DE853375C

DE853375C - Method and device for preserving liquids, in particular liquid foods

Info

Publication number: DE853375C
Application number: DEC2135A
Authority: DE
Inventors: J De Boer
Original assignee: Commercieele Bank N V
Current assignee: Commercieele Bank N V
Priority date: 1944-06-22
Filing date: 1950-09-13
Publication date: 1952-10-23

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Haltbarmachen von Flüssigkeiten, insbesondere von flüssigen Lebensmitteln Die Erfinidung betrifft ein Verfahren zum Haltharmachen von Flüssigkeiten und eine Vorrichtung zu seiner Durchführung. Sie dient insbesondere der Herstellung unverderblicher, d. h. auch ohne Kühlung oder sonstige besondere Maßnahme haltbarer, flüssiger Lebensmittel. Ihr Hauptgegenstand ist ein Verfahren, dessen Endprodukt ganz oder mindestens im wesentlichen nach Geschmack, Geruch, Aroma und vor allem Nährwert die gleiche Beschaffenheit besitzt wie das Ausgangsprodukt, ohne dessen einzige unerwünschte Eigenschaft zu haben, die Verderblichkeit.Method and device for preserving liquids, in particular of liquid foods The invention relates to a method of holding things of liquids and a device for its implementation. It serves in particular the manufacture of non-perishable, d. H. even without cooling or other special Measure more durable, liquid food. Their main subject is a process its end product wholly or at least essentially according to taste, smell, aroma and above all the nutritional value has the same quality as the starting product, without having its only undesirable quality, which is perishable.

Es sind bereits Verfahren zur Herstellung von Konserven bekannt, bei denen einzelne deri Nährwert bestimmende Bestandteile zum Teil oder völlig unverändert bleiben. Bis vor einigen Jahren waren jedoch das Vorhandensein und die Eigenschaften anderer Bestandteile, wie der Vitamine, nur wenig oder gar nicht bekannt, so daß auf ihre Erhaltung noch keine Rücksicht genommen wurde. Erst während der letzten Jahre wird versucht, Konservierungsverfahren zu entwickeln, 1>ei denen auch die Vitamine möglichst vollständig, mindestens aber zum größten Teil erhalten bleiben.There are already known processes for the production of canned food which individual of the nutritional value determining components partly or completely unchanged stay. However, until a few years ago, the presence and properties were other components, such as vitamins, are little known or not known at all, so that no consideration has yet been given to their preservation. Only during the last Years have been tried to develop preservation processes, 1> one which also the Vitamins are retained as completely as possible, but at least for the most part.

Auch bei dem Verfahren nach der Erfindung wird besonders auf Erhaltung dieser Ergänzungsstoffe geachtet, namentlich auch des Vitamins C oder der Askorbinsäure, die gegen die zerstörenden Wirkungen der üblichen Konservierungsverfahren außerordentlich empfindlich ist.In the method according to the invention, too, particular attention is paid to preservation these supplements respected, including vitamin C or ascorbic acid, which counteract the destructive effects of the usual preservation methods extraordinarily is sensitive.

Aus dem Vorhergehenden geht schon Wrvor, daß die Erfindung der Haltbarmachung von Pflanzensäften wie Obstsäften dient, welche als die wichtigsten Vitamin-C-Quellen betrachtet werden müssen. Nichtsdestoweniger aber bietet das Verfahren nach der Erfindung auch wesentliche Vorteile für die Behandlung von anderen flüssigen Lebensmitteln, wie Milch und Milchprodukten, und ist deshalb nicht auf die Behandlung von Pflanzensäften beschränkt. .From the foregoing it is already clear that the invention of preservation of vegetable juices such as fruit juices, which are the main sources of vitamin C to be viewed as have to. Nonetheless, however, the method offers according to the invention also significant advantages for the treatment of other liquid Foods, such as milk and dairy products, and is therefore not eligible for treatment limited by vegetable juices. .

Es ist bekannt, daß die Askorbinsäure sehr leicht oxydiert; solange diese Oxydation nur teilweise erfolgt, nämlich zu der reversibel reduzierbaren Dehydr,iaskorbinsäure, ist der Nährwert des Produktes wenig oder gar nicht beeinträchtigt; bei weifergreifen,der Oxydation aber wird der Prozeß irreversibel, und es wird die nicht mehr zu Vitamin C reduzierbare und für den Nährwert unwichtige 2, 3 Diketo-r-Gulo-nsäure gebildet.It is known that ascorbic acid oxidizes very easily; so long this oxidation takes place only partially, namely to the reversibly reducible dehydr, iascorbic acid, the nutritional value of the product is little or no impaired; at weifergreifen, the Oxidation, however, makes the process irreversible, and it no longer becomes a vitamin C reducible and for the nutritional value unimportant 2, 3 diketo-r-gulonic acid formed.

