DK167094B1 - Apparat til aseptisk forarbejdning af mad - Google Patents

Description

i DK 167094 B1 o

Den foreliggende opfindelse angår i bred forstand et væsentligt forbedret apparat til aseptisk forarbejdning af levnedsmidler, som kan pumpes, og især levnedsmidler med lavt syreindhold og heterogen konsistens. Især an-5 går opfindelsen et sådant apparat og en sådan metode, hvorved der gøres brug af et doseringsorgan anbragt nedstrøms for en varmeveksler og et holderør for derved at skabe en konstant strømningshastighed for produktet, samt et i begyndelsen opstrøms anbragt organ til frembringelse af en -io strøm af levnedsmiddelproduktet ved et i det væsentlige konstant trvk.

mi.

Traditionelle fremgangsmåder til levnedsmiddelfremstilling og konservering heraf på dåse i kommerciel skala indebærer, at en dåse til at begynde med fyldes med det 15 ønskede levnedsmiddelprodukt, hvorefter dåsen lukkes tæt til og forsegles og så underkastes behandling i retort ved forhøjet temperatur og tryk i et tilstrækkeligt tidsrum til grundigt at varmebehandle det i dåsen påfyldte produkt. Sådanne fremgangsmåder har været anvendt i mange år, men 2o frembyder flere forskellige betydelige vanskeligheder.

F.eks. er udgiften, som indgår ved en sådan dåsepåfyldningsmetode, ganske anseelig, ikke alene med hensyn til energiforbrug, men også i kraft af, at en bred mangfoldighed af dyre dåser må lagerføres til påfyldning i sæsonen for det 25 produkt, der skal være i dåserne. Endvidere har de temmelig grove retortbetingelser, der kræves til at varmebehandle de i dåserne påfyldte produkter uundgåeligt tilbøjelighed til at nedbryde madens organoleptiske egenskaber, f.eks. smag, farve og partikelidentitet, dvs. den er til-30 bøjelig til at koge ud til en mere mosagtig konsistens.

Som følge heraf har levnedsmiddelfabrikanter tidligere undersøgt forbedrede metoder til forarbejdning af mad for derved at forbedre madens ernæringsmæssige og organoleptiske egenskaber, idet udgifterne samtidig sænkes.

35 Et forslag har gået ud på at gøre brug af såkaldt asep- 2 DK 167094 B1

O

tisk forarbejdning og emballering. Bredt sagt indebærer en sådan forarbejdning kontinuerlig varmetilberedning af et levnedsmiddelprodukt, før det emballeres, for at sterilisere levnedsmidlet, hvorpå det pakkes under sterile 5 betingelser. Aseptisk teknik til forarbejdning af mad er oprindeligt udviklet i 1940'erne, men først i de seneste år er fabrikanterne begyndt på at anvende teknikken i bredt omfang. Fordelene ved aseptisk forarbejdning er mange såsom nedsat energiforbrug og formindskede emballerings-10 udgifter, forholdsvis høje forarbejdningshastigheder og i visse tilfælde evnen til at forbedre madens organolepti-ske egenskaber sammenlignet med konventionelle dåsepåfyldningsmetoder .

De for øjeblikket benyttede aseptiske forarbejd-15 ningsmetoder for mad er først og fremmest rettet på produkter, som har en homogen eller flydende eller fluid natur såsom buddinger og saft. Endvidere er mange af disse produkter en art med højt syreindhold (pH under 4,6), hvor varmeforarbejdningstemperaturer og holdetider er 20 forholdsvis lave og der kun består negligerbare helbredsfarer knyttet til forkert forarbejdning.

Aseptisk forarbejdning af sådanne homogene produkter med høj syreindhold indebærer i almindelighed brugen af et steriliseret tryksystem omfattende en i begyn-25 delsen anbragt pumpe af typen med positiv fortrængning, der benyttes til at afmåle en kontinuerlig strøm af levnedsmiddelproduktet til en forarbejdningssektion. Sidstnævnte indbefatter en eller flere aflange varmevekslere, et indimellem indskudt holderør og til slut en række var-30 mevekslere til afkøling. En pneumatisk bagtryksventil er typisk anbragt nedstrøms for forarbejdningssektionen for derved at skabe en indsnævring eller begrænsning og frembringe tryk i systemet.

