DE1492271A1 - Verfahren zum Unschaedlichmachen von Mikroorganismen in Fluessigkeiten durch Waermebehandlung und Verfahren zu dessen Durchfuehrung - Google Patents

Verfahren zum Unschaedlichmachen von Mikroorganismen in Fluessigkeiten durch Waermebehandlung und Verfahren zu dessen Durchfuehrung

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DE1492271A1 DE19621492271 DE1492271A DE1492271A1 DE 1492271 A1 DE1492271 A1 DE 1492271A1 DE 19621492271 DE19621492271 DE 19621492271 DE 1492271 A DE1492271 A DE 1492271A DE 1492271 A1 DE1492271 A1 DE 1492271A1
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Description

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Dr.-lnn. HArJS Ρ». · 1JQ IKE
Di1.-1 .-!-:ij. Hi Ii iZ AGULAR
U Miiiuhori 21, Pionzaiiauer Sir. 2
1KTIEB0LA0ET SEPARATOR Stookholn Schweden
Verfahren zun Unschädlichmachen von Mikroorganismen in Flüssigkeiten duroh W rmebehandlung und Verfahren zu
dessen Durchführung.
Die Erfindung bezieht eich auf ein Verfahren zum Un-BOhüdliohmaohen von in Flüssigkeiten enthaltenen Mikroorganismen duroh eine Wärnebehandlung und eino Vorrichtung sur Durchf hrung dieses Verfahrens und betrifft ein Verfahren, bei dem die Flüssigkeit duroh Direktinjektion von Dampf in die Fl uuigkeit zuerst auf eine vorbestellte Flüssigkeitstemporatur gobraoht und über einen vorbestimmten Zeitraum auf dieser Temperatur gehalten v/ird und darauf duroh .Abdampfen in üinora Vakuumkessel von dem duroh die Dampfinjektion in der Flüssigkeit kondensierten Dampf befreit und gleichzeitig die Temperatur der Flüssigkeit abgeoonkt wird, worauf endlich die Flüssigkeit in einen Lagerbehälter abgezogen wird, naohdoiii aio hei .tJedarf vorher einer anderen Behandlung unterzogen wurdo.
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Auf diese Weise behandelbare Flüssigkeiten sind Miloh, Fruchtsäfte und andere, der Ernährung dienende oder mediainisohe Flüssigkeiten. Die Erwärmung auf die für jede Flüssigkeit vorbestimmte Temperatur und das Aufrechterhalten dieser Temperatur in der Flüssigkeit über einen für jede Flüssigkeit Torbestimmten Zeitraum dient zum Abtöten wenigstens eines Teiles der in der Flüssigkeit enthaltenen Mikroorganismen, sodaß die Flüssigkeit, nachdem sie wieder eine niedere Temperatur erreicht hat und in geschlossenen Behältern vcrpakkt ist, über einen längeren oder kürzeren Zeitraum gelagert werden kann» ohne dnö sie Terdirbt oder in irgendeiner Weise verändert wird· Der Zweck der Behandlung kann eine Pauteurisierung oder eine Sterilisation der Flüssigkeit sein, kann aber auch anderen Zwecken dienen. Bas Abdampfen der Flüssigkeit in dom Vakuurakesaol hat zwei Aufgaben* Der Zweck dia Abdampfens ist einerseits die Flüssigkeit τοη dem gesamten kondensierten Dampf zu befreien, sodaß die Flüssigkeit nach der Wärmebehandlung denselben Trookengehalt als vorher aufweist und andererseits die Flüssigkeit schnell von der höheren Temperatur auf eine tiefere abzukühlen, da eine Anzahl von Flüssigkeiten, insbesondere Eiweißstoffe enthaltende, nicht längere Zeit auf einer hohen Temperatur gehalten werden können ohne daß sie eine Umwandlung erfahren. So koaguliert Albumin, wenn es über einen größeren Zeitraum auf 1000C oder darüber gehalten wird, über es koaguliert nicht, wenn die Wärmebehandlung etwa 3 Sekunden dauert. Bei anderen Flüssigkeiten aind die Bedingungen im Hinblick auf andere Bestandteile ähnlioh. 909840/1254
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Wenn die Flüssigkeiten einer derartigen Wärmebehandlung unterzogen worden, iat es gelegentlich erforderlioh, daß der Druok oder die Temperatur dee Dampfes absinkt oder daß die für die Erwärmung der Flüssigkeit notwendige Zufuhrung τοη Dampf unzureichend ist, ao daß die wärmezubehandelnde Flüssigkeit, die zur Unschädlichmachung der infrage stehenden Mikroorganismen benötigte vorbestinnnte Temperatur nicht erreioht. Die Wärmebehandlung muß dann unterbrochen und der Teil der Flüssigkeit, der eine unzureichende Wärmebehandlung erfahren hat, entfernt werden, und der Apparat muß zerlegt, gereinigt, desinfiziert und wieder zusammengebaut werden, bevor der Wärmebehandlungsvorgang mit neuer Flüssigkeit fortgebetnt werden kann. Alle dieae Vorgänge aind zeitrnubond, schwierig durchführbar und kostspielig.