Die obenerwähnten Oxydationsvorgänge sind hierunter anschaulich dargestellt: O O O Il l1 I! C- -- --. C C- OH I HO-C-OH C=O HO-C j, 1I O I O HO -C HO-C-OH C=O I @ I H-C H-C H-C-OH I HO- C- 11 HO-C-H HO-C- H I CH2 OH CH2 OH CH2 OH i. Ascorbinsäure Dehydroascorbinsäure 2, 3 Diketo - i -Gulonsäure Es hat sich nun herausgestellt, daß Milch, insbesondere jedoch Pflanzennahrung und ganz voran Obst (unter welchen hier auch Tomatensaft zu verstehen ist) und ihre Säfte in ,den interzellulären Räumen nicht nur Sauerstoff, sondern auch Enzyme enthalten, die die Oxydation fördern und deshalb Oxydasen genannt werden; sie haben naturgemäß unter anderem die nachteilige Eigenschaft, daß sie bei der Zerstörung des Vitamins C mitarbeiten. Das bedeutet, daß der Gehalt an Askorbinsäure und/oder Dehydroaskorbinsäure in Milch und Pflanzenprodukten, wie Früchten und Fruchtsäften, bei der Lagerung und auch während der Verarbeitung heral)sink-en muß. Das ist auch schon druckschriftlich veröffentlicht.The above-mentioned oxidation processes are clearly shown below: OOO Il l1 I! C- - -. C C-OH I HO-C-OH C = O HO-C j, 1I OIO HO -C HO-C-OH C = O I @ I HC HC HC-OH I HO- C- 11 HO-CH HO-C - HI CH2 OH CH2 OH CH2 OH i. Ascorbic Acid Dehydroascorbic Acid 2, 3 Diketo-i-Glulonic Acid It has now been found that milk, especially plant food and above all fruit (which also includes tomato juice) and their juices in the intercellular spaces not only contain oxygen but also Contain enzymes that promote oxidation and are therefore called oxidases; Naturally, among other things, they have the disadvantageous property that they help destroy vitamin C. This means that the content of ascorbic acid and / or dehydroascorbic acid in milk and plant products such as fruits and fruit juices must decrease during storage and also during processing. That has already been published in print.

Nach der Erfindung werden die im Naturprodukt vorhandenen Oxydasen (und auch andere Enzyme, was einen zusätzlichen Vorteil bildest) so schnell wie möglich inaktiviert bzw. vernichtet. Zu diesem Zweck wird die Flüssigkeit, welche haltbar gemacht werden soll, in ununterbrochenem Strome durch eine von außen erhitzte Leitung geführt und diese am Anfang des Flüssigkeitsweges stärker erhitzt als im weiteren Teil. Man hat nämlich herausgefunden, daß die Aktivität der Oxydasen durch Erhitzung zwar anfänglich beträchtlich zunimmt, aber dann einen gewissem Höchstwert erreicht und daß nach Überschreitung einer bestimmten Temperatur die Oxydasen dauernd inaktiviert bzw. vernichtet werden. Die Erfindung stützt sich deshalb auf den Gedanken, das der einzige Weg zur völligen Beseitigung des vernichtenden Einflusses der Oxydasen auf das Vitamin C im Endprodukt darin bestaht, die Rohware mindestens bis zu der für die, Oxydasen kritischen Temperatur zu erhitzen, und daß dabei zwar ein Temperaturbereich durchlaufen wird, bei dem sich die Aktivität der Oxydasen beträchtlich vergrößert, daß aber dieser Bereich dann auch. so schnell wie möglich passiert werden muß.According to the invention, the oxidases present in the natural product become (and other enzymes as well, which is an added benefit) as quickly as possibly inactivated or destroyed. To this end, the liquid, which is to be preserved in an uninterrupted stream by an externally heated Line out and this heated more strongly at the beginning of the fluid path than in the further part. It has been found that the activity of the oxidases by Heating increases considerably at the beginning, but then a certain maximum value reached and that after exceeding a certain temperature the oxidases persist deactivated or destroyed. The invention is therefore based on the idea that is the only way to completely eliminate the destructive influence of the oxidases on the vitamin C in the end product insists on the raw material at least up to the to heat the critical temperature, oxidases, and that while a temperature range in which the activity of the oxidases increases considerably, but that this area too. must be done as soon as possible.

Das Inaktivieren der Oxydasen nach der Erfindung hat außer dem Schutz der Askorbin- und Dehybroaskorbinsäure noch den zusätzlichen Vorteil, daß auch verschiedene Geschmacks- und Qualitätsänderungen, die bei der Lagerung in beliebiger anderer Weise hergestellter Konserven auftreten, vorgebeugt wird; man hat nämlich erkannt, daß auch solche Qualitätsänderungen meistens auf Oxydation zurückzuführen sind'.Inactivating the oxidases according to the invention also has protection ascorbic and dehydroascorbic acid have the additional advantage that they are also different Changes in taste and quality that occur during storage in any other The way in which canned food occurs is prevented; it has been recognized that such changes in quality are mostly due to oxidation.

Nach der Erfindung erfolgt die Inaktivierung d-r Oxydasen innerhalb einiger Sekunden, und es ist klar, daß zur Erzielung einer derartig schnellen Erhitzung die Wand der Leitung eine beträchtlich höhere Temperatur aufweisen muß als diejenig,-, auf welche die Flüssigkeit schließlicherhitzt@w@°rd,°n soll; denn nur in dieser Weise ist eine ausreichend-Wärmeübertragung in so kurzer Zeit erreichbar. Diese hohe Wandtemperatur aber ist eine erhebliche ,Gefahrenquelle, weil einzelne Flüssigkeitsteile bis weit über die erwünschte Temperatur hinaus erhitzt werden, mit allen daran haftenden nachteiligen Folgen wie Abänderung des Geschmacks, der Farbe, dies Geruchs und, in vielen Fällen auch Verring,erung des Nährwertes und der Verdaulichkeit. Ein wesentliches weiteres Kennzeichen der Erfindung ist somit auch, daß schon unmittelbar am Anfang -der Leitung derartig heftige Wirbel im Flüssigkeitsstrome erregt werden, daß eine Überhitzung von einzelnen Flüssigkeitsteilen vermieden wird. Dazu wird nach der Erfindung die Flüssigkeit mit einer solchen Gescbwindigkeit durch die, Leitung geführt, daß die gegebene Grenz,geschwindigk@it für die behandelte Flüssigkeit und die benutzte Leitung überschritten wird. Das bedeutet, daß die Flüssigkeit sich nicht mehr in einander parallelen Schichten durch die Leitung bewegt, sondern vielmehr in einer turbulenten oder wirbelnden Strömung.According to the invention, the inactivation of the oxidases takes place within a few seconds and it is clear that in order to achieve such rapid heating the wall of the pipe must have a considerably higher temperature than that -, to which the liquid finally heats @ w @ ° rd, ° n shall; because only in this one A sufficient heat transfer can be achieved in such a short time. These high wall temperature is a significant source of danger because of individual liquid parts heated to well above the desired temperature, with all adhering to it adverse consequences such as changes in taste, color, smell and, in many cases also a reduction in the nutritional value and digestibility. An essential one Another characteristic of the invention is therefore that right at the beginning -the line so violent eddies are excited in the flow of liquid that a Overheating of individual parts of the liquid is avoided. This is done according to the Invention, the liquid passed through the line at such a speed that the given limit speed for the liquid treated and the one used management is exceeded. That means that the liquid itself no longer moved through the line in parallel layers, but rather in a turbulent or swirling flow.

