CS265409B1

CS265409B1 - Shower sterilizer

Info

Publication number: CS265409B1
Application number: CS8710287A
Authority: CS
Inventors: Emanuel Judr Ing Vinkler; Josef Babik
Original assignee: Emanuel Judr Ing Vinkler; Josef Babik
Priority date: 1987-12-30
Filing date: 1987-12-30
Publication date: 1989-10-13
Also published as: CS1028787A1

Abstract

Sprchový sterilátor potravin s průběžným dopravníkem procházejícím jednotlivé sekce tepelného působení, u něhož sterilizační sekce, vložená mezi sekci předehřívací a chladicí, je tvořena dvěma oddíly, z nichž první je opatřena parními registry pro přímý ohřev párou, a druhý je opatřen vodními sprchami horké vody. Zařízení umožňuje uplatnění tepelného šoku a tím optimalizaci sterilačního procesu. Ošetřované potraviny nejsou poškozovány po stránce organoleptické ani strukturální. Sterilizátor je určen zejména pro sterilizaci ovocných a zeleninových konzerv, ale je též vhodný pro pasterizaci nápojů.Food spray sterilizer with a continuous conveyor passing through the individual heat treatment sections, in which the sterilization section, inserted between the preheating and cooling sections, consists of two sections, the first of which is equipped with steam registers for direct steam heating, and the second is equipped with hot water showers. The device allows the application of thermal shock and thus the optimization of the sterilization process. The treated foods are not damaged in terms of organoleptic or structural properties. The sterilizer is intended primarily for the sterilization of fruit and vegetable cans, but is also suitable for the pasteurization of beverages.

Description

(57) Sprchový sterilátor potravin s průběžným dopravníkem procházejícím jednotlivé sekce tepelného působení, u něhož sterilizační sekce, vložená mezi sekci předehřívací a chladicí, je tvořena dvěma oddíly, z nichž první je opatřena parními registry pro přímý ohřev párou, a druhý je opatřen vodními sprchami horké vody. Zařízení umožňuje uplatnění tepelného šoku a tím optimalizaci sterilačního procesu. Ošetřované potraviny nejsou poškozovány po stránce organoleptické ani strukturální. Sterilizátor je určen zejména pro sterilizaci ovocných a zeleninových konzerv, ale je též vhodný pro pasterizaci nápojů.(57) Food spray sterilizer with a continuous conveyor passing through the individual heat treatment sections, in which the sterilization section, inserted between the preheating and cooling sections, consists of two sections, the first of which is equipped with steam registers for direct steam heating, and the second is equipped with hot water sprays. The device allows the application of thermal shock and thus the optimization of the sterilization process. The treated foods are not damaged in terms of organoleptic or structural properties. The sterilizer is intended primarily for the sterilization of canned fruit and vegetables, but is also suitable for the pasteurization of beverages.

IAND

CS 265 409 B1EN 265 409 B1

Vynález se týká sprchového sterilátoru potravin s průběžným dopravníkem procházejícím jednotlivé sekce tepelného působeni.The invention relates to a food spray sterilizer with a continuous conveyor passing through individual heat treatment sections.

Pro sterilaci v obalech se uplatňují sterilátory kontinuálního i diskontinuálního typu různých konstrukcí, např. stacionární, rotační, hydrostatické, využívající pro tepelné působení různá média.For sterilization in packages, both continuous and discontinuous sterilizers of various designs are used, e.g. stationary, rotary, hydrostatic, using various media for thermal action.

Základem sterilačního účinku při termosterilaci je výše teploty a doba, po kterou je potravina vystavena potřebnému zákroku a dále charakter a prostředí sterilované potraviny.The basis of the sterilization effect during thermal sterilization is the temperature and the time for which the food is exposed to the necessary treatment, as well as the nature and environment of the sterilized food.

