DE1085650B

DE1085650B - Steam-air sterilization process

Info

Publication number: DE1085650B
Application number: DEO5963A
Authority: DE
Inventors: Otto Oehring
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1958-01-17
Filing date: 1958-01-17
Publication date: 1960-07-21

Description

Dampf-Luft-Sterilis ationsverfahren Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Sterilisieren von gefüllten, geschlossenen Konservenbüchsen und ähnlichen, in geschlossenen Behältnissen abgefüllten Gütern, wie Lebensmittel schlechthin, Pharmazeutika, Kosmetika, Getränke usw. in Tuben, Flaschen, Gläsern, Kannen, Dosen u. dgl. Verfahren zum Sterilisieren von gefüllten, geschlossenen Konservenbüchsen in einem mit Wasser gefüllten Autoklav sind bekannt; sie bestehen darin, daß die von dem Füllwasser vollständig bedeckten Büchsen u. dgl. durch unmittelbare Beheizung des Füllwassers mit Wasserdampf schnell auf die Sterilisationstemperatur gebracht werden und durch mittelbare Beheizung auf dieser Temperatur gehalten werden, wobei der Druckausgleich durch Einleitung von Druckluft hergestellt wird. Es werden auch Autoklaven mit einem Doppelmantel verwendet, bei welchen das Autoklavfüllwasser indirekt durch den Heizdampf des Doppelmantels erhitzt wird. Es ist auch bekannt, daß in Autoklaven sterilisiert wird, indem man in diese Druckgefäße direkten Dampf einleitet und die in dem Autoklav eingeschlossene Luft abbläst. Bei diesem Verfahren wird also mit Dampf aufgeheizt, und die zu sterilisierenden Behältnisse liegen entweder in dem auf die Sterilisationstemperatur erhitzten Wasser oder in einer Dampfatmosphäre; im letzteren Falle besteht aber die Gefahr, daß durch den infolge der Erhitzung im Inneren der Gefäße entstehenden Überdruck, der, wie man aus der Praxis weiß, 5 bis 6 Atmosphären betragen kann, diese platzen.Steam-Air Sterilis ationsverfahren The invention relates to a method for sterilizing filled, closed cans and similar goods filled in closed containers, such as food par excellence, Pharmaceuticals, cosmetics, beverages, etc. in tubes, bottles, glasses, jugs, cans and the like. Methods for sterilizing filled, closed cans of food in an autoclave filled with water are known; they consist in the fact that the cans and the like completely covered by the filling water by direct heating of the filling water is quickly brought to the sterilization temperature with steam and are kept at this temperature by indirect heating, with the pressure equalization is established by introducing compressed air. There will be too Autoclaves with a double jacket are used, in which the autoclave fill water is heated indirectly by the heating steam of the double jacket. It is also known that is sterilized in autoclaves by direct steam into these pressure vessels initiates and blows off the air trapped in the autoclave. In this procedure is thus heated with steam, and the containers to be sterilized are either in the water heated to the sterilization temperature or in a steam atmosphere; in the latter case, however, there is the risk that as a result of the heating overpressure inside the vessels, which, as we know from practice, 5 to 6 atmospheres, these burst.

Man hat auch schon die Behälter in einem Druckgefäß mit Dampf erhitzt und durch Einleiten von Druckluft einen Überdruck erzeugt, der ein Platzen der Behälter verhindert. The containers have already been heated with steam in a pressure vessel and by introducing compressed air, an overpressure is generated that causes the container to burst prevented.

Erfindungsgemäß werden die Konservenbüchsen u. dgl. ebenfalls in einer Wasserdampfatmosphäre von Sterilisationstemperatur sterilisiert, die in bekannter Weise durch Einleiten von Druckluft unter Überdruck steht, die aber im Sterilisationsraum rasch umgewälzt wird. According to the invention, the cans and the like are also shown in FIG sterilized in a steam atmosphere of sterilization temperature, which is known in Way is by introducing compressed air under overpressure, but this is in the sterilization room is rapidly circulated.

