DE2144732A1

DE2144732A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Behandeln eines wärmeempfindlichen Produkts vor dessen elektromagnetischem Erhitzen

Info

Publication number: DE2144732A1
Application number: DE19712144732
Authority: DE
Inventors: Lennart Arfid Huddinge Stenström (Schweden). M
Original assignee: Alfa Laval AB
Current assignee: Alfa Laval AB
Priority date: 1970-09-08
Filing date: 1971-09-07
Publication date: 1972-05-31
Also published as: NL171011C; CA957195A; NL7112364A; NL171011B; SE352230B; GB1357959A; FR2107423A5; SU676144A3; CH551159A; US3809844A; JPS5515195B1

Description

2H4732

30. Dez.1971

(Schweden)

"Verfahren und Vorrichtung zum Behandeln eines wärmeempfindlichen Produkts Tor dessen elektromagnetischem Erhitzen¹¹

Die Heiß sterilisation von Nahrungsmitteln "bedeutet in der Pra::is, daß die Produkte einer Wärmebehandlung derart unterworfen werden, daß die Sporen der gifterzeugenden Bakterien Clostridium botulinum nicht überleben. Eine Wärmebehandlung ■ vo'n nahrungsmitteln in dieser Weise führt normalerweise jedoch zu einem verminderten Geschmack der Nahrungsmittel, der -von komplexen chemischen I-ieaktionen abhängt.

Y/ilhrend die Sterilisationswirkung bei einer Wärmebehandlung im wesentlichen von der 'Temperatur während dieser Wärmebehandlung abhängt, sind die chemischen Wirkungen, von denen viele in einem schädlichen Umfang auftreten, wenn ein für das in

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Frage stehende Produkt typischer kritischer Temperaturbereich erreicht wird in einem größeren Umfang als die Sterilisationswirkung von der Zeitdauer der Wärmebehandlung abhängen«. Daher ist es in Verbindung mit der Heiß sterilisation oder Pasteurisierung von Nahrungsmitteln zweckmäßig, sogenannte HTST-Verfahren anzuwenden, d. h. Wärmebehandlung der hohen Temperaturen für kurze Zeit. (HTST ist die Abkürzung für Hoch-Temperatur-Kurz-Z ext) .

Seit langem sind HTST-Verfahren zur Behandlung von Flüssigkeiten und halbflüssigen Produkten bekannt. Mir diese Produkte ist eine schnelle und wirkungsvolle Wärmeüberführung in üblicher Weise zusammen mit einem darauffolgenden aseptischen Aüüllen in Packungen leicht durchführbar, jedoch für feste Produkte sind HTST-Verfahren bisher nicht durchführbar.

Es ist seit langem bekannt, daß elektro-magnetische Energie infolge ihrer Möglichkeit der Erwärmung auch der inneren Teile des Produkts eine Wärmebehandlung auch von festen nahrungsmitteln ähnlich den HTST-Prozessen mit einer schnellen und intensiven Erwärmung ermöglichen. Jedoch hat die Entwicklung auf diesem Gebiet bisher zu keinem zufriedenstellenden Verfahren geführt. Es wurden viele Versuchsreihen zur Erwärmung

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von festen Produkten auf Sterilisations- oder Pasteurisiert emperaturen in einem elektromagnetischen Feld gemacht, aber selbst wenn es gegebenenfalls möglich war, eine im wesentlichen gleichförmige Feldstärke über einen ausreichenden Feldbereich zu erzeugen, wurde festgestellt, daß in diesem Feld behandelte Produkte ungleich erwärmt wurden. Es wurde festgestellt, daß die Randbereiche der Produkte in der Hauptrichtung der Aufbringung des elektromagnetischen Feldes gegen das Produkt in einen Frequenzbereich, wie er für eine wirtschaftliche Erwärmung möglich ist eine wesentlich andere Temperatur annahmen als andere Abschnitte der Produkte. Ferner wurde festgestellt, daß die Wirkung des elektro-magnetischen Feldes graduell gedämpft wurde, wenn es in das Produkt eindrang, so daß das in diesem Feld behandelte Produkt in seinen mittleren Bereich weniger erwärmt wurde als an seiner Oberfläche. Dies machte das Erreichen einer ausreichenden Wärmebehandlungswirkung in dem Produkt unmöglich, wenn versucht wurde, dieses zu sterilisieren oder zu pasteurisieren, auch wenn bestimmte Abschnitte des Produktes so stark erwärmt wurden, daß sie in der einen oder anderen Hinsicht verdorben waren.

