DE2144778C2 - Method of sterilizing or pasteurizing separate bodies from a heat sensitive food product - Google Patents
Method of sterilizing or pasteurizing separate bodies from a heat sensitive food productInfo
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- DE2144778C2 DE2144778C2 DE2144778A DE2144778A DE2144778C2 DE 2144778 C2 DE2144778 C2 DE 2144778C2 DE 2144778 A DE2144778 A DE 2144778A DE 2144778 A DE2144778 A DE 2144778A DE 2144778 C2 DE2144778 C2 DE 2144778C2
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verfahren zum Sterilisieren oder Pasteurisieren gesonderter Produktkörper aus einem hitzeempfindlichen Nahrungsmittel gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1.The present invention relates to a method for sterilizing or pasteurizing separate product bodies from a heat-sensitive food according to the preamble of claim 1.
Die Heißsterilisation von Nahrungsmitteln bedeutet in der Praxis, daß die Produkte einer Wärmebehandlung derart unterworfen werden, daß die Sporen der gifterzeugenden Bakterien Clostridium butolinum nicht überleben. Eine Wärmebehandlung von Nahrungsmitteln in dieser Weise führt normalerweise jedoch zu einem verschlechterten Geschmack der Nahrungsmittel, was von komplexen chemischen Reaktionen abhängt.The heat sterilization of food means in practice that the products undergo a heat treatment so subjected that the spores of the poisonous bacteria Clostridium butolinum do not survive. However, heat treatment of food in this way usually results in deteriorated Taste of the food, which depends on complex chemical reactions.
Nach den Lehren der GB-PS 11 54 752 werden Produktkörper mit Hilfe von Mikrowellen von der Umgebungstemperatur ausgehend ohne Unterbrechung auf die Pastereurisierungs- bzw. Sterilisierungstemperatur erhitzt Dabei stehen die Produktkörper in direktem oder indirektem Kontakt mit einem kühlenden Gas, welches offenbar eine hohe Temperatur an den Außenseiten der Produktkörper verhindern soll.According to the teachings of GB-PS 11 54 752 are product bodies with the help of microwaves starting from the ambient temperature without interruption the pasteurization or sterilization temperature is heated. The product bodies are in direct contact or indirect contact with a cooling gas, which apparently has a high temperature on the outside the product body is intended to prevent.
in der FR-OS 2ö 04 S i9 ist ein Verfahren beschrieben, bei dem ein Mikroorganismen oder Enzyme enthaltendes Material Mikrowellenenergie und infraroter Strahlung ausgesetzt wird, und zwar unter gleichzeitiger Erwirkung einer unter hohem Druck stehenden Dampfatmosphäre, was die sterilisierende Wirkung der ersten beiden Energieformen in synergistischer Weise verstärin FR-OS 2ö 04 S i9 a method is described, in the case of the material containing microorganisms or enzymes, microwave energy and infrared radiation is exposed, with the simultaneous effect of a steam atmosphere under high pressure, which synergistically enhances the sterilizing effect of the first two forms of energy
ken solLken should
Die CH-PS 4 18 801 zeigt einen hydrostatischen Koch- und Sterilisierapparat, der eine zentrale Koch- und Sterilisierkammer besitzt, die mit Dampf gefüllt ist, s der einen vorbestimmten Kochdruck bei einer vorbestimmten Temperatur aufweist Mit dieser gegenüber der Umgebung abgeschlossenen Kammer stehen ein Eintrittswasserturm und ein Austrittswasserturrr. nach dem Prinzip der kommunizierenden Röhren in Verbindung. Im Eintrittswasserturm wird dem Wasser Dampf zugeführt, um die gewünschte Heiztemperatur zu schaffen, und dem Austrittswasserturm wird kaltes Wasser zugeführt, um die gewünschte Abkühltemperatur darin vorzusehen. Durch diesen Apparat werden zwei mit unterschiedlicher Geschwindigkeit angetriebene Förderbänder geführt, die Behälter unterschiedlicher Größe mit den zu behandelnden Produkten darin aufnehmen.The CH-PS 4 18 801 shows a hydrostatic cooking and sterilizing apparatus that has a central cooking and has a sterilization chamber that is filled with steam, s which has a predetermined cooking pressure at a predetermined temperature with this opposite The chamber closed off from the surroundings has an inlet water tower and an outlet water tower. after the principle of communicating tubes. In the inlet water tower, the water becomes steam supplied to create the desired heating temperature, and cold water is fed to the exit water tower to have the desired cooling temperature therein to be provided. Through this apparatus two with different Speed driven conveyor belts carried containers of different sizes with the products to be treated in it.
Die DE-OS 14 92 600 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Sterilisieren und Pasteurisieren
von Nahrungsmitteln, wobei Mikrowellen und eine gasförmige Atmosphäre von bestimmter Temperatur und
Feuchte auf die Nahrungsmittelsubstanz eine gesteuerte Zeit lang einwirken.
Während die Sterilisationswirkung bei einer Wärmebehandlung im wesentlichen von der Temperatur während
dieser Wärmebehandlung abhängt, sind die chemischen Wirkungen, von denen viele in schädlichem Umfang
auftreten, wenn ein für das in Frage stehende Produkt typischer kritischer Temperaturbereich erreicht
wird, in einem größeren Umfang als die Sterilisationswirkung von der Zeitdauer der Wärmebehandlung abhängig.
Daher ist es in Verbindung mit der Heißsterilisation oder Pasteurisierung von Nahrungsmittelprodukten
zweckmäßig, sogenannte HTST-Verfahren anzuwenden, d. h. eine Wärmebehandlung mit hohen Temperaturen
über eine kurze Zeit (HTST ist die Abkürzung für High-Temperatur-Short-Time.)DE-OS 14 92 600 describes a method and a device for sterilizing and pasteurizing food, with microwaves and a gaseous atmosphere of certain temperature and humidity acting on the food substance for a controlled period of time.
