于泵10将经处理的液体完全或部分经由返回管路7反向引导到高压储器2中并且重新经受除菌处理。
在其他情况下，替代高压储器2，可以设置管式反应器(在此未示出)，由液态食物和具有与第一压力值相对应的压力的气体混合物引导通过该管式反应器并且该管式反应器的长度被设定为能够实现1分钟至60分钟的足够长的作用时间。在一种这样的设计中，可以将食物和气体连续送入到管式反应器中。另外可以提出，设置另外的、在此未示出的储器，该储器与高压储器2处于流动连接，在该储器中可以产生处于压力下的液体和气体混合物。然后可以从这个储器用待处理的混合物连续供给高压储器2。在此情况下低压储器3同样可以被具有相对于管道4扩宽的横截面的管道替代，借助于该管道将混合物引导到分离食物与气体的后续工艺步骤和/或引导到加工和/或包装食物的其他步骤。
实施例：
将水果汁、例如橙汁在高压储器中在约40至75bar的压力下与液态二氧化碳混合。在5至45分钟的作用时间之后，将混合物经由毛细管(管道)引导到低压储器，在低压储器中1-2bar的压力占主导。毛细管具有介于0.5与2mm2之间的流动横截面积和30cm至100cm的长度。借助于布置在毛细管处的加热装置确保了在毛细管中混合物的温度不降低到0℃以下。在毛细管之内将混合物泄压时产生了气体空腔和蒸发空腔，这些空腔导致了对微生物的强剪切力，在液态二氧化碳对水果汁的作用之后这些剪切力仍存在于混合物中。用二氧化碳的高压处理和通过空腔的机械处理的组合产生了对水果汁的非常高效的除菌。
附图标记清单：
1 设备
2 高压储器
3 低压储器
4 管道
5 阀
6 加热装置
7 返回管路
8 阀
9 阀
10 泵
11 装料和出料管路
12 阀
13 -
14 气体送入管路
15 用于调节压力的装置
16 阀
17 压力测量器
18 压力测量器
19 溢流阀
20 气体排出管路
21 气体排出管路
22 送入管路
23 液位高度
24 CO2分配器。
Claims (12)
1.一种用于将食物中的微生物灭活的方法，其中使液态食物与气体进行接触并且至少部分混合，并且随后将此时产生的混合物从第一压力值泄压到第二压力值，其特征在于，
在泄压到该第二压力值之前或期间引导该混合物通过管道(4)并且在该管道(4)中达到足以在该液态食物中形成空腔的流速。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该第一压力值被选择为使得该气体在该压力值下以气体形式存在或者至少部分以压缩液化的形式存在。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，该气体在该第一压力值下至少部分以液化的形式存在并且该混合物在该管道(4)中达到足以使该液化的气体蒸发的流速。
4.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，使用N2O、CO2、CO、He、Ar、N2、O2或这些气体中一种或多种的混合物作为气体。
5.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在连续工艺或分批工艺中对该食物进行处理。
6.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在多个循环中对该食物进行处理。
7.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，该第一压力为介于35与80bar之间的值。
8.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，该第二压力为介于1与5bar之间的值。
9.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在泄压期间将该混合物加热并且保持在0℃与40℃之间的温度值。
10.一种用于将食物中的微生物灭活的设备，该设备具有：高压容器(2)，用于液态食物的送入管路(22)和与用于处于压力下的气体的源流动连接的送入管路(14)通入到该高压容器中；以及器件，这些器件用于在存在于该高压储器中的由该液态食物和该气体形成的混合物中产生空腔，
其特征在于，
用于产生空腔的这些器件包括管道(4)，该管道在该设备的使用中将该高压容器(2)中的液相与低压容器(3)相连，该低压容器配备有气体溢流阀(19)和出料管路(11)。
11.根据权利要求10所述的设备，其特征在于，该低压容器(3)经由配备有压缩装置(10)的返回管路(7)与该高压容器(2)相连。
12.根据权利要求10或11所述的设备，其特征在于，该管道(4)和/或该高压容器(2)和/或该低压容器(3)配备有加热装置(6)。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102017011752.7 | 2017-12-19 | ||
| DE102017011752.7A DE102017011752A1 (de) | 2017-12-19 | 2017-12-19 | Verfahren zum inaktivieren von Mikroorganismen in Lebensmitteln |
| PCT/EP2018/079102 WO2019120693A1 (de) | 2017-12-19 | 2018-10-24 | Verfahren zum inaktivieren von mikroorganismen in lebensmitteln |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111542228A true CN111542228A (zh) | 2020-08-14 |
Family
ID=63965681
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201880082068.5A Pending CN111542228A (zh) | 2017-12-19 | 2018-10-24 | 用于将食物中的微生物灭活的方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11576406B2 (zh) |
| EP (1) | EP3727026A1 (zh) |
| CN (1) | CN111542228A (zh) |
| DE (1) | DE102017011752A1 (zh) |