Es ist schon vorgeschlagen, zwecks Vermeidung örtlicher ÜberhitzungWirbel in einem Flüss@iglkeitsstrom zu erregen. Es ist z. B. bekannt, einen wendelförmigen Draht in -dem ringförmigen Raum zwischen zwei Röhren auszuordnen, durch den die Flüssigkeit strömt. Ganz abgesehen davon, daß hierdurch nicht mit Sicherheit Wirbel erzeugt werden, hat diese Einrichtung den Nachteil, daß sie schwerer zu reinigen ist als die erfindungsgemäß als geeignet vorgeschlagene, denn für sie kann man, obgleich die Erfindung darauf nicht beschränkt ist, einen Röhrenerhitzer mit völlig glatten Röhrenwänden benutzen.It has already been suggested to avoid local overheating of vortices to excite in a stream of liquid. It is Z. B. known, a helical Wire to be placed in the annular space between two tubes through which the Liquid flows. Quite apart from the fact that this will not certainly cause a vortex are generated, this device has the disadvantage that it is difficult to clean is than that proposed according to the invention as suitable, because for it one can, although the invention is not limited to a tubular heater with completely use smooth tube walls.

Es ist auch vorgeschlagen, bei einer Röhrenpasteurisiervorrichtung mit mehreren Röhren in einem gemeinsamen Dampfmantel, .die hintereinander von der Flüssigkeit durchströmt werden, Wirbel im Flüssigkeitsstrom durch Anordnung von Mischungskammern zwischen zwei aufeinanderfolgenden Röhren zu erregen. Dieses Verfahren genügt jedoch nicht dem Ziel der Erfindung, denn es hindert nicht eine Cberihitzung in jeder einzelnen der Röhren und insbesondere nicht in der ersten Röhre. Natürlich gehört aber ein Verzicht auf solche :Mischungskammern nicht etwa zum Gegenstand der Erfindung, sondern diese können zusätzlich sehr gut benutzt werden, ohne daß man den Erfin, dungsgedanken verläßt.It is also suggested in a tube pasteurizer with several tubes in a common steam jacket, .the one behind the other from the Fluid flows through it, vortices in the fluid flow through arrangement of To excite mixing chambers between two consecutive tubes. This method However, it does not meet the aim of the invention because it does not prevent overheating in each of the tubes and especially not in the first tube. Naturally but doing without such: mixing chambers is not part of the subject of the invention, but these can also be used very well without one leaves the idea of invention.

Obwohl die Erfindung in einem Plattenpasteur ebenso gut ausführbar ist wie in einem Röhrenerhitzer, wird dieser bevorzugt, weil sowohl die Steuerung des Temperaturverlaufes wie die Bestimmung der absoluten Größe der Grenzgeschwindigkeit hier einfacher ist. Für Röhren mit kreisförmigem Querschnitt ist ja die Grenzgeschwindigkeit in jedem bestimmten Fall in bekannter Weise durch Berechnung zu ermitteln. DieGrenzgeschwindigkeit steigt mit zunehmendem Zähigkeitsmodul der Flüssigkeit, (d. h. dem Verhältnis zwischen Viskosität und Dichte), mit zunehmender Glätte der Röhrenwand und mit abnehmendem Durchmesser der Röhre.Although the invention can be carried out just as well in a pasteurizer is like in a tube heater, this is preferred because both the control the temperature profile as well as the determination of the absolute size of the limit speed here is easier. For tubes with a circular cross-section this is the limit speed in each specific case to be determined in a known manner by calculation. The limit speed increases with increasing viscosity modulus of the liquid, (i.e. the ratio between Viscosity and density), with increasing smoothness of the tube wall and with decreasing Diameter of the tube.

In Anbetracht dessen, daß eine Berechnung der Grenzgeschwindigkeit ziemlich umständlich ist und außerdem nur für Leitungen mit kreisrundemQuerschnitt durchführbar ist, wird die GrenzgeschwindigkJt vorzugsweise empirisch ermittelt. Wirbel in dem Flüssigkeitsstrom fangen an aufzutreten, so- bald die sogenannte untere Grenzgeschwindigkeit überschritten wird, und sie nehmen zu bis zur Erreichung der sogenannten oberen Gren7ige@schwindigkeit. Die Überschreitung der be;id'en genannten Grenzwerte macht sich nach außen durch den Druck bemerkbar, der zur Förderung der Flüssigkeit durch die Leitung erforderlich ist. Bei Geschwindigkeiten unterhalb der unteren Grenzgeschwindigkeit verläuft der Förderdruck proportional zur Gescliw-itidigkeit; oberhalb der oberen Grenagescliw-indigkeit dagegen steigt der Druck proportional zum Quadrat der Geschwindigkeit. Zwischen diesen beiden Grenzen steigt er mehr als proportional zur Geschwindigikeit, aber weniger als proportional zu ihrem Quadrat.In view of the fact that calculating the limit speed is rather cumbersome and, moreover, can only be carried out for lines with a circular cross-section, the limit speed is preferably determined empirically. Eddies in the liquid flow begin to appear as soon as the so-called lower limit speed is exceeded, and they increase until the so-called upper limit speed is reached. Exceeding the two mentioned limit values is noticeable to the outside through the pressure that is required to convey the liquid through the line. At speeds below the lower limit speed, the delivery pressure is proportional to the velocity; Above the upper gravity wind, on the other hand, the pressure rises proportionally to the square of the speed. Between these two limits it increases more than proportionally to the speed, but less than proportionally to its square.