Myndighedskrav, som dækker aseptisk forarbejdning, 35 indebærer ufravigeligt, at produktstrømmens sterilisering 0 3 DK 167094 B1 skal besteirimes ved hjælp af tidstemperaturbetingelserne i holderøret. Det tidsrum, hvori produktet befinder sig i den indledende varmeveksler for at bringes op på sterilisationstemperaturen, og det tidsrum, hvori produktet be-5 finder sig i eventuelle andre rørledninger, må man således se bort fra i denne sammenhæng. For derved at etablere en sikker, men samtidig kommercielt levedygtig fremgangsmåde, er nøjagtigheden ved tids/temperaturensammenhængen i holderørets område af altafgørende betydning.

10 Myndighedernes bestemmelser fastslår også for tiden, at doseringspumpen skal være anbragt opstrøms for holderøret og skal drives således, at den forlangte produktstrømningshastighed overholdes. Alle de hidtil kendte systemer doserer således (dvs. etablerer i det væsentlige konstan-15 te strømningshastigheder for produktet uanset trykændringer) ved forarbejdningssystemets opstrømsende foran de i begyndelsen anbragte varmevekslere og holderør.

Selv om de ovenfor beskrevne systemer giver accep- · table resultater i tilfælde af stærkt sure, homogene pro-20 dukter, er de ekstremt uegnede og mangelfulde i tilfælde af, at der behandles heterogene produkter med lavt syreindhold såsom supper stuvninger og chilie. F.eks. kan en bagtryksventils tilstedeværelse ikke tolereres hos ikke--homogene levnedsmidler, fordi sådanne ventiler frembrin-25 ger en betydelig begrænsning eller indsnævring,og partik- kelformede produkter, som passerer gennem ventilerne, nedbrydes uundgåeligt og sommetider indtil det punkt, hvor der er tale om en ren mos. Andre typer udstyr er således blevet foreslået til brug i forbindelse med heterogene 30 levnedsmidler med lavt syreindhold. Ved et sådant forslag anvendes en roterende positiv fortrængningspumpe i stedet for bagtryksventilen nedstrøms for forarbejdningsafsnittet, idet denne nedstrøms anbragte pumpe drives med lavere hastighed end den i begyndelsen anbragte doseringspum-35 pe, hvorved systemtrykket frembringes. Endnu en idé har 0 4 DK 167094 B1 været at benytte en aseptisk stigtank under tryk med det formål at frembringe tryk. Begge disse idéudformninger har, ihvorvel de synes teoretisk anvendelige på den aseptiske forarbejdning af heterogene levnedsmiddelprodukter 5 med lavt syreindhold, vist sig at lide af alvorlige mangler. Faktisk er disse problemer så overvældende, at der for øjeblikket ikke findes kommercielle installationer i drift, hvori heterogene produkter med lavt syreindhold forarbejdes aseptisk. Dette er tilfældet, selv om der har 10 forekommet vidt udbredt interesse for udvikling af sådanne fremgangsmåder med dertil hørende udstyr af indlysende kommercielle grunde.