TJm diese Probleme zu lösen, wurde bereits versucht, z. B. Einrichtungen zum Aufbringen eines elektro-magnetischen

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Feldes derart zu konstruieren, daß eine gleichförmige Energieumsetzung in dem in das Feld eingesetzten Produkt erreicht werden sollte. Dies hat jedoch nicht zu der, gewünschten Ergebnis geführt. Ss wurde außerden versucht, das Produkt in üblicher Weise vorzuwärmen, bevor die Irhirzung in einem elektromagnetischen leid erfolgte ο Dabei hat sich gezeigt, daß dies zu einer, der gewünschter. '.Vir-Irung entgegengesetzten ',7irl:ung führt, vermutlich,da bei der konventionellen Erwärmung in einem noch größeren G-rad als bei Erwärmung im elektromagnetischen Feld, ein größerer Temperaturanstieg in den Kanten und Außenflächen des Produktes als in dem inneren Teil erfolgt.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ist es, eine Lösung des Problems der Sterilisierung· oder pasteurisieren^· getrennter, einheitlicher Körper eines hitzeempfindlichen Produktes durch Erhitzen mittels elektromagnetischer Energie in einer Vieise zu finden, daß ein im wesentlichen gleichförmiger Wärmebehandlungseffekt in dem Produktkörper erreicht wird.

Die Lösung gemäß der Erfindung besteht darin, daß jeder Produktkörper direkt oder indirekt mit einem Kühlmedium derart

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in berührung gebracht wird, daß eine Oberflächenschicht des ProduZctlrörpers eine niedrigere iemperatur als deren innere Seile erhält, worauf dann der Produktkörper mittels elektromagnetischer !Energie bei wenigstens Mikrowellenfrequenz von diesen Zustand auf im wesentlichen die gewünschte Sterilisations- oder Pasteurisierungstemperatur in einem Medium erhitzt wird, dessen Temperatur dies ermöglicht.

Durch dieses Verfahren ist Vorsorge getroffen, daß bereits in einer vorherigen Stufe, de hc bevor der Produktkörper einer zu hohen Temperatur ausgesetzt wird, eine Kompensation für die ungleiche Erwärmung erfolgt, welche in dem elektromagnetischen Feld auftrittc Dies macht es möglich, eine ausreichende V.^rämebehandlur.£rswirkung im ganzen Produktkörper zu erhalten, ohne daß bestimmte Abschnitte so stark erhitzt werden, daß sie in einer oder anderen Richtung beeinträchtigt werden.

Es ist nicht absolut notwendig, eine vollständige Kompensation für die ungleiche Erhitzung im elektro-magnetischen Feld vorzusehen. Vorzugsv/eise können die Kantenabschnitte und die Außenfläche des Produktkörpers im elektro-magnetischen PeId eine etwas höhere Temperatur als das Innere des Produkt-

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körpers erhalten. Es erfordert nämlich längere Zeit, das Innere des Produktkörpers zu kühlen als dessen äußere Teileo Eine zufriedenstellende Wärmebehandlungswirkung kann daher auch erreicht werden, wenn die Außenabschnitte des Produktkörpers auf einer gewissen 'Temperatur über einen bestimmten Zeitraum gehalten werden, während die Innenabschnitte des Produktkörpers auf einer etwas niedrigeren Temperatur für einen etwas längeren Zeitraum gehalten werden.

Da die Kantenabschnitte und Ecken des Produktkörpers durch das llikrowellenf eld wesentlich mehr erhitzt werden als andere Teile der Oberfläche des Produktkörpers, ist es zweckmäßig, den Produktkörper völlig mit dem Kühlmedium zu umgeben, so daß diese Kantenabschnitte und Ecken besonders gekühlt werden.