Da der neue Wärmeträger, nämlich schnell bewegte feuchte Heißluft, elastisch ist, werden die eingebrachten Gefäße keinen Erschütterungen ausgesetzt, die zwangläufig bei der Auf- und Nachheizung des Wärmeträgers Wasser durch den einströmenden Dampf, einschließlich des mitgeführten Kondenzwassers, auftreten. Schäden durch Platzen des Doseninhaltes, wie Dosenwürstchen, Früchte usw., werden vermieden. Since the new heat transfer medium, namely quickly moving moist hot air, is elastic, the inserted vessels are not exposed to any vibrations, which inevitably occurs during the heating and reheating of the heat carrier water through the inflowing Steam, including the condensed water carried along, occur. damages caused by Bursting of the can contents, such as canned sausages, fruits, etc., are avoided.

Durch die erfindungsgemäß vorgesehene rasche Umwälzung der Dampfatmosphäre ist die Bildung eines stehenden Polsters kalter, nntertemperierter Luft ausgeschaltet, so daß bei dem nennen Verfahren eine beste Wärmeökonomie und größte Sicherheit im Steri- lisationseffekt gewährleistet ist. Handelt es sich um die Sterilisierung von Gütern in Behälltnissen, bei denen der infolge hoher Abfülltemperatur bei Anwendung und niedriger Sterilisationstemperatur gefährlich werdende Überdruck im Innern der Behältnisse während der Sterilisation nicht zu befürchten ist, ist es selbstverständlich, daß in solchen Fällen auf die Anwendung von Mischluft verzichtet werden kann. Due to the rapid circulation of the steam atmosphere provided according to the invention the formation of a standing cushion of cold, temperature-controlled air is switched off, so that in the process mentioned, the best heat economy and the greatest safety in the Sterile lization effect is guaranteed. Is it about the sterilization of Goods in containers where the high filling temperature during use and low sterilization temperature dangerous overpressure inside the Containers during sterilization are not to be feared, it goes without saying that that in such cases the use of mixed air can be dispensed with.

Außer den bereits erwähnten Vorteilen der neuen Arbeitsweise in bezug auf die Wärmebilanz ist noch beachtlich, daß besonders thermisch empfindliche Verpackungsmittel, wie Glas, bei Verwendung einer schnell bewegten Feuchtluftatmosphäre viel geringere Bruchgefahr erleiden als bei der Verwendung von Wasser als Wärmeträger. Es ist eigenartig, daß gegen Temperaturschwankungen emplindliche Stoffe, wie das für die Verpackungstechnik bedeutsame Glas, durch scharfe Temperaturänderungen hervorgerufene Beanspruchungen in Dampfatmosphäre ungleich besser vertragen als solche im flüssigen Medium. Als weiterer Vorteil der neuen Arbeitsweise ist hervorzuheben, daß der Wärmeträger Wasser auf den behandelten Behältnissen sehr oft Korrosionsauswirkungen durch Alkalien des Wassers hervorruft, die zwangläufig vermieden werden bei Verwendung eines umgewälzten Wasserdampf-Luft-Gemisches, dessen Gehalt an Wasserdampf durch Verdampfung einer im Autoklav vorhandenen Menge Wasser erzeugt wird und sich aus diesem immer wieder regeneriert, während eingeblasener Frischdampf flüchtige Stoffe aus dem in einer besonderen Verdampfungsanlage erzeugten Dampf frisch mit einführt. Es ist deshalb vorgesehen, daß im Autoklav vor Arbeitsbeginn eine bestimmte kleine Menge Wasser vorhanden ist, die direkt oder durch einströmenden Dampf indirekt verdampft. Besides the already mentioned advantages of the new way of working in relation to on the heat balance it is also noteworthy that particularly thermally sensitive packaging materials, like glass, much lower when using a rapidly moving humid air atmosphere Risk of breakage than when using water as a heat transfer medium. It's strange that substances sensitive to temperature fluctuations, such as those used in packaging technology significant glass, stresses caused by sharp temperature changes Tolerated much better in a steam atmosphere than in a liquid medium. as Another advantage of the new way of working should be emphasized that the heat carrier is water Corrosive effects from alkalis very often on the treated containers of the water, which are inevitably avoided when using a circulated Water vapor-air mixture, the content of water vapor by evaporation of a The amount of water present in the autoclave is generated and is obtained from this again and again regenerates volatile substances from the in a live steam while blown in special evaporation system introduces freshly generated steam. It is therefore provided that a certain small amount of water in the autoclave before starting work is present, which evaporates directly or indirectly through the incoming steam.