Et hovedproblem ved de ovenfor opregnede idémæssige udformninger er, at de alle indebærer dosering af en 15 produktstrøm ved apparatets opstrømmende før varmebehandlings- og holderørsafsnittene. Dosering henfører i denne sammenhæng til skabelsen af konstante produktstrømnings-hastigheder uanset trykbetingelser. Ved en hvilken som helst kommerciel drift vil det dog forholde sig således, 20 at normale produktvariationer vil bevirke, at doseringspumpen hæver eller sænker systemtrykkene for derved at opretholde konstante strømningshastigheder. Trykvariationer er således uundgåelige. Dette er betydningsfuldt, for såvidt som sådanne trykudsving kan føre til lokale over-25 hedninger med damp i varmeveksleren eller vermevekslerne, som benyttes til varmtilberedningen. Dette vil sige, at det er den konventionelle praksis at operere ved systemtryk, som er en lille smule højere (f.eks. 65-105 kPa) end det tryk, der kræves for at forhindre dampover-30 hedning ved den anvendte varmtilberedningstemperatur. Hvis systemtrykkene imidlertid svinger bredt, hvilket f.eks. kan forekomme med opstrømsanbragte doseringspumper, kan der frembringes betingelser, hvor trykkene i lokale områder inden for varmtilberedningsapparatet er ut il s traskkel ige 35 til at forehindre overhedning. Som resultat heraf forekom- 0 5 DK 167094 B1 mer dampoverhedninger, og produktet "koger" i varmtilberednings apparatet. Dette ikke alene afbryder den ønskelige glatte og kontinuerlige produktstrøm gennem apparatet, men kan i øvrigt have tendens til at nedbryde parti-5 kelformige materialer. Hvad vigtigere er, sådan overhedning kan afbryde den vigtige eller endog afgørende tidstemperatursammenhæng, som er nødvendig for den rette aseptiske varmtilberedning, og endog føre til et produkt, der ikke længere er sterilt.

10 En mulig løsning på dette problem ville være sim pelthen at hæve systemtrykkene til et punkt, hvor de tydeligt kompenserer for eventuelle normale trykudsving, som man møder ved typisk drift. Imidlertid frembringer dette forslag endnu et vanskeligt problem, fordi skabelsen af 15 sådanne høje tryk under anvendelse af konventionelt udstyr sædvanligvis fører til temmelig alvorlige forarbejdningsbetingelser og følgelig til produktnedbrydning. Derfor står fabrikanten stillet over for et dilemma, når han gør brug af doseringspumper med konstant strømningshastig-20 hed anbragt opstrøms for varmtilberednings- og holderørs-apparatet. Hvis der på den anden side opretholdes systemtryk, som kun ligger en lille smule over overhedningstrykket, kan der forekomme lokal overhedning på grund af tryksvingninger, som er det uundgåelige biprodukt af op-25 strømsdosering. Hvis der på den anden side benyttes forholdsvis høje tryk, som normalt vil udelukke eventuelt lokal overhedning, kan denne foranstaltning i og for sig bevirke produktnedbrydning.

Med den foreliggende opfindelse overvindes de oven-30 for anførte problemer, og der tilvejebringes et væsentligt forbedret apparet, ved hvis drift der fås en metode til aseptisk forarbejdning af pumpedygtige levnedsmidler og i særdeleshed heterogene levnedsmidler med lavt syreindhold såsom supper, stuvninger og chilie. Bredt sagt tilveje-35 bringes ifølge den foreliggende opfindelse et apparat til 0 6 DK 167094 B1 kontinuerlig og aseptisk forarbejdning og varmtilberedning af et pumpedygtigt levnedsmiddelprodukt under tryk. Appara-tet indbefattet organer såsom en positiv trykpumpe til afgivelse af en kontinuerlig produktstrøm ved et i det væsent-5 lige konstant tryk sammen med et aggregat til kontinuerlig forarbejdning koblet sammen med et organ til afgivelse ved konstant tryk. Forarbejdningsaggregatet har organer til opvarmning af den kontinuerlige produktstrøm under tryk til ønsket forarbejdningstemperatur såsom en indirekte varme-10 veksler og en struktur nedstrøms for varmeorganet til at holde den opvarmede strøm under tryk i tilstrækkelig tid til at sikre aseptisk varmtilberedning af produktet. Endelig har hele apparatet doseringsorganer, som er operativt forbundet med forarbejdningsapparatet nedstrøms for holde-15 strukturen for derved at skabe en i det væsentlige konstant strømningshastighed for produktet fra apparatet.

Ved særlig foretrukne udførelsesformer omfatter pumpeorganet til konstant tryk, fortrinsvis en frem- o? tilbagegående stempelpumpe. Særlig fordelagtige resultater er 2o opnået ved brugen af en dobbeltvirkende stempelpumpe, der markedsføres af Marlen Research Corporation, Overland Park, Kansas, USA. En sådan pumpe kan drives ved konstant tryk eller ved metoden med konstant strømningshastighed; men til den foreliggende opfindelses formål drives pumpeorga-25 net ved metoden med konstant tryk. Dette pumpeorgan fra Marlen er i øvrigt nærmere gennemgået i US patentskrift nr. 4.097.962 .