Vorzugsweise ist der Produktkörper während der Erhitzung in dem Feld elektro-magnetischer Energie wenigstens in der Hauptrichtung der Aufbringung des Feldes gegen den Produktkörper durch ein Medium umgeben, welches eine dielektrische Konstante von wenigstens der Hälfte der des Produktkörpers für das in Frage stehende Feld hat· Es wurde nämlich festgestellt, daß dies wesentlich zum Ausgleich der Wirkung des elektromagnetischen Feldes auf den Produktkörper, gesehen in der Haupt-

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richtung der Aufbringung des Feldes gegen, den Produktkörper beiträgt.

Vorzugsweise, jedoch nicht notwendigerweise wird für diesen Zweck eine Flüssigkeit verwendet, welche eine dielektrische Konstante aufweist, die an die des Produktes angeglichen ist, z. B. Wasser mit Zusätzen wie Salz, Zucker, Stärke oder emulgiertem Fett. Die gleiche Flüssigkeit kann vor der Erhitzung im elektro-magnetischem Feld als Kühlmedium für das Kühlen der Oberflächenschichten des Produktkörpers verwendet werden.

Wenn das den Produktkörper im elektro-magnetisehen Feld umgebende Medium derart ist, daß es elektro-magnetische Energie absorbiert, wird die Ausgangetemperatur dieses Mediums derart gesteuert, daß es nach Beendigung der elektro-magnetisehen Erhitzung durch das elektro-magnetische Feld auf im wesentlichen die gleiche Temperatur wie die gewünschte Sterilisations- bzw. Paateurisierungstemperatur in der Oberflächenschicht des Produktkörpers erwärmt ist. Wenn der Produktkörper mit einer Geschwindigkeit und das Medium mit einer anderen Geschwindigkeit durch das elektro-magnetische Feld bewegt wird, kann die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Produkt-

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körper und dem umgebenden LIedium so gesteuert werden, daß das Medium an der Austrittsstelle des Produktes aus dem leid durch das Feld auf im wesentlichen die gleiche Temperatur wie die gewünschte Sterilisations- bzw. Pasteurisierungstemperatur in der Oberflächenschicht des Produktkörpers erhitzt ist.

Die Erfindung bezieht sich auch auf eine "Vorrichtung zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens» Diese Vorrichtung besteht aus einer Anzahl von nebeneinander angeordneten Kammern, welche aufeinanderfolgend miteinander an ihren oberen und unteren Enden in Verbindung stehen, so daß sie miteinander verbundene vertikale Teile eines langen Kanals bilden, v/ob ei wenigstens einige der Kammern mit Flüssigkeit gefüllt sind und Vorrichtungen zum Trensport des Produktkörpers durch den Kanal sowie Vorrichtungen zum Aufrechterhalten eines überatmosphärischen Gasdruckes an wenigstens einer Stelle des K&nals derart, αεβ in dem Kanal an wenigstens einer Seite dieser Stelle Flüssigkeit in den an ihren unteren Enden in Verbindung stehenden Kenmiern auf unterschiedliche Spiegelliöhen eingestellt ist und der Gasdruck in den an ihren oberen Enden miteinander in Verbindung stehenden Hemmern geringer tla der Gr-f'dj-ucl·: an Λ±< r.er iitrllo i;;t. Die Vorrjohtunf ir.t ■■■•f-ko>r.r.i3oio].:..r-i: nurcl · i'i? -A^c-r-h.": λ. niu.i Auf-

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bringen eines elektro-megnetischeii Feldes nit wenigstens Hikrowellenfrequenz in einen Hochdruekbereich des Kanals und durch Vorrichtungen, die so angeordnet sind, daß sie die Medien in den einzelnen Kammern bei einer Temperatur halten, daß die durch den Kanal gegen den Hochdruckbereich zu transportierten Produktkörper einem Kühlmedium ausgesetzt sind bevor sie in das elektro-magnetische Feld eintreten, so daß sie eine geringere Temperatur an ihrer Oberflächenschicht als im Inneren aufweisen? wenn sie in cfe.s ele!:tro-mc;gnetische Feld eintreten.

Bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung kann gewählt werden, ob die Kühlung der Oberflächenschicht des Produktes mittels "Flüssigkeit oder Gas erfolgt. Ferner kann, wenn die Vorer- -hitzung des Produktkörpers als zweckmäßig erachtet wird, auch nach Wunsch des Produktkörper mittels Gas oder Flüssigkeit vorgeheizt werden. Es ist selbstverständlich möglich, den Produktkörper mittels der einen Art von Medium zu erhitzen und ihn durch eine andere Art von Medium zu kühlen. Nach einer vorzugsweisen Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist die Anordnung derart, daß die Produktkörper auf ihren Vep zu dom Bereich erst durch eine Anzahl von Bädern heißer Flüssigkeit und dann durch eine Anzahl einer kühleren FlüsniH'cit geführt werden. Bei dieser Ausführungsform liegt

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der Bereich in einer flüssigkeitsgefüllten Kammer. Vorzugsweise kann ein Teil der Flüssigkeit in der Kammer zum Kühlen der Oberflächenschicht des Produktes vor dem Eintritt in die Enderhitzungszone verwendet werden.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert.

In den Zeichnungen zeigen:

Pig. 1 und 2 achematisch, wie ein Querschnitt eines Produktkörpera durch die Temperatur während der unterschiedlichen Schritte des ErhitzungsVorganges gemäß der Erfindung beeinflußt wird, und

Pig. 3 schematisch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung.

In Fig. 1 ist ein Rechteck A dargestellt, dessen horizontale kurze Seite die Dicke des Produktkörpera P gemäß den Zeichnungen darstellt und dessen vertikal lange Seite die Temperatur in dem Produktkörper in Ausgangszustand darstellt. Es ist zu sehen, daß der Produktkörper im dargestellten Beispiel

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über seinen ganzen Querschnitt die gleiche Temperatur aufweist.

Gemäß der Erfindung wird der Produktkörper P zuerst für einen bestimmten Zeitraum einem Kühlmedium ausgesetzt. Dies ist in Pig. 1 durch ein Rechteck B gezeigt, dessen vertikale Ausdehnung die Zeit darstellt, während welcher das Medium in Berührung mit dem Produktkörper gehalten wird. Das Ergebnis dieser Kühlung kann aus einem Schaubild C ersehen werden, welches zeigt, daß die Oberflächenschicht des Produktkörpers eine wesentlich geringere Temperatur aufweist, während die Temperatur in der Mitte des Produktkörpers im wesentlichen unverändert ist.

In diesem Zustand 0 wird der Produktkörper dann einem Feld elektro-magnetischer Energie ausgesetzt. Die Wirkung dieses Feldes ist in Pig. 2 durch ein Schaubild D gezeigt, aus v/elchem zu ersehen ist, daß daß Feld einen darin liegenden Produktkörper wesentlich mehr in seiner Oberflächenschicht als in seiner Litte erhitzt. Das Ergebnis des Einflusses des Feldes, nämlich die Temperatur cuf die Produⁿ:t^T:örpcr d?r cn seiner Oberflächenschicht fe":ühlt isu, -:cnn nus den Schaubild E orseher. werden, welches ceigt, daß der Prodiictköj'per eine Jolie und in wesentlichen ."1 e i c!".f örra 1 {'ο ΐ enpοrr t*;2· erl:vl t ei: ■ t,

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In Abhängigkeit von der Temperaturverteilung in dem Produktkörper in Ausgangsstellung nach einem möglichen Vorheizvorgang, kann die Kühlung der Oberflächenschicht des Produktkörpers ebenso, wie die Erhitzung im elektromagnetischen PeId derart gesteuert werden, daß das Endergebenis im wesentlichen der Temperaturverteilung im Produktkörper, wie sie in dem Schaubild E gezeigt ist, entspricht.

