CN114126411A - 具有改进过滤系统的盐水注射系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有多个针的盐水注射系统，这些针被插入产品中并且盐水通过该针被注射产品，其中未最终进入产品的盐水被收集和再循环，并且其中在再循环过程中，盐水流过过滤器。

Description

具有改进过滤系统的盐水注射系统
技术领域
本发明涉及一种具有多个针的盐水注射系统，这些针插入产品中并且通过该针盐水被注射到产品中，其中未最终进入产品的盐水被收集和再循环，并且其中在再循环过程中，盐水流过过滤器。
背景技术
这种系统在现有技术中是众所周知的，例如从WO2016/083250。具有多个针的针头从远端位置到注射位置往复运动，在该注射位置，针头已被推入用盐水浸泡过的产品中。典型的产品是肉、家禽和/或鱼，但其他产品也是可行的。在针进入产品后，盐水从例如针尖中的一个或多个孔被挤出。在大多数情况下，并非所有的盐水在注射后都最终进入产品中和/或保留在产品中。然后，该盐水被收集并再循环。根据生产线溶液，来自振动器或翻转带的盐水也将被收集和再循环。在重新进入针之前，需要过滤回流盐水。当前注射器系统的过滤系统包括第一旋转滚筒过滤器和最终的第二旋转滚筒过滤器、抽吸过滤器和在线过滤器。第一旋转滚筒过滤器将从回流盐水中过滤动物蛋白、脂肪颗粒、骨骼和软骨碎片，并将其转移到刮刀，刮刀将滤液从旋转滚筒上刮下来，并将滤液引导到储液器中。骨头和软骨等较硬的颗粒很容易刮掉，而例如“果冻”肉蛋白可以穿透过滤器开口，并由于刮刀作用与被过滤后的回流盐水混合。在这种情况下，将在第一旋转滚筒过滤器的下游设置第二旋转滚筒过滤器，以进一步过滤回流盐水。然而，由于第二过滤器的主动刮刀作用，随着时间的推移，“果冻”肉蛋白等松散的漂浮物质会再次与被过滤后的回流盐水和新鲜盐水混合。
因此，将使用额外的抽吸过滤器。随着时间的推移，颗粒也会堵塞该过滤器的开口，这将导致流向歧管和针头的流量减少，和/或松散的颗粒将流向泵并通过针并堵塞针。
因此，在线过滤器将位于泵之后和针之前。由于采用正压泵，较小的颗粒甚至可以通过这些在线过滤器。自清洁在线过滤器可以通过将蛋白质刮过过滤器的滚筒来增加这种效果。通过刮擦动作，过滤器开口可以被例如“果冻”蛋白质堵塞。渗透的材料积聚在过滤器内部，薄片会脱落并最终进入空心针，这些针将被堵塞，从而导致注射性能下降。
当前过滤器系统的另一个缺点是零件众多，至少每天一次，必须将所有部件从注射器上拆下、清洁并在此之后重新组装。这是非常耗时的并且会增加系统的磨损。
发明内容
因此，本发明的目的是避免根据现有技术的问题和/或改进已知系统。
该问题通过一种具有多个针的盐水注射系统来解决，这些针插入产品中并且通过该针盐水被注射到产品中，其中未最终进入产品中的盐水被收集和再循环，其中在再循环过程中，盐水流过过滤器，其中过滤器包括过滤组件，未被过滤的盐水沿该过滤组件沿流动方向流动，并且被过滤后的盐水通过该过滤组件，并且过滤组件使未被过滤的盐水中的残留物滞留，其中过滤组件包括至少一个缝隙，优选多个缝隙，每个缝隙具有平行于盐水的流动方向延伸的主延伸方向。
本发明涉及一种盐水注射系统，该盐水注射系统包括多个针，在大多数情况下，这些针设置在针头中，该针头从远端位置到注射位置往复运动，在注射位置，针已被推入用盐水浸泡过的产品中。典型的产品是肉、家禽和/或鱼，但其他产品也是可行的。盐水通常是含有盐和/或其他功能性和/或增味物质的水溶液。在针进入产品之后和/或之前，盐水从针中的孔中被挤出。然而，并非所有注射的盐水都最终进入或保留在产品中，根据本发明，可以被再循环，即再次注射到产品中。在这发生之前，再循环的盐水需要过滤，以从盐水中去除可能堵塞空心针的脂肪、凝胶状颗粒、骨块等。