Produktopvarmningsorganet indbefatter fortrinsvis en eller flere indirekte varmevekslere til at bringe den 30 kontinuerlige trykstrøm af levnedsmiddelprodukt i direkte termisk varmeveksling med et varmevekslermedium såsom udvendigt påført vanddamp for derved at opvarme produktstrømmen til den ønskede varmtilberedningstemperatur.

Mange forskellige indirekte varmevekslere kan anvendes 35 0 7 DK 167094 B1 i denne sammenhæng, men til mange formål har det vist sig, at varmevekslere med afskrabet overflade er de mest velegnede .

Holdestrukturen, som udgør en del af hele forarbejd-5 ningsaggregatet, er af konventionel konstruktion og omfatter i grundtræk et aflangt holderør med en sådan størrelse, at den kontinuerligt bevægede strøm bevares deri i et sådant tidsrum, at den rette aseptiske behandling og sterilisation af levnedsmiddelproduktet sikres.

10 Ud over de ovenfor anførte træk indbefatter forar bejdningsaggregatet typisk organer til at afkøle produktet efter dets passage gennem holderøret. Her anvendes igen indirekte varmevekslere med fordel, og i dette tilfælde er de udvendige varmevekslermedier sædvanligvis koldt vand.

15 Således som ovenfor anført er det nedstrøms anbrag te doseringsorgan fortrinsvis udformet som en rotationspumpe, f.eks. sådanne typer som tilgængelige fra Wadkesha Foundry Division, Abex Corporation. Doseringsorganets funktion er at skabe en i det væsentlige konstant strøm-20 ningshastighed for det aseptisk varmtilberedte produkt medstrøms for holdezonen. Dette nedstrøms anbragte doseringsorgan er sammen med den opstrøms anbragte pumpeenhed med konstant tryk i hovedsagen ansvarlig for de fordelagtige resultater, som opnås ved hjælp af den foreliggende 25 opfindelse.

Apparatet ifølge opfindelsen skal herefter belyses nærmere ved hjælp af tegningen, hvor fig. 1 viser en skematisk gengivelse af et aseptisk forarbejdningsapparat ifølge opfindelsen, 30 fig. 2 viser en skematisk gengivelse ligesom i fig.

1, men anviser brugen af parallelle forarbejdningslinier i det aseptiske behandlingsapparat, og fig. 3 viser et skematisk delbillede, der illustrerer den foretrukne udførelsesform med anvendelse af en 35 frem- og tilbagegående stempelpumpe i apparatet, som be- 0 8 DK 167094 B1 nyttes under vandsterilisation af systemet før den virkelige tilberedning af levnedsmidler.

Beskrivelse af de foretrukne udførelsesformer 5 Idet der nu henvises til tegningen og navnlig den nes fig. 1, gennemgås et aseptisk forarbejdningsapparat 10 i bred forstand, som i sin opstrøms ende indbefatter en pumpe 12 med konstant tryk konstrueret til at skabe en kontinuerlig produktstrøm ved i det væsentlige konstant 10 tryk, et kontinuerligt forarbejdningsaggregat 14, et ned-strøms herfor anbragt doseringsorgan 16 og til slut et vandsterilisationssystem, der i bred forstand karakteriseres ved tallet 18. Mere detaljeret kan det anføres, at den i fig. 1 afbillede pumpe 12 er af samme type som beskrevet 15 i US patentskrift nr. 4.097.962. Denne pumpe (se fig. 3) indbefatter en tragt 20 med et par deri side ved side anbragte rørformige manchetter eller muffer 22 og 24. Et hydraulisk drevet stempel 26 og 28 er anbragt med en tilsvarende muffe 22 og 24. Ved udgangsenden fra tragten 20 fin-20 des et par afgivelsesrør 30 og 32, som står i forbindelse med de respektive muffer 22 og 24. En omledningsventil 34 forefindes ved de udvendige ender af rørene 30 og 32, og denne ventil er forsynet med et afgangsrør 36 til afgivelse af materiale fra pumpeapparatet. Det i tegningens fig.

