FR2972902A1 - Device, useful for pasteurization of breast milk using water bath, comprises water bath tub to receive and contain receptacle containing breast milk, filling unit, draining unit, heating and cooling units and adjusting and controlling unit - Google Patents
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Abstract
Description
1 Dispositif de pasteurisation de lait maternel 1 device for pasteurization of breast milk
La présente invention concerne le domaine de la pasteurisation de lait maternel et des dispositifs dédiés à la mise en oeuvre d'un tel procédé. The present invention relates to the field of pasteurization of breast milk and devices dedicated to the implementation of such a method.
Bien qu'on sache depuis longtemps nourrir les nouveaux nés à l'aide de laits de synthèse reconstitués, le lait maternel demeure une source d'alimentation privilégiée des nourrissons de par sa richesse nutritionnelle et immunitaire qui n'a à ce jour pu être égalée par un quelconque lait de synthèse. Il est notamment aujourd'hui reconnu par la communauté scientifique et médicale que le lait maternel procure une protection certaine, notamment, contre les risques d'infections et d'allergie. Des études menées sur tous les continents du monde ont par ailleurs démontré que l'alimentation de nourrissons au lait humain abaisse l'incidence et/ou la sévérité de pathologies telles que les diarrhées, les infections respiratoires basses, les otites, ou encore les méningites bactériennes. De plus, certains bébés malades ou prématurés ne peuvent tolérer que le lait naturel maternel. C'est une des raisons pour laquelle des banques de lait maternel, également appelées « lactarium » ont été créées, le plus souvent au sein ou en collaboration des départements de pédiatrie des hôpitaux. Ces banques de lait ont pour vocation de recueillir, traiter et conserver le lait maternel de mères donneuses pour alimenter des nouveaux nés que leurs mères ne peuvent elles-mêmes allaiter ou alors de façon insuffisante. La conservation du lait maternel après prélèvement doit se faire à une température maximale de 4°C dans des récipients stérilisés pour éviter toute contamination. Toutefois, sans autre traitement, le lait prélevé n'est consommable que dans un délai de 48h consécutives au prélèvement. Le traitement par pasteurisation du lait maternel après prélèvement permet d'éliminer les micro-organismes contenus dans le lait ou à tout le moins éviter leur prolifération tout en conservant les propriétés nutritionnelles du lait. Although it has long been known to feed newborns using reconstituted synthetic milks, breast milk remains a preferred source of nutrition for infants because of its nutritional and immune richness that has not yet been matched. by any synthetic milk. It is now recognized by the scientific and medical community that breast milk provides some protection, especially against the risk of infections and allergies. Studies conducted on all continents of the world have also shown that the feeding of infants to human milk lowers the incidence and / or the severity of pathologies such as diarrhea, low respiratory infections, ear infections, or even meningitis. bacterial. In addition, some sick or premature babies can only tolerate breast milk. This is one of the reasons why breast milk banks, also known as "lactarium", have been set up, most often within or in collaboration with the pediatric departments of hospitals. The aim of these milk banks is to collect, process and preserve the mother's milk of donor mothers to feed newborns that their mothers can not breastfeed themselves or insufficiently. The preservation of breast milk after sampling must be done at a maximum temperature of 4 ° C in sterilized containers to avoid any contamination. However, without further treatment, the milk collected can only be consumed within 48 hours of collection. The pasteurization treatment of breast milk after removal eliminates the microorganisms contained in the milk or at least prevent their proliferation while maintaining the nutritional properties of the milk.
La pasteurisation du lait maternel nécessite, comme spécifié dans la Décision du 3 décembre 2007 définissant les règles de bonnes pratiques prévues à l'alinéa 3 de l'article L. 2323-1 du code de la santé publique, publiée au Journal Officiel de la République Française du 5 janvier 2008, de porter celui-ci à une température de +62,5°C pendant 30 min, puis de refroidir le lait à une température de conservation de 4°C le plus rapidement possible. Cette température et durée d'exposition doivent être précisément respectées pour assurer la destruction des bactéries et agents pathogènes contenus dans le lait tout en conservant les propriétés nutritionnelles et organoleptiques du lait. The pasteurization of breast milk requires, as specified in the Decision of 3 December 2007 defining the rules of good practice provided for in paragraph 3 of Article L. 2323-1 of the Public Health Code, published in the Official Journal of the French Republic of January 5, 2008, to bring it to a temperature of + 62.5 ° C for 30 min, then to cool the milk to a storage temperature of 4 ° C as quickly as possible. This temperature and duration of exposure must be precisely respected to ensure the destruction of the bacteria and pathogens contained in the milk while maintaining the nutritional and organoleptic properties of the milk.