Zwecks Ermittlung der gewünschten Geschwindigkeit wird die Flüssigkeit deshalb durch die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens hindurchgetrieben, und zwar mit allmählich zunehmender Geschwindigkeit, die in an sich bekannter Weise zu messen ist. Dabei wird der Flüssigkeitsdruck am Eingang und Ausgang der Vorrichtung gemessen, und der Unterschied beider Drücke ergibt den Förderdruck. In dieser Weise ist die Überschreitung der beiden Grenzgeschwindigkeiten leicht feststellbar.In order to determine the desired speed, the liquid therefore driven through the device for carrying out the method, and that with a gradually increasing speed, in a manner known per se is to be measured. Thereby the fluid pressure at the inlet and outlet of the device measured, and the difference between the two pressures gives the delivery pressure. That way it is easy to determine whether the two limit speeds have been exceeded.

Bei einer Hauptausfü'hrungsform des Verfahrens nach der Erfindung wird eine Geschwindigkeit angewandt, die gleich groß oder größer ist als die obere Grenzgeschwindigkeit, damit die sichere Gewähr für eine heftig turbulente Strömung besteht.In a main embodiment of the method according to the invention a speed equal to or greater than the above is used Limit speed, thus the safe guarantee for a violently turbulent flow consists.

Im .nachstehenden wird das Verfahren nach der Erfindung in einer Anwendung auf Obstsäfte in seinen Einzelheiten beschrieben.In the following, the method according to the invention is used in one application on fruit juices described in detail.

Es sind verschiedene Verfahren für die Haltbarmachung von Obstsäften bekannt; die meist üblichen sind z. B. in J. Baumann: »Das Handbuch des Süß,mosters«, beschrieben.There are several methods of preserving fruit juices known; the most common ones are e.g. B. in J. Baumann: "Das Handbuch des Süß, mosters", described.

Eins der hier empfohlenen Veifahren besteht darin, die Flaschen zu füllen, sie bis auf 72 bis 75 ° C zu erhitzen und sie mindestens 30 Minuten lang oberhalb 65 ° zu halten. In einem anderen Verfahren, nämlich bei Anwendurng der sogenannten Baumanns Entkeimungsglocke, welche der Verfasser ganz besonders empfiehlt, wird der Obstsaft in einer doppelwandigen Glocke in ununterbrochenem Strome bis auf 72 bis 75 ° C erhitzt und sehr langsam abgekühlt. B a u m am n verurteilt nachdrücklich eine Überschreitung dieser Temperaturgrenze.One of the recommended methods here is to fill the bottles, heat them to between 72 and 75 ° C, and hold them above 65 ° for at least 30 minutes. In another process, namely when using the so-called Baumann's disinfection bell, which the author particularly recommends, the fruit juice is heated in a double-walled bell in an uninterrupted stream to 72 to 75 ° C and cooled very slowly. B aum am n emphatically condemns exceeding this temperature limit.

Obwohl die Meinungen über die Frage auseinandergehen, bei welcher Mindesttemperatur die Oxydasen dauernd inaktiviert werden, ist man im allgemeinen darüber einig, daß eine Erhitzung bis mindestens 8o° C erforderlich ist. Die ?Nachteile der von Baumann empfohlenen Verfahren sind deshalb offenbar: während längerer Zeit wird der Saft auf einer Temperatur gehalten, bei der die Aktivität der Oxydasen ihren Höchstwert erreicht, aber es ist sehr zweifelhaft, ob überhaupt eine zu ihrer dauernden Inaktivierung ausreichend hohe Temperatur auftritt.Although opinions differ on which one Minimum temperature the oxidases are permanently inactivated, one is in general agree that heating to at least 80 ° C is required. The disadvantages the procedures recommended by Baumann are therefore evident: for a long time the juice is kept at a temperature at which the activity of the oxidases has reached its peak, but it is very doubtful whether any at all permanent inactivation occurs at a sufficiently high temperature.

Durch Fig. I der Zeichnung sind die Unterschiede zwischen dien üblichen Verfahren und dem nach der Erfindung graphisch dargestellt.By Fig. I of the drawing are the differences between the usual Process and that according to the invention shown graphically.

Die Kurven A, C und E stellen den Temperaturverlauf der behandelten Flüssigkeit als Funktion der durchlaufenen Behandlungszeit dar.The curves A, C and E represent the temperature profile of the treated Liquid as a function of the elapsed treatment time.

Kurve A zeigt den Temperaturverlauf bei Erhitzung .von o bis 75° C in einer Leitung gleichbleibenden Durchmessers, die in 30 Sekunden durchströmt wird und deren Außenwand über die ganze Länge eine gleichbleibende Temperatur aufweist, z. B. ungefähr wie von der geraden Linie B dargestellt; der Temperaturverlauf A wird nach einer Exponentialgleichung bestimmt.Curve A shows the temperature profile during heating .from 0 to 75 ° C in a line of constant diameter, which flows through in 30 seconds and whose outer wall has a constant temperature over the entire length, e.g. B. approximately as shown by straight line B; the temperature curve A is determined according to an exponential equation.

Diese Kurve A zeigt auch etwa den Temperaturverlauf bei Anwendung der Baumannsdhen Entkeimungsglocke, denn auch da ist die Temperatur der Außenwand praktisch gleichbleibend und auch da xvird der Erhitzer in etwa 30 Sekunden durchströmt.This curve A also roughly shows the temperature profile when the Baumann disinfection bell is used, because there, too, the temperature of the outer wall is practically constant and the water flows through the heater in about 30 seconds.