25 3 afbildede organ indbefatter også et par pneumatisk drev ne vandventiler 38 og 40, der er operativt forbundne med de tilsvarende rør 30 og 32. Betydningen af disse ventiler 38 og 40 skal forklares nedenfor.

Forarbejdningsaggregatet 14 indbefatter en eller 30 flere med afskrabet overflade forsynet varmeveksler (e) 42 af konventionel konstruktion, som indbefatter en produktindgang 44 og en produktudgang 46. Desuden indbefatter varmeveksleren eller varmevekslerne en udvendig kappe sammen med organer til at lede damp eller andet varmeveksler-35 medium gennem kapperne for derved at opvarme produktet, 0 9 DK 167094 B1 der passerer gennem varmevekslerens indre. Sådanne varmevekslere med afskrabet overflade er naturligvis konventionelle og kan fremskaffes fra mange forskellige kilder.

Aggregatet 14 indbefatter yderligere et aflangt hol-5 derør 48, som har en sådan størrelse, at produktet holdes heri i et tilstrækkeligt tidsrum til at sikre dets aseptiske varmtilberedning. Også her er holderørets struktur fuldstændig konventionel og velbekendt for fagfolk inden for denne gren af teknikken.

10 Aggregatet 14 har et afkølingsapparat anbragt ned- strøms for holderøret 48 og indbefatter i den her viste form en række varmevekslere forsynet med afskrabningsoverflader 50 og 52, som er forbundet i serie således som vist. Afkølingsvarmevekslerne indbefatter (ikke viste) organer til at 15 lede et kølemedium såsom koldt vand gennem udvendige kapper for at bevirke afkøling af produktet, som passerer igennem varmevekslerne.

Således som ovenfor beskrevet er pumpen 12 konstrueret til at afgive en kontinuerlig produktstrøm ved praktisk 20 taget konstant tryk til aggregatet 14. Til dette formål forefindes en passende rørledning 54 mellem udgangen 36 fra pumpen 12 og indgangen 44 til varmtilberedningsorganets varmeveksler(e) 42. På lignende måde forefindes rør eller ledninger 56 mellem afgangen fra varmeveksleren eller var-25 mevekslerne 42 og indgangen til holderøret 48, idet der findes yderligere rørledninger efter behov til at kommunikere indbyrdes mellem afgangsenden fra holderøret 48 og afkølingsvarmevekslerne 50 og 52. Endelig forefindes der afgangsrør 58 fra varmevekslerne 50 og 52 til afgivelse af 30 afkølet og aseptisk behandlet produkt til doseringspumpen 16.

Pumpen 16 er forbundet med røret 58 således som illustreret og er yderligere forbundet via rør 60 med en tregangsventil 62. Således som illustreret i fig. 1 kan venti-35 len 62 åbnes til afgivelse af forarbejdet levendsmiddelpro- 10 DK 167094 B1 o dukt til konventionelt aseptisk påfyldningsudstyr. For så vidt som pumpen 16 opererer til dosering eller afmåling af produktstrøm, dvs. til sikring af, at produktets strømningshastighed er i det væsentlige konstant, afgives pro-5 duktet med konstant hastighed gennem røret 50 og ventilen 62 til påfyldningsudstyret.

Det i tegningens fig. 1 afbillede apparat indbefatter også vandsterilisationssystemet 18. Til dette formål forefindes et rør 64 mellem ventilen 62 og vandventilerne 10 38 og 40 forbundet med pumpen 12. Røret 64 passerer gennem en indirekle kølevarmeveksler 66 og har indskudt en tregangsventil 68 og en kontrolventil 70. Endelig er en kilde til vand 72 forbundet med ventilen 68, og en stigtank 74 er operativt forbundet med røret 64 mellem ventilen 68 15 og kontrolventilen 70.