V zásadě platí, že čím je vyšší sterilační teplota, tím kratší dobu může trvat její působení pro dosažení potřebného sterilačního efektu. Kyselé potraviny do hodnoty ρ H 4,0, k nimž patří převážná část ovoce a zeleniny, se sterilují při teplotách do 100 °C. U málo kyselých a nekyselých potravin je nutné provádět sterilaci při teplotách nad 100 °C. V obou případech je rozhodná teplota dosahovaná uvnitř sterilované potraviny.In principle, the higher the sterilization temperature, the shorter the time it can take to achieve the necessary sterilization effect. Acidic foods up to a ρ H value of 4.0, which includes most fruits and vegetables, are sterilized at temperatures up to 100 °C. For low-acid and non-acidic foods, sterilization must be performed at temperatures above 100 °C. In both cases, the temperature reached inside the sterilized food is decisive.

S poměrně nízkou teplotou pracují pasterační zařízení a vyhovují zejména pro zpracování nápojů. U takových zařízení se běžně využívá van, kterými jsou nádoby vedeny po předchozím oplachu a následném ochlazení prováděném vzduchem, postřikem, nebo ponořením do vody (SU AO 1 001 914). U náročnějších surovin, kde je potřebná teplota vyšší než 100 °C se používají autoklávy, vyžadující uzavřené komory, umožňují tepelné zpracování výrobků za zvýšeného tlaku. Tlak závislý na sloupci kapaliny se využívá u hydrostatických sterilátorů, ve kterých jsou konzervy dopravníkem vedeny podle vertikální sinusoidy s uplatněním protisměrného vedení ohřívacího nebo chladicího média (FR DB 2 020 806). Jsou známa i řešení, u nichž se uplatňují malé nádoby pro jednu či několik konzerv, přičemž taková tlaková nádoba je plněna nízkovroucí kapalinou pro vytvoření protitlaku a je ve sterilátoru vedena lázní tvořenou výševřící kapalinou, např. olejem, ohřátým na sterilační teplotu (DE 2 040 430) .Pasteurization equipment operates at relatively low temperatures and is particularly suitable for beverage processing. In such equipment, tubs are commonly used, through which containers are guided after prior rinsing and subsequent cooling by air, spraying or immersion in water (SU AO 1 001 914). For more demanding raw materials, where the required temperature is higher than 100 °C, autoclaves are used, requiring closed chambers, allowing heat treatment of products under increased pressure. The pressure dependent on the liquid column is used in hydrostatic sterilizers, in which cans are guided along a conveyor according to a vertical sinusoid with the use of counter-directional heating or cooling medium (FR DB 2 020 806). Solutions are also known in which small containers for one or several cans are used, such a pressure vessel being filled with a low-boiling liquid to create counterpressure and being guided in the sterilizer through a bath consisting of a higher-boiling liquid, e.g. oil, heated to the sterilization temperature (DE 2 040 430).

Tunelový průběžný sterilátor popisuje vynález DE OS 1 790 070. Toto zařízení tvoří pásový dopravník procházející zpracovacím tunelem, ve kterém jsou nádoby postřikovány tryskami vodou různé teploty.'Alespoň jedna zóna s tryskami pro horkou vodu je současně vybavena dále i tryskami pro přívod páry tak, aby rozstřikovaná voda přicházela do styku s rozstřikovanou párou. Toto řešení vychází z myšlenky uplatnění horké vody.až do teploty cca 98 °C.A tunnel continuous sterilizer is described in DE OS 1 790 070. This device consists of a belt conveyor passing through a processing tunnel in which the containers are sprayed with water of different temperatures by nozzles. At least one zone with hot water nozzles is also equipped with steam supply nozzles so that the sprayed water comes into contact with the sprayed steam. This solution is based on the idea of using hot water up to a temperature of approximately 98 °C.