利用包括过滤组件的过滤器执行过滤，未被过滤的盐水沿过滤组件流动并且被过滤后的盐水通过过滤器，并且过滤组件使未被过滤的盐水中的残留物滞留。滞留的残留物用未被过滤的或仅部分过滤的盐水永久地或间歇地从过滤器中冲洗出来，优选地由于重力的原因。本发明系统中的过滤器具有非常少的需要被清洁的部件。这样可以节省时间并减少由于错误组装造成的损坏。过滤组件不旋转，没有连续的刮刀动作将滤液从过滤组件表面刮下。
过滤组件优选地是筛网。过滤组件优选地是模块，其可以容易地从过滤器移除并且例如更换为不同的模块和/或进行清洁。
根据本发明的过滤组件包括至少一个、优选多个缝隙，每个缝隙具有平行于盐水的流动方向延伸的主延伸方向。这种过滤组件可产生非常好的过滤效果，不会堵塞。过滤组件可以很容易地清洗。
在存在多个缝隙的情况下，缝隙优选地彼此平行并且更优选地等距地设置。
过滤组件的长度优选为500-2000mm。过滤组件内每个缝隙的宽度优选为0.4-3.0mm。盐水流过的缝隙的面积优选为盐水流过的总面积的10-60％。
优选地，过滤组件至少局部地、优选完全地相对于竖直和/或水平平面倾斜。由于这种倾斜，盐水无需泵送，而是通过重力沿过滤组件流动。倾斜角可以随着盐水的流动长度而变化。优选地，相对于水平平面的倾斜角随着流动长度的增加而减小。倾斜角优选地在0°和90°之间，更优选地在0°和20°之间。
优选地，过滤组件至少是局部地弯曲的。曲率半径可在过滤器设计内在较宽的范围内变化，优选在800至8000mm之间，并且更优选在1000至3000mm的范围内。
未被过滤的盐水通过重力沿过滤组件流动和/或被沿过滤组件泵送。通过重力和/或增加的压力迫使被过滤后的盐水通过过滤组件，根据优选实施例，这可以被控制。例如，增加的压力可以通过过滤组件顶部更高的盐水浓度(brine level)来实现。在过滤组件的整个流动长度上压力水平不必相同，而是可以变化。
根据本发明的优选实施例，过滤组件的渗透性随着盐水沿过滤组件的流动长度而变化。更优选地，渗透率随着沿过滤组件的盐水的流动长度而增加，即，最初渗透率相当小，然后随着盐水沿过滤组件向过滤组件的端部前进而增加。渗透率可以连续变化或逐步变化。根据优选实施例，可以调整过滤组件的渗透性。该调整可以手动或自动执行。
优选地，过滤组件是筛网，优选为开缝筛网，其中缝隙的尺寸优选地随着未被过滤的盐水沿过滤组件的流动长度而变化。优选地，筛网中的缝隙/孔的尺寸最初较小，然后随着未被过滤的盐水的流动长度而增加。
优选地，该系统包括用于再循环的盐水的冷却器，其优选地位于过滤器的上游。冷却器最好将盐水冷却至2–4℃和/或将盐水保持在此温度范围内。优选地，冷却器包括泵，其将再循环的盐水从储液器泵送至过滤器。
根据本发明的优选实施例，过滤组件振动以增加过滤组件的过滤能力，特别是改善残留物的去除。
根据优选实施例，该系统包括针上游和主过滤器下游的额外的过滤器。优选地，该额外的过滤器包括两个平行布置的过滤器，其中仅使用一个过滤器。另一个过滤器处于备用状态或可以在此期间进行清洁。
根据优选实施例，本发明的盐水注射系统包括清洁系统，优选为真空清洁器。清洁系统从过滤组件的表面去除颗粒，优选肉颗粒，和/或半固体颗粒，如胶状颗粒，使得该表面不被堵塞。真空清洁器优选地设计成它仅从过滤组件去除固体颗粒，如肉颗粒，和/或半固体颗粒，如胶状颗粒，以及尽可能少的液态盐水。