Ved driften af apparatet 10 gennemføres sterilisation ved, at man gør brug af systemet 18. Ved denne driftsmåde anvendes pumpen 12 som vandpumpe. Til dette formål er mufferne 22 og 24 (se fig. 3) forlænget og låst på plads 20 inden i tragten 12, og ventilen 68 åbnes således, at der tillades en strøm af vand fra forsyningen 72 til pumpen 12. Ventilen 62 åbnes således, at den står i forbindelse med rørene 60 og 64. I løbet af vandsterilisationssekvensen åbnes og lukkes ventilerne 38 og 40 sekvensvis ved den 25 frem- og tilbagegående bevægelse fra stemplerne 26 og 28, således at der først trækkes portioner af vand ind i hver af mufferne 22 og 24, hvorpå disse portioner udstødes gennem rørene 30 og 32 i kraft af stemplernes bevægelse. På denne måde pumpes tilstrækkeligt med vand til at fylde sy-30 stemet.

Det indpumpede vand opvarmes under cirkulation i varmeveksleren eller varmevekslerne 42 og sendes gennem holderøret 48 og de afkølende vekslere 50 og 52. Vandet passerer derpå gennem røret 58 og pumpen 16 for til slut 35 at passere gennem varmeveksleren 66, hvori det afkøles ved 11 DK 167094 B1 o indirekte varmeveksling med kølemediet, der f.eks. kan være koldt vand. I nogle tilfælde, antages det, kan varmeveksleren 60 udelades.

Efter at sterilisationssekvensen er tilendebragt 5 (hvilket typisk tager 30 minutter ved anvendelse af 143°C varmt vand), er systemet forvarmet og sterilt og er nu rede til at modtage produktet. På dette punkt lukkes der af for vandsystemet, og der sendes produkt til pumpen 12. Ved denne driftsmåde går mufferne 22 og 24 frem og tilbage i 10 tidsmæssigt afpasset sammenhæng med tragten 20 for derved sekvensvis at fylde mufferne med levnedsmiddelprodukt. Når de er fyldt, sættes stemplerne 26 og 28 derpå i gang, således at produktet udstødes gennem afgivelsesrørene 30 og 32 og ventilen 34 til forarbejdningsaggregatet 14. Således 15 som anført er pumpen 12 under pumpningen af levnedsmiddelproduktet indstillet til at operere efter metoden med konstant tryk, hvorved der frembringes en kontinuerlig strøm af produktet med i det væsentlige konstant tryk. I praksis har det vist sig under anvendelse af den ovenfor omtalte 20 foretrukne Marlen-pumpe, at trykbetingelserne kan opretholdes på et niveau, som ikke ligger mere end -35 kPa fra det ønskede nominelle tryk. Sædvanligvis foretrækkes stempeltryk på 340-1040 kPa.

I hvert tilfælde sendes produktstrømmen ved kon-25 stant tryk først gennem varmeveksleren eller varmevekslerne 42, hvorpå produktet opvarmes til ønsket temperatur, der i tilfælde med levnedsmiddelprodukter med lavt syreindhold sædvanligvis ligger på 132 til 149°C. Efter opvarmning i varmeveksleren eller varmevekslerne passerer 30 produktet gennem rørledningen 56 til holderøret 48. Sidstnævnte har en sådan størrelse, at den kontinuerligt bevægede strøm af produkt bevares i røret ved varmtilberedningstemperaturen i et tilstrækkeligt tidsrum til at sikre aseptisk varmtilberedning. Bredt sagt vil dette tidsrum 35 ligge i intervallet fra 10 sekunder til 20 minutter, 0 12 DK 167094 B1 idet hovedparten af behandlingen indebærer holdetider fra 30 sekunder til 1,5 minutter.

Efter at have forladt holderøret 48 passerer det varmtilberedte produkt gennem kølevarmevekslerne 50 og 52, 5 hvorpå produktet afkøles til ønsket emballeringstemperatur, der typisk er på 21 til 27°C. Det afkølede produkt passerer dernæst via rørledningen 58 gennem doseringspumpen 16, som sikrer en konstant strøm af det aseptiske varmtilberedte produkt fra aggregatet 14. På dette punkt passerer produk-10 tet gennem ventilen 62 (der står åben med dette formål) til udstyret (ikke vist) for aseptisk påfyldning.