Um diene M:ingel zu vermeiden, iut es selbstverständlich möglich, die Zuflußnenge der Flüssigkeit durch selbsttätig arbeitende Vorrichtungen so au regeln, daß die gewünschte Temperatur in jedem Fall durch die Dampfinjektion erreicht wird, aber in diesen Fall müssen die übrigen Teile oer Anlage selbsttätig auf den verminderten Durchlauf eingestellt werden, waa eine sehr komplizierte und kostspielige /»pparateanordnung notwendig nacht, wenn ein brauchbares 'rgebnis erreicht werden soll.
ilacb dom Verfuhren gem:iß der Erfindung werden diese Nachteile da-duro-h "beseitigt,-daii die Flüssigkeit für den Fall, (IaM sie beim Έrwarmen nioht die für diese Flüssigkeit vorbestimnte Temperatur erreicht bevor sie in den Vakuumkeusel
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gelangt, in eine Büokführleitung abgeleitet und, naohdem die Flüssigkeit in der BUokführleitung durch Abdampfen in einem anderen Vakuumkessel von dem durch die Dampfinjektion in der Flüssigkeit kondensierten Dampf befreit worden ist, zu einer erneuten Erwärmung durch Dampfinjektion zurUokgeführt wird. Da in einem Betrieb häufig Abwärme zur Verfügung eteht, kann die Flüosigkoit vorzugsweise in einem Wärmetauscher mittels Abwärme vorgewärmt werden, bevor sie durch direkte Dampfinjektion erhitzt wird, wobei für die Injektion verwendeter Hoohdruokäampf eingespart werden kann. Wenn die Flüssigkeit eine Vorbeheizung erfährt, kann die durch die BUokführleitung zurückgeführte Flüssigkeit in das System an , einen beliebigen Punkt vor der Stelle, in der die Erwärmung durch Dampfinjektion erfolgt, aufgegeben werden, vorausgesetzt daß die rüokgeftihrte Flüssigkeit z.B. durch Kühlung vorher auf die gleiche Temperatur wie die Flüssigkeit, der sie zugeleitet wird, gebracht wird, da sonst das Temperaturgleiohgewioht in der Anlage gestört wird. Wenn die Flüssigkeit in einem Wärmeaustauscher vorgewärmt wird, kann die rUckgeführte FlUaaigkeit dabei vor oder hinter dem Wärmeau3tauocher oder in jeder Stufe des Wärmeaustauscher zugeführt werden.
Wenn der aus beiden Vakuumkesoeln abgedampfte Brüden-Abdampf ist, kann dieser Dampf gemä« der Erfindung zweckmüßigerweise durch den Wärmeaustauscher geleitet und zum Vorheizen der Flüssigkeit verwendet werden, eodaii der größte Teil seines Wärmeeinhaltes auf die Flüssigkeit übertragen wird.
Wenn die Flüssigkeit nach den Dampfinjektion die vorbe-9098AO/1254
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stimmte Temperatur erreicht hat, wird eie in den einen der Vakuumkessel geleitet, wenn sie Jedooh diese Temperatur nicht erreioht hat, wird sie in den anderen Kessel abgeleitet. Biese Einstellung kann von Hand durch Ableitung über einen Dreiwegehahn erfolgen, kann jedooh gemäß der Erfin* dung ebenso selbsttätig derart durchgeführt werden, daß der Breiwegehahn durch ein Regelorgan betätigt wird, welches in Abhängigkeit von der Temperatur der Flüssigkeit nach der Bampfinjektion den Hahn in die eine seiner zwei Stellungen verstellt, wobei der Hahn, wenn er in der einen Stellung liegt, den Flüsslgkeitsauslaß der Dampfinjektorvorriohtung nur mit dem einen der Vakuumkessel verbindet und in der anderen Stellung diesen Auslaß nur mit dem anderen Vakuumkessel verbindet.