While the sterilization effect in a heat treatment depends essentially on the temperature during this heat treatment, the chemical effects, many of which occur to a detrimental extent when a critical temperature range typical for the product in question is reached, are to a greater extent than the sterilization effect depends on the duration of the heat treatment. Therefore, in connection with the hot sterilization or pasteurization of food products, it is advisable to use so-called HTST processes, i.e. heat treatment at high temperatures over a short period of time (HTST is the abbreviation for High-Temperature-Short-Time.)
Seit langem sind HTST-Verfahren zur Behandlung von Flüssigkeiten und halbflüssigen Nahrungsmittelprodukten bekannt Bei diesen Produkten ist eine schnelle und wirkungsvolle Wärmeübertragung in üblicher Weise zusammen mit einem darauffolgenden aseptischen Abfüllen in Packungen leicht durchführbar. Für feste Nahrungsmittelprodukte sind HTST-Verfahren bisher nicht anwendbar.HTST processes have long been used to treat liquids and semi-liquid food products Known Fast and effective heat transfer is common with these products This can easily be carried out together with a subsequent aseptic filling into packs. For Solid food products are not yet applicable to HTST processes.
Es ist bekannt, daß elektro-magnetische Energie infolge ihrer Möglichkeit zur Erwärmung auch der inneren Teile eines Produkts eine Wärmebehandlung auch von festen Nahrungsmittelprodukten ähnlich den HTST-Prozessen mit einer schnellen und intensiven Erwärmung ermöglicht. Jedoch hat die Entwicklung auf diesem Gebiet bisher zu keinem zufriedenstellenden Ergebnis geführt. Es wurden viele Versuchsreihen zur Erwärmung von festen Nahrungsmittelprodukten auf Sterilisations- oder Pasteurisiertemperaturen in einem elektro-magnetischen Feld gemacht, aber selbst wenn es eventuell möglich war, eine im wesentlichen gleichförmige Feldstärke über einen ausreichend großen Bereich zu erzeugen, wurde festgestellt, daß die in diesem Feld behandelten Produkte ungleich erwärmt wurden. Es wurde festgestellt, daß die Randbereiche der Produktkörper (in der Hauptaufbringungsrichtung des elektro-magnetischen Feldes auf das Produkt gesehen) bei Anwendung eines Frequenzbereiches, wie er für eine wirtschaftliche Erwärmung erforderlich ist, eine wesentlich andere Temperatur annehmen als andere Abschnitte der Produktkörper. Ferner wurde festgestellt, daß die Wirkung des elektro-magnetischen Feldes gra-It is known that electromagnetic energy, due to its ability to heat up, also internal Parts of a product also require heat treatment similar to that of solid food products HTST processes with rapid and intensive heating possible. However, development has continued this area has not yet led to a satisfactory result. There have been many trials of warming of solid food products to sterilization or pasteurization temperatures in one Electro-magnetic field made, but even if it was possibly possible, an essentially uniform one Generating field strength over a sufficiently large area has been found to be effective in this Field treated products were heated unevenly. It was found that the edge areas of the product body (viewed in the main direction of application of the electromagnetic field on the product) when using a frequency range that is necessary for economic warming, it is essential Assume a different temperature than other parts of the product body. It was also found that the effect of the electromagnetic field is
3 43 4
Γ, duell gedämpft wurde, wenn es in den Produktkörper tes im elektro-magnetischen Feld vorauszusehen sein.Γ, duel was dampened when it could be foreseen in the product body tes in the electro-magnetic field.
i■; eindrang, so daß der in diesem Feld behandelte Produkt- In diesem Fall wird der Vorteil der Erfindung besondersi ■; penetrated, so that the product treated in this field- In this case, the advantage of the invention becomes particular
V; körper in seinem inneren Bereich weniger erwärmt augenscheinlich. Die Vorbehandlung oder VorwärmungV; body apparently less heated in its inner area. The pretreatment or preheating
wurde als an seiner Oberfläche. Dies machte eine ausrei- gemäß der Erfindung wird dann derart durchgeführt,was considered to be on its surface. This made sufficient according to the invention is then carried out in such a way
•fe chende Wärmebehandlung des Produktkörpers unmög- 5 daß die äußeren Abschnitte des Produktkörpers eine• Fe chende heat treatment of the product body impossible 5 that the outer portions of the product body a
.;■ ''■.. lieh, wenn versucht wurde, diesen zu sterilisieren oder geringere Temperatur als dessen innere Abschnitte auf-.; ■ '' ■ .. borrowed if an attempt was made to sterilize it or if it was kept at a lower temperature than its inner sections.
V'i zu pasteurisieren, es sei denn, bestimmte Abschnitte des weisen, wenn die elektro-magneiische EnderwärmungV'i to pasteurize, unless certain sections of the way, when the electro-magnetic final heating
K. Produktkörpers wurden so stark erwärmt, daß sie in der eingeleitet wird. K. Product body was heated so much that it is introduced into the.