优选地，真空清洁器包括吸嘴，颗粒通过该吸嘴被吸入。
优选地，清洁系统包括移动装置，该移动装置相对于主过滤器的过滤组件移动清洁系统。该移动装置可沿平行于过滤组件表面的一个或两个方向移动。在过滤组件仅沿一个方向移动的情况下，吸嘴在垂直于其移动方向的方向上的宽度优选地至少基本上与过滤组件的宽度相同。在移动装置沿两个方向移动的情况下，吸嘴的宽度优选地小于清洁装置的宽度。两个移动方向优选地彼此垂直。
过滤组件的表面可以完全或仅部分地被清洁。
优选地，清洁系统连续或间歇地运行。
优选地，清洁系统包括传感器，该传感器测量通过过滤组件的盐水流量。优选地利用该传感器的信号来控制清洁系统。如果通过过滤组件的盐水流量低于一定水平，则可以启动清洁系统。
优选地，清洁系统包括再循环装置，以再循环由清洁系统吸入的盐水。
附图说明
现在根据附图说明本发明。这些说明不限制保护范围。
图1示出了本发明的系统。
图2示出了过滤器的细节。
图3示出了清洁装置。
图4示出了过滤组件。
具体实施方式
图1示出了本发明的系统16。该系统包括具有多个针的针头6，这些针从远处位置到注射位置往复运动。在注射位置，针刺入产品，例如肉、家禽、鱼或蔬菜，并且盐水通过空心针被迫使进入产品中。多余的盐水被收集在例如注射器的皮带下方，注射器的皮带将产品输送到针下方并运走，并且盐水经由流出件1流到盐水箱的“A”部段。在“A”部段，回流盐水可能被蛋白质、脂肪颗粒、骨骼和软骨碎片污染。作为第一个清洁步骤，两个可选的板14、15，一个连接在箱的顶部，一个小的板连接在箱的底部，彼此相距一定距离，这样较重的材料可以下降，脂肪会浮在上面。
在根据图1的实施例中，GEA
Figure BDA0003407492990000061
用于将最终预清洁的回流盐水从箱“A”泵入集成冷却块，以便将盐水温度保持在优选2-4℃之间。如果回流盐水温度和环境温度不会影响优选的盐水温度范围，GEA
Figure BDA0003407492990000062
也可以替换为传统泵和控制系统，该控制系统用以打开/关闭泵并管理箱“A”中的液位控制和流速以为泵提供干抽保护。GEA
Figure BDA0003407492990000063
或分离的泵将回流盐水泵送至如图2所示的主过滤器3背面的入口连接处。被泵送的回流盐水收集在过滤器3的可选储液器7中，并开始溢出在过滤组件8上方。可以提供堰部件10以将未被过滤的盐水推向过滤组件8。代替堰部件10或除了堰部件10之外，储液器7可以优选地设有盐水引导装置，该装置可以是直的和/或凸面和/或凹面，以便引导盐水使其分布在整个储液器7上方。
回流盐水的流速和量取决于注射速率，例如注射模式、泵压力和/或针头速度以及皮带上的负载、产品、盐水类型等，但可以通过泵2的流量调节器轻松管理。滤液将从过滤器3流出，并将被收集在箱部段“B”中。在这里，滤液优选与具有优选温度为2-4℃的冷的和新鲜的盐水混合。然后，盐水经由注射泵4被泵送通过在线过滤器5之一，然而，过滤器5只是可选的。如果任意材料意外掉落在部段“B”中，例如由于人为干扰，在线过滤器将捕获这些碎片。优选地，这些过滤器5被设置为可旁路的，从而可以在不中断生产的情况下取出一个过滤器进行检查/清洁。在盐水被注射器的歧管和针6消耗之前，阀门将控制正在使用的过滤器。