Aus der Zeichnung geht hervor, daß beim bekannten Verfahren die Temperatur des Saftes sich während mehr als 6 bis 7 Sekunden in dem sehr gefährlichen Bereich zwischen der Ausgangstemperatur und 30 Abis 55'° C befindet, das ist nämlich der Bereich, in welchem die Aktivität der Oxydasen ihren Höchstwert erreicht; daraufhin wird in etwa 2o Sekunden die Endtemperatur von 75 ° C erreicht, von der nicht mit Gewißheit zu sagen ist, daß sie zur dauernden Inaktivierung der Oxydasen ausreicht.From the drawing it can be seen that in the known method the temperature of the juice is in the very dangerous area for more than 6 to 7 seconds between the initial temperature and 30 to 55 ° C, that is the Area in which the activity of the oxidases reaches its maximum value; thereupon the final temperature of 75 ° C is reached in about 20 seconds, of which not with It can be said with certainty that it is sufficient to permanently inactivate the oxidases.

Die Kurve C gibt beispielsweise den Temperaturverlauf des Obstsaftes bei Anwendung des Verfahrens nach der Erfindung wieder, während die Kurve D ungefähr den Temperaturverlauf der Außenwand der Leitung darstellt, durch welche d?r Saft strömt. Hier sieht man, daß der gefährliche Bereich bis zu 30 bis 55 ° C in etwa '/z Sekunde durchlaufen wird, daß die Inaktivierungsgreuze von 8o' C in etwa i '/z Sekunden erreicht wird und daß die Endtemperatur sich auf etwa i io ° C beläuft; dadurch, daß eine höhere Endtemperatur gewählt worden ist, genügt eine beträchtlich kürzere Behandlungsdauer, und zwar i o bis 15 Sekunden.The curve C shows, for example, the temperature profile of the fruit juice when using the method according to the invention, while the curve D approximately represents the temperature profile of the outer wall of the line through which the juice flows. Here you can see that the dangerous range of up to 30 to 55 ° C is passed through in about 1/2 second, that the inactivation limit of 80 ° C is reached in about 1 1/2 seconds and that the final temperature is about 10 ° C amounts to; Because a higher final temperature has been selected, a considerably shorter treatment time is sufficient, namely 10 to 15 seconds.

Es ist klar, daß für einen genügend starken Gegendruck gesorgt werden muß, damit der Saft immer unter einem 1>-trächtlich höherem als atmosphärischen Druck bleibt und bei der höheren Temperatur nicht siedet. Sowohl ihierdurch wie durch die Tatsache, daß bei Cbe,rschr@°itung der Grenzgeschwindigkeit der Leitungswid°rstand beträchtlich zunimmt, sind bei der Anw.-°ndung des Verfahrens nach der Erfindung sehr hohe Eintrittsdrücke erforderlich.It is clear that a sufficiently strong counterpressure will be provided must, so that the juice is always under a 1> -deliciously higher than atmospheric Pressure remains and does not boil at the higher temperature. Both by and by by the fact that when the limit speed was reduced, the line resistance resisted increases considerably, are in the application of the method according to the invention very high inlet pressures required.

Daß man die Nachteile der 1)-.kannten Verfahren nicht einfach durch Erhöhung der Endtemperatur z. B. bis auf i io° C bei Anwendung einer nahezu gleichbleibenden Temperatur der Leitungsaußenwand beheben kann, wird nachgewiesen durch die Kurve E, die den Temperaturverlauf für einen solchen Fall darstellt, während die gerade Linie F ungefähr die Temperatur der Außenwand anzeigt. Hier stellt sich heraus, daß der gefährliche Bereich bis zu 30 bis 55 ° C in etwa 6 bis 7 Sekunden durchlaufen wird, daß mehr als i i S,e-kunden hansprucht werden, bevor die Grenztemperatur von 8o' C erreicht wird, und daß die ganze Behandlung 30 Sekunden dauert. Es ist deutlich, daß das Verfahren nach der Erfinidung,dargestellt von der anfänglich steil hinaufgehenden und sich dann ebnenden Kurve C, zur Erzielung der höchstmöglichen Qualität des Endproduktes in jeder Hinsieht den Vorzug verdient.That the disadvantages of the 1) processes were not known simply by increasing the final temperature, e.g. B. can fix up to i io ° C when using an almost constant temperature of the outer wall of the line, is demonstrated by curve E, which represents the temperature profile for such a case, while the straight line F approximately indicates the temperature of the outer wall. Here it turns out that the dangerous range of up to 30 to 55 ° C is passed through in about 6 to 7 seconds, that more than two S, e-customers are claimed before the limit temperature of 80 ° C is reached, and that the whole treatment lasts 30 seconds. It is clear that the method according to the invention, represented by the initially steeply rising and then leveling curve C, deserves to be preferred in every respect in order to achieve the highest possible quality of the end product.

Wurde man eine ebenso schnelle anfängliche Temperatursteigerung mit nahezu gleichbleibender Temperatur der Außenwand erzielen wollen, so würde die Endtemperatur viel zu hoch werden. Das zeigt die Kurve Cl.One was having an equally quick initial temperature rise want to achieve a nearly constant temperature of the outer wall, the final temperature would get way too high. This is shown by curve C1.