einen oder anderen Hinsicht verdorben wurden. Bisher besteht der billigste Weg zur Vorbehandlunghave been tainted in one way or another. So far, the cheapest way to pretreatment is
Um diese Probleme zu lösen, wurde bereits versucht, io des Produktkörpers gemäß der Erfindung darin, zuerstIn order to solve these problems, attempts have been made to incorporate the product body according to the invention therein, first
,: z. B. EiB richtungen zum Aufbringen eines elektroma- ein Heizmedium und dann ein geringer wärmendes, die,: z. B. EiB directions for applying an electroma- a heating medium and then a less warming, the
5 gnetischen Feldes derart zu konstruieren, daß eine Oberfläche kühlendes Medium in direkte oder indirekte5 magnetic field to be constructed in such a way that a surface cooling medium in direct or indirect
•i-, gleichförmige Energieumsetzung in dem in das Feld ein- Berührung mit der Außenfläche des Produktkörpers zu • i-, uniform energy conversion in the field in contact with the outer surface of the product body
: \ geführten Produktkörper erreicht wird. Dies hat jedoch bringen. Die Wirkung dieser Art der Vorbehandlung: \ guided product body is reached. However, this did bring about. The effect of this type of pretreatment
nicht zu dem gewünschten Ergebnis geführt Es wurde 15 des Produktkörpers liegt darin, daß eine Wärmewanddid not lead to the desired result. 15 of the product body lies in the fact that a thermal wall
f; außerdem versucht, die Produktkörper in üblicher Wei- sich im Produktkörper von der Außenfläche nach innenf ; also tries to move the product body in the usual way in the product body from the outer surface inwards
se vorzuwärmen, bevor die Erhitzung in einem elektro- bewegt, und zwar auch nach dem Zeitpunkt, zu dem die j ν magnel Liehen Feld erfolgte. Dabei hat sich gezeigt, daß Oberfläche in Berührung mit dem geringer wärmenden : dies gerade zu einer der gewünschten Wirkung entge- Medium gebracht wird und im wesentlichen die Tempe-se to preheat before the heating in an electro-moving, even after the point in time at which the j ν magnel Liehen field took place. It has been shown that the surface in contact with the less warming : this is brought to a medium contrary to the desired effect and essentially the temperature
genges;tzten Wirkung führt, und zwar vermutlich weil 20 ratur des letzteren annimmt Nachdem das Produkt mitThe opposite effect leads, presumably because 20 temperature of the latter assumes after the product with
bei der kurzzeitigen konventionellen Erwärmung auf- dem geringer wärmenden Medium in Berührung ge-with the short-term conventional heating on the less warming medium in contact
grund von Konvektion in einem noch größeren Grad als langt ist, kann es in gewissen Fällen zweckmäßig sein,due to convection to an even greater degree than is sufficient, in certain cases it can be useful
bei Erwärmung im elektro-magnetischen Feld ein grö- den Produktkörper mit einem anderen Medium in Be-when heated in the electromagnetic field, a large product body with another medium in
ßerer Temperaturanstieg in den Kanten und Außenflä- rührun zu bringen, welches seine Oberfläche für kurzeA rise in temperature in the edges and outer surface will bring about its surface for a short time
' chen des Produktkörpers als in dem inneren Teil erfolgt 25 Zeit aufheizt um ihn dann, wenn nötig, mit einem weite-the product body than in the inner part takes place 25 time is heated to then, if necessary, with a wide
Ausgehend von dem voranstehend diskutierten inner- ren Medium in Kontakt zu bringen, welches für eineOn the basis of the inner medium discussed above, to bring into contact which one is for a
; betrieblichen Stand der Technik ist es die der Erfindung kürzere Zeit wieder kühlt usw. Auf diese Weise ist eine; operational state of the art, it is the invention shorter time re-cools, etc. In this way is a
zugrundeliegende Aufgabe, die oben angeführten Pro- besonders schnelle Erwärmung des Produktkörpers aufunderlying task, the above-mentioned pro-particularly rapid heating of the product body
• bleme bei festen Produktkörpern zu lösen, d. h. eine eine im wesentlichen gleichförmige und hohe Tempera-• Problems to solve with solid product bodies, d. H. an essentially uniform and high temperature
' Sterilisierung bzw. Pasteurisierung von Nahrungsmit- 30 tür möglich, ohne daß Medien mit zu hohen Temperatu-'' Sterilization or pasteurization of food 30 possible without media with excessively high temperatures
tel-Produktkörpern mit Hilfe von Mikrowellen zu errei* ren verwendet werden müssen, welche für das Produkttel product bodies must be used with the help of microwaves, which for the product
%:■. chen ohne eine den Geschmack beeinträchtigende schädlich sind. %: ■. are harmful without one that adversely affects the taste.
'".;■ Überhitzung von Teilen derselben in Kauf nehmen zu In Verbindung mit der Vorwärmung des Produktkör- '".; ■ Accept overheating of parts of the same. In connection with the preheating of the product body
I, müssen pers mittels Heiz- und Kühlmedien werden Teile des I, must be part of the pers means of heating and cooling media
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Ver- 35 Produktkörpers während einer Zeitdauer auf eine Tem-This object is achieved according to the invention by means of a product body that is set to a temperature over a period of time.
f ah ren nach Patentanspruch 1 gelöst peratur höher als die Vorwärmtemperatur erwärmt dief ah ren resolved according to claim 1 temperature higher than the preheating temperature heats the
Durch eine Vorbehandlung in dieser Weise ist es für diese Abschnitte unschädlich ist wonach der Pro-By pretreating in this way it is harmless for these sections after which the pro-
mögliclh, mit einer ungleichen Erwärmung des Produkt- duktkörper in Berührung mit einem Medium gebrachtpossibly brought into contact with a medium with uneven heating of the product body
körpers im elektro magnetischen Feld zu arbeiten. Die wird, dessen Temperatur etwas unter der Vorwärmtem-body to work in the electromagnetic field. The one whose temperature is a little below the preheating
Temperaturzunahme, die danach noch durch das elek- 40 peratur liegt bis die gewünschte gleichförmige und ho-Temperature increase, which is then due to the elec- tric temperature until the desired uniform and high
tro-magnetische Feld in dem Produktkörper erreicht he Vorwärmtemperatur in dem Produkt vor der elek-tro-magnetic field in the product body reaches the preheating temperature in the product before the elec-
werden muß, ist nämlich auf diese Weise erheblich ver- tro-magnetischen Erhitzung erreicht ist. Mit der Be-has to be, is namely in this way considerably detrimental magnetic heating is achieved. With the loading
·, mindert, so daß die ungleiche Erwärmung im Mikrowel- zeichnung »unschädliche Zeitdauer« ist eine Zeitspanne·, Reduces, so that the uneven heating in the microwave drawing is a "harmless duration" of a period of time
lenfeld nicht zu einer zu großen Temperaturdifferenz im gemeint die so kurz ist daß keine wesentliche Beein-lenfeld does not mean too great a temperature difference that is so short that no significant impairment
, Produklköi per führt, z. B. einer zu hohen Temperatur in 45 trächtigung des Produktes, insbesondere in bezug auf, Produklköi per leads, z. B. too high a temperature in 45 polluting the product, especially with respect to
! den Ksmten und Außenflächen des Produktkörpers, den Geschmack, verursacht wird.! the body and outer surfaces of the product, the taste.