Sterilační vany, do nichž se výrobky ke sterilaci ponořuji, jsou již překonané průběžnými sterilátory, které jsou v porovnání s ponořovacími vanami výhodnější po stránce výkonnosti, jsou méně náročné na energii i pracovní obsluhu. Z průběžných sterilátorů jsou na ústupu vodní ponorná zařízení proto, že vykazují též horší parametry co do výkonnosti i energetické náročnosti. U průběžných sterilátorů s využitím vodního média je teplota limitována hranicí cca 98 °C. Naproti tomu uplatnění páry po celou dobu průběhu sterilačního zákroku představuje příliš tvrdý zákrok vedoucí zejména u výrobků citlivějších na teplo, jako jsou jahodové, višňové a podobné kompoty, k snadné přesterilaci a nežádoucímu vysokému stupni změknutí ovoce, což znamená podstatné zhoršení kvality výrobků.Sterilization tanks, in which products are immersed for sterilization, have already been surpassed by continuous sterilizers, which are more advantageous in terms of performance compared to immersion tanks, are less energy-intensive and require less labor. Among continuous sterilizers, water immersion devices are on the decline because they also show worse parameters in terms of performance and energy consumption. In continuous sterilizers using a water medium, the temperature is limited to approximately 98 °C. On the other hand, the use of steam throughout the sterilization process is too harsh, leading, especially in products that are more sensitive to heat, such as strawberry, sour cherry and similar compotes, to easy oversterilization and an undesirable high degree of softening of the fruit, which means a significant deterioration in the quality of the products.

Uvedené nevýhody odstraňuje sprchový sterilátor pro kontinuální sterilaci potravin s průběžným dopravníkem, procházejícím jednotlivé sekce tepelného působení, jehož podstata záleží v tom, že sterilační sekce, vložená mezi sekci předehřívací a chladicí je tvořena dvěma oddíly, z nichž první je opatřen trubkovými parními registry pro přímý ohřev párou a druhý oddíl je opatřen sprchovými vanami pro ohřev horkou vodou.The above disadvantages are eliminated by a shower sterilizer for continuous food sterilization with a continuous conveyor passing through individual sections of thermal action, the essence of which is that the sterilization section, inserted between the preheating and cooling sections, is made up of two sections, the first of which is equipped with tubular steam registers for direct heating with steam and the second section is equipped with shower trays for heating with hot water.

Sterilátor podle vynálezu umožňuje uplatnit optimální tepelný průběh ohřevu, při kterém se uděluje zpracovávaným potravinám v krátkém časovém úseku tepelný šok. Proto nedochází k narušení výrobku po stránce organoleptické či strukturální. Dokončení tepelného působeni je pak zajištováno horkou sprchou. U tohoto zařízení se uplatňuje příznivý celkový výkon s ohledem na použitou měrnou plochu a v neposlední řadě i příznivá energetická bilance při zapojení vodního režimu v recirkulačním systému.The sterilizer according to the invention allows for the application of an optimal thermal heating process, in which the processed food is given a thermal shock in a short period of time. Therefore, there is no disruption of the product in terms of organoleptic or structural properties. The completion of the thermal treatment is then ensured by a hot shower. This device has a favorable overall performance with respect to the specific surface area used and, last but not least, a favorable energy balance when the water mode is included in the recirculation system.

Na připojených výkresech je schematicky zobrazen sprchový sterilátor pro kontinuální ste3 rilaci potravin do hodnoty pH 4,0 podle vynálezu, a to na obr. 1 boční pohled, obr. 2 půdorysný pohled a obr. 3 schéma zapojení cirkulace vody.The attached drawings schematically show a shower sterilizer for continuous food sterilization to a pH value of 4.0 according to the invention, namely Fig. 1 shows a side view, Fig. 2 shows a plan view and Fig. 3 shows a water circulation circuit diagram.