Bezüglich der Größe der anzuwendenden Ceschwindigkeiten kann folgendtis bemerkt werden: Mit trüben, also nicht geklärten Säften von Tomaten, Trauben, Apfelsinen, Grapefruit, Zitronen usw. sind bei einem lichten Röhrendurchmesser von _ 6 min mit glatter Innenwand sehr gute Erfolige mit einer Geschwindigkeit von io m pro Sekunde erzielt worden; die Leistung betrug deshalb etwa looo 1 pro Stunde.With regard to the size of the applied speeds, the following can be said be noticed: With cloudy, i.e. not clarified juices from tomatoes, grapes, oranges, Grapefruit, lemons, etc. are included with a tube diameter of _ 6 min smooth inner wall very good results with a speed of 10 m per second has been achieved; the output was therefore about 1,000 liters per hour.

Die Röhre wurde nach den ohenstehenden Richtlinien über eine Länge von etwa 2o m sehr hoch erhitzt, dann sank die Erhitzung sehr schnell und in den folgenden etwa 65 m mehr allmählich, bis sie bei einer Röhrenlänge von etwa 9o m völlig wegfiel.The tube was stretched over a length according to the guidelines above heated very high from about 20 m, then the heat sank very quickly and into the following about 65 m more gradually until they reach a tube length of about 9o m fell away completely.

Die ungleichmäßige Erhitzung -der Röhre kann auf verschiedene Weisen erreicht werden; z. B. kann man in an sich bei Röhrenerhitzern bekannter Weise die Röhre, gestreckt oder im Zickzack, in verschiedenen Gehäusen anordnen. Dem ersten Gehäuse wird alsdann Dampf mit einem beträchtlich höheren Druck zugeführt als den folgenden; auch kann man derart vorgehen, daß man dem ersten Gehäuse Dampf von sehr hoher Spannung zuführt und z. B. mittels eines Kondenztopfes einen solchen Gegendruck erzeugt, daß der Dampf in diesem Gehäuse kondensiert, so daß der größte Teil seines Wärmegehaltes im ersten Gehäuse zur Wirkung kommt. Dabei ist die Temperatur der ganzen Röhrenwand in diesem Gehäuse praktisch gleichbleibend. Das Kondensat kann dann zur Erhitzung des folgenden Gehäuses oder der folgenden Gehäuse benutzt werden.The uneven heating of the tube can be caused in several ways to be achieved; z. B. you can in a known manner in tube heaters Arrange the tube, stretched or in a zigzag, in different housings. The first Steam is then supplied to the housing at a considerably higher pressure than the following; one can also proceed in such a way that one steams from the first housing from very much high voltage supplies and z. B. such a back pressure by means of a condensation pot produces that the steam condenses in this housing, so that most of its Heat content in the first housing comes into effect. The temperature is the throughout the tube wall in this housing practically constant. The condensate can can then be used to heat the following housing or housings.

Eine! Vorrichtung dieser Art ist rein schematisch als Ausführungsbeispiel durch Fig. 2 der Z",ichnung dargestellt.One! Apparatus of this type is purely schematic as an exemplary embodiment shown by Fig. 2 of the Z ", imitation.

Die zu behandelnde Flüssigkeit ist aufgeschlagen im Vorratsbehälter i und strömt von dort durch die Leitung 2 der Hochdruckpumpe 3 zu. Diese fördert sie in die Leitung 4, und zwar derart, daß die Geschwindigkeit in der Leitung oberhalb der Grenzgeschwindigkeit für die gegebene Flüssigkeit und gegebene Leitung liegt. Diese Grenzgeschwindigkeit ist, wie oben beschrieben, vorher durch Berechnung oder empirisch ermittelt. Für die Förderung der Flüssigkeit mit dieser ,hohen Geschwindigkeit ist ein außerordentlich hoher Druck erforderlich, so daß übliche Pumpen für den beabsichtigten Zweck nicht geeignet sind, sondern nur Hochdruckpumpen in Betracht kommen. Im gezeichnetenAusführungsly;ispiel beträgt die Leistung der Pumpe iooo 1 pro Stunde, der Durchmesser der kr-cisrunden Leitungq ist 6 mm, die Geschwindigkeit der Flüssigkeit deshalb,etwa io m/Sek. Der zu iil@i:rwindende Widerstandsdruck beträgt dann erfahrungsgemäß etwa 8o atü.The liquid to be treated is whipped in the storage container i and flows from there through line 2 to high pressure pump 3. This promotes they in the line 4, in such a way that the speed in the line above is the limit velocity for the given liquid and given line. This limit speed is, as described above, by calculation or beforehand determined empirically. For pumping the liquid at this high speed an extremely high pressure is required, so that conventional pumps for the intended purpose, only high pressure pumps are considered come. In the version shown, the output of the pump is iooo 1 per hour, the diameter of the kr-cis-round lineq is 6 mm, the speed of the liquid therefore, about 10 m / sec. The resistance pressure to be reached to iil @ i: is then experience has shown about 8o atm.

Die einen einzigen Weg für die Flüssigkeit bildende Leitung 4 ist in vier Abschnitte unterteilt, die in gesonderten Gehäusen 5, 6, 7 und 8 untergebracht sind,. Im <jeh<ius.c_5 liegen etwa 20;n der Leitun94, dic deshalb von jedem Flüssigkeitsteilchen in etwa 2 Sekunden durchströmt wird. In diesem Gehäuse wird die Leitung außen sehr hoch erhitzt, und zwar durch Zufuhr von Ilochdruckdainpf mit einer Spannung voll etwa 12 bis 16 atü Tiber das regelbare Zufulirventil To. hei ii ist eiü Gegendruck\:°ntil oder ein Kondenstopf angeordnet, so daß der Dampf g-ezwungrII wird, den größten Teil seines @ärmegehaltes aii die 1_citung ahzugebeii und dabei die @b'antlung der Leitung zu erhitzen sowie die T, inperatur der durchströmenden Flüssigkeit schnell zu erhöhen. Bevor die Flüssigkeit aber auch nur annähernd dic '1'eniperattir der Rohrwandung (welche etwa 1i)0' bis 210`' C beträgt) annehmen kann, hat sie das (leliiiuse 5 bereits -erlassen und strömt in den folgcnden etwa ioo in lamg:n Abschnitt im (@ehäusc@ b.The line 4 forming a single path for the liquid is divided into four sections, which are housed in separate housings 5, 6, 7 and 8 are,. In the <jeh <ius.c_5 there are about 20; n der Leitun94, dic therefore each particle of liquid flows through it in about 2 seconds. In this The outside of the housing is heated to a very high temperature by the supply of Ilochdruckdainpf with a tension full about 12 to 16 atmospheres over the adjustable supply valve To. hot ii is a counter pressure \: ° ntil or a condensation trap arranged so that the steam g-ezwungrII is to give the largest part of his @ poor salary aii the 1_citung ah and at the same time to heat the jacket of the line as well as the temperature of the flowing through Increase fluid quickly. Before the liquid is even approximately dic '1'eniperattir of the pipe wall (which is about 1i) 0' to 210 '' C) can, it has already enacted the (leliiiuse 5) and flows into the following approximately ioo in lamg: n section in (@ ehäusc @ b.