On connaît à ce jour deux principales technologies mises en oeuvre pour réaliser la pasteurisation du lait maternel. La première consiste, de façon extrêmement traditionnelle, en une pasteurisation par passage du lait au bain-marie pour le porter à 62,5°C pendant 30 minutes. Le lait est ensuite refroidi par bain à température ambiante puis placé au réfrigérateur pour le porter à 4°C. Le refroidissement peut alors s'étendre sur plus d'une heure. La seconde technique de pasteurisation consiste quant à elle en une pasteurisation par voie sèche à air pulsé. Le chauffage du lait est alors réalisé par soufflage d'air chaud dans une enceinte pour le porter à 62,5°C pendant 30 min, puis le refroidissement est effectué dans la même enceinte, par soufflage d'air froid. De la même façon que pour la technique par bain-marie la montée en température et le refroidissement du lait dans la technique de pasteurisation à air pulsé s'étendent sur des durées importantes, supérieures à une heure dans le plupart des cas. Ces durées prolongées de refroidissement du lait maternel pasteurisé n'étaient jusqu'à récemment pas considérée comme critiques pour la bonne conservation du lait ni même réglementées par les normes sanitaires en vigueur dans les banques de lait. Cependant, consécutivement aux conclusions de nombreuses études scientifiques menées sur la conservation du lait, il est désormais considéré comme crucial pour la bonne conservation du lait maternel et particulièrement des propriétés nutritionnelles de celui-ci de refroidir le lait à 4°C le plus rapidement possible, en tout état de cause en moins d'une heure. To date, two main technologies used to achieve the pasteurization of breast milk are known. The first is, in an extremely traditional way, a pasteurization by passing the milk in a water bath to bring it to 62.5 ° C for 30 minutes. The milk is then cooled by bathing at room temperature and then placed in the refrigerator to bring it to 4 ° C. The cooling can then extend over more than one hour. The second pasteurization technique consists of dry pasteurization with forced air. Heating of the milk is then carried out by blowing hot air into an enclosure to bring it to 62.5 ° C for 30 min, then cooling is performed in the same chamber, by blowing cold air. In the same way as for the bath-bath technique, the temperature rise and the cooling of the milk in the pulsed air pasteurization technique extend over long periods of time, in most cases more than one hour. These prolonged periods of cooling pasteurized breast milk were until recently not considered critical for the proper conservation of milk or even regulated by the health standards in force in milk banks. However, following the conclusions of numerous scientific studies carried out on the conservation of milk, it is now considered crucial for the good conservation of breast milk and particularly the nutritional properties of it to cool the milk to 4 ° C as quickly as possible in any case in less than an hour.
Or, il n'existe à ce jour aucun dispositif de pasteurisation permettant un refroidissement aussi rapide sans affecter les propriétés du lait et il existe donc un besoin important pour un tel dispositif qui permette de façon fiable et respectueuse du lait maternel et de ses propriétés une pasteurisation du lait suivie d'un refroidissement rapide à 4°C. Le but de la présente invention est en conséquence de fournir un dispositif de pasteurisation qui réponde à ce besoin. L'invention propose à cet effet un dispositif de pasteurisation de lait maternel par bain-marie, comportant : - Une cuve de bain-marie apte à recevoir et contenir au moins un récipient contenant du lait maternel à pasteuriser, - Des moyens de remplissage de la cuve de bain-marie avec un liquide de remplissage, - Des moyens de vidange de la cuve de bain-marie, - Des moyens de chauffage du liquide de remplissage de la cuve de bain-marie pour chauffer du lait maternel contenu dans un dit récipient placé dans la cuve de bain-marie au contact du liquide de remplissage à une température de 62,5°C pendant un cycle de pasteurisation d'une durée d'au moins 30 minutes, et - Des moyens de réglage et de contrôle automatisés en temps réel du cycle de pasteurisation contrôlant et ajustant la température du liquide de remplissage de la cuve en fonction de la température du lait maternel dans le récipient. De façon inventive, le dispositif de pasteurisation de l'invention comporte en outre des moyens de refroidissement du lait maternel de la température de pasteurisation à 62,5°C à une température d'au plus 4°C pendant un cycle de refroidissement d'une durée comprise entre 30 et 50 min. Selon une forme de réalisation préférée du dispositif de l'invention les moyens de refroidissement comportent avantageusement un réservoir d'eau froide relié à un groupe de froid, par exemple constitué d'un compresseur frigorifique, maintenant l'eau du réservoir à une température sensiblement constante de l'ordre de 0,2 à 0,6°C ainsi que des moyens de circulation de l'eau froide entre la cuve de bain-marie et le réservoir d'eau froide pour remplir la cuve de remplissage d'eau froide et la renouveler pendant toute la durée du cycle de refroidissement du lait dans le(s) récipient(s). Dans un mode de réalisation, le réservoir d'eau froide présente avantageusement un volume au moins égal au volume de la cuve de bain-marie, et de préférence égal à au moins deux fois le volume de la cuve de bain-marie. On peut ainsi gagner un temps de