Die Erfindung wird im folgenden an einem AusfUhrungabeispiel anhand der ein Strangsohena darstellenden Belohnung erläutert·
Die in den Z .lohnungen dargestellte Anlage weist ein ZufUhrrohr 1 für die würmezubehandelte Flüssigkeit in einen Behälter 2 auf. Der Schwimmer 3 beeinflußt ein Ventil 4» welohes einen konstanten Flüssigkeitsspiegel im Behälter 2 aufrechterhält. Aus dem Behälter 2 wird die Flüssigkeit mittels einer Pumpe 6 über die Leitung 5 duroh die Absohnitte 7 und 8 des Wärmetauschers geleitet, in denen die Flüssigkeit vorgewärmt wird und darauf mittels einer Pumpe 9 in die Dampfinjektoreinriohtung 10 weitergeleitet, in der die Flüssigkeit auf die gewünsohte !Temperatur duroh direkte
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Injektion von Dampf in die Flüssigkeit; erhitzt wird. Der Dampf wird Über ein Bohr 11 zugeführt, in welchem ein Absperrventil 12 liegt. Von der Dampf in j ekt or einrichtung 10 wird die Flüssigkeit Über ein Bohr 13 zu einem Dreiwegehmhn 14 geleitet, von dem die Flüssigkeit, wenn sie die gewlinsohte Temperatur erreioht hat, durch ein Bohr 15 in einen Vakuumkessel 16 Überfuhrt wird, nachdem sie ein Absperrventil 17 durchströmt hat. Die Vakuumpumpe 13 hält Über ein Bohr den Kessel 16 unter einem konstanten Vakuum. Der Kessel 16 bildet einen Entspannungskesael für die in den Kessel über die Leitung 15 aufgegebene flüssigkeit, die bei einem entsprechend ausgewählten Vakuum im Kessel siedet und von dem gesamten Dampf befreit wird, der in der Flüssigkeit bei der Dampfinjektion kondensiert ist. Der Brüden wird über eine Pumpe 18 abgezogen, während öio Flüssigkeit aus dem Kessel 16 durch eine Pumpe 20 abgezogen und nach Kühlung in einem Kühler 21 und gegebenenfalls einer darauffolgenden Behandlung z.B. Homogenisierung in geschlossene Behälter oder Flaschen, üblicherweise nach sterilen Verfahren, abgefüllt.
Wenn die Flüssigkeit im Bohr 13 nicht die erforderliche Temperatur erreioht hat, wird der Hahn 14 von Hand oder selbsttätig umgestellt, sodaß die Flüssigkeit anstatt in den Kessel 16 in dem Kessel 22 durch das Absperrventil 23 la Bohr 24 fließt. Der Kessel 22 ist über eine Leitung 25 mit dem Bohr 19 und der Vakuumpumpe 18 oder einer anderen Vakuumrorriohtung verbunden, woduroh im Kessel 22 ebenfalls ein konstantes Vakuum, vorzugsweise das gleiche Vakuum wie im Kessel 16,
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herrscht· Dadurch wird auch der Kessel 22 ein Expanoionskesnel für die Flüssigkeitv die schnell zu sieden beginnt und auf diese Weise von dem als Kondensat in der Flüssigkeit enthaltenen kondensierten Dampf bpfrcit wird. Der Brüden wird über des Rohr 25 allgezogen, während die Flüssigkeit über eine Pumpe 26 in der Leitung 27 entv/eder in die Leitung 5 über das Absperrventil 29 und die Leitung 28 rliokgeführt wird, um von neuem in der Danipfinjektoreinrichtung 10 erhitzt zu werden, oder sie wird über das Bohr 30 in den Abschnitt 31 des Wärmetauschers geleitet, in den sie gekühlt wird um anschließend über die Leitung 32 in den Kessel 2 zurückgeführt zu werden. Durch das Kühlen wird die Flüssigkeit auf die Temperatur im Kessel 2 gebracht. Die Flüßsigkeit kann aber auch, nachdem sie in Abschnitt 31 gokühlt wurde, an jedem Punkt derFlüseigkeitcleitunpen durch den Abschnitt 7 und 8 de α V.Urmeauctauochero zugegeben werden, vorausgesetzt, daß die Flüsoigkeit traf die an den Funkt im Abachnitt 7 und 8 des Wärmeaustauschern, in ilen sie zugegeben wird, herrschende Temperatur abgekühlt ist.