Pig. 3 zeigt schematisch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung. Die Vorrichtung besteht aus einem Gehäuse 1, welches eine große Anzahl von vertikalen, parallelen Trennwänden 2-30 aufweist. Die Trennwände 2, 4, 6 o.. 30 sind an der oberen Y/and 1a des Gehäuses 1 befestigt und verlaufen nach unten bis zu einem Punkt etwas oberhalb des Bodens 1b des Gehäuses, während die Trennwände 3, 5, 7 ... 29 am Boden 1b des Gehäuses befestigt sind und zwischen den anderen Trennwänden nach oben bis zu einem Punkt etwas unter der oberen Wand 1a des Gehäuses verlaufen. Zwischen den vertikalen Trennwänden des Gehäuses 1 ist eine Anzahl von vertikalen langgestreckten Kammern gebildet, welche miteinander an ihren oberen und unteren Enden derart in Verbindung stehen, daß ein fortlaufender geschlossener Kanal im Gehäuse gebildet wird* Entweder gestützt durch gesonderte Transport-

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glieder oder nur mittels des Packmaterials miteinander verbunden, können die gemäß der Erfindung heiß zu behandelnden Produktkörper durch diesen Kanal von links nach rechts in Fig. 3 bewegt werden. Die Zeichnung zeigt eine Reihe 31 von miteinander verbundenen Produktkörpern, die entlang der Bahn verlaufen, entlang welcher die Produktkörper.durch die Vorrichtung gehen müssen. An den freien Enden jeder Trennwand ist eine sogenannte Ablenkrolle im Gehäuse 1 angeordnete Die Rolle gegenüber der Trennwand 2 ist mit 2R bezeichnet, die Rolle gegenüber der Trennwand 3 mit 3R uswo Am Einlaß 32 für die zu behandelnden Produktkörper in die Vorrichtung ist eine Ablenkrolle 33 und am Auslaß der Vorrichtung eine Ablenkrolle 35 vorgesehen. Vor dem Eintritt in die Vorrichtung werden die Produktkörper durch eine Anzahl von Umlenkrollen 36 - 39 geführt und nach dem Verlassen der Vorrichtung über weitere Umlenkrollen 40, 41. Die oberen Umlenkrollen 3R, 5R, 7R ··· 29R und 33» 35 sind so angeordnet, daß sie synchron mittels einer nicht dargestellten Vorrichtung angetrieben werden.

Die Vorrichtung nach Fig. 3 kann in drei Abschnitte geteilt werden, und zwar einen Vorbehandlungsabschnitt, der im wesentlichen den Teil links von der Trennwand 15 einschließt, einen Erhitzungsabschnitt, der die Kammern zwischen den Trennwänden

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15 und 16 einschließt und einen Kühlabschnitt, der im wesentlichen den Teil der Vorrichtung rechts von der Trennwand 16 einschließt. Die In der Vorrichtung zu behandelnden Produktkörper werden auf die vorbestimmte Heißbehandlungstemperatur in dem Vorbehandlungs- und Erkitsungsabschnitt vorerhitzt und erhitzt und dann im Etihlabschnitt abgekühlt.

TJm die Produktkörper im Heizabschnitt, d. h. zwischen den Trennwänden 15 und 16 mit iinem Ur-uok zu umgeben, der im wesentlichen den Dampfdruck entspricht, der in dem Produkt bei der besagten Heißbehandlungstemperaiwr auftritt, wird die folgende Anordnung vorgesehen!

Im Vorbehandlunfcsabschnitt oind alle ILamfiern, die durch die !Trennwände gebildet werde«, durch welche die Produktkörper naeh unten Im δ »häuse bewegt werden solltn mit Flüssigkeit gefüllt. Die an leren. Kammern. sind alt {?*« gefüllt« In der Kama or iwiaoßenj den trennwänden 2 und 3 tntsprioht der Gadruck einem Wert entii^rechend der Summe d·· »iAoephäriechen Druckes in der Uingebung der Yorriohtung und dsü Druck der flüssigkeitssäule swlsehen dsr luSenwaiid des öeiiäusee 1 und der Trennwand 2. In d«r mäQhEütia gaeg»iüllter>. I«n|er, d. h* awißoheii den Trennwänden! 4 unl 5 öatnp^icfct 2t£ Bfuok der Äui»· von

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einmal, des 5f«,s|lruok in δ$3? Isaatr iiiis&li®ii den S?ennwäaden ■

