DE887601C

DE887601C - Method and device for the treatment of food by means of ultraviolet rays

Info

Publication number: DE887601C
Application number: DES5570D
Authority: DE
Inventors: Lothar Borgwardt; Eugen Dr Rer Nat Sauter
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1941-02-11
Filing date: 1941-02-11
Publication date: 1953-08-24

Description

Verfahren und Einrichtung zur Behandlung von Lebensmitteln mittels ultravioletter Strahlen Bekanntlich ist es m@ö;glich, bei vielen Stoffen durch exogene Einflüsse strahlender Energie Bestandteile dieser Stoffe, die normalerweise in vorschwindend geringem Verhältnis darin enthalten sind, in besonders wirksame Formen, die für eine günstige Umsetzung bei Aufnahme dieser Stoffe in den lebenden Organismus von ;atusschlaggeb,ender Bedeutung sind, umzuwandeln.Method and device for the treatment of food by means of Ultraviolet rays It is well known that it is possible with many substances through exogenous rays Influences of radiant energy constituents of these substances, normally in fading low ratio, in particularly effective forms that are used for a favorable implementation when these substances are absorbed in the living organism of ; at crucial importance are to convert.

So, kennt man schon seit langem die als Foto reaktionen anzusprechenden Umwandlungen von Pro-Vitaminen in Vitamine, z. B. die Umwandlung von Ergosterin in das Vitamin D, und zwar durch Einwirkung vorn ultravioletten. Strahlen, und macht von dieser Tatsache zur Bekämpfung der je nach ihren. Ursachen in den. verschiedensten Formen auftretenden Avitaminosen bereits in ;großem Umfang Gebrauch. Ganz besondere Bedeutung erlangte dabei die Erzeng ung :des bereits genannten an,tirachitis@chen Vitamins D und der dieser verwandten Verbindung D..So, one has known for a long time the photo reactions to be addressed Conversions of pro-vitamins into vitamins, e.g. B. the conversion of ergosterol into vitamin D, by exposure to the ultraviolet. Shine, and make from this fact to combat depending on theirs. Causes in the. various Forms of occurring avitaminoses already in; large scale use. Very special The creation of the aforementioned an, tirachitis @ chen, gained importance Vitamins D and its related compound D ..

Um nun Üangelerscheinungen und deren meist schwerwiegende Schäden, insbesondere beim m@enschlich@en Organismus, und hier vor allem wieder bei dem in der Entwicklung begriffenlen Menschen, zu heilen oder diesen vorzubeugen, hat man in einer Reihe von Lebensmitteln die darin enthaltenen und für die. Umwandlung zu Vitaminen geeigneten Stoffe dahingehend mit UV-Strahlen behandelt, daß diese Umwandlung in die wirksame Form der Vitamine in möglichst weitem Maße e:.,utrat. Als dafür -besonders geeignet hat sich die Milch erwiesen, und zwar nicht nur wegen ihrer Beschaffenheit ;als Lebensmittel mit hervorragender Bedeutung für den in der Entwicklung b:efindlIchen Menschen, sondern vor ;allem wegen ihres vergleichsweise großen Gehaltes an für .den Aufbau wichtigen Vitaminen b:zw. deren Vorstufen.In order now to deficiency symptoms and their mostly serious damage, especially with the human organism, and here especially with the in people who understand development, one has to heal or prevent it in a number of foods the contained therein and for the. Conversion to Vitamins suitable substances treated with UV rays to the effect that this conversion in the effective form of vitamins as far as possible e:., utrat. as Therefore - Milk has proven to be particularly suitable, and not just because of it Consistency; as a food of great importance for those under development b: individual people, but mainly because of their comparatively high salary vitamins that are important for building up b: betw. their preliminary stages.

Bei der Bestrahlung der Milch mit ultravioletten Strahlen zwecks Erzeugung bzw. Vergrößerwig, iin:sbesiondere des antixerophthalmschen, antiinfektiösen und wachstumfö.rdernden Vitamins A und des :antirachitischen Vitamins D, zeigten sich beiintensiver Bestrahlung dieses Lebensmittels insofern Schwierigkeiten, .als die Milch hinsichtlich ihrer Zusammensetzung Änderungen erfuhr' die sich insbesond,ene in bezug auf ihren Geschmack dahingehend auswirkten, daß sie normalerweise nicht mehr genießbar war. Ähnliche Erscheinungen sind auch hem ;anderen Stoffen, wie z. B. Obstsäften, festzustellen und haben ihre Ursache in der Hauptsache in chemischen Verbindungen, @die infolge einer meist durch auftretendes ODon bewirkten Oxydation entstehen und nachteilige geschmackliche Änderungen hervorrufen.When the milk is irradiated with ultraviolet rays for the purpose of production or Magnifier, iin: sbesiondere des antixerophthalmschen, anti-infectious and Growth-promoting vitamin A and antirachitic vitamin D were found with intensive irradiation of this food there are difficulties Milk underwent changes in terms of its composition, which were particularly evident affect their taste in that they normally do not was more palatable. Similar phenomena are also found in other substances, such as B. fruit juices, and their cause is mainly chemical Compounds @ which result from an oxidation mostly caused by the occurrence of ODon arise and cause adverse changes in taste.