Nachdem die unzureichend erwärmte Flüssigkeit, die auf die beoihriebene v.elae über die Leitungen 23 oder 30 rüokgefiihrt wird, erneut der Erwärmung durch die Dampfinjektion unterzogen wurde, atrönt sie in den Kessel 16, wenn sie eine ausreichend hohe Temperatur erreicht hat, während sie im anderen Falle wieder über den Kessel 22 zurüokgeleitet wird bin der Fehler in der Dampfinjektion beseitigt ist.
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Der Abschnitt 7 des Wärmetauschers wird duroh über die Leitung 19 zugeführten Brüden mit Wärme vorsorgt, während der Abschnitt 8 duroh über die Leitung 33 aufgegeben und die Leitung 34 abgeführten Frieohdampf vereorgt wird. Ein auf den Dampf in wenigstens einem Teil der Leitung 19 in einem Abschnitt 37 des »Värmetausehers eine Kühlung bewirkendes Medium v/ird über eine Leitung 35 zu- und tine Leitung 36 abgeführt, während ein anderes Uediuii, vorzugsweise Wasser, durch die Leitung ;1ö zu- und die Leitung 39 abgeführt wird, welohes im Abschnitt 31 des Wärmetauschers eine Kühlwirkung auf die über die Leitung 30 rüokgeführte Flüssigkeit ausübt, welche würmebehanöeüfc werden soll.
Der Dreiwegehahn 14 kann von Hand in seine beiden Endetellungen verstellt werden, wobei ein Thermometer im Rohr 13 angeordnet ist, von welohem abgelesen werden kann, wann aus einer in die andere Stellung umgeschaltet werden rauf?. Da diese Kegelung von Hand rohlern unterworfen und kostspielig ist, kann oie duroh eine an eioh bekannte Regelvorrichtung 40 ersetzt worden, die unter dem Einfluß der in der Leitung 13 herrschender Temperatur den Dreiwegehahn 14 in die eine seiner zwei Endstellungon verstell!, in deren einer er die Verbindung zwischen den Loituncen 13 und 15 öffnet und die Verbindung zwischen den Leitungen 13 und 24 schliefst, und uiigekehrt in seiner anderen lindste llung.
Wenn z.B. Milch sterilisiert werden soll, wird dieoe zuerst in den Abschnitten 7 und 8 auf 7i3°C vorgewärmt und dann -durch Direktinjoktion von Iloclidruckdaripf in der :rhitzun('js-
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einrichtung 10 auf 1400C orwßrnt. Die auf diese Weise orw'irmte Milch kann dann im Kessel 16 unter Vakuun abdampfen, '.vo'luroh die Miloh eine Temperatur von etwa 780C erhült, und nach dem Abdampfen den gleichen Wassergehalt vvio vor der Dampfinjektion aufweist. Dao gleiche Vakuum wird in Kessel 22 aufrechterhalten und da die Kessel 16 und 22 Ubor die Leitungen iy und 25 miteinander verbunden sind, bleibt die ürüdenmenge, die alu iteheizungsmediura im \bsohnitt 7 verwendot wird, imnor im wooentlichen konstant unabhüngig davon, in welchen der Kessel 16 baw. 22 die LIiloh strömt.
- Patentansprüche -
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Claims (1)