现在参考图2，未被过滤或预过滤的盐水11沿过滤组件8流动，由箭头X指示，其描绘了盐水沿过滤组件的流动长度。当盐水沿过滤组件8流动时，一部分被过滤后的盐水12将通过过滤组件8并被捕获在过滤组件8下方。这里倾斜的底部17将被过滤后的盐水引导到出口，该出口连接到部段“B”中的箱。替代倾斜底部或除了倾斜底部以外，可以应用其他引导装置和/或收集装置以将被过滤后的盐水引导回部段“B”中的箱。残留物积聚在过滤组件8的顶部，将被未被过滤的盐水11流冲走，这里是由于重力的原因。在过滤组件8的末端，残留物被收集在储液器9中并被排出。优选地，储液器9被穿孔，以使得残留物将被捕获并且未被过滤的盐水将被分离以用于再循环，以节省盐水。因此，未被过滤的盐水将被导向箱“A”。过滤组件8优选地是模块化组装筛网板。根据盐水粘度、盐水成分、污染程度和注射器中使用的针，可能需要优化过滤过程。这可以通过不同的方式来实现，例如通过调整筛网8的倾斜角α和/或β和/或改变渗透率，例如在使用开缝筛网时，沿盐水的流动长度X改变网格尺寸，例如，通过在位置“H”处选择较小的渗透率，即较小的流动长度，和在位置“L”处选择较大的渗透率，即较大的流动长度。倾斜角α优选地在沿过滤组件的盐水的较小流动长度处较小，并且优选地随着流动长度的增加而至少局部地增加。这导致在过滤过程开始时未被过滤的盐水的速度更高，随着流动长度的增加未被过滤的盐水的速度降低。为了改善残留物的滑动和/或滚落，过滤组件8优选地如附图标记“R”所示弯曲。如果过滤过程的优化不够，可以使用具有不同斜率、例如曲率“R”的过滤组件8。过滤组件8优选地作为模块提供并且可以基于期望的应用进行更换。可以通过使用振动筛网8来实现进一步的优化。
图3示出了清洁系统20，其在本例中是连接到真空源以从过滤组件8的表面去除固体和/或胶状颗粒的吸嘴18。这样做是为了避免过滤组件8堵塞。清洁系统被设计成优选地从过滤组件的表面去除尽可能少的盐水。清洁系统20，优选吸嘴18，优选连接到移动装置(未示出)，该移动装置相对于过滤组件的表面移动清洁系统20和/或吸嘴18。移动装置可以在平行于过滤组件8的表面的一个或两个方向上移动清洁系统20和/或吸嘴。移动模式优选地取决于清洁装置和/或吸嘴的尺寸。
过滤组件8的表面可以被部分或全部清洁。清洁可以连续或间歇地进行。清洁系统可包括传感器，其例如直接或间接测量通过过滤组件的流量。根据传感器的信号，清洁系统被启动或停用。
优选地，清洁系统包括测量从过滤组件8的表面去除的盐水量的传感器。如果该量太大，则调整和/或停止清洁系统。
从清洁系统表面去除的盐水优选再循环到系统中并重新使用。
图4a显示了过滤组件的一个实施例。在本例中，过滤组件至少局部地弯曲并且展现为相对于水平平面至少局部地倾斜。未被过滤的盐水如大箭头所示也如箭头X所示沿过滤组件流动。与盐水接触的区域是过滤区域22。在该区域中至少设置有一个、优选多个缝隙21，这里设置有四个缝隙21。缝隙21优选平行于盐水的流动方向延伸。每个缝隙具有主延伸方向，其优选平行于盐水的流动方向X。缝隙优选地等距地设置并且更优选地具有全部相同的宽度w和/或长度。宽度优选为0.4-3.0mm。过滤组件的长度优选为500-2000mm。所有缝隙优选地覆盖过滤器区域22的10-60％。在图4b中，由于强度和刚度的原因，缝隙被中断。
图5a示出了过滤组件的实施例，其中过滤组件是直的而不是弯曲的。过滤组件可以包括多个相互连接的直的元件，其中多个元件之间的相对角度是变化的。在图5b中，缝隙被中断。
未示出的实施例包括连接到直的过滤组件的弯曲过滤组件的组合，以便根据需要引导盐水的流动方向X。
在所有示出的实施例中，本发明还公开平行于盐水的流动方向X延伸的缝隙，但是与流动方向X相比，缝隙的方向与其方向略有不同，优选在0度和30度之间的角度。
参考符号列表：
1 流出件
2 泵，冷却器
3 主过滤器
4 泵
5 在线过滤器
6 针，针头