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2 und 3 und zum anderen dem Druck in der -Flüssigkeit zwischen den Trennwänden 3 und 4· Auf diese Weise erhöht sich der Druck in den gasgefüllten Kammern in Richtung gegen den Erhitzungsabschnitt zu. Entsprechend sind alle Kammern im Kühlabschnitt, durch welche das Produkt nach oben im Gehäuse geführt wird, mit Flüssigkeit gefüllt, während die übrigen Kammern mit Gas gefüllt sind. Nach dem gleichen Prinzip wie im Vorbehandlungsabschnitt erhöht sich der Druck in den gasgefüllten Kammern des Kühlabschnittes vom Gehäuseauslaß 34 für die Produktkörper gegen die nach der Mitte zu liegenden Erhitzungsabschnitte. Die in der Vorrichtung zu behandelnden Produktkörper erfahren auf diese Weise im Kühlabschnitt einen graduellen Druckabfall auf ihrem Weg bis zum Auslaß 34·

Der in der Mitte der Vorrichtung liegende Erhitzungsabschnitt, in welchem der,Gesamtwert des Druckes bei etwa 3»8 bar liegt, kann entweder mit Gas oder mit Flüssigkeit gefüllt sein» In der dargestellten Ausführungsform ist er mit Wasser gefüllt· In diesem Erhitzungsabschnitt ist eine Forrichtung 42 zum Aufbringen eines elektromagnetischen Feldes, z. B. Mikrowellen zwischen den Trennwänden 15 und 16 angeordnet. Die Produktkörper sollen durch dieses Feld, völlig umgeben mit Flüssigkeit, d. h. nicht nur umgeben, wie es aus der Zeichnung zu ersehen ist, sondern auch in der Hauptrichtung der Aufbringung

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des Feldes gegen den Produktkörper,; geführt werden. Die Hauptrichtung, liegt in "Fig. 3 IiorizontaX und parallel zur Ebene der Zeichnung.

Die zur Erzielung des gewünschten (Jasdruckes in den ein- ζ einen Kammern des G-ehäuses 1 notwendigen Vorrichtungen sind in den Zeichnungen zur Verbesserung der IGLarheit nicht dargestellt, da sie keinen Teil der Erfindung bilden, sondern in bekannter Weise angeordnet sein können.

Zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung wird die Temperatur in den flüssigkeitsgefüllten Kammern auf einem vorbestimmten Wert gehalten. Einlasse und Auslässe für Flüssigkeit, Ventile, Thermostaten, usw. für die Temperaturhaltung der Flüssigkeit können ohne Schwierigkeiten durch den Fachmann in bekannter Weise vorgesehen sein. Zur Verbesserung der Klarheit sind diese Anordnungen daher in den Zeichnungen nicht dargestellt.

Im folgenden wird ein Temperaturprogramn für die Vorrichtung gemäß der Erfindung beschrieben, welche zum Sterilisieren von Produktkörpern spezieller Art verwendet wurden.

Die Produktkörper bestanden aus zerkleinertem Fleisch, welches in dünnes, für Llikrowellen durchlässiges Material unter Vakuum

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"verpackt war. Die Größe dieser Produktkörper war 85 χ 100 χ 20 mm und sie wurde nur durch das Verpackungsmaterial verbunden entlang der in den Zeichnungen dargestellten Bahn 31, durch die "Vorrichtung mit einer Gesshwindigkeit von etwa 6 cm/seco bewegt. Entlang dieser Bahn liefen die Produktkörper unter graduell sich erhöhendem Druck im· umgebenden Medium, durch sieben Plussigkeitsbäder, die voneinander getrennt waren und die folgendem Temperaturen hatten: §0°0, 90° C, 90° C,.80° C, 80° G, 70° C, 50° G. Jeder Produktkörper war beim Verlassen des siebenten Flüssigkeitsbades auf die folgenden Temperaturen, gemessen in gleichförmigen Abständen entlang der Linie M-M in Fig. 1 erhitzt: 54,6° G, 61,1° C, 65,5° C, 67,7°G, 68,3° G, 67,7° G, 65,5° C, 61,1° G, 54,6° C.