Zařízení sestává z lištového průchozího dopravníku 10, který prochází sérií tepelných sekcí. V horní části sterilátoru nad lištovým průchozím dopravníkem 10 jsou upevněny sprchovací vany 12, 13 , 14 , 17 o rozměrech cca 1 000 x 2 000 mm s perforovaným rozpojitelně upevněným dnem, a to nad sekcí předehřívací £ i chladicí _3. V prvém oddílu sterilační sekce _2 jsou uspořádány pod horní větví průchozího dopravníku _l_0 čtyři parní trubkové registry _5 pro přímý ohřev párou, přičemž druhý oddíl je vybaven obdobně s předehřívací a chladicí sekcí sprchovacími vanami 16. Na vstupu zařízení nad vstupním dopravníkem 11 v oplachovacím prostoru _4 je uspořádána sprchovací vana 12 pro oplach a pod vstupním dopravníkem 11 pak výtok 6_ použité oplachové vody. Pro odběr sterilovaných konzerv je na výstupu uspořádán výstupní dopravník 15.The device consists of a strip through-conveyor 10, which passes through a series of thermal sections. In the upper part of the sterilizer above the strip through-conveyor 10, shower trays 12, 13, 14, 17 with dimensions of approximately 1,000 x 2,000 mm with a perforated, detachably fixed bottom are mounted, above the preheating and cooling sections _3. In the first section of the sterilization section _2, four steam pipe registers _5 for direct steam heating are arranged under the upper branch of the through-conveyor _1_0, while the second section is equipped similarly to the preheating and cooling sections with shower trays 16. At the inlet of the device above the input conveyor 11 in the rinsing area _4, a shower tray 12 for rinsing is arranged, and below the input conveyor 11, an outlet 6_ for used rinsing water is arranged. An output conveyor 15 is arranged at the output for collecting sterilized cans.

Pod průchozím dopravníkem 1Q pod sterilační sekcí 2 a pod chladicími sekcemi 3. jsou uspořádány akumulační nádrže 18, pro každý oddíl samostatná nádrž po celé jeho délce. Pod první a druhou předehřívací sekcí 2 je vytvořeno spádové dno 9. s odvodem vody z první předehřívací sekce do druhé chladicí sekce a z druhé předehřívací sekce do první chladicí sekce. Akumulační nádrže 18 sterilační sekce a první a druhé chladicí sekce 3_ jsou vybaveny parními registry 2 ohřevu vody, automaticky regulovanými v závislosti na tepelném režimu zařízení. Spádové dno £ první předehřívací sekce _1 tvoří spojitou nádobu s akumulační nádrží 18 druhé chladicí sekce £ a spádové dno 9 druhé předehřívací sekce tvoří spojitou nádobu s akumulační nádrží 10 první chladicí sekce.Under the through conveyor 1Q under the sterilization section 2 and under the cooling sections 3. are arranged accumulation tanks 18, for each section a separate tank along its entire length. Under the first and second preheating sections 2, a gradient bottom 9 is formed with water drainage from the first preheating section to the second cooling section and from the second preheating section to the first cooling section. The accumulation tanks 18 of the sterilization section and the first and second cooling sections 3_ are equipped with steam registers 2 for heating water, automatically regulated depending on the thermal mode of the device. The gradient bottom £ of the first preheating section _1 forms a continuous vessel with the accumulation tank 18 of the second cooling section £ and the gradient bottom 9 of the second preheating section forms a continuous vessel with the accumulation tank 10 of the first cooling section.

Z akumulační nádrže druhé chladicí sekce je voda čerpána jednak do sprchovací vany první předehřívací sekce a jednak ke vstupu do steriáltoru, kde se nalézá sprchovací vana 12 pro oplachování obalů, jejich omytí a k vytvoření vodní clony. Z akumulační nádrže první chladicí sekce je voda čerpadlem přečerpávána do sprchovací vany druhé předehřívací sekce a současně do sprchovací vany první chladicí sekce.From the accumulation tank of the second cooling section, water is pumped both into the shower bath of the first preheating section and to the entrance to the sterilizer, where the shower bath 12 is located for rinsing the packages, washing them and creating a water curtain. From the accumulation tank of the first cooling section, water is pumped by a pump into the shower bath of the second preheating section and simultaneously into the shower bath of the first cooling section.

