DE68917206T2

DE68917206T2 - Aseptisches Behandlungsverfahren.

Info

Publication number: DE68917206T2
Application number: DE68917206T
Authority: DE
Inventors: Christopher Sillett
Original assignee: APV UK Ltd
Current assignee: SPX Flow Technology Crawley Ltd
Priority date: 1988-05-04
Filing date: 1989-05-03
Publication date: 1994-12-08
Anticipated expiration: 2009-05-04
Also published as: GB8810496D0; DE342816T1; GB2220974A; ATE109374T1; JPH0832300B2; EP0342816A1; EP0342816B1; DE68917206D1; JPH0214727A; US5005472A; GB2220974B

Description

Diese Erfindung betrifft aseptische Behandlungssysteme und insbesondere Lagerbehälter.
Bei aseptischen Lebensmittelbehandlungsverfahren ist es für viskose Nahrungsprodukte und insbesondere Nahrungsprodukte, welche teilchenförmige Bestandteile enthalten, erforderlich, diese vor dem Füllen und Verpacken und auch vor dem Sterilisieren des Nahrungsprodukts, in homogener Suspension zu halten.
Das Nahrungsprodukt wird üblicherweise vor dem Füllen in einem Behälter, beispielsweise einem aseptischen Tank gespeichert. Das Nahrungsprodukt wird üblicherweise durch mechanisches Rühren in einem aseptischen Tank in homogener Suspension gehalten. Dies hat den Nachteil, daß das mechanische Rühren die teilchenförmige Substanz beschädigen kann, welche dadurch ihre Ganzheitlichkeit verlieren kann. Mechanische Rührwerke sind auch schwierig zu reinigen. Es ist wünschenswert, ein relativ einfaches System und Verfahren zu schaffen, mit dem das Nahrungsprodukt in einem Lagerbehälter in homogener Suspension gehalten wird, ohne das Nahrungsprodukt zu beschädigen.
In US-A-3,450,389 wurde das Mischen von Raketentreibstoffen in einem Behälter vorgeschlagen, der ein inneres Tauchrohr aufweist, welches sich von der Oberseite des Behälters in Richtung auf die Basis des Behälters erstreckt, um zwei getrennte Kammern im Behälter zu bilden. Das obere Ende des Tauchrohrs ist durch den Deckel des Behälters verschlossen und die Basis des Behälters ist mit einem umgedrehten konischen Boden gebildet, der sich in den Fußbereich des Tauchrohrs erstreckt zur Bildung einer ringförmigen Lücke zwischen dem unteren Rand des Tauchrohrs und der Wand des konischen Bodens des Behälters. Jeder Kammer wird abwechselnd Druck zugeführt um zu veranlassen, daß der Inhalt des Behälters und des Tauchrohrs zuerst vom Behälter in das Tauchrohr und dann in umgekehrte Richtung fließt. Dies führt zu einer intensiven Vermischung des Inhalts in der Basis des Behälters und des Tauchrohrs infolge einer Scherwirkung.
Wir haben nun eine Form eines Lagerbehälters und eines zusätzlichen abgeschlossenen Raums entwickelt, welche für die Behandlung von Nahrungsprodukten verwendet werden kann, insbesondere von solchen, die teilchförmiges Material enthalten.
Gemäß der Erfindung ist ein Lagerbehälter (1) in Kombination mit einem zusätzlichen abgeschlossenen Raum in Form eines Tauchrohrs (6) vorgesehen, das in Flüssigkeitsstromverbindung mit dem Lagerbehälter (1) steht, so daß bei Gebrauch der Inhalt im Lagerbehälter (1) in den Bodenbereich des Tauchrohrs (6) eintritt; und Mittel (11) und (13) für ein Erhöhen und Absenken des Drucks im Lagerbehälter (1) relativ zu dem Druck im zusätzlichen abgeschlossenen Raum (6) und umgekehrt, derart, daß der Inhalt innerhalb des zusätzlichen abgeschlossenen Raums (6) von oder in Richtung auf den Lagerbehälter (1) bewegt und wodurch mindestens das meiste des Inhalts des Lagerbehälters (1) in Bewegung versetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis des Lagerbehälters (1) mit einem becherförmigen Boden (2, 3 und 4) versehen ist mit einem Radius, der kleiner ist als derjenige des Lagerbehälters (1) und daß das offene Ende des zusätzlichen abgeschlossenen Raums (6) sich abwärts erstreckt in den Raum, der durch den becherförmigen Boden (2, 3 und 4) des Lagerbehälters (1) gebildet wird.