Nach dem Durchlaufen durch die gasgefüllte ., Kammer zwischen den Trennwänden 14 und 15 waren die Temperaturen-in dem ProdLüctl.örpor auf die folgenden V/erte, gemessen entlang der Linie H-L in Fig. 1 ausgeglichen:

■62,2° C, 62,9° C, 64,2° G, 65,4° G, 65,9° G, 65,4° C, 64,2⁰G, 62,⁽j° G, 62,4° G. (Wenn ^ewünscht, kann die Ob erf lächent empe-.rabur in. den Produlct.l:örpern daran gehindert werden weiter unter einen vorbestimmten. Wert abausinlcen oder auch weiter abgetionicfc werden, und zwar in der gasgefüllten Kammer durch Be-

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sprühen der Produktkörper in dieser mit Flüssigkeit einer entsprechenden Temperatur). . .

In diesem Zustand traten die Produktkörper in das elektromagnetische Feld ein, welches durch die Einrichtung 42 im oberen Teil der flüssigleeitsgefüllten Kammer zwischen den Trennwänden 15 und 16 aufgebracht wurde» Durch einen Einlaß 43 wurde neue Flüssigkeit mit einer Temperatur von 62° C kontinuierlich in die Kammer zugeführt und gleichzeitig erhitzte Temperatur durch einen Auslaß 44 am unteren Ende der Kammer abgeführt. Wenn die Produktkörper das elektro-magnetische Feld verließen, betrugen die Temperaturen entlang der Linie H-M: 133,8° 0, 139,0° C, 133,6° 0, 129,9° C, 128,7° C, 129,9° C, 133,6⁰O, 139,0° G, 133,8° C.

Die Temperatur der Flüssigkeit im F_eld erhöhte sich graduell in Bewegungsrichtung der Produktkörper und betrug 132 C an der Stelle, an der die Produktkörper das PeId verließen. Mittels der Flüssigkeit in der Kammer zwisehen, den Trennwänden 15 und 16 wurde die erreichte Temperatur in den Produktkörpern dann solange gehalten, bis die Produktkörper das untere Ende dieser Kammer erreicht hatten, an welcher die Temperaturen

entlang der Linie M-M betrugen:
132,7° G, 133,3° C, 132,9° C,
132,9° G, 133,3° C, 132,7° C,

132,7° G, 133,3° C, 132,9° G, 131,9° C, 131,4° C, 131,9° C

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Anschließend traten die Produktkörper in den Kühlabschnitt der Vorrichtung ein, in welcher die Temperatur auf etwa 10° 0 abgesenkt und der Druck im umgebenden Medium graduell vermindert wurde.

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Claims

eingegangen am....!?-'-—----^ ^ Patentansprüche

1. Verfahren zum Sterilisieren oder Pasteurisieren getrennter Körper eines wärmeempfindlichen Produktes durch Erwärmen mittels elektromagnetischer Energie derart, daß eine im wesentlichen gleichförmige Wärmebehandlungswirkung in dem Produktkörper erreicht wird, gekennzeichnet durch in Berührungbringen jedes Produktkörpers direkt oder indirekt mit einem Kühlmedium derart, daß eine Oberflächenschicht des Produktkörpers eine niedrigere Temperatur als die inneren Teile erhalten und dann Erhitzen des Produktkörpers mittels elektro-magnetischer Energie mit wenigstens Mikrowellenfrequenz aus diesem Zustand auf im wesentlichen die gewünschte Sterilisations- bzw. Pasteurisierungstemperatur in einem Medium, dessen Temperatur dies zuläßt ο

2ο Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlmedium den Prolaktkörper völlig umgibt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenschicht des Produktkörpers mittels einer Flüssigkeit gekühlt wird.

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~²¹~ eingegangen

4.) Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Proäuktkörper während der Erhitzung im elektromagnetischen Feld wenigstens entlang den Begrenzungslinien des Produktkörpers gesehen in der Ebene rechtwinklig zur Richtung der Hauptaufbringung des elektro-magnB.-tischen Feldes gegen den Produktkörper mit einem Medium umgeben ist, welches eine dielektrische Konstante mit wenigstens der Hälfte der des Produktkörpers in dem in Frage stehenden Feld hat.