refroidissement rapide en vidangeant la cuve de bain-marie après chauffage du lait à 62,5°C pendant 30 min puis en la remplissant complètement d'eau froide et en renouvelant régulièrement cette eau froide pour forcer le refroidissement rapide du lait par conduction thermique des récipients dans l'eau froide. Dans une forme préférée de réalisation, le dispositif de l'invention comporte des moyens d'agitation du lait dans le récipient à l'intérieur de la cuve de bain-marie pendant le cycle de pasteurisation et le cycle de refroidissement. Ces moyens d'agitation permettent avantageusement d'homogénéiser le lait et sa température pendant les cycles de chauffage et de refroidissement. Toujours selon l'invention, le dispositif de pasteurisation comporte également avantageusement des moyens d'homogénéisation de la température du liquide de remplissage et de l'eau de refroidissement à l'intérieur de la cuve de bain-marie pendant les cycles de pasteurisation et de refroidissement du lait maternel. However, there is currently no pasteurization device allowing such rapid cooling without affecting the properties of the milk and there is therefore an important need for such a device that allows reliably and respectfully breast milk and its properties a pasteurization of milk followed by rapid cooling to 4 ° C. The object of the present invention is therefore to provide a pasteurization device that meets this need. To this end, the invention proposes a device for pasteurizing maternal milk by a water bath, comprising: a bath of a water bath adapted to receive and contain at least one container containing breast milk to be pasteurized; the bath of a water bath with a filling liquid, - Means of emptying the bath of a water bath, - Means for heating the filling liquid of the bath of a water bath to heat breast milk contained in a said container placed in the water bath tub in contact with the filling liquid at a temperature of 62.5 ° C for a pasteurisation cycle of at least 30 minutes, and - automated control and control means real-time pasteurization cycle controlling and adjusting the temperature of the filling liquid of the tank according to the temperature of the breast milk in the container. Inventive manner, the pasteurization device of the invention furthermore comprises means for cooling the breast milk of the pasteurization temperature to 62.5 ° C. at a temperature of at most 4 ° C. during a cooling cycle. a duration of between 30 and 50 min. According to a preferred embodiment of the device of the invention the cooling means advantageously comprise a cold water tank connected to a cold group, for example consisting of a refrigeration compressor, keeping the water of the tank at a temperature substantially constant of the order of 0.2 to 0.6 ° C and means for circulating cold water between the bath of the water bath and the cold water tank to fill the cold water filling tank and renew it throughout the cooling cycle of the milk in the container (s). In one embodiment, the cold water tank advantageously has a volume at least equal to the volume of the water bath tub, and preferably equal to at least twice the volume of the water bath tub. This can save a fast cooling time by draining the water bath tank after heating the milk to 62.5 ° C for 30 min and then filling it completely with cold water and regularly renewing this cold water to force the cooling fast milk by thermal conduction of the containers in cold water. In a preferred embodiment, the device of the invention comprises means for agitating the milk in the container inside the water bath tub during the pasteurization cycle and the cooling cycle. These stirring means advantageously make it possible to homogenize the milk and its temperature during the heating and cooling cycles. Still according to the invention, the pasteurization device also advantageously comprises means for homogenizing the temperature of the filling liquid and the cooling water inside the bath of the water bath during the cycles of pasteurization and cooling of breast milk.
De préférence, ces moyens d'homogénéisation de la température de l'eau de remplissage et de l'eau de refroidissement à l'intérieur de la cuve de bain-marie comportent un organe de brassage disposé dans la cuve et accouplé à un moteur. Un tel organe de brassage peut être constitué avantageusement d'au moins une hélice bi-, tri-, ou quadri-pales par exemple. Preferably, these means for homogenizing the temperature of the filling water and the cooling water inside the water bath vessel comprise a stirring member disposed in the vessel and coupled to a motor. Such a stirring member may advantageously consist of at least one propeller bi-, tri-, or quadri-blades for example.
Toujours selon l'invention, les moyens de réglage et contrôles automatisés en temps réel comportent un automate de pilotage des moyens de remplissage et de vidange de la cuve de bain-marie ainsi que des moyens de chauffage et des moyens de refroidissement. Un tel automate présente l'intérêt et l'avantage de rendre autonome le dispositif de l'invention et d'être facilement réglable par un opérateur. Still according to the invention, the adjustment means and automated controls in real time comprise a controller for controlling the means for filling and emptying the water bath tank as well as heating means and cooling means. Such an automaton has the advantage and the advantage of making the device of the invention autonomous and easily adjustable by an operator.