Der zusätzliche abgeschlossene Raum kann innerhalb des Behälters angeordnet sein, wobei der zusätzliche abgeschlossene Raum eine Bodenöffnung aufweist, die für eine Verbindung mit dem Inhalt des Behälters nahe am Boden des Behälters angeordnet ist.
Der zusätzliche abgeschlossene Raum sieht ein "Tauchrohr" vor, das vorzugsweise an einem Ende dicht mit der Oberseite des Lagerbehälters verbunden ist und mit seinem anderen, offenen Ende nahe zu der Basis des Lagerbehälters angeordnet ist.
Das Tauchrohr ist vorzugsweise zentral innerhalb eines zylindrisch geformten Lagerbehälters angeordnet. Die Basis des Lagerbehälters hat einen becherförmigen Boden mit einem Radius, der kleiner ist als derjenige des Lagerbehälters, wobei sich das Tauchrohr in den durch den becherförmigen Boden vorgesehenen Raum erstreckt. Ein Nahrungsprodukt wird vorzugsweise in den Lagerbehälter eingeführt und daraus abgezogen durch Öffnungen am Boden des Lagerbehälters.
Der relative Druck im Kopfraum des Lagerbehälters kann geändert werden indem man sterilisiertes Gas durch Öffnungen im Kopfraum in Form von Verteilerkugeln in den Lagerbehälter einführt oder daraus abzieht.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein aseptisches Behandlungssystem vorgesehen, welches die Kombination eines Lagerbehälters und eines zusätzlichen abgeschlossenen Raums gemäß der Erfindung umfaßt.
Nachstehend wird ein Lagerbehälter gemäß der Erfindung als Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung beschrieben, welche eine schematische Form des Lagerbehälters zeigt.
In der Zeichnung umfaßt der Lagerbehälter einen aseptischen Tank 1 von zylindrischer Form mit einer Basis 2, welche sich nach unten in Richtung auf die zentrale Achse des Tanks 1 neigt, bis sie eine vertikale Stufe 3 erreicht und dann unter dem gleichen Neigungswinkel wie vorher in Richtung auf die zentrale Achse fortläuft, so daß ein becherförmiger Boden 4 innerhalb des Tanks 1 gebildet wird.
Ein zusätzlicher abgeschlossener Raum in Form eines Tauchrohrs 6, welches durch die Oberseite des Tanks 1 verschlossen ist, hat benachbart zur Basis des Tanks 1 ein offenes Ende, welches sich in den becherförmigen Boden 4 hinein erstreckt. Nahrungsprodukt 7, welches teilchenförmigen Stoff enthält, wird in den Tank 1 über ein Ventil 8 in ein Rohr 9, das mit der Basis des Tanks 1 verbunden ist, eingeführt.
Eine Verteilerkugel 11 innerhalb des Kopfraums 12 des Tauchrohrs 6 und Verteilerkugeln 13 innerhalb des Kopfraums 14 des Haupttanks 1 erlauben, daß Gas in den Tank 1 und das Rohr 6 eingeführt bzw. daraus abgezogen werden kann.
Wenn Nahrungsprodukt 7 in den Tank 1 eingeführt wird, ist das Ventil 16 geöffnet und das Ventil 17 steht so unter Strom, daß der gemeinsame Durchlaß 18 mit den oberen T- Verbindungen 19 verbunden ist und die Luft innerhalb des Behälters durch das Druckentlastungsventil 21 abgelassen wird.