| WO (1) | WO2019120693A1 (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2696784C1 (ru) * | 2018-07-27 | 2019-08-06 | Общество с ограниченной ответственностью "Миллисекундные технологии" (ООО "МСТ") | Способ инактивации патогенов в препаратах крови, плазме донорской крови, биологических препаратах и устройство для его реализации |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07289220A (ja) * | 1994-04-25 | 1995-11-07 | Kao Corp | 液状物の殺菌方法 |
| CN1245663A (zh) * | 1998-08-10 | 2000-03-01 | 普拉塞尔技术有限公司 | 降低液体制品中微生物活力的连续方法与装置 |
| RU2004117934A (ru) * | 2004-06-16 | 2005-11-20 | Юрий Ефимович Ващенко (RU) | Способ обеззараживания жидкости и установка для его реализации |
| CN201352942Y (zh) * | 2009-01-20 | 2009-12-02 | 陈志雄 | 三罐式小型豆奶机 |
| US20100104705A1 (en) * | 2008-10-27 | 2010-04-29 | Cavitation Technologies, Inc. | Flow-through cavitation-assisted rapid modification of beverage fluids |
| WO2017124106A1 (en) * | 2016-01-15 | 2017-07-20 | The Coca-Cola Company | Continuous high pressure processing of food and beverage products |
| US20170265500A1 (en) * | 2014-08-25 | 2017-09-21 | Francisco José Duarte Vieira | Process and Equipment to Increase the Storage Time of Liquid Raw Food |
| JP2018075240A (ja) * | 2016-11-10 | 2018-05-17 | 国立大学法人 東京大学 | 微生物の殺菌・静菌および昆虫や病害虫の防除を行う数気圧の加圧により大気に開放された水中に発生させるｃｏ２マイクロ・ナノバブル水 |
Family Cites Families (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE427005B (sv) * | 1981-09-22 | 1983-02-28 | Alfa Laval Ab | Forfarande och anordning for sterilisering av bakteriekoncentrat i vetskor |
| WO1990002799A1 (en) | 1988-09-12 | 1990-03-22 | University Of Florida | Inactivation of enzymes in food products with pressurized co¿2? |
| US8764978B2 (en) * | 2001-07-16 | 2014-07-01 | Foret Plasma Labs, Llc | System for treating a substance with wave energy from an electrical arc and a second source |
| DE60237932D1 (de) * | 2001-08-28 | 2010-11-18 | Mitsubishi Rayon Co | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines künstlichen Sprudelwassers |
| US20030111429A1 (en) * | 2001-12-14 | 2003-06-19 | Montalvao Antonio Filipe Falcao | Cavitation method and apparatus for deaeration |
| US20040033296A1 (en) | 2002-05-14 | 2004-02-19 | Yuan James T. C. | Method of using low temperature and high/low pressure processing to preserve food products |
| DE10243837A1 (de) | 2002-09-13 | 2004-03-25 | Dr. Hielscher Gmbh | Verfahren und Durchflusszelle zur kontinuierlichen Bearbeitung von fließfähigen Zusammensetzungen mittels Ultraschall |
| DE10343511A1 (de) * | 2003-09-19 | 2005-04-14 | Ibn Gmbh Dresden | Verfahren und Vorrichtung zum Konservieren von Flüssigkeiten |
| US20050266128A1 (en) * | 2004-04-28 | 2005-12-01 | Yuan James T | Novel method of preserving food products using pressure selective agents |
| DE102004045915A1 (de) * | 2004-09-20 | 2006-03-30 | Schmid, Andreas, Dr.-Ing. M.Sc. | Verfahren und Vorrichtung zur Desinfektion von Wasser |
| US7906160B2 (en) * | 2004-10-07 | 2011-03-15 | Next Proteins, Inc. | Protein beverage and method of making the same |
| US7198809B2 (en) * | 2005-01-27 | 2007-04-03 | Leonhardt Charles G | Method and system for removing harmful gases from wines and other beverages |