In diesem G-ehäus-e wird ebenfalls über ein Regelventil 12 Da1npf von etwa i atü eingeführt und über deii Kondenstopf 13 abgenommen. Hier Ixträgt die "l@.cnihci-atur cier :ltißenwand der Leitung also etwa t 2o -, und demzufolge wird die Flüssigkeit in der Zeit von io Sekunden, in der sie durch diesen Leitungsabschnitt strömt, bis auf etwa 1100 C erhitzt.In this G-ehäus-e Da1npf of about i atü is also introduced via a control valve 12 and taken off via the condenser plug 13. Here the "l @ .cnihci-atur cier: the inner wall of the pipe is about t 2o - and consequently the liquid is heated to about 1100 ° C. in the time of 10 seconds in which it flows through this pipe section.

Die Gehäuse 7 und 8 werden gekühlt, und zwar nach dein Gegenstromprinzip, indem die Kühlflüssigkeit bei 14 in das Gehäuse 8 eingelassen, durch die \'erbin(Itnigsl.eitung 15 dem Gehäuse zugeführt und nach 1)tii-cliströmen dieses Gehäuses bei 10 alr"efülirt wird.The housings 7 and 8 are cooled according to the countercurrent principle, in that the cooling liquid is let into the housing 8 at 14, fed to the housing through the main line 15 and, according to 1), this housing flows at 10 alr "is filled.

Dadurch, daß auch d.ie Zufuhr des Kühlmittels regelbar ist, kann die Temperatur der sterilisierten Flüssigkeit im gewünschten Maße herabgesetzt werden, und dies soll jedenfalls bis unter dem Siedepunkt geschehen.Because the supply of coolant can also be regulated, the The temperature of the sterilized liquid can be reduced to the desired extent, and this should in any case be done below the boiling point.

Am Ende des letzten Leitungsabschnittes ist ein Gegendruckventil 9 angebracht. Es wird im Betrieb derart eingestellt, daß der Druck, unter welchem die Flüssigkeit die Vorrichtung verläßt, etwa 6 bis 8 atü beträgt. Demzufolge liegt die Temperatur der Flüssigkeit innerhalb der Vorrichtung bei dem in ihr herrschenden Druck immer ganz beträchtlich unterhalb des Siedepunktes, so daß Dampfbildung jedenfalls verhindert wird.At the end of the last line section there is a counter pressure valve 9 appropriate. It is set in operation so that the pressure under which the liquid leaving the device is about 6 to 8 atmospheres. As a result, lies the temperature of the liquid inside the device at that prevailing in it Pressure always quite considerably below the boiling point, so that steam formation in any case is prevented.

Auf den Stellen a, b und c sind Thermometer angebracht, so daß jeweils eine zweckmäßige Kontrolle über den Verlauf des Verfahrens ausgeübt werden kairn; diese Thermometer sind vorzugsweise als registrierende Instrumente ausgeführt, damit auch eine nachträgliche Kontrolle,durchführbar sei. Mit Hilfe dieser Instrumente können die drei maßgebenden Temperaturen, von denen die ersten beiden die wichtigsten sind, überwacht werden, nämlich: die Temperatur nach der Schnellerhitzung, die nach der langsameren Erhitzung und die nach der Kühlung.Thermometers are attached to points a, b and c so that an appropriate control can be exercised over the course of the procedure; these thermometers are preferably designed as recording instruments so that a subsequent check can also be carried out. With the help of these instruments, the three main temperatures, of which the first two are the most important, can be monitored, namely: the temperature after rapid heating, that after slower heating and that after cooling.

Schließlich wird die Flüssigkeit der Abfüllvorrichtung 17 zugeführt, wo' sie, allerdings unter asp-etisclien Bedingungen, in Fässer, Blechdosen, Flaschen oder irgendwelche andere Behälter steril abgefüllt wird. In Abwandlung des Beschriebenen kann man z. B. bei einem Röhrenerhitzer der Röhre am Beginn des Flüssigkeitsweges einen kleineren Durchmesser geben als am Ende. Dadurch wird die Wärnieülpertragung je Röhrenlängeeinheit größer, aber außerdem wird die Gescliwinidi-gkeitder Flüssigkeit vergrößert. Die Wärmeübertragung pro Zeiteinheit wird deshalb in zweierlei Hinsicht vergrößert. Auch könnte man die Wandstärke der Röhre im vorderen Teil gering wählen und dann entweder allmählich oder stufenweise vergrößern.Finally, the liquid is fed to the filling device 17, where they, albeit under asp-etic conditions, in barrels, tin cans, bottles or any other container is sterile filled. In a modification of what has been described you can z. B. in a tube heater of the tube at the beginning of the liquid path give a smaller diameter than at the end. This will reduce the heat transfer per unit of tube length larger, but also the fluidity of the fluid increases enlarged. The heat transfer per unit of time is therefore in two ways enlarged. The wall thickness of the tube in the front part could also be chosen to be small and then enlarge it either gradually or in stages.