De façon préférée, les moyens de réglage et contrôles automatisés en temps réel comportent au moins une sonde pour contrôler la température du liquide de remplissage de la cuve et au moins une sonde pour contrôler la température du lait maternel dans un récipient témoin placé dans la cuve pendant les cycles de pasteurisation et de refroidissement. Dans une forme de réalisation avantageuse, le dispositif de pasteurisation comporte en outre un dispositif de filtration du liquide de remplissage et de l'eau de refroidissement. De préférence, l'élément de filtration de ce dispositif, qui peut être de type cartouche stérilisante et présente un taille de pores d'au plus 0,4 pm. Selon une forme originale de réalisation du dispositif de l'invention, les moyens d'agitation du lait dans le(s) récipient(s) comportent de préférence une table oscillante de support du ou des récipient(s) mue par un dispositif d'entrainement à désaxement comportant un axe accouplé à un moteur et un élément de désaxement solidaire de cet axe et du centre la table oscillante et formant un bras de levier entre l'axe et le centre de la table oscillante. Dans ce mode de réalisation avantageux, l'axe du dispositif de désaxement est 15 de préférence entrainé en rotation par le moteur d'entraînement de l'organe de brassage. De préférence encore, l'axe du dispositif de désaxement porte également l'organe de brassage. Toujours selon l'invention, la cuve de bain-marie est également disposée de 20 façon avantageuse dans une enceinte isotherme afin d'éviter les phénomènes de fuites thermiques par convection et/ou rayonnement et ainsi optimiser le rendement énergétique du dispositif. Enfin pour faciliter les opérations de réglages et d'utilisation du dispositif de l'invention l'automate de pilotage comporte avantageusement une unité de 25 commande informatique reliée à une interface de commande homme-machine à écran tactile. Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite ci-dessous en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation de l'objet de l'invention. 30 Sur les figures annexées : - La figure 1 représente schématiquement un dispositif de pasteurisation conforme à l'invention dans un mode préféré de réalisation ; - La figure 2 représente les courbes de températures obtenues pour pasteuriser un lait maternel à l'aide du dispositif de l'invention tel que représenté à la figure 1. Preferably, the means of adjustment and automated controls in real time comprise at least one probe for controlling the temperature of the filling liquid of the tank and at least one probe for controlling the temperature of the breast milk in a control container placed in the tank during pasteurization and cooling cycles. In an advantageous embodiment, the pasteurization device further comprises a device for filtering the filling liquid and the cooling water. Preferably, the filtration element of this device, which may be sterilizing cartridge type and has a pore size of at most 0.4 .mu.m. According to an original embodiment of the device of the invention, the means for agitating the milk in the container (s) preferably comprise an oscillating table for supporting the container (s) driven by a device. offset drive comprising an axis coupled to a motor and an offset element integral with this axis and the center of the oscillating table and forming a lever arm between the axis and the center of the oscillating table. In this advantageous embodiment, the axis of the offset device is preferably rotated by the drive motor of the stirring member. More preferably, the axis of the offset device also carries the stirring member. Still according to the invention, the water bath tub is also advantageously arranged in an isothermal chamber in order to avoid the phenomena of thermal leakage by convection and / or radiation and thus optimize the energy efficiency of the device. Finally, to facilitate the operations of setting up and using the device of the invention, the control automaton advantageously comprises a computer control unit connected to a human-machine control interface with a touch screen. Various other characteristics appear from the description given below with reference to the accompanying drawings which show, by way of non-limiting examples, embodiments of the subject of the invention. In the accompanying figures: - Figure 1 shows schematically a pasteurization device according to the invention in a preferred embodiment; FIG. 2 represents the temperature curves obtained for pasteurizing breast milk using the device of the invention as represented in FIG. 1.