5·) Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangstemperatur des den Produktkörper während der elektromagnetischen Erhitzung umgebenden Mediums derart gesteuert wird, daß nach Beendigung der elektro-magnetischen Erhitzung das Medium durch das elektro-magnetische F.eld auf im wesentlichen die gleiche Temperatur wie die Sterilisier- oder Pasteurisiertemperatur erhitzt ist, welche im Innern des Produktes erzeugt wird»

6o) Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Produktkörper mit einer Geschwindigkeit und das umgebende Medium mit einer anderen Geschwindigkeit durch das elektro-magnetische Feld bewegt wird, wobei die Eelativgeschwindigkeit zwischen dem Produktkörper und dem umgebenden Medium so gesteuert wird, daß das Medium dort wo der

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OBlGlNAt INSPECTED

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einaegangen 5

Produktkörper das Feld Verlässt, durch das Feld auf im wesentlichen die gleiche Temperatur wie die Sterilisier- oder Pasteurisiertemperatur erhitzt ist, welche im Innern des
Produktkörpers erzeugt wirdo

To) Verfahren nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß der Produktkörper ,durch ein Flüssigkeitsbad zum Kühlen der Oberflächenschicht und dann durch ein gesondertes Flüssigkeitsbad, in welchem die elektro-magnetische Erhitzung durchgeführt wird, bewegt wird.

8«) Verfahren nach einem der Ansprüche 1-7* dadurch gekennzeichnet, daß die elektro-magnetische Erhitzung so lange
fortgesetzt wird, daß die Oberfläche des Produktkörpers
wärmer als das Innere des Produktkörpers ist.

9o) Verfahren nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß der Produktkörper vor der Sterilisierung oder Pasteurisierung verpackt wird.

1o.) Vorrichtung zur- Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1-9, bestehend aus einer Anzahl nebeneinander angeordneter Kammern, die in einer Folge derart miteinander an ihren oberen und unteren Enden in Verbindung stehen, daß sie miteinander verbundene vertikale Teile eines langen
Kanals bilden, wobei wenigstens einige der Kammern teilweise

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~²³~ eingegangen QmILMM..

mit Flüssigkeit gefüllt sind und Einrichtungen zum Transportieren von Produktkörpern durch den Kanal, sowie Einrichtungen zum Aufrechterhalten eines überatmosphärischen Gasdruckes an wenigstens einer Stelle des Kanals vorgesehen sind, derart, daß in den Kanal an wenigstens einer Seite dieser stelle Flüssigkeit in miteinander an ihren unteren Enden in Verbindung stehenden Kammern auf unterschiedliche Spiegelhöhen eingestellt ist, wobei der Gasdruck in den miteinander an den oberen Enden in Verbindung stehenden Kammern geringer als der Gasdruck an dieser Stelle ist, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (4-2) zum Aufbringen eines elektromagnetischen Feldes mit wenigstens Mikrowellenfrequenz in dem Hochdruckbereieh des Kanals und Anordnungen, um die Medien in den verschiedenen Kammern bei solchen Temperaturen zu halten, daß ein durch den Kanal gegen den Hochdruckbereieh zu transportierter Produktkörper einem Kühlmedium ausgesetzt ist, bevor er-in das elektro-magne tische Feld eintritt, derart, daß er eine niedrigere Temperatur in seinem Oberflächen-"bereich als in seinem Innern aufweist, wenn er in das elektromagnetische Feld eintrittο

11 o) Vorrichtung nach Anspruch 1o, dadurch gekennzeichnet,

JL

daß die Anordnung zum Aufrechterhalten der Temperatur so vorgesehen ist, daß die Temperatur der Flüssigkeit in den verschiedenen Kammern auf Werten gehalten wird, daß der Produktkörper auf seinem Weg zu dem Hochdruckbereieh zuerst

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eingegangen am JtM

durch ein heisses und dann durch ein kälteres Flüssigkeitsbad geht»

12o) Vorrichtung nach Anspruch 1o oder 11, dadurch gekennzeichnet» daß der Hochdruckbereich in einer mit einer wässri gen Flüssigkeit gefüllten Kammer liegt»

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