Schließlich kann um die Leitung ein elektrischer Heizungsdraht gewundeni und dabei die Steigung der Wendel am Anfang der Leitung beträchtlich kleiner gewählt werden als am Ende: auch kann man bei elektrischer Heizung die ganze Erhitzungszone in verschiedene Abschnitte unterteilen und jeden Abschnitt mit einer gesondert zu regelnden Stromzufuhr versehen.Finally, an electric heating wire can be wound around the line and the pitch of the helix at the beginning of the line is chosen to be considerably smaller than at the end: you can also use electric heating for the entire heating zone Divide it into different sections and assign each section with a separate one regulating power supply.

Nach dem Haltbarmachen muß die Flüssigkeit wieder gekühlt werden; das kann am einfachsten geschehen, indem man den erhitzten Teil der Leitung sich in einen, beispielsweise mittels eines Külilinatitels gekühlten Leitungsteil fortsetzen läßt. Die Kühlung kann auch erfolgen, nachdem die Flüssigkeit in ein Gefäß, einen Blechbehälter, eine Flasche oder sonstige Verpackung abgefüllt worden ist. Auch eine Kombination dieser beiden Kühlungswege ist denkbar; d@. h. daß in einem solchen Falle die Kühlung stufenweise erfolgt.After preservation, the liquid must be cooled again; The easiest way to do this is by putting the heated part of the pipe yourself continue into a line part cooled, for example by means of a Külilinatitels leaves. The cooling can also take place after the liquid is in a vessel, a Tin container, bottle or other packaging has been filled. Even a combination of these two cooling paths is conceivable; d @. H. that in such a If the cooling takes place in stages.

Es ist beim Verfahren nach der Erfindung nicht notwendig, die Kühlung schnell vorzunehmen; in Anbetracht dessen, daß die Oxydasen schon inaktiviert sind, ist es ungefährlich, wenn die Flüssigkeit während längerer Zeit im Temperaturbereich von 3o bis 55° C gehalten wird.It is not necessary in the method according to the invention, the cooling to make quickly; in view of the fact that the oxidases are already inactivated, it is harmless if the liquid is in the temperature range for a long time from 3o to 55 ° C is kept.

Es hat sich, insbesondere auch mittels vergleichend,er Proben, herausgestellt, daß bei Anwendung des Verfahrens nach der Erfindung der Askorbinsäure- und Dehybroaskorbinsäuregehalt im haltbar gemachten Produkt dem Gehalt im frischen unbehandelten Rohstoff vollkommen gleich ist und daß außerdem dieser Gehalt während des Lagerns des Produktes nicht schlecht riecht.It has been found, especially by means of comparative tests, that that when using the method according to the invention, the ascorbic acid and dehydroascorbic acid content in the preserved product the content in the fresh, untreated raw material is perfect is the same and that, moreover, this content is not during storage of the product smells bad.

Natürlich ist die Erfindung nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern es sind mehrere Abänderungen und Erweiterungen möglich, ohne daß man vom Wesen der Erfindung abweicht. Namentlich sind die im Ausführungsbeispiel genannten Erhitzungszeiten und -temperaturen nicht kritisch; nach oben können sie in sehr weiten Grenzen abgeändert werden, nach unten so viel wie die Umstände erlaufen, solange ein keimfreies Produkt erhalten wird. Für Milch wird die Endtemperatur höher gewählt werden müssen, z. 13. wie schon früher vorgeschlagen wurde, Tiber 130' C.Of course, the invention is not limited to the exemplary embodiments described limited, but several changes and extensions are possible without that one deviates from the essence of the invention. In particular they are in the exemplary embodiment The heating times and temperatures mentioned are not critical; you can go up can be changed within very wide limits, downwards as much as the circumstances run, as long as a sterile product is obtained. The final temperature is higher for milk must be chosen, e.g. 13. as suggested earlier, Tiber 130 'C.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for preserving liquids, especially of liquid food, in which the liquid to be treated in uninterrupted stream through one of externally heated line is performed, characterized in that the line at the beginning of the fluid path is heated more than at its end and that the speed of the liquid is above the limit speed for the given liquid and line.

2. The method according to claim i, characterized in that the speed is above the upper limit speed is.

3. The method according to claim i or 2, characterized characterized in that the liquid in order to inactivate the oxid'ases within very short time, e.g. B .. a few seconds, heated to over 80 ° C and then for @sterilization either kept at this temperature for a short time or slowly heated up.

4. The method according to one of the preceding claims, in which the line runs through various steam-heated housings, characterized in that that steam supply and Cegen_ pressure on the outlet side of the housing are controlled in such a way be that the first housing more heat is supplied than the one or the following.

5. Device for sterilizing liquids with a continuous flow device for the liquid to be treated, the cross-section of which is smaller has as its length, and that with means for supplying heat to the outside the Durchströmungso, rgans is provided, characterized by means for control this heat supply, the greater heat supply at the beginning of the flow organ (4) as at its end allow, and by means that allow the liquid at a speed above the limit speed through the Pass through flow organ.

6. Apparatus according to claim 5, characterized in that that the means for conveying the liquid through the through-flow element a Pump with a delivery pressure of at least 40 atmospheres and an output which is equivalent to the Cross-section of the throughflow organ and the level of the limit speed determined by it is adapted.

7. Apparatus according to claim 5 or 6, characterized & denotes, that the Durchsträmungsorgan is divided into several sections in separate Housings (5, 6, 7, 8) are housed, and that at least two of these housings (5, 6) via independently operated Rügelorganc for the purpose of controlling the Heat supply for each of the housings are connected to a heating medium source.