Un dispositif de pasteurisation 1 conforme à la présente invention est représenté sur la Fig. 1. Ce dispositif de pasteurisation 1 comporte en premier lieu une cuve de bain- marie 2, par exemple en acier inoxydable de type 304L, par exemple mais non exclusivement de forme parallélépipédique. Cette cuve de bain-marie 2 est de préférence disposée dans une enceinte isotherme 20 munie d'une trappe d'accès 21 à l'intérieur de la cuve de bain-marie 2. La cuve de bain-marie 2 a pour fonction de recevoir des récipients 3 tels que des biberons ou bidons de verre contenant du lait maternel L à pasteuriser pour les chauffer jusqu'à une température de 62,5°C par bain-marie au contact d'un liquide caloporteur à une température d'au moins 62,5°C, et préférentiellement environ 65°C, constituant un bain-marie dans la cuve 2. Ce liquide caloporteur est de préférence de l'eau amenée par des moyens de remplissage comprenant des tuyaux 5 et pompe 6 depuis un réseau d'alimentation hydraulique R auquel est connecté le dispositif de pasteurisation 1 jusqu'à la cuve de bain-marie 2. Ladite cuve de bain-marie 2 est également reliée à un réseau d'évacuation E du liquide caloporteur du bain-marie par l'intermédiaire de moyens de vidange comportant au moins des tuyaux 7 et pompe 8 de vidange. En variante, la pompe 8 de vidange peut également être remplacée par une 25 bonde ou une vanne de vidange, commandée manuellement ou, de préférence, par pilotage électronique. De plus, le dispositif de pasteurisation 1 comporte également de préférence un dispositif de filtration en ligne, non représenté sur les figures, de l'eau de remplissage de la cuve de bain-marie 2 par les tuyaux 5 et pompe 6. De façon 30 avantageuse, ce dispositif de filtration est par exemple une cartouche stérilisante qui permet une filtration des particules à au moins 0,2 à 0,4 microns afin d'éviter toute contamination de l'eau de remplissage de la cuve. Le chauffage du liquide caloporteur introduit dans la cuve de bain-marie 2 peut se faire par tous moyens connus de l'homme de l'art dans le domaine de la pasteurisation par bain-marie. Un chauffage électrique sera toutefois privilégié (résistances, induction) pour ce qu'il permet une régulation thermique facilitée et précise de la température du liquide de remplissage et par conséquent des cycles de pasteurisation mis en oeuvre. Dans l'exemple de réalisation représenté, les moyens de chauffage consiste en des résistances électriques 22 disposées dans le fond de la cuve de bain-marie 2. Afin de parfaitement contrôler et piloter les cycles de pasteurisation, le dispositif de pasteurisation 1 de l'invention comporte des moyens réglage et de contrôle automatisés en temps réel des cycles de pasteurisations du lait maternel L dans les récipients 3. Ces moyens de réglage et contrôle automatisés comprennent avantageusement un automate de commande 4 comportant au moins une unité centrale UC informatique reliée une interface de contrôle 41. De préférence l'interface de contrôle 41 est de type interface graphique à écran tactile IHM. Cet interface de contrôle 41 permet à un opérateur de régler les paramètres du dispositif de pasteurisation 1, et notamment la température de chauffage du bain-marie dans la cuve 2. Une fois cette température de chauffage réglée par l'opérateur sur l'interface de contrôle 41, l'unité centrale UC, qui est reliée électriquement aux moyens de chauffage 22 du bain-marie et à la pompe de remplissage 6 actionne ladite pompe 6 pour procéder au remplissage de la cuve de bain-marie 2 puis actionne les moyens de chauffage 22 après que la cuve 2 a été remplie d'eau pour porter l'eau introduite dans la cuve 2 à la température réglée par l'opérateur sur l'interface IHM. L'automate 4 permet également de suivre et réguler la température du liquide de remplissage dans la cuve de bain-marie 2 et la température du lait maternel L dans les récipients grâce à des éléments de contrôle de température 18, 19 disposés respectivement dans la cuve de bain-marie 2 et dans un récipient témoin 3t, ces élément de contrôle de température 18, 19 étant par exemple constitués d'un thermocouple relié à l'unité centrale UC. Il est ainsi possible de suivre et contrôler en temps réel et de façon automatisée la température du liquide de remplissage de la cuve de bain-marie 2 et la température du lait maternel L dans les récipients 3. Il est par ailleurs possible grâce à l'automate de réaliser et programmer un pilotage automatique des cycles de pasteurisation, avec contrôles et validation en temps réel des températures et durées de cycles ainsi que la traçabilité des températures de bain-marie pour détecter toute dérive ou disfonctionnement des moyens de chauffage ou de réglage de l'unité centrale UC. L'automate 4 et son unité centrale UC permettent également d'assurer la régulation en temps réel des températures du bain-marie de la cuve 2 et du lait maternel L pendant toute la durée des cycles de pasteurisation. L'automate 4 permet enfin de piloter également les phases de remplissage et 15 de vidange de la cuve de bain-marie 2 en commandant les pompes de remplissage 6 et de vidange 8 du dispositif de pasteurisation 1. En d'autres termes, l'automate de pilotage 4 constitue le « cerveau » du dispositif de pasteurisation 1 de l'invention, permettant son fonctionnement fiable et reproductible dans le temps avec un contrôle et une régulation permanents en temps 20 réels des températures et durées de cycles de façon totalement automatisée et sécurisée. A pasteurizer 1 according to the present invention is shown in FIG. 1. This pasteurization device 1 comprises firstly a bain-marie tank 2, for example type 304L stainless steel, for example but not exclusively of parallelepiped shape. This water bath vessel 2 is preferably arranged in an isothermal enclosure 20 provided with an access hatch 21 inside the