Fig. 2 viser en anden udførelsesform for opfindelsen, ved hvilken der anvendes en enkelt pumpe 12 til at føde to forarbejdningsaggregatledninger 14a og 14b, som er 15 arrangeret parallelt. For så vidt som de respektive ledninger 14a og 14b for størstedelens vedkommende er identisk med det i forbindelse med fig. 1 beskrevne apparat 14, er der anvendt lignende henvisningstal, dog med undtagelse af betegnelserne henholdsvis "a" og "b". I alle tilfælde er 20 det på lignende måde nummererede udstyr identisk med det, som er beskrevet under henvisning til fig. 1. I hver fald vil det ses, at den enkelte pumpe 12 er forbundet via rør 50, 50a og 50b med de parallelle ledninger 14a og 14b. Således sendes eller føres respektive understrømme af produkt 25 gennem hver af behandlingsledningerne 14a og 14b til varmtilberedning, ophold og afkøling som allerede ovenfor beskrevet. Hver af disse behandlingsledninger er yderligere forsynet med en rotationspumpe, der udgør et doseringsorgan, 16a eller 16b, som gennemfører samme funktion som pum-30 pen 16, der er beskrevet i tilknytning til fig. 1. Imidlertid forefindes en enkelt elektromotor 76, som betjener begge pumperne 16a og 16b. På denne måde opererer pumperne ved i alt væsentligt samme hastighed, hvorved man sikrer, at produktstrømhastighederne fra forarbejdningsledningerne 14a 35 og 14b er i det væsentlige identiske. Yderligere er trykbe- 0 13 DK 167094 B1 tingeiserne gennem hele ledningerne 14a og 14b praktisk taget konstante under hensyn til, at der anvendes en enkelt pumpe 12. Produkt fra pumpernes 16a og 16b afgang passerer gennem ledninger 60a og 60b til et fælles afgi-5 velsesrør eller ledning 78. Ventilen 62 er indskudt i rørledningen 78, og som følge heraf afgives produkt fra de parallelle forarbejdningsledninger 14a og 14b sammen gennem ventilen 62 til det aseptiske påfyldningsudstyr.

Det vil også ses, at apparatet i fig. 2 er forsy-10 net med et vandsterilisationssystem 18. Her har igen de samme dele tilsvarende referencenumre som i fig. 1, og driften af vandsystemet i apparatet i fig. 2 er identisk sammenlignet med det tilsvarende system i fig. 1.

Afprøvning af apparatet ifølge opfindelsen under 15 faktiske forhold har godtgjort, at der kan opnås konsekvent gode resultater, når man forarbejder heterogene levnedsmiddelprodukter med lavt syreindhold såsom stuvninger og andre partikelholdige madvarer. Ved en serie prøver er der anvendt et apparat fra Marlen model 700 20 forsynet med dobbelt stempelpumpe og tragt samt hydraulisk drev som den opstrøms anbragte pumpe med konstant tryk, medens der som indirekte varmevekslere er anvendt Alfa-Laval* s indirekte varmeveksler med afskrabet overflade (opvarmet med damp som varmekilde) til varmtilbe-25 redning og (opvarmet med koldt vand som varmevekslermediet) til afkølingen. Som doseringsorganer er anvendt positive fortrængningspumper af mærket Waukesha 133A eller 25RF (uden tragt). Holderøret har en diameter på 5,1 cm, en total lasngde på 2,8 m (opad skrånende) og en 30 kapacitet på 20,9 liter. De afprøvede produkter indbefatter retter som oksestuvning, kylling med nudler, fiskeret å la Neuberg og sød/sur sammenkogt svinekød. Flere af produkterne, som fremstilles under denne afprøvning, viser sig at være i hvert fald lige så gode eller bedre 35 end konventionelt tilberedte i retort behandlede kontrol- 0 14 DK 167094 B1 retter med samme sammensætning påfyldt på dåse. Dette gælder især sådanne kvalitetsfaktorer som smag, textur, partikelidentitet og strukturintegritet. Medens partiklernes farve i almindelighed er overlegen hos produkter fremstil-5 let på apparatet ifølge den foreliggende opfindelse sammenlignet med de i retortbehandlede henkogte prøver, viser sovs eller saft sig hos de førstnævnte at have en betydeligt lysere farve. Ved prøverne anvendes en varmtilberedningstemperatur på 143°C, medens trykbetingelserne holdes 10 inden for intervallet 690-830 kPa. Opholdstiden i holderøret er 1 minut.