wenn die Innenteile die vorbestimmte Wärmebehand- Eine für die Durchführung des erfindungsgemäßenwhen the inner parts have the predetermined heat treatment one for carrying out the invention
' lungsteinperatur erreicht haben. Verfahrens geeignete Vorrichtung besteht aus einer An-'have reached lung temperature. A device suitable for the process consists of an
Trotz der erfindungsgemäßen Vorwärmung des Pro- zahl von Kammern, welche nebeneinander angeordnet duktkörpers kann selbstverständlich im elektro-magne- 50 sind und miteinander an ihren oberen und unteren Entischen Feld zwischen den äußeren Abschnitten und den direkt verbunden sind, daß sie zusammen einen fortdem inneren Bereich des Produktkörpers eine geringe laufenden geschlossenen Kanal bilden, durch welcher Temperaturdifferenz auftreten. Eine geringe Tempera- der Produktkörper in eine Zone geführt werden kann, in turdifferenz dieser Art kann jedoch vorteilhaft sein im welcher ein elektro-magnetisches Feld mit wenigstensDespite the preheating according to the invention of the number of chambers which are arranged next to one another The body of the duct can of course be in the electro-magnet and with one another at its upper and lower tables Field between the outer sections and the directly connected that they go on together inner area of the product body form a small running closed channel through which Temperature difference occur. A low temperature of the product body can be led into a zone in turdifferenz this type can be advantageous in which an electromagnetic field with at least
' Hinblick darauf, daß es längere Zeit erfordert um die 55 Mikrowellen-Frequenz aufgebracht wird. DiejenigenIn view of the fact that it takes a long time to apply around the 55 microwave frequency. Those
inneren Teile des Produktes abzukühlen gegenüber den Kammern, durch welche der Produktkörper auf seineminner parts of the product to cool down opposite the chambers through which the product body on its
äußeren Teilen. Ein im wesentlichen gleichförmige Ste- Weg zu dieser Zone abwärts bewegt wird, sind mit einerouter parts. A substantially uniform ste- way down to this zone is provided with a
rilisier- oder Pasteurisierwirkung im Produkt kann näm- Flüssigkeit gefüllt, während die übrigen Kammern mitrilizing or pasteurizing effect in the product can namely be filled with liquid, while the other chambers with
lieh dadurch erreicht werden, daß der innere Teil des Gas gefüllt sind. Der Druck in jeder gasgefüllten Kam-can be achieved by filling the inner part of the gas. The pressure in every gas-filled chamber
Produktes auf einer bestimmten Temperatur über eine ω mer entspricht der Summe des Drucks der Flüssigkeit inProduct at a certain temperature over a ω mer corresponds to the sum of the pressure of the liquid in
fr- bestimmte Zeitdauer "ehalten wird, während die Au- der'eni^en Kammer, mit welcher die ""5"SfUUtS Kam-for a certain period of time, while the external chamber with which the "" 5 "SfUUtS came
ßenabschnitte des Produktkörpers über eine kürzere mer an ihrem unteren Ende in Verbindung steht, plusOuter sections of the product body are connected via a shorter mer at their lower end, plus
Zeitdauer bei einer etwas höheren Temperatur gehalten dem auf die Flüssigkeit dieser Kammer wirkendenPeriod of time kept at a slightly higher temperature than that acting on the liquid in this chamber
wird. Druck. Schließlich sind die Temperaturen der Medien inwill. Pressure. After all, the temperatures of the media are in
In einigen Fällen, z. B. wenn der Produktkörper dick 65 den einzelnen Kammern derart, daß ein Produktkörper,In some cases, e.g. B. if the product body is thick 65 the individual chambers such that a product body,
ist, oder wenn das elektro-magnetische Feld durch den der durch den Kanal in die Zone bewegt wird, zuerstis, or if the electromagnetic field by which the is moved through the channel into the zone, first
Produklkörper erheblich gedämpft wird, kann eine im durch wenigstens eine Kammer mit einem HeizmediumProduct body is considerably attenuated, an im through at least one chamber with a heating medium
wesentlichen ungleichförmige Erwärmung des Produk- läuft und dann in Berührung mit einem geringer er-substantial uneven heating of the product runs and then in contact with a lower
5 6 I,5 6 I,
wärmten Medium kommt, so daß der Produktkörper, diesen Gründen wird das oben erwähnte, geringer er- i warmed medium comes, so that the product body, for these reasons the above-mentioned, is less i
wenn er die Zone erreicht, eine relativ gleichförmige wärmtes Medium vorzugsweise auf einer Temperatur *;when it reaches the zone, a relatively uniform heated medium preferably at a temperature *;
hohe Temperatur vor der elektro-magnetischen Erhit- von 50° C oder mehr, vorzugsweise auf 60 - 70° C gehal- ψ high temperature prior to the electro-magnetic Erhit- of 50 ° C or more, preferably at 60 - 70 ° C ψ gehal-
zung aufweist ten. M tongues. M
Bei der Vorrichtung kann gewählt werden, ob der 5 Fig. 2 zeigt schematisch die Vorrichtung zur Durch- f.- In the case of the device, a choice can be made as to whether the FIG. 2 shows schematically the device for through f.-
Produktkörper mit Flüssigkeit oder Gas erwärmt bzw. führung des Verfahrens gemäß Erfindung. Die Vorrich- ®'Product body heated with liquid or gas or carrying out the method according to the invention. The device ® '
gekühlt wird. Es ist möglich, den Produktkörper mittels tung besteht aus einem Gehäuse 1, welche eine große (:( is cooled. It is possible to use the product body by means of a housing 1, which has a large ( : (
des einen Mediums zu erhitzen und es mittels des ande- Anzahl von vertikalen, parallelen Trennwänden 2-30 §to heat one medium and to divide it by means of the other - number of vertical, parallel partitions 2-30 §
ren Mediums zu kühlen. Es ist außerdem möglich, die aufweist Die Trennwände 2, 4, 6 ... 30 sind an der §to cool the medium. It is also possible to have the partitions 2, 4, 6 ... 30 are at the §
Produktkörper mit Flüssigkeit einer geeigneten Tempe- 10 oberen Wand U des Gehäuses 1 befestigt und verlaufenProduct body with liquid attached to a suitable temperature 10 upper wall U of the housing 1 and run