  1. Patentansprüche.
    1· Verfahren zum Unschädlichmachen von Mikroorganismen duroh Wärmebehandlung» wobei die Flüssigkeit duroh Direktinjektion von Dampf zuorot auf ein- flir die Flüssigkeit vorbestimmte Temperatur gebraohr, dann Über einen vorbestimmten Zeitraum auf dieser Temperatur gehalten wird und darauf duroh Abdampfen in einem Vokuumkeaael von dem in der Flüssigkeit durch die Dampfinjektion kondensierten Dampf befreit wird, während gleichzeitig die Temperatur der Flüssigkeit abgesenkt wird, worauf abschließend die Flüssigkeit in einen Lagerbehälter abgezogen wird, naehdem öle gegebenenfalls einer weiteren Behandlung unterzogen wurde, dadurch gekennzeichnet, daf3 die Flüssigkeit für den Fall, daß sie beim Erhitzon nicht die für die Flüssigkeit vorbestimmte Temperatur erreicht, in eine HUokflihrloitung (24) abgezweigt wird, wenn sie in den Vakuumkessel (16) geleitet werden soll und au einer neuen Erhitzung duroh Dampfinjektion rüokgeführt wird, naohdem die Flüssigkeit in der Büokführleitung (24) duroh Abdanpfen in einem anderen Vukuumkesael (22) von dem duroh äi· Dampfinjektion in der Flüssigkeit kondensierten Dampf befreit 1st·
    2» Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit in einen Wärmeaustauscher (7, β) vorgewärmt
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    wird, bevor sie durch Dampfinjektion (10) erhitzt wird.
    3. Verfahren n: ch ^nspruoh 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit nach dem Abdampfen des durch die Dampfinjektion (.10) kondensierten Dampfes in einem in der BUokfUhrleitung (22, 27) liegenden Vakuumkesnol (22) durch einen Wärmeaustauscher (31) geleitet und gekühlt wird, worauf die Flüssigkeit zur erneuten Vorwärmung in die vorzuwärmende oder vorgewärmte Flüssigkeit rüokgeleitet wird.
    4· Verfahren nach Anspruch 2, dnJu-ch gekennzeichnet, da/.. der in jeden der Vakuumkesael (16, 22) abged?np.?te Brüden als Beheizungsraediura im Wärmeaustauscher (7, 37) zum Vorwärmen dor durch Dampfinjektion (10) zu erhitzenden Flüssigkeit herangezogen vrird.
    5. Vorrichtung zur T>ur ch führung der. Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit oiner D; npiinjoktoreinrichtunf1:, mit einem Klnlaß für die zu «.rhitncncle riUosigk· it, einer. Einlaß für Eanpi" und einen '.uelaß für die mit Dnmpf behandelte Fläooiglreit, wobei diener /.uslaE über ein Durchflu^ro.telorcan nil einem Vel:uunke.;sel in Verbindung steht, dadurch cekermzoiehno t, d-:u dua Durchf IuSregelorgan ein Dreivvofohahn (14) ist, dor in evvei rtellun;:on einstellbar isr und der i., einer inellun^ die Damplinjoktoreinriohtung (1O) mit dem ValcuumlcesHol (16) und in der anderen Stellung die DanpfinJG'vtoreinrichtunn (1U) nit einem anderen Valaium-Icgöc.1 (22) V(-xbi;idot, der über eine Leitung (27, 28) mit den inlaß für die würmezulvchandelnde Flüssigkeit der Dampfinjektoreinrichtung (10) in Verbindung steht·
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    U92271 ti
    6. Vorrichtung naoh Anspruch 5# daduroh gekennzeichnet, daO der Breiwegehahn (H) durch «in Regelglied (40) betätigt wird, welches in Abhängigkeit vondder Temperatur der flüssigkeit nach der DampfinSektion das Ventil in die eine oder dit andere seiner Sndstellungen verstellt.
    7· Vorrichtung naoh Anspruch 5 oder 6, daduroh gekennzeichnet, daß in der Verbindung zwischen dem Dreigegehahn und dem entsprechenden Vakuumkessel ein Regelventil (17, 23) liegt.
    8. Vorrichtung naoh Anspruch 5t daduroh gekennzeichnet, daß ein indirekt arbeitender Wärmeaustauscher vor der Dampfinjektoreinrichtung (10) angeordnet iat, um die duroh Dampfinjektion zu erhitzende Flüssigkeit zu kühlen oder vorzuwärmen.
    9· Vorrichtung naoh Anspruch 5 oder 6, daduroh gekennzeichnet, daß die Vakuumkessel (16, 22) über eine Leitung (19# 25) mit einer Vakuumpumpe (18) in Verbindung stehen, wobei das Durohlaufoysten dee Wärmetaueohero einen Teil dieser Leitunc (19) bildet.
    BAO ORIGINAL -1O 9 8 4 O / 1 2 5 A
DE19621492271 1961-12-04 1962-11-29 Verfahren zum Unschaedlichmachen von Mikroorganismen in Fluessigkeiten durch Waermebehandlung und Verfahren zu dessen Durchfuehrung Pending DE1492271A1 (de)

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