Gemäß :der Erfindung können die durch .eigne vergleichsweisie starke Absorption der Energiequantender verwendeten Strahlung .entstandenen oder in ihrer Entstehung begünstigten Vitamine ohne die vorgenannten Schädigungen des zu behandelnden Stoffes daidurch erzeugt werden, daß das Gut mit einer für die maximale Entstehung bzw. Vermehrung der Vitamine zu geringen Quantität :an Strahlungsenerge behandelt und gleichzeitig oder nachher der Einwirkung eines anderen exogenen Einflusses, nämlich einer erhöhten Temperatur, insbesonidere zwischen 30 und 70° C, ausgesetzt wird. In diesem Fall laufen die durch die Absorption der Strahlungsquanten ausgelösten chemischen Vorgängeohne Absorption weiterer Strahlungsenergie infolge des größeren Energieinhalts bei höherer Temperatur von: selbst weiter. Die günstigste Behandlungstiemperatur liegt zwischen 30 und 70° C. Temperaturen, bei denen eiirre Schädigung der Vitamine eintritt, wie es z. B. bei: der Erhitzung während längerer Zeit bei etwa ioo° und in Anwesenheit von Luft durch ,die Vernichtung der Wachstumsviitamine und anderer Schutzstoffe im der Milch der Fall ist, dürften natürlich dabei nicht erreicht werden.According to the invention, the ones that are suitable can be comparatively strong Absorption of the energy quanta of the radiation used Formation of favored vitamins without the aforementioned damage to the treated Substance can thereby be produced that the good with a for the maximum emergence or increase in vitamins too low: treated with radiation energy and at the same time or after the action of another exogenous influence, namely to an elevated temperature, in particular between 30 and 70 ° C exposed will. In this case, those triggered by the absorption of the radiation quanta run chemical processes without the absorption of further radiation energy as a result of the larger Energy content at a higher temperature of: even further. The most favorable treatment temperature lies between 30 and 70 ° C. Temperatures at which the vitamins are improperly damaged occurs as it z. B. in: the heating for a long time at about 100 ° and in the presence of air, the destruction of growth vitamins and others Protective substances in the milk should of course not be reached.

Zur Durchführung des neuen Verfahrens bei. Flüssigkeiten eignen sich eke Reihe bekannter und für die Zwecke der Erhitzung bereits verwendeter Einrichtungen. Mit besonderem Vorteil läßt sich das Verfahren. ,gemäß der Erfindung in den sogenan;nten Kreisel- :oder Trommelerhitzern durchführen, in denen z. B. die Milch in bekannter Weise durch Zantritwgalwirkung in dürrer Schicht über erhitzte Flächen bewegt wird. Auf diesem Weg erfolgt die Anwendung der neuen Maßnahme, indem in ,geeigneter Weise Strahlungsquellen angeordnet sind, ,deren UV-Strahlen das erwärmte Gut ausgesetzt wird.To carry out the new procedure. Liquids are suitable eke number of well-known devices already used for the purpose of heating. The method can be particularly advantageous. , according to the invention in the so-called; nten Centrifugal: or drum heaters carry out in which z. B. the milk in well-known Way is moved by zantritwgal effect in a dry layer over heated surfaces. In this way, the application of the new measure takes place in an appropriate manner Radiation sources are arranged, whose UV rays are exposed to the heated material will.

In der Zeichnung ist beispielsweise und in schemaris,cher Form eine zur Durchführung des er-0 Verfahrens geeignete Vorrichtung dargestellt, die, wie aus der Fig. i hervorgeht, :nach Art eines Kreiselerhitzers ausgebildet ist.In the drawing, for example and in schematic form, a device suitable for carrying out the method is shown which, as can be seen from FIG.