| US20080164199A1 (en) * | 2005-03-17 | 2008-07-10 | Sif Technologies Pte Ltd | Device For Treating Aqueous Liquids |
| EP1872669A4 (en) * | 2005-03-28 | 2010-03-10 | Wataru Murota | OXYGEN-CONTAINING REDUCTIVE AQUEOUS DRINK AND PROCESS FOR PRODUCING THE SAME |
| WO2006120747A1 (ja) * | 2005-05-13 | 2006-11-16 | Wataru Murota | 酸素含有型還元性水性飲料の製造方法及び製造装置 |
| TWI389829B (zh) * | 2006-06-30 | 2013-03-21 | Global Fresh Foods | 用於運輸或貯存可氧化分解之食品的系統及方法 |
| US8709750B2 (en) * | 2008-12-15 | 2014-04-29 | Cavitation Technologies, Inc. | Method for processing an algae medium containing algae microorganisms to produce algal oil and by-products |
| DE102009034977B4 (de) * | 2009-07-28 | 2011-07-21 | Technische Universität München, 80333 | Kavitationsreaktor sowie ein Verfahren zur hydrodynamischen Erzeugung homogener, oszillierender Kavitationsblasen in einem Fluid, ein Verfahren zur Desinfektion eines Fluids und ein Verfahren zum Emulgieren oder zum Suspendieren oder zur Reaktionsbegünstigung zumindest zweier Stoffe |
| EP2492002A4 (en) * | 2009-10-22 | 2015-08-19 | Eureka Lab Inc | TREATMENT DEVICE FOR DISPERSING, RESOLVING, COMPATIBILIZING OR EMULSIFICATION OF GAS / LIQUID OR LIQUID / LIQUID |
| BRPI1002602A2 (pt) * | 2010-05-21 | 2012-02-07 | Vieira Francisco Jose Duarte | processo e equipamentos para esterilizar e retirar oxigênio de alimentos lìquidos, em baixa temperatura, por descompressão e/ou grandes acelerações lineares ou rotativas |
| US20120135109A1 (en) * | 2010-11-30 | 2012-05-31 | Tropicana Products, Inc. | Fiber obtained from fruit or vegetable byproducts |
| US20170258116A1 (en) * | 2013-09-25 | 2017-09-14 | E.K.A.D. Innotech Sp. Z O.O. | Method and Device for Sterilization and Homogenization of Liquid Products |
| CA2942695C (en) * | 2014-03-14 | 2022-08-23 | Korvata Inc. | Nitrous oxide mixtures and methods of use |
| US10383352B2 (en) * | 2015-03-23 | 2019-08-20 | Societe Des Produits Nestle S.A. | Food composition comprising gas bubbles |
| RU2738259C2 (ru) * | 2015-04-24 | 2020-12-11 | Эбед Холдингз Инк. | Система и способ обработки жидкости |
| US20170238584A1 (en) * | 2016-02-22 | 2017-08-24 | Brian Kellerman | Ozone-acid bed fluidizing disinfection methods, devices, and systems |
| DE102017215436A1 (de) * | 2017-09-04 | 2019-03-07 | Krones Ag | Vorrichtung und Verfahren zur Pasteurisierung und Abfüllung von Medium |
-
2017
- 2017-12-19 DE DE102017011752.7A patent/DE102017011752A1/de active Pending
-
2018
- 2018-10-24 US US16/771,357 patent/US11576406B2/en active Active
- 2018-10-24 EP EP18792931.0A patent/EP3727026A1/de active Pending
- 2018-10-24 WO PCT/EP2018/079102 patent/WO2019120693A1/de unknown
- 2018-10-24 CN CN201880082068.5A patent/CN111542228A/zh active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07289220A (ja) * | 1994-04-25 | 1995-11-07 | Kao Corp | 液状物の殺菌方法 |
| CN1245663A (zh) * | 1998-08-10 | 2000-03-01 | 普拉塞尔技术有限公司 | 降低液体制品中微生物活力的连续方法与装置 |