ratur in der gasgefüllten Kammer zu besprühen. Bei nach unten bis zu einem Punkt etwas oberhalb des Bo-to spray temperature in the gas-filled chamber. When moving down to a point slightly above the ground
einer vorzugsweisen Ausführungsform der Vorrichtung dens 1 b des Gehäuses, während die Trennwände 3,5,7 §'a preferred embodiment of the device dens 1 b of the housing, while the partitions 3,5,7 § '
ist die Anordnung derart getroffen, daß der Produktkör- ... 29 am Boden \b des Gehäuses befestigt sind und fthe arrangement is such that the product body ... 29 are attached to the bottom \ b of the housing and f
per auf seinem Weg zu dieser Zone zuerst durch eine zwischen den anderen Trennwänden nach oben bis zu $per on its way to this zone first through one between the other partitions up to $
Anzahl von heißen Flüssigkeitsbädern und dann durch 15 einem Punkt etwas unterhalb der oberen Wand Xa desNumber of hot liquid baths and then through 15 to a point slightly below the upper wall Xa of the
eine Anzahl von Bädern mit kälterer Flüssigkeit geführt Gehäuses verlaufen. Zwischen den vertikalen Trenn- A a number of baths run with colder liquid led housing. Between the vertical dividers A
wird· PK. 8enannte Zone mit der elektro-magnetischen wänden des Gehäuses 1 ist eine Anzahl von vertikalen '■''■ becomes · P K. 8 named zone with the electromagnetic walls of the housing 1 is a number of vertical '■''■
Heizeinrichtung liegt bei dieser Ausführungsform in ei- langgestreckten Kammern gebildet, welche an ihren ''In this embodiment, the heating device is formed in elongated chambers, which at their ''
ner flüssigkeitsgefüllten Kammer. oberen und unteren Enden derart miteinander in Ver- 'a liquid-filled chamber. upper and lower ends in such a way
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeich- 20 bindung stehen, daß ein fortlaufender geschlossener Kanungen an an einem Ausführungsbeispiel näher erläu- nal im Gehäuse gebildet wird. Entweder durch spezielle \ tert In den Zeichnungen zeigt Transportglieder oder nur mittels des Packmaterials Fig. 1 schematisch wie die Temperatur in einem miteinander verbunden können die gemäß der Erfin-Querschnitt eines Produktkörpers während der einzel- dung mit Wärme zu behandelnden Produktkörper nen Schritte der Vorwärmung gemäß der Erfindung be- 25 durch diesen Kanal von links nach rechts in F i g. 2 beeinflußt wird und wegt werden. Die Zeichnung zeigt eine Reihe 31 von Fig.2 schematisch eine geeignete Vorrichtung zum miteinander verbundenen Produktkörpern, die entlang Sterilisieren oder Pasteurisieren von Produktkörpern. der Bahn verlaufen, entlang welcher die Produktkörper F i g. 1 zeigt ein Rechteck A, dessen horizontale Aus- durch die Vorrichtung bewegt werden. An den freien dehnung die Dicke eines Produktkörpers /»darstellt und 30 Enden jeder Trennwand ist eine Umlenkrolle im Gehäudessen vertikale Ausdehnung die Temperatur des Pro- se 1 angeordnet Die Rolle an der Trennwand 2 ist mit ξ duktkörpers im Ausgangszustand darstellt Wie zu se- 2Ä bezeichnet, die Rolle an der Trennwand 3 mit 3R ί hen ist hat der Produktkörper bei dem gewählten Bei- usw. Am Einlaß 32 für die zu behandelnden Produktkörspiel über den ganzen Querschnitt zunächst die gleiche per in die Vorrichtung ist eine Umlenkrolle 33 und am Temperatur. 35 Auslaß 34 der Vorrichtung ist eine Umlenkrolle 35 vor-Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird gesehen. Vor dem Eintritt in die Vorrichtung werden die der Produktkörper P zuerst über einen bestimmten Produktkörper durch eine Anzahl von Umlenkrollen Zeitraum einem Heizmedium ausgesetzt Dies ist in 36—39 geführt und nach dem Verlassen der Vorrich-F i g. 1 durch das Rechteck B dargestellt, dessen verti- tung über weitere Umlenkrollen 40,41. Die oberen Umkale Ausdehnung die Temperatur des Heizmediums und 40 lenkrollen 3Ä, 5R, 7 R ... 29Ä und 33, 35 werden syndessen horizontale Ausdehnung die Zeitdauer darstellt chron mittels einer nicht dargestellten Vorrichtung anwährend der das Medium in Berührung mit dem Pro- getrieben.The invention will be described below with reference to the drawing that a continuous, closed channeling is formed in the housing in more detail in an exemplary embodiment. Either supported by special \ In the drawings, the conveyor members is or only by means of the packing material Fig. 1 schematically how the temperature connected each other in a accordance with the OF INVENTION cross-section can be of a product body during the single extension with heat the product body to be treated NEN steps of pre-heating under of the invention moves through this channel from left to right in FIG. 2 is affected and removed. The drawing shows a row 31 of FIG. 2 schematically a suitable device for interconnected product bodies, which along sterilize or pasteurize product bodies. run along the path along which the product bodies F i g. 1 shows a rectangle A, the horizontal dimensions of which are moved by the device. At the free expansion the thickness of a product body / »represents and 30 ends of each partition wall, a deflection roller is arranged in the housing for vertical expansion the temperature of the process 1. The roller on the partition wall 2 is marked with ξ product body in the initial state As referred to in Fig. 2A which role is hen to the partition 3 has the 3R ί product body at the chosen examples, etc. at the inlet 32, first the same for the Produktkörspiel to be treated over the entire cross section by the device is a guide pulley 33 and on temperature. 35 outlet 34 of the device is a pulley 35 before - according to one embodiment of the invention is seen. Before entering the device, the product bodies P are first exposed to a heating medium over a certain product body through a number of deflection rollers. This is shown in 36-39 and after leaving the device FIG. 1 represented by the rectangle B , the vertical direction of which is via further deflecting rollers 40, 41. The upper Umkale expansion represents the temperature of the heating medium and 40 swivel castors 3Ä, 5R, 7R ... 29Ä and 33, 35 are chronologically driven by means of a device (not shown) during which the medium is in contact with the process.