In der in der Fig. i teilweise im Aufriß dargestellten Einrichtung wird das zu behandelnde Gut; z. B. die Milch, der Apparatur .durch den Anschluß i zugeführt und bewegt sich durch die Ze;ntrifwgalwirkung des Kreisels 2 Üi Richtung der ein;gezeichneteai Pfeile in den Raum 3 zwischen der Außenfläche des Kreisels Bund der Innenfläche des Kessels q. nach eben. Der Innenkessel ist als Dampfmantel 5 ausgebildet und erhält den Frischdampf durch den Anschluß 6. Für den Austritt des Dampfes isst .der Stutzen. 7, für .den Ablauf des Kondensats der Auslaß 8 vorgesehen, während das behandelte Gut die Apparatur durch den Stutzen 9 verläßt. Für den Antrieb, des Kreisels ist eine notierende hohle Achse . o mit der Antriebseinrichtung i i vorgesehen, die in dem Antriebsgehäuse 12 untergebracht wind. Getragen wind die Einrichtung durch Beine feststehende, zweckmäßig mit dem AntrIe-bsgehäuse 12 fest verbundene Säule 13 mit Ständer 14. Auf der Säule 13 sind die UV-Strahlungsquellen 15 @angebracht,derenelektrische Anschl@ußleitun;g zweckmÄßmg in .einer Bohrung 16 in. der Säule angeordnet ist. Die gesamte Apparatur ist auf der Oberseite -durch einen Deckel abge, schlossen. In der Wandung des Kreisels 2 sind ,gegenüber den Strahlungsquellen Durchbrechungen i$ a%eordnet, die finit ,einem UV-Strahlen durchlässigen Stoff, zweckmäßig Quarzglas, abgeschlossen sind. Das zu behandelnde Gut, das durch die bekannbe Wirkung des Kreisielerhitzers in kürzester Zeit auf die erforderliche Temperatur gebracht wird, wird @dabem auf s irrem Weg durch die Apparatur gleichzeitig der erforderlichen UV-Bestrahlung ausgesetzt.In the device shown partially in elevation in FIG. z. B. the milk, supplied to the apparatus through the connection i and moves through the force of the gyro 2 in the direction of the arrows drawn into space 3 between the outer surface of the gyro and the inner surface of the kettle q. after just. The inner boiler is designed as a steam jacket 5 and receives the live steam through connection 6. The nozzle eats for the steam to exit. 7, the outlet 8 is provided for the drainage of the condensate, while the treated material leaves the apparatus through the nozzle 9. For the drive, the gyro is a recording hollow axis. o provided with the drive device ii, which winds housed in the drive housing 12. The device is carried by legs that are fixed and expediently firmly connected to the drive housing 12 with a column 13 with a stand 14. the column is arranged. The entire apparatus is closed on the top by a lid. In the wall of the top 2, openings are arranged opposite the radiation sources, which are finite, a material permeable to UV rays, expediently quartz glass. The material to be treated, which is brought to the required temperature in a very short time by the known effect of the rotary heater, is simultaneously exposed to the necessary UV radiation on a crazy route through the apparatus.

Mit der vorbeschriehenen Apparatur ist es möglich, die Strahlungsquellen ganz dicht ,an die Flüssigkeit heranzubringen und diese je nach der Durchflußgeschwindigkeit des Gutes praktisch beliebmg kurz zu bestrahlen. Diabei, kann die Temperatur des Gutes leicht in den für Kreiselerhitzer üblichen und für :die Behandlung vorte#nlhafte!n Grenzen gehalten werden, etwa zwischen 30 und 95' C. In den höheren Temperaturbereichen-, also etwa zwischen 70 und 95° C, wird gleichzeitig der mit der zum Zweck der Vitaminisierung durchge!-führten. Behandlung eintretende Sterilserungseffekt nach erhöht. Die Einrichtung weist .außerdem noch den sehr beachtlichen Vorteil .auf, daß keinerlei Strahlen .der UV-Lampen außerhalb der Vorrichtung gelangen, so daß also jegliche schädigende Wirkung dieser z. B. auf das- BeAwiiungspierson,-l ausgeschlossen ist.With the apparatus described above, it is possible to bring the radiation sources very close to the liquid and, depending on the flow rate of the material, to irradiate it for a short time, practically as desired. In doing so, the temperature of the goods can easily be kept within the limits that are usual for centrifugal heaters and advantageous for the treatment, between about 30 and 95 ° C. In the higher temperature ranges, i.e. between about 70 and 95 ° C, is carried out at the same time as the one carried out for the purpose of vitaminization. The sterile effect of the treatment is increased. The device also has the very considerable advantage that no rays from the UV lamps can get outside of the device, so that any harmful effects of this e.g. B. on the assessment person, -l is excluded.

Die Einrichtung kann noch in der vers.chiedensben. Art und Weise ausgebildet sein. So ist es z. B. möglich, die Strahlungsquellen in eifacher oder größerer Anzahl als horizontal liegende Ringe oder Wendeln im Innern der Vorrichtung anzuordnen oder sie als senkrecht -oder schräg stehende Röhren in der Nähe der Durchtrittsöffnungen für die Strahlen zu befestigen. Es ist :auch möglich, ringförmig ausgebildete Strahlungsquellen dadurch herzustellen, daß eine ,größere Anzahl vorn rohrförmigen geraden Lampen aneinandiergefügt wird.The facility can still differ in different ways. Trained way be. So it is B. possible, the radiation sources in a single or greater number to be arranged as horizontally lying rings or coils inside the device or as vertical or inclined tubes near the passage openings for the rays to attach. It is: also possible, ring-shaped trained Manufacture radiation sources that a larger number of tubular front straight lamps is joined together.