Dieses weiterhin erfindungsgemäß vorgesehene Wasserbad kann somit entweder durch Einleiten von Dampf indirekt oder durch Beheizung, sei. es durch eingebaute Dampfschlangen, elektrische oder Gasbeheizungr auf die jeweils gewünschten Temperaturen gebrauch: werden. Nicht unerwähnt soll bleiben, daß durch die neue Arbeitsweise sogar die Verwendung beschrifteter und insbesondere etikettierter Behältnisse möglich ist.This water bath, which is also provided according to the invention, can thus either by introducing steam indirect or by heating, may be. it is powered by built-in steam coils, electric or gas heating the temperatures required in each case. Shouldn't go unmentioned that the new way of working even the use of labeled and in particular labeled containers is possible.

Nach beendeter Sterilisierung wird die Kühlung der in die Behältnisse abgefüllten und nunmehr sterilisierten Güter in bekannter Weise dadurch erzielt, daß in die umgewälzte Atmosphäre Wasserdampf-Luft Kühlwasser eingespritzt wird, so daß dieses im hochdispersen Zustand im Sterilisationsraum sich mit umwälzt und. für eine gleichmäßige und rasche Abkühlung sorgen kann, ohne daß die Gefäße mit dem Wasser unmittelbar benetzt werden. After the sterilization is finished, the cooling of the in the containers bottled and now sterilized goods achieved in a known manner, that water vapor-air cooling water is injected into the circulating atmosphere, so that this in the highly dispersed state in the sterilization room also circulates and. can ensure even and rapid cooling without the vessels with immediately wetted with the water.

Eine große Gefahr beim Kühlen der Behältnisse im flüssigen Medium liegt bekanntlich auch darin, daß die bei der Sterilisation beanspruchten Verschlüsse etwas gelüftet und dann bei einsetzender Kühlung durch Kühlwasser, welches nicht keimfrei ist, neu infiziert werden könnten, besonders deshalb, weil bei einsetzender Kühlung in den Behältnissen ein Vakuum auftritt. Dieser überstand wird sicher vermieden durch Einsatz der Naß-Luftkühlung. In dem Maße, in dem auf diese Weise Wasser in den Sterilisationsraum eingebracht wird, muß Kondenswasser abgelassen werden. Auch während der Abkühlung, im besonderen bei dem Übergang von. der Sterilisations- zur Abkühlperiode, kann der Druckausgleich durch die eingeführte Druckluft aufrechterhalten werden. A great danger when cooling the containers in the liquid medium is known also from the fact that the closures stressed during sterilization a little ventilated and then when cooling by cooling water, which not is germ-free, could be newly infected, especially because when Cooling a vacuum occurs in the containers. This protrusion is safely avoided through the use of wet-air cooling. To the extent that water is in this way If the sterilization room is brought in, condensation water must be drained off. Even during cooling, in particular during the transition from. the sterilization to Cooling period, the pressure equalization can be maintained by the introduced compressed air will.

In den Zeichnungen sind drei Ausführungen des neuen Verfahrens und die zur Durchführung des Verfahrens vorteilhaft zu erwähnende Vorrichtung dargestellt. In the drawings are three versions of the new method and the device to be mentioned advantageously for performing the method is shown.

Fig. 1 zeigt schematisch einen Autoklav zum Arbeiten unter Gegendruck, Fig. 2 einen solchen zum Arbeiten ohne Gegendruck. Fig. 1 shows schematically an autoclave for working under counter pressure, 2 shows one for working without counter pressure.