Akumulační nádrž sterilizační sekce má vlastní čerpadla, která přečerpávají vodu do sprchovacích van téže sekce. Akumulační nádrž třetí chladicí sekce je vybavena čerpadlem, které dodává oteplenou vodu do chladiče a dále do sprchovacích van třetí chladicí sekce. Za sprchovacími vanami třetí chladicí sekce jsou ve sterilátoru zabudována dvě sprchovací trubková ramena _8, přivádějící vodu z vodovodního řádu. Tato voda se mísí s vodou v akumulační nádrži třetí chladicí sekce. Voda akumulační nádrže třetí chladicí sekce částečně přetéká do akumulační nádrže druhé chladicí sekce a tak kryje úbytek vody na oplach obalů na vstupu, který je znečištěn a vytéká do odpadu.The accumulation tank of the sterilization section has its own pumps that transfer water to the shower trays of the same section. The accumulation tank of the third cooling section is equipped with a pump that supplies heated water to the cooler and then to the shower trays of the third cooling section. Behind the shower trays of the third cooling section, two shower pipe arms _8 are built into the sterilizer, supplying water from the water supply system. This water mixes with the water in the accumulation tank of the third cooling section. The water in the accumulation tank of the third cooling section partially overflows into the accumulation tank of the second cooling section and thus covers the loss of water for rinsing the packages at the inlet, which is dirty and flows into the waste.

Délka zařízení je 24 m a při této délce jednotlivých sekcí činí průchozí doba 36 min, a to:The length of the device is 24 m and with this length of the individual sections, the passage time is 36 min, namely:

1. 1. předehřívací preheating 3 3 m m 4,5 4.5 min minutes 2. 2. předehřívací preheating 2 2 m m 3,0 3.0 min minutes sterilační - pára sterilizing - steam 2 2 m m 3,0 3.0 min minutes voda water 8 8 m m 12,0 12.0 min minutes 1. 1. chladicí cooling 2 2 m m 3,0 3.0 min minutes 2. 2. chladicí cooling 2 2 m m 3,0 3.0 min minutes 3. 3. chladicí cooling 5 5 m m 7,5 7.5 min minutes

Voda, používaná jako tepelné nebo chladicí médium a sterilační pára, jsou vedeny v tomto tepelném režimu:Water, used as a heating or cooling medium, and sterilization steam are conducted in this thermal regime:

předehřívací preheating 30-40 30-40 předehřívací preheating 50-60 50-60 sterilační - pára sterilizing - steam 100 100 voda water 90-95 90-95

1. chladicí1. cooling

2. chladicí2. cooling

3. chladicí3. cooling

50-60 °c 30-40 °C 20-25 °C50-60 °C 30-40 °C 20-25 °C

Výkon sterilátoru je 4 t/hod.The sterilizer's capacity is 4 t/hour.

Provozní uplatnění tohoto zařízení ověřilo dosažení všech očekávaných výhod, zejména uplatnění potřebného spolehlivého tepelného režimu pro sterilaci potravinářských výrobků při zachování vysoké jakosti jak po stránce organoleptické, tak i strukturální. Vedle sterilace ovocných a zeleninových konzerv je možno zařízení využít výhodně i při pastoraci nápojů.The operational application of this equipment has verified the achievement of all expected benefits, in particular the application of the necessary reliable thermal regime for the sterilization of food products while maintaining high quality in terms of both organoleptic and structural aspects. In addition to the sterilization of fruit and vegetable cans, the equipment can also be used advantageously for the pasteurization of beverages.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION

Shower sterilizer for continuous sterilization of foodstuffs with a continuous conveyor passing through the individual sections of heat treatment, characterized in that the sterilization section (2) / placed between the preheating section (1) and the cooling section (3) is formed by two compartments. (7) for direct steam heating and the second compartment is provided with shower tubs (16) for hot water heating.