duktkörper P kommt Das Ergebnis dieser (zeitlich be- Die Vorrichtung nach F i g. 2 kann in drei Abschnitte ·duct body P comes The result of this (temporally dependent) The device according to Fig. 2 can be divided into three sections
grenzten) Erwärmung kann aus einem Schaubild Cerse- aufgeteilt werden, und zwar einen Vorbehandlungsabhen werden, welches zeigt, daß die äußeren Abschnitte 45 schnitt, der im wesentlichen den Teil links von derlimited) heating can be divided from a diagram Cerse-, namely a pretreatment sequence which shows that the outer portions 45 cut essentially the portion to the left of the
des Produktkörpers eine wesentlich höhere Temperatur Trennwand 15 einschließt, einen Erhitzungsabschnittof the product body includes a much higher temperature partition 15, a heating section
als der innere Bereich des Produkts hat der die Kammern zwischen den Trennwänden 15 und 16as the inner area of the product, it has the chambers between the partition walls 15 and 16
In diesem Zustand C wird dann der Produktkörper einschlicht und einen Kühlabschnitt der im wesentli-In this state C , the product body is then encased and a cooling section of the essentially
der Wirkung eines geringer erwärmten Mediums ausge- chen den Teil der Vorrichtung rechts von der Trennsetzt welches auf den Produktkörper als Kühlmedium 50 wand 16 einschließt Die in der Vorrichtung zu behan-the effect of a less heated medium takes up the part of the device to the right of the separation point which on the product body as a cooling medium 50 includes wall 16 The to be treated in the device
wirkt da seine Temperatur niedriger als die Temperatur delnden Produktkörper werden in dem Vorbehand-acts because its temperature is lower than the temperature of the product body will be in the pretreatment
der Oberfläche des Produktkörpers in diesem Augen- lungs- und dem Erhitzungsabschnitt auf die vorbe-the surface of the product body in this eye and heating section to the pre-
blick ist Dieses Kühlen (oder tatsächlich: fortgesetztes stimmten Temperaturen vorgewärmt und erhitzt undview is this cooling (or actually: continued preheated and heated and correct temperatures
Erwärmen bei geringerer Temperatur) ist in F i g. 1 dann im Kühlabschnitt abgekühlt durch das Rechteck D dargestellt und sein Einfluß auf 55 Um die Produktkörper im Heizabschnitt d.h. zwi-Heating at a lower temperature) is shown in FIG. 1 then cooled in the cooling section represented by the rectangle D and its influence on 55 To the product body in the heating section ie between
den Produktkörper P ist aus dem Schaubild E zu erse- sehen den Trennwänden 15 und 16 mit einem Druck zuthe product body P can be seen from the diagram E to the partition walls 15 and 16 with a pressure
hen. Der Produktkörper hat jetzt eine hohe und relativ umgeben, der im wesentlichen dem Dampfdruck bei denhen. The product body now has a high and relatively surrounded, which is essentially the vapor pressure at the
gleichförmige Temperatur angenomnmen. dort herrschenden Temperaturen entspricht, wird dieassuming uniform temperature. the prevailing temperatures there, the
In Fig. 1 ist ferner eine gestrichelte Linie Kdarge- folgende Anordnung vorgesehen.In Fig. 1, a dashed line Kdarge- following arrangement is also provided.
stellt weiche die untere Grenze eines für das fragliche 60 Im Vorbehandlungsabschnitt sind alle durch diesoft represents the lower limit of one for the 60 in question in the pretreatment section are all through the
Produkt kritischen Temperaturbereichs darstellt Für Trennwände gebildeten Kammern, durch welche dieThe product represents the critical temperature range for chambers formed by partition walls through which the
die meisten Nahrungsmittel beginnt der kritische Tem- Produktkörper nach unten im Gehäuse bewegt werden,most foodstuffs the critical tem- product body begins to be moved down in the housing,
peraturbereich oberhalb 70-800C Es ist wünschens- mit Flüssigkeit gefüllt Die anderen Kammern sind mittemperature range above 70-80 0 C It is desirable- filled with liquid. The other chambers are filled with
wert, daß vor der nachfolgenden elektro-magnetischen Gas gefüllt In der Kammer zwischen den Trennwändenworth that before the subsequent electro-magnetic gas filled In the chamber between the partitions
Erhitzung des Produkts auf Sterilisier- bzw. Pasteuri- 65 2 und 3 entspricht der Gasdruck einem Wert entspre-Heating the product to sterilization or pasteuris 65 2 and 3, the gas pressure corresponds to a value
siertemperatur in dem Produktkörper eine Temperatur chend der Summe des atmosphärischen Druckes in dersizing temperature in the product body a temperature corresponding to the sum of the atmospheric pressure in the
so gleichförmig als möglich und unmittelbar unter die- Umgebung der Vorrichtung plus dem Druck der FIüs-as uniformly as possible and immediately below the environment of the device plus the pressure of the fluid
sem kritischen Temperaturbereich erreicht wird. Aus sigkeitssäule zwischen der Außenwand des Gehäuses 1sem critical temperature range is reached. From liquid column between the outer wall of the housing 1
und der Trennwand 2. In der nächsten gasgefüllten Kammer, d. h. zwischen den Trennwänden 4 und 5 entspricht der Druck der Summe aus dem Gasdruck in der Kammer zwischen den Trennwänden 2 und 3 plus dem Druck der Flüssigkeit zwischen den Trennwänden 3 und 4. Auf diese Weise erhöht sich der Druck in den gasgefüllten Kammern zum Erhitzungsabschnitt hin. Entsprechend sind alle diejenigen Kammern des Kühlabschnitts, durch welche die Produktkörper im Gehäuse nach oben geführt werden, 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 in Richtung auf 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.and the partition wall 2. In the next gas-filled chamber, i. H. between the partitions 4 and 5 corresponds the pressure of the sum of the gas pressure in the chamber between the partitions 2 and 3 plus the Pressure of the liquid between the partitions 3 and 4. In this way, the pressure in the gas-filled increases Chambers towards the heating section. Accordingly, all those chambers of the cooling section are through which the product bodies are guided upwards in the housing, filled with liquid while the other chambers are filled with gas. According to the same principle as in the pre-treatment section the pressure in the gas-filled chambers of the cooling section increases from the housing outlet 34 for the product bodies toward the central heating sections. Those in the device too treated product body experience in this way a gradual pressure drop on their in the cooling section Path to outlet 34.