In Fig. 1 bezeichnet 1 den Kocher, 2 den Einsatz, 3 den Siebboden, 4 den Siebeinsatz, 5 die lose Decke, 6 Einsatzauflagen, 7 die Distanzbügel, 8 das Heizrohr, 9 das Manometer, 10 das Thermometer, 11 das Wasserstandsglas, 12 das Regelventil für Dampf, 13 das Ventil für direkte Heizung, 14 Kühlwasserzuleitung, 17 Kühl- und Heißwasserableitungen, 18 Sicherheitsventil für Druckluftzuleitung, 19 Regelventil für Druckluft, 20 Ablaß ventil, 21 Luftumwälzer, 22 die Stopfbuchse; 23 das Regelventil für Anlage II, 24 die Druckluftleitung. In Fig. 1, 1 denotes the digester, 2 the insert, 3 the sieve bottom, 4 the sieve insert, 5 the loose cover, 6 insert supports, 7 the spacer brackets, 8 the Heating tube, 9 the manometer, 10 the thermometer, 11 the water level glass, 12 the control valve for steam, 13 the valve for direct heating, 14 cooling water supply, 17 cooling and Hot water drainage, 18 safety valve for compressed air supply, 19 control valve for compressed air, 20 drain valve, 21 air circulator, 22 the stuffing box; 23 the control valve for Annex II, 24 the compressed air line.

In Fig. 2 bezeichnet 1 den Kocher, 2 den Einsatz, 3 den Siebboden, 4 den Siebeinsatz, 5 die lose Decke, 6 die Einsatgauflagen, 7 die Distanzbügel, 8 das Heizrohr für direkte Heizung, 9 das Manometer, 10 das Thermometer, 11 das Wasserstandsglas, 12 den Luftumwälzer, 13 die Stopfbuchse und 14 das Kühlwasserrohr. In Fig. 2, 1 denotes the digester, 2 the insert, 3 the sieve bottom, 4 the sieve insert, 5 the loose cover, 6 the insert supports, 7 the spacer brackets, 8 the heating tube for direct heating, 9 the manometer, 10 the thermometer, 11 the water level glass, 12 the air circulator, 13 the stuffing box and 14 the cooling water pipe.

In- Fig. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt. Es bedeutet in der Figur 1 Kocher, 2 Einsatzwagen, 3 Siebwände, 4 Ansaugwand, 5 Heizrohr für direkte Heizung, 6 Manometer, 7 Thermometer, 8 Wasserstandsglas, 9 Luftumwälzer, 10 Stopfbuchse, 11 Isühlwasserrohr, 12 Sicherheitsventil und 13 Kühlund. Heißwasser. In Fig. 3, a further embodiment is shown. It means In the figure 1 cooker, 2 emergency vehicles, 3 sieve walls, 4 suction wall, 5 heating tube for direct heating, 6 pressure gauges, 7 thermometers, 8 water level glasses, 9 air circulators, 10 stuffing box, 11 cooling water pipe, 12 safety valve and 13 cooling and. Hot water.

PATENTANSPROCHE: 1. Verfahren zum Sterilisieren von gefüllten und geschlossenen Behältnissen, wie Konservenbüchsen, Flaschen, Tuben, Gläser u. dgl. durch Erhitzen dieser in einer Wasserdampf-Luft-Atmosphãre auf Sterilisationstemperatur in Druckgefäß en und nachheriges Abkühlen des Druckgefäßes durch Einspritzen von Kühlwasser, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserdampf-Luft-Atmosphäre durch eine zusätzliche mechanische Einrichtung rasch umgewälzt wird. PATENT CLAIMS: 1. Method for sterilizing filled and closed containers, such as cans, bottles, tubes, glasses and the like. by heating this in a steam-air atmosphere to the sterilization temperature in pressure vessel and subsequent cooling of the pressure vessel by injecting Cooling water, characterized in that the water vapor-air atmosphere by a additional mechanical device is quickly circulated.

Claims

2. The method according to claim 1, characterized in that by a placed in the pressure vessel before the start of work and by direct or indirect heating heated water bath the required water vapor pressure is generated.

3. Pressure vessel for carrying out the method according to the preceding Claims, characterized in that in a pressure vessel (1) a bell-shaped, Insert (2) open at the bottom and provided with a sieve bottom at a distance from the walls the pressure vessel is provided with an air intake nozzle on its ceiling, in which an air circulator (21) is fitted when the lid of the pressure vessel is closed 4. Pressure vessel according to claims 1 and 2, characterized in that below the ceiling of the insert at a distance from this a sieve insert (4) is provided.

5. Pressure vessel according to claims 2 to 4, characterized in that that below the insert (2) in the pressure vessel (1) a water bath with a drain connection and means are provided for its direct or indirect heating.

References considered: U.S. Patent No. 1,544,304.