7 储液器
8 过滤组件
9 残留物
10 堰部件
11 未被过滤的盐水流
12 被过滤后的盐水流
13 分离箱
14 分离板
15 分离板
16 盐水注射系统
17 倾斜的底部
18 吸嘴真空清洁器
19 真空清洁器连接件
20 清洁系统，真空清洁器
21 缝隙
22 过滤区域
A 第一部段箱
B 第二部段箱
H 具有第一渗透率的过滤器区域
L 具有第二渗透率的过滤器区域
R 过滤组件的曲率
X 盐水的流动方向，流动长度，主要延伸方向
α 相对于竖直平面的倾斜角
β 相对于水平平面的倾斜角

Claims (15)

1.一种盐水注射系统(16)，所述盐水注射系统具有多个针，所述多个针被插入产品并且盐水通过所述多个针被注射到所述产品中，其中未最终进入产品的盐水被收集和再循环，其中在再循环过程中，所述盐水流过过滤器(3)，其中所述过滤器(3)包括过滤组件(8)，未被过滤的盐水(11)沿所述过滤组件(8)沿流动方向(X)流动，被过滤后的盐水(12)通过所述过滤组件(8)，并且所述过滤组件(8)使未被过滤的盐水(11)中的残留物(9)滞留，其特征在于，所述过滤组件(8)包括至少一个缝隙(21)，优选多个缝隙，每个缝隙具有平行于所述盐水的所述流动方向(X)延伸的主延伸方向。
2.根据权利要求1所述的盐水注射系统(16)，其特征在于，所述过滤组件(8)至少局部地、优选完全地相对于竖直平面和/或水平平面倾斜。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的盐水注射系统(16)，其特征在于，所述过滤组件(8)至少局部地弯曲。
4.根据上述权利要求之一所述的盐水注射系统(16)，其特征在于，所述盐水通过重力沿所述过滤组件(8)流动并流过所述过滤组件(8)。
5.根据上述权利要求之一所述的盐水注射系统(16)，其特征在于，所述过滤组件的渗透性随着所述盐水沿所述过滤组件的流动长度(X)而变化。
6.根据权利要求5所述的盐水注射系统(16)，其特征在于，所述缝隙等距地设置。
7.根据上述权利要求之一所述的盐水注射系统(16)，其特征在于，所述盐水注射系统(16)包括用于所述盐水的冷却器(2)。
8.根据上述权利要求之一所述的盐水注射系统(16)，其特征在于，所述过滤组件(8)是筛网。
9.根据上述权利要求中任一项所述的盐水注射系统(16)，其特征在于，所述过滤组件振动。
10.根据上述权利要求之一所述的盐水注射系统(16)，其特征在于，包括位于针(6)上游的额外的过滤器(5)。
11.根据上述权利要求之一所述的盐水注射系统(16)，其特征在于，所述盐水注射系统(16)包括清洁系统(20)，优选真空清洁器(20)。
12.根据权利要求11所述的盐水注射系统(16)，其特征在于，所述系统(20)包括移动装置，所述移动装置使所述清洁系统(20)相对于主过滤器(3)的所述过滤组件(8)移动。
13.根据权利要求11或12所述的盐水注射系统(16)，其特征在于，所述清洁系统连续或间歇地运行。
14.根据权利要求11-13之一所述的盐水注射系统(16)，其特征在于，所述盐水注射系统(16)包括传感器，所述传感器测量通过所述过滤组件(8)的盐水流量，并且利用所述传感器的信号来控制所述清洁系统(20)。
15.根据权利要求11-14之一所述的盐水注射系统(16)，其特征在于，所述盐水注射系统(16)包括再循环装置，以再循环由所述清洁系统(20)吸入的盐水。
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