water bath tank 2. The water bath tank 2 has the function of receiving containers 3 such as bottles or glass cans containing breast milk L to be pasteurized to heat them to a temperature of 62.5 ° C. in a water bath in contact with a heat-transfer liquid at a temperature of at least 62.5 ° C, and preferably about 65 ° C, constituting a water bath in the tank 2. This heat transfer liquid is preferably water supplied by filling means comprising pipes 5 and 6 pump from a network of the hydraulic feed R to which the pasteurisation device 1 is connected to the water bath tank 2. Said bath of the water bath 2 is also connected to an evacuation network E of the heat transfer liquid of the water bath by the intermediate means of emptying comprising at least 7 th pipes t pump 8 drain. Alternatively, the drain pump 8 may also be replaced by a drain or drain valve, controlled manually or, preferably, by electronic control. In addition, the pasteurization device 1 also preferably comprises an in-line filtering device, not shown in the figures, of the filling water of the water bath tub 2 by the pipes 5 and pump 6. In this way, the filtering device 1 advantageously, this filtration device is for example a sterilizing cartridge which allows filtration of the particles to at least 0.2 to 0.4 microns in order to avoid any contamination of the filling water of the tank. The heating of the coolant introduced into the bath of water bath 2 can be done by any means known to those skilled in the art in the field of pasteurization by water bath. An electric heating will however be preferred (resistors, induction) for it allows a facilitated and precise thermal regulation of the temperature of the filling liquid and therefore cycles of pasteurization implemented. In the exemplary embodiment shown, the heating means consists of electrical resistances 22 arranged in the bottom of the water bath vessel 2. In order to perfectly control and control the pasteurization cycles, the pasteurization device 1 of the The invention comprises means for real-time automated adjustment and control of the pasteurization cycles of the breast milk L in the containers 3. These automated control and adjustment means advantageously comprise a control automaton 4 comprising at least one central processing unit CPU connected to an interface control 41. Preferably the control interface 41 is GUI type touch screen GUI. This control interface 41 allows an operator to adjust the parameters of the pasteurization device 1, and in particular the heating temperature of the water bath in the tank 2. Once this heating temperature set by the operator on the interface of 41, the central unit UC, which is electrically connected to the heating means 22 of the water bath and the filling pump 6 actuates said pump 6 to proceed with the filling of the water bath vessel 2 and then actuates the means of heating 22 after the tank 2 has been filled with water to bring the water introduced into the tank 2 at the temperature set by the operator on the HMI interface. The automaton 4 also makes it possible to monitor and regulate the temperature of the filling liquid in the water bath tub 2 and the temperature of the breast milk L in the containers by means of temperature control elements 18, 19 disposed in the tub respectively. 2 and in a control vessel 3t, these temperature control element 18, 19 being for example constituted by a thermocouple connected to the central unit UC. It is thus possible to monitor and control in real time and automatically the temperature of the filling liquid of the water bath tank 2 and the temperature of the breast milk L in the containers 3. It is also possible thanks to the PLC to realize and program an automatic piloting of pasteurization cycles, with controls and real-time validation of the temperatures and cycle times as well as the traceability of the water bath temperatures to detect any drift or malfunction of the means of heating or adjustment of the central unit UC. The automaton 4 and its central unit UC also make it possible to regulate in real time the temperatures of the water bath of the tank 2 and of the breast milk L during the entire duration of the pasteurization cycles. The automaton 4 finally makes it possible also to control the filling and emptying phases of the water bath vessel 2 by controlling the filling and emptying pumps 8 of the pasteurization device 1. In other words, the piloting automaton 4 constitutes the "brain" of the pasteurization device 1 of the invention, enabling its reliable and reproducible operation over time with permanent control and regulation in real time of the temperatures and cycle times in a completely automated way and secure.
Les cycles de pasteurisation mis en oeuvre par la dispositif de l'invention 1 consistent à porter la température du lait L dans les récipients 3 par bain-marie à 25 une température de pasteurisation du lait de 62,5°C, puis maintenir le lait L à cette température pendant une durée de 30 minutes pour réaliser correctement la pasteurisation. Par ailleurs, conformément à l'invention, le dispositif de pasteurisation 1 de l'invention permet également de terminer le cycle de pasteurisation du lait par un 30 refroidissement brutal et rapide à une température de 4°C en 30 à 50 minutes au plus. The pasteurization cycles carried out by the device of the invention 1 consist in raising the temperature of the milk L in the containers 3 by a water bath at a milk pasteurization temperature of 62.5 ° C., and then maintaining the milk L at this temperature for a period of 30 minutes to achieve proper pasteurization. Furthermore, according to the invention, the pasteurization device 1 of the invention also makes it possible to terminate the milk pasteurization cycle by rapid and rapid cooling at a temperature of 4 ° C. in a maximum of 30 to 50 minutes.