Der in der Mitte gelegene Erhitzungsabschnitt, in welchem der Gesam'druck etwa 3,8 bar beträgt, kann entweder mit Gas oder Flüssigkeit gefüllt sein. In der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform ist er mit Wasser gefüllt. Im Erhitzungsabschnitt ist eine Anordnung 42 zum Aufbringen eines elektro-magnetischen Feldes, wie Mikrowellen, zwischen den Trennwänden 15 und 16 angeordnet Die zu pasteurisierenden oder sterilisierenden Produktkörper laufen durch dieses Feld auf dem in der Zeichnung dargestellten Weg. Die Mittel zum Aufbringen des Mikrowellenfeldes sind nur schematisch dargestellt, da sie bekannt sind und keinen Teil der Erfindung bilden.The heating section located in the middle, in which the total pressure is approximately 3.8 bar, can be filled with either gas or liquid. In the embodiment shown in the drawing, it is with Filled with water. In the heating section is an arrangement 42 for applying an electromagnetic Field, such as microwaves, arranged between the partitions 15 and 16 to be pasteurized or sterilized Product bodies run through this field on the path shown in the drawing. The means for applying the microwave field are only shown schematically, since they are known and not a part of the invention.
Zur besseren Übersichtlichkeit sind diejenigen Vorrichtungen, die zur Erzielung des gewünschten Gasdruckes in den einzelnen Kammern des Gehäuses 1 notwendig sind, nicht in der Zeichnung dargestellt, da sie ebenfalls keinen Teil der Erfindung bilden und in bekannter Weise ausgebildet sein können.For the sake of clarity, those devices are used to achieve the desired gas pressure in the individual chambers of the housing 1 are necessary, not shown in the drawing because they likewise do not form part of the invention and can be designed in a known manner.
Zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung werden die Temperaturen in den flüssigkeitsgefüllten Kammern auf vorbestimmten Werten gehalten. Einlaß und Auslaß für Flüssigkeiten, Ventile, Thermostaten usw, die notwendig sind, um dies zu erreichen, können ohne Schwierigkeiten in bekannter Weise angeordnet werden. Zur Verdeutlichung sind sie ebenfalls nicht dargestelltTo carry out the method according to the invention, the temperatures in the liquid-filled Chambers kept at predetermined values. Inlet and outlet for liquids, valves, thermostats etc., which are necessary to achieve this, can be arranged in a known manner without difficulty will. For the sake of clarity, they are also not shown
Im folgenden sind unterschiedliche Temperaturprogramme beschrieben, welche zu Sterlisieren und zum Pasteurisieren von Produkten dienen, die aus zerkleinertem Fleisch bestehen, das unter Vakuum in dünnem Material verpackt ist, welches durchlässig für Mikrowellen ist Die äußeren Abmessungen dieser Produktkörper sind 85 · 100-20 mm und die Produktkörper werden, miteinander durch das Verpackungsmaterial verbunden, auf der in den Zeichnungen dargestellten Bahn 31 mit einer Geschwindigkeit von etwa 6 cm/sec. durch die Vorrichtung bewegt Auf dieser Bahn laufen die Produktkörper unter einem sich allmählich erhöhenden Druck in dem umgebenden Medium durch sieben getrennte Flüssigkeitsbäder.In the following, different temperature programs are described, which are to be sterilized and to be used Serve pasteurization of products that consist of minced meat that is thinly vacuumed Material is packaged which is permeable to microwaves The external dimensions of these product bodies are 85 x 100-20mm, and the product bodies are connected to each other by the packaging material, on the one shown in the drawings Lane 31 at a speed of about 6 cm / sec. moved by the device Walk on this path sieving the product bodies under a gradually increasing pressure in the surrounding medium separate liquid baths.