Der Stand des Nahrungsprodukts 7 innerhalb des Tanks wird unter Verwendung eines Füllstandsgebers 22 abgetastet. Der Druck innerhalb der Kopfräume 12 und 14 wird in diesem Stadium bei ungefähr vierfachem Atmosphärendruck gehalten. Wenn der Tank bis auf annähernd zwei Drittel seiner Kapazität gefüllt wird, wird das Ventil 19 entlastet und das Ventil 23 wird geöffnet, so daß der Druck im Kopfraum 12 des Tauchrohrs 6 sich auf typischerweise dreifachen Atmosphärendruck verringert. Dies führt dazu, daß das Nahrungsprodukt 7 sich innerhalb des Tauchrohrs 6 aufwärts bewegt, um den Druck innerhalb der Kopfräume 12 und 14 auszugleichen. Der Stand des Nahrungsprodukts 7 innerhalb des Tauchrohrs 6 wird mittels eines Füllstandsgebers 24 gemessen und wenn das Nahrungsprodukt seinen höchsten Stand erreicht, gerade unterhalb der Verteilerkugel 11, wird das Ventil 23 geschlossen. An diesem Punkt wird das Ventil 26 geöffnet und veranlaßt, daß Druckluft mit fünffachem Atmosphärendruck durch einen sterilisierenden Filter 27 in den Kopfraum 12 eintritt. Wenn der Druck im Kopfraum 12 ansteigt, wird das Nahrungsprodukt 7 im Tauchrohr 6 nach unten gedrückt und in den äußeren Bereich des Tanks 1. Der Stand des Nahrungsprodukts 7 innerhalb des Tauchrohrs 6 wird wiederum gemessen und wenn er seinen niedrigsten Stand erreicht, wird das Ventil 26 geschlossen und das Ventil 23 geöffnet. Der Zyklus wird wiederholt.
Durch Erhöhen und Senken des Drucks innerhalb des Kopfraums 12 des Tauchrohrs wird das Nahrungsprodukt 7 in Bewegung gehalten, so daß es dazu tendiert, in homogener Suspension gehalten zu werden.
Das Nahrungsprodukt 7 wird aus dem Tank 1 über das Ventil 8 wieder entnommen und wenn es ein gewisses unteres Niveau erreicht, wird der Druck innerhalb des Tanks 1 stabilisiert.
Der becherförmige Boden 4 des Tanks 1 verursacht, daß das teilchenförmige Material innerhalb des Nahrungsprodukts 7 sich intensiv durch das Nahrungsprodukt 7 mischt, weil es in die Hauptmenge des Nahrungsprodukts 7 zwangsgefördert wird, wenn der Druck im Kopfraum 12 erhöht wird.
Für ein Reinigen des Tanks 1 wird ein reinigendes Strömungsmittel 28 in das System oberhalb des Ventils 19 eingeführt und durch die Verteilerkugeln 11 und 13 für ein Reinigen der Innenwände des Tanks 1 und der Wände des Tauchrohrs 6 ausgepreßt.
Das Mischungsverhältnis des Nahrungsprodukts 7 kann durch Verändern der Ansprechpunkte der Druckentlastungsventile 21 und 23 eingestellt werden in der Weise, daß die Anstiegs- oder Abfallrate des Nahrungsprodukts 7 erhöht oder verringert wird.
Der Lagerbehälter, der mittels des Ausführungsbeispiels beschrieben wurde, ist besonders nützlich in aseptischen Behandlungssystemen. Es gibt keine Antriebswelle für ein mechanisches Rührwerk, welche steril gehalten werden muß und weiterhin existieren keine Schlieren, welche durch Flügel auf einem mechanischen Rührwerk verursacht werden, welche die Reinigung derartiger Lagerbehälter komplizieren. Insbesondere wird das teilchenförmige Material innerhalb eines Nahrungsprodukts nicht verletzt, während es in homogener Suspension gehalten wird.
Es ist hervorzuheben, daß das Tauchrohr oder der zusätzliche abgeschlossene Raum nicht darauf begrenzt sind, innerhalb des Lagerbehälters angeordnet zu werden. Sie können auch außerhalb des Lagerbehälters angeordnet sein und jede geeignete Form und Konfiguration aufweisen.