Pour permettre un tel refroidissement du lait en fin de cycle de pasteurisation le dispositif de pasteurisation 1 comporte également un réservoir d'eau de refroidissement 10 associé à des moyens de production de froid 10 tel qu'un groupe de froid ou un compresseur frigorifique par exemple, permettant de maintenir un volume d'eau au moins égal au volume de la cuve de bain-marie 2 à une température constante de 0,2 à 0,6°C. Le réservoir d'eau de refroidissement 9 présente un volume de préférence égal au moins au double du volume de la cuve de bain-marie 3 pour permettre un remplissage complet de la cuve 2 pendant les cycles de refroidissement de façon continue avec recirculation et refroidissement permanent de l'eau de refroidissement dans la cuve 2. Le réservoir 10 est connecté par une canalisation d'approvisionnement 91 au réseau de distribution d'eau R ainsi qu'à la cuve de bain-marie 2 par une canalisation de remplissage 11 associée à une pompe 13 et une canalisation de vidange 12, également associée à une pompe 14. Ces canalisations 11, 12 et pompes 13, 14 forment ainsi en combinaison avec le réservoir 9 et le groupe de froid 10 un circuit de refroidissement du dispositif de pasteurisation 1. Le groupe de froid 10 et les pompes 13, 14 du circuit de remplissage et vidange sont par ailleurs électroniquement connectées et pilotées par l'unité centrale UC de l'automate de commande 4 du dispositif de pasteurisation 1. Ainsi l'unité centrale UC peut également gérer de façon automatique le refroidissement du lait maternel dans les récipients 3 dès la fin des cycles de pasteurisation. Dans le mode de réalisation représenté à la Fig. 1, le dispositif de pasteurisation 1 de l'invention comporte également de façon avantageuse des moyens d'homogénéisation de la température au sein de la cuve de pasteurisation pendant les cycles de pasteurisation et de refroidissement. De façon préférée, comme représenté, ces moyens d'homogénéisation comprennent essentiellement des moyens d'agitation du liquide à l'intérieur de la cuve de bain-marie 2, que ce liquide soit un liquide de chauffage pendant les phases de pasteurisation ou un liquide de refroidissement pendant les phases de refroidissement. Ces moyens d'agitation peuvent par exemple prendre la forme d'au moins un organe de brassage tel qu'une hélice 15, qui peut être bi-, tri-, ou quadripâles par exemple montée solidairement sur un axe de rotation 16 s'étendant dans le fond de la cuve de bain-marie 2 et accouplé en son extrémité inférieure à un moteur électrique M piloté par l'unité centrale UC. Grâce à ces moyens d'homogénéisation, les températures du bain-marie et du lait pendant les cycles de pasteurisation et de refroidissement sont garantis à plus ou moins 0,5°C dans une bande de régulation maximale de plus ou moins 0,5°C pendant toute la durée desdits cycles. De plus, conformément à une autre caractéristique préférée du dispositif de pasteurisation de l'invention celui-ci comporte avantageusement des moyens de brassage du lait maternel L dans les récipients 3 pendant les cycles de pasteurisation et de refroidissement. Ces moyens de brassage du lait comporte dans l'exemple de réalisation présenté au moins un plateau oscillant 23 de support des récipients 3 contenant le lait maternel L, ce plateau oscillant étant avantageusement mu en rotation pour imprimer un mouvement de brassage du lait dans un plan horizontal contenant le plateau. Ce mouvement en rotation du plateau oscillant peut être initié et entretenu par tout moyen d'entrainement en rotation. Cependant, selon la forme de réalisation préférée représentée, le plateau oscillant 23 du dispositif de l'invention est lui entrainé en rotation par l'axe de rotation de l'hélice de brassage 15 et le moteur M accouplé à cet axe. Pour permettre un mouvement d'oscillation du plateau permettant le brassage du lait, ledit plateau est solidaire de l'axe de rotation 16 en une position décentrée du plateau. Ce décentrage peut être réalisé par divers moyens usuels. On peut notamment comme représenté sur la Fig. 1 par un arbre de rotation 17 désaxé solidaire du plateau oscillant 23 et de l'axe de rotation 16 par un bras de levier de désaxement. Le décentrage du plateau oscillant par rapport à l'axe de rotation peut également être réalisé par l'intermédiaire d'une came fixée en extrémité supérieure de l'axe de rotation 16, ladite came supportant le plateau oscillant 23. Ainsi, lors de la rotation de l'axe de rotation 16 pour faire tourner l'hélice 15 d'homogénéisation de la température dans la cuve de bain-marie, le même axe de rotation entraine également le plateau oscillant 23 en rotation désaxée par rapport à l'axe de rotation 16, ce qui imprime au lait maternel à l'intérieur des récipients 3 un mouvement de brassage permettant d'éviter stagnation et sédimentation des composants du lait pendant les cycles de pasteurisation et de refroidissement, ce qui assure un traitement