Selv om det foretrukne doseringsorgan, som anvendes i apparatet ifølge opfindelsen, er en rotationspumpe, er opfindelsen dog ikke begrænset hertil. Ifølge alterna-15 tive udførelsesformer kan man således i stedet for rotationspumpen gøre brug af et monometrisk påfyldningsorgan for derved at tilvejebringe den ønskede konstante strømningshastighed .

20 25 30 35

Claims (10)

15 DK 167094 B1 PATENTKRAV.

1. Apparat til kontinuerlig og aseptisk forarbejdning og varmtilberedning af et pumpedygtigt levnedsmiddelprodukt 5 under tryk, kendetegnet ved, at det omfatter pumpeorganer (12) med konstant tryk til afgivelse af en kontinuerlig strøm af produktet ved praktisk taget konstant tryk uanset variationer i forarbejdningsbetingelser nedstrøms for pumpeorganerne, og som ellers ville fremkalde 10 trykvariationer i strømmen, et kontinuerligt forarbejdningsaggregat (14) operativt koblet med organet til arbejde ved konstant tryk og indbefattende organer (42) til at opvarme den kontinuerlige produktstrøm under tryk til ønsket forarbejdningstemperatur 15 samt en nedstrøms for opvarmningsorganerne anbragt struktur (48) til at holde den opvarmede strøm under tryk i tilstrækkelig tid til at sikre aseptiske varmtilberedning af produktstrømmen, og doseringsorganer (16) operativt forbundet med ag-20 gregatet nedstrøms for holdestrukturen til at frembringe en i det væsentlige konstant produktstrømningshastighed fra apparatet.

2. Apparat ifølge krav 1, kendetegnet 25 ved, at pumpeorganerne (12) omfatter en ved konstant tryk arbejdende frem- og tilbagegående stempelpumpe.

3. Apparat ifølge krav 1, kendetegnet ved, at varmeorganerne omfatter en indirekte varmeveksler 30 (42) til at bringe den kontinuerlige produktstrøm under tryk og opvarmningsmediet i indirekte termisk udveksling for derved at opvarme produktstrømmen til den ønskede temperatur .

4. Apparat ifølge krav 3, kendetegnet ved, at varmeveksleren omfatter en med afskrabet overflade DK 167094 B1 16 forsynet indirekte varmeveksler (42).

5. Apparat ifølge krav 1, kendetegnet ved, at holdestrukturen omfatter et aflangt holderør (48) 5 forbundet med varmeorganet til at modtage den opvarmede strøm under tryk derfra.

6. Apparat ifølge krav 1, kendetegnet ved, at forarbejdningsaggregatet indbefatter organer (50, 10 52) anbragt nedstrøms for holdestrukturen (48) til at afkøle den kontinuerlige produktstrøm.

7. Apparat ifølge krav 6, kendetegnet ved, at køleorganet omfatter en eller flere indirekte varme- 15 vekslere (50, 52).

8. Apparat ifølge krav 1, kendetegnet ved, at doseringsorganet omfatter en som rotationspumpe udformet afmålingsorgan (16) . 20

9. Apparat ifølge krav 1, kendetegnet ved, at det indbefatter et vandsterilisationssystem (18) operativt koblet til afgivelsesorganet og et forarbejdningsaggregat til selektivt at sætte steriliseringsvand gennem 25 aggregatet (14).

10. Apparat ifølge krav 1, kendetegnet ved, at forarbejdningsaggregatet omfatter et flertal af forarbejdningsaggregatlinier (14a, 14b) arrangeret parallelt 30 og operativt koblet til afgivelsesorganet, hvor hver af disse ledninger indbefatter organer (42a, 42b) til at opvarme en kontinuerlig understrøm af produktet under tryk til ønsket forarbejdningstemperatur og en nedstrøms for varmeorganerne anbragt struktur (48a, 48b) til at rumme den opvarmede under- 35 strøm under tryk i et tilstrækkeligt tidsrum til at sikre aseptisk varmtilberedning af understrømmen.