| RU2004117934A (ru) * | 2004-06-16 | 2005-11-20 | Юрий Ефимович Ващенко (RU) | Способ обеззараживания жидкости и установка для его реализации |
| US20100104705A1 (en) * | 2008-10-27 | 2010-04-29 | Cavitation Technologies, Inc. | Flow-through cavitation-assisted rapid modification of beverage fluids |
| CN201352942Y (zh) * | 2009-01-20 | 2009-12-02 | 陈志雄 | 三罐式小型豆奶机 |
| US20170265500A1 (en) * | 2014-08-25 | 2017-09-21 | Francisco José Duarte Vieira | Process and Equipment to Increase the Storage Time of Liquid Raw Food |
| WO2017124106A1 (en) * | 2016-01-15 | 2017-07-20 | The Coca-Cola Company | Continuous high pressure processing of food and beverage products |
| JP2018075240A (ja) * | 2016-11-10 | 2018-05-17 | 国立大学法人 東京大学 | 微生物の殺菌・静菌および昆虫や病害虫の防除を行う数気圧の加圧により大気に開放された水中に発生させるｃｏ２マイクロ・ナノバブル水 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 刘承江 等, 北京：国防工业出版社 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP3727026A1 (de) | 2020-10-28 |
| US20200345042A1 (en) | 2020-11-05 |
| US11576406B2 (en) | 2023-02-14 |
| WO2019120693A1 (de) | 2019-06-27 |
| DE102017011752A1 (de) | 2019-06-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Elamin et al. | High pressure processing technology and equipment evolution: a review. | |
| JP3042830B2 (ja) | 超臨界流体による連続処理装置 | |
| JP6687718B2 (ja) | 無菌液化ガス製造装置、無菌液化ガスの製造方法 | |
| US20010038806A1 (en) | Method and apparatus for high pressure sterilization | |
| US6821481B1 (en) | Continuous processing method and continuous processing apparatus for liquid-form substance, and liquid-form substance processed thereby | |
| WO2017082305A1 (ja) | 水素含有氷及びその製造方法 | |
| US9731225B2 (en) | Deaerator and method for deaeration | |
| CN111542228A (zh) | 用于将食物中的微生物灭活的方法 | |
| KR101035238B1 (ko) | 과실음료의 살균방법 및 그 시스템 | |
| EP0979657B1 (en) | Method and apparatus for continuous flow reduction of microbial activity in a liquid product using pressurized carbon dioxide | |
| US20020122860A1 (en) | Method and apparatus for continuous flow reduction of microbial and/or enzymatic activity in a liquid product using carbon dioxide | |
| JP2006333835A (ja) | 高圧二酸化炭素を利用した液状流体の処理方法及び装置 | |
| US20060168999A1 (en) | Novel method of dosing liquids with pressurized ozone | |
| JPH1133087A (ja) | 亜臨界流体による連続処理方法 | |
| US20040131739A1 (en) | Method and apparatus for continuous flow reduction of microbial and/or enzymatic activity in a liquid product using carbon dioxide | |
| JP3397148B2 (ja) | 液状物質の連続処理方法、連続処理装置及びそれらにより処理された液状飲食物 | |
| JP2005131139A (ja) | 液状物質の連続処理方法 | |
| JP4427666B2 (ja) | 低圧ガス加圧法による液体中の溶存酸素除去方法 | |
| CA2473995A1 (en) | Method and apparatus for continuous flow reduction of microbial activity in a liquid product using pressurized carbon dioxide | |
| MXPA99007374A (en) | Method and apparatus for continuous reduction of microbial activity flow in a liquid product using carbon dioxide presuriz | |
| JP2004089919A (ja) | 清浄水の製造方法及び装置 | |
| JP2005130777A (ja) | 香気回収工程を有する液状食品の殺菌処理方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200814 |