Fig.2 zeigt einen Teil @eiine.r ringförmig ausgebild;eten UV-Lampe i9 mit den vorgesehenen H:alt,.-run:gen 2o, währen.d, in: Fig. Seine ebenfalls ringförmig ausgebildete Strahlungsquelle dargestellt ist, d:iia aber aus einzelnen rohrförmig und, gerade ausgebildeten: Strahlnogslamp.en 2 i besteht, die durch Halterungen 22 zusammengehalten und befestigt sind-, die Anordnung der ringförmigen Strahlungsquellen in der Einrichtung ist in einem Teilquerschnitt in Fig. 4. dargestellt; darin, sind, in: Übereinstimmung mit den Teilen -in Fig. i, der Kesselmantel mit dem Bezugszeichen ¢, der Kreisel mit 2, die Strahlungsquelle mit 15 und die mit Quarzglas verschlossenen Durchbrechungen mit dem Bezugszeichen 18 versehen; die Halterung der UV-Lampie trägt das Bezugszeichen 2o, und der mit Vorteil zur Reflexiioin der UV-Strahlen ..angeordnete Spiegelreflektor weist :das Bezugszeichen 23 auf; Fig.5 zeigt,. @ebenfalls im Querschnitt, die Anordnung einer senkrecht steheniden stabförmigen UV-Lampe 24.. Die übrigen Teile der Einrichtung sommern mit denen der Fig. 4. überein und tragen die gleichen Bezugszeichen.2 shows part of a ring-shaped UV lamp i9 with the provided H: old, .- run: gen 2o, while.d, in: Fig. Its also ring-shaped formed radiation source is shown, but d: iia from individual tubular and, just trained: Strahlnogslamp.en 2 i consists of brackets 22 are held together and fastened - the arrangement of the ring-shaped radiation sources in the device is shown in a partial cross-section in Fig. 4; in, are, in: Correspondence with the parts in Fig. i, the boiler shell with the reference number ¢, the top with 2, the radiation source with 15 and the closed with quartz glass Openings are provided with the reference numeral 18; the holder of the UV lamp the reference number 2o, and that with advantage for reflection of the UV rays .. arranged Mirror reflector has: reference numeral 23; Fig.5 shows. @ also in cross section, the arrangement of a vertical rod-shaped UV lamp 24 .. The rest Parts of the device are identical to those of FIG. 4 and wear the same Reference number.

Zur Erhöhung der UV-Strahlung isit es vorteilhaft, die von den Strahlen der Strahlunvgsquell;eni ,getroffenen Flächain des Kessels 4 mit einem di:e UV-Strahlen reflektierenden üb,errug zu versehen, so, daß die refllektierten Strahlen in der Flüssigkeit noch einmal wirksam werden können.To increase the UV radiation it is beneficial to use the rays the radiation source; a hit surface in the boiler 4 with a di: e UV rays reflective over, errug to be provided so that the reflected rays in the Liquid can take effect again.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Method for treating foodstuffs by means of ultraviolet rays, characterized in that the goods are treated with a quantity that is too small for the maximum formation or increase of vitamins; in UV rays and, at the same time or afterwards, an increased temperature effect , especially between 30 and 70 ° C.

2. Implementation facility of the method according to claim i, characterized in that the Vitaminis.i@eruing of liquid goods, especially milk, fruit juices, etc., in a similar to the known circular or drum heaters, trained mechanisms will; in the radiation source for UV irradiation of the goods; are arranged, the wall of this gyroscope or the drum,; on the outer surface of the material is moved on, nveüks passage of the S, tnahlen and action of these: on the Good diaphragms, which with a UV-S, radiation permeable material, z. B. quartz glass are closed.

3. Device according to claim 2, characterized in that that one or more radiation sources, inside the device in the form of horizontal lying rings or spirals are arranged.

4. Device according to the claims 2 and 3, characterized in that a number of front tubular, straight house-formed Radiation sources is arranged so that they form a ring.

5. Establishment Make claim 2, characterized by the fact that the radiation sources; as s, perpendicular or inclined tubes formed out and arranged in the interior of the device are.

6. Device according to claims 2 to 5, characterized in that the rotating shaft of the Kreisiels or the drum formed hollow .und -um a stationary one Column is arranged, on which the radiation sources are attached inside the device are.