Claims

1. Lagerbehälter (1) in Kombination mit einem zusätzlichen abgeschlossenen Raum in Form eines Tauchrohrs (6), das in Strömungsmittelfließverbindung mit dem Lagerbehälter (1) steht, so daß beim Gebrauch der Inhalt des Lagerbehälters (1) in das untere Ende des Tauchrohrs (6) eintritt, und Mittel (11) und (13) zum Erhöhen und Absenken des Drucks im Lagerbehälters (1) relativ zum Druck in dem zusätzlichen abgeschlossenen Raum (6) und umgekehrt, so daß der Inhalt innerhalb des zusätzlichen abgeschlossenen Raums (6) vom Lagerbehälter (1) weg oder in dessen Richtung bewegt wird und dadurch verursacht wird, daß mindestens das meiste des Inhalts des Lagerbehälters (1) in Bewegung ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis des Lagerbehälters (1) mit einem becherförmigen Boden (2, 3 und 4) versehen ist mit einem Radius, der kleiner ist als derjenige des Lagerbehälters (1) und daß das offene Ende des zusätzlichen abgeschlossenen Raums (6) sich nach unten in den Raum erstreckt, der durch den becherförmigen Boden (2, 3 und 4) des Lagerbehälters (1) gebildet wird.

2. Kombination eines Lagerbehälters (1) und eines zusätzlichen abgeschlossenen Raums (6) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Tauchrohr (6) innerhalb des Lagerbehälters (1) angeordnet ist und eine Bodenöffnung aufweist, welche nahe der Basis des Lagerbehälters (1) angeordnet ist.

3. Kombination eines Lagerbehälters (1) und eines zusätzlichen abgeschlossenen Raums (6) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Tauchrohr (6) an einem Ende durch die Oberseite des Lagerbehälters (1) abgeschlossen ist.

4. Kombination eines Lagerbehälters (1) und eines zusätzlichen abgeschlossenen Raums (6) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Tauchrohr (6) zentral innerhalb des zylindrisch geformten Lagerbehälters (1) angeordnet ist.

5. Kombination eines Lagerbehälters (1) und eines zusätzlichen abgeschlossenen Raums (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis des Lagerbehälters (1) sich nach unten in Richtung auf die zentrale Achse des Lagerbehälters (1) neigt bis sie eine vertikale Stufe (3) erreicht und dann in der gleichen Neigung (4) wie vorher in Richtung auf die zentrale Achse fortfährt, zur Bildung eines becherförmigen Bodens (2, 3 und 4) in der Basis des Lagerbehälters (1).

6. Kombination eines Lagerbehälters (1) und eines zusätzlichen abgeschlossenen Raums (6) nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Öffnungen (9) am Boden des Lagerbehälters (1) zum Einführen des Nahrungsproduktes in den Lagerbehälter (1) vorgesehen sind und für ein Entnehmen des Nahrungsproduktes aus dem Lagerbehälter (1).

7. Kombination eines Lagerbehälters (1) und eines zusätzlichen abgeschlossenen Raums (6) nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Verteilerkugeln (13, 11) in einem Kopfraum (14) des Lagerbehälters (1) und in einem Kopfraum (12) oberhalb des Inhalts des zusätzlichen abgeschlossenen Raums (6) montiert sind, durch die sterilisiertes Gas in den Lagerbehälter (1) und / oder das Tauchrohr (6) eingeführt bzw. daraus abgezogen werden kann, derart, daß der Druck innerhalb des Kopfraums (14) im Lagerbehälter (1) gegenüber dem Druck im Kopfraum (12) oberhalb des Inhalts im zusätzlichen abgeschlossenen Raum (6) veränderbar ist.

8. Aseptisches System zur Behandlung von Nahrungsprodukten, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Kombination eines Lagerbehälters (1) und eines zusätzlichen abgeschlossenen Raums (6) enthält, wie sie in einem der vorhergehenden Ansprüche beansprucht sind.

9. Verwendung eines aseptischen Systems nach Anspruch 8 für ein aseptisches Behandeln von Nahrungsprodukten, dadurch gekennzeichnet, daß die Nahrungsprodukte innerhalb der Kombination eines Lagerbehälters (1) und des zusätzlichen abgeschlossenen Raums (6) in homogener Suspension gehalten werden.

10. Verwendung eines aseptischen Systems nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Nahrungsprodukte teilchenförmige Feststoffe enthalten.