Bei einem Ausführungsbeispiel, bei dem die Produktkörper zum Sterilisieren erhitzt wurden, wurden die Temperaturen in den sieben Bädern auf folgenden Werte (in 0C) gehalten: 90; 90; 90; 80; 80; 70; 70. Jeder Produktkörper hatte nach Verlassen des siebten Flüssigkeitsbades die folgenden Temperaturen (in 0C) angenommen, und zwar gemessen in gleichförmigen Abständen entlang der Linie M-M in F i g. 1: 69,8; 69,5; 69,3; 69,2; 69,1; 69,2; 69,3; 69,5; 69,8. Nach dem Durchlaufen der gasgefüllten Kammern zwischen den Trennwänden 14 und 15 waren die Temperaturen in den Produktkörpern (in °C) auf die folgenden Werte ausgeglichen: 69,5; 69,5; 69,4; 69,4; 69,3; 69,4; 69,4; 69,5; 69,5. (Wenn gewünscht, kann die Temperatur der äußeren Abschnitte des Produktkörpers durch Besprühen des Produktkörpers in der gasgefüllten Kammer mit einer Flüssigkeit einer geeigneten Temperatur weiter abgesenkt werden.) In an embodiment in which the product bodies were heated for sterilization, the temperatures in the seven baths were kept at the following values (in 0 C): 90; 90; 90; 80; 80; 70; 70. After leaving the seventh liquid bath, each product body had assumed the following temperatures (in ° C.), measured at uniform intervals along the line MM in FIG. 1: 69.8; 69.5; 69.3; 69.2; 69.1; 69.2; 69.3; 69.5; 69.8. After passing through the gas-filled chambers between the partition walls 14 and 15, the temperatures in the product bodies (in ° C.) were equalized to the following values: 69.5; 69.5; 69.4; 69.4; 69.3; 69.4; 69.4; 69.5; 69.5. (If desired, the temperature of the outer portions of the product body can be further lowered by spraying the product body in the gas-filled chamber with a liquid of a suitable temperature.)
In diesem Zustand treten die Produktkörper in das elektromagnetische Feld ein, welches zwischen der Vorrichtung 42 im oberen Teil der flüssigkeitsgefüllten Kammer zwischen Trennwänden 15 und 16 aufgebaut ist Durch einen Einlaß 43 wird neue Flüssigkeit mit einer Temperatur von 650C ko.itinuierlich in diese Kammer eingeführt, während gleichzeitig erhitzte Flüssigkeit durch einen Auslaß 44 unter dem Einlaß in der gleichen Kammer abgezogen wird. Wenn die Produktkörper das elektro-magnetische Feld verlassen, liegen die Temperaturen (in 0C) in der Linie M-M etwa bei folgenden Werten: 138; 145,1; 139,0; 134,1; 132,3; 134,1; 139,0; 145,1; 138,0. Die Temperatur der in dem Feld vorhandenen Flüssigkeit erhöhte sich allmählich in der Bewegungsrichtung der Produktkörper und betrugt 135° C an der Stelle, wo die Produktkörper das Feld verließen. Mittels der Flüssigkeit in der Kammer zwischen den Trennwänden 15 und 16 wurde die in den Produktkörpern erreichte Temperatur aufrechterhalten, bis diese den unteren Teil der Kammer erreicht hatten, wo die Temperaturen (in 0C) entlang der Linie M-M folgende Werte hatten: 136,3; 137,6; 137,5; 136,5; 136,0; 136,5; 137,5; 137,6; 136,3.In this state, the product body enter into the electromagnetic field which is established between the device 42 in the upper part of the liquid-filled chamber between partition walls 15 and 16, new fluid with a temperature of 65 0 C is ko.itinuierlich through an inlet 43 in this chamber while at the same time heated liquid is withdrawn through an outlet 44 below the inlet in the same chamber. When the product bodies leave the electromagnetic field, the temperatures (in 0 C) in the line MM are approximately at the following values: 138; 145.1; 139.0; 134.1; 132.3; 134.1; 139.0; 145.1; 138.0. The temperature of the liquid present in the field gradually increased in the direction of movement of the product bodies and was 135 ° C. at the point where the product bodies left the field. By means of the liquid in the chamber between the partition walls 15 and 16, the temperature reached in the product bodies was maintained until they had reached the lower part of the chamber, where the temperatures (in 0 C) along the line MM had the following values: 136.3 ; 137.6; 137.5; 136.5; 136.0; 136.5; 137.5; 137.6; 136.3.
Die Produktkörper traten dann in den Kühlabschnitt der Vorrichtung ein, wo ihre Temperaturen schnell auf etwa 100C abgesenkt wurden, wobei der Druck im umgebenden Medium graduell vermindert wurde.The product body then entered into the cooling section of the apparatus, where their temperatures were quickly lowered to about 10 0 C, the pressure in the surrounding medium was gradually decreased.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel, bei dem gleiche Produkte nach einer Vorwärmung genau wie beim vorgesehenen Sterilisationsvorgang vorerhitzt wurden, wurden diese nur auf Pasteurisiertemperatur erhitzt wobei die folgende Ternperaturverteüung (in "C) in den Produktkörpern nach Verlassen des elektro-magnetischen Feldes erreicht wurde: 97,4; 101,6; 993; 97,2; 96,4; 97,2; 993; 101,6; 97,4. Wenn die Produktkörper den unteren Teil der Kammer zwischen den Trennwänden 15 und 16 erreicht hatten, war die Temperaturverteilung (in "C) in jedem Produktkörper die folgende: 96,2; 97,6; 98,1; 98,0; 97,9; 98,0; 98,1; 97,6; 96,2.In another embodiment, in which the same products after preheating exactly as in the If the intended sterilization process were preheated, they were only heated to pasteurization temperature where the following temperature distribution (in "C) in the Product bodies after leaving the electromagnetic field was reached: 97.4; 101.6; 993; 97.2; 96.4; 97.2; 993; 101.6; 97.4. When the product body the lower part of the chamber between the partitions 15 and 16, the temperature distribution (in "C) in each product body was as follows: 96.2; 97.6; 98.1; 98.0; 97.9; 98.0; 98.1; 97.6; 96.2.
Das Bezugszeichen 45 in F i g. 2 bezeichnet eine Stelle, an der der Mikrowellensender alternativ angeordnet werden kann.The reference number 45 in FIG. 2 denotes a position at which the microwave transmitter is alternatively arranged can be.
Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings
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| DE3844748C2 (en) * | 1988-07-13 | 1993-10-07 | Sour Gavrilovic Prehrambena In | Continuous sterilising of food in containers |
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