uniforme et homogène de tout le lait maternel dans tous les récipients. Le dispositif de pasteurisation 1 de la présente invention procure la possibilité de réaliser de façon entièrement automatisée la pasteurisation par bain-marie de lait maternel L conditionné dans des récipients 3 en portant le lait à une température de pasteurisation de 62,5°C pendant une durée de 30 minutes puis un refroidissement rapide à une température de conservation de 4°C en moins de 50 minutes. La mise en oeuvre du dispositif 1 s'effectue de la façon suivante. Le dispositif de pasteurisation 1 doit dans un premier temps être raccordé au secteur électrique, de préférence par un branchement triphasé, afin d'alimenter en énergie tous les instruments électriques du dispositif, et notamment l'automate de commande 4 et son unité centrale UC ainsi que le moteur M d'entraînement de l'hélice 15 d'homogénéisation de températures et du plateau oscillant 23 de supports des récipients 3 ainsi que les moyens de chauffage et le groupe de froid 10. Le dispositif de pasteurisation 1 doit également être raccordé à un réseau de distribution hydraulique R ainsi qu'un réseau d'évacuation E pour permettre le remplissage et la vidange de la cuve de bain-marie 2 et du réservoir 9 pour la pasteurisation et le refroidissement du lait maternel L. Une fois ces branchements réalisés, il est possible de réaliser une pasteurisation de lait maternel L suivi de son refroidissement rapide. To enable such cooling of the milk at the end of the pasteurization cycle, the pasteurization device 1 also comprises a cooling water tank 10 associated with cold production means 10 such as a refrigeration unit or a refrigerating compressor, for example , to maintain a volume of water at least equal to the volume of the water bath tank 2 at a constant temperature of 0.2 to 0.6 ° C. The cooling water tank 9 has a volume preferably equal to at least twice the volume of the water bath tank 3 to allow complete filling of the tank 2 during the cooling cycles in a continuous manner with recirculation and permanent cooling cooling water in the tank 2. The tank 10 is connected by a supply pipe 91 to the water distribution network R and the water bath tank 2 by a filling pipe 11 associated with a pump 13 and a drain pipe 12, also associated with a pump 14. These pipes 11, 12 and pumps 13, 14 thus form in combination with the reservoir 9 and the cooling unit 10 a cooling circuit of the pasteurization device 1 The cooling unit 10 and the pumps 13, 14 of the filling and emptying circuit are, moreover, electronically connected and controlled by the central unit UC of the control automaton 4. Thus, the central unit UC can also automatically manage the cooling of the breast milk in the containers 3 at the end of the pasteurization cycles. In the embodiment shown in FIG. 1, the pasteurizer 1 of the invention also advantageously comprises means for homogenizing the temperature in the pasteurization tank during the pasteurization and cooling cycles. Preferably, as shown, these homogenizing means essentially comprise means for agitating the liquid inside the bath of a water bath 2, whether this liquid is a heating liquid during the pasteurisation phases or a liquid cooling during the cooling phases. These stirring means may for example take the form of at least one stirring member such as a propeller 15, which may be bi-, tri-, or quadripal, for example integrally mounted on an axis of rotation 16 extending in the bottom of the water bath tank 2 and coupled at its lower end to an electric motor M controlled by the central unit UC. Thanks to these means of homogenization, the temperatures of the waterbath and the milk during the cycles of pasteurization and cooling are guaranteed to plus or minus 0.5 ° C in a maximum regulation band of plus or minus 0.5 ° C for the duration of said cycles. In addition, according to another preferred feature of the pasteurization device of the invention it advantageously comprises means for mixing the breast milk L in the containers 3 during the pasteurization and cooling cycles. These milk stirring means comprise in the embodiment shown at least one support plate 23 supporting containers 3 containing breast milk L, this oscillating plate is advantageously rotated to print a stirring movement of the milk in a plane horizontal containing the tray. This rotational movement of the swash plate can be initiated and maintained by any rotating drive means. However, according to the preferred embodiment shown, the swash plate 23 of the device of the invention is rotated by the axis of rotation of the stirring propeller 15 and the motor M coupled to this axis. To allow an oscillating movement of the plate for mixing the milk, said plate is secured to the axis of rotation 16 in an off-center position of the plate. This decentering can be achieved by various conventional means. In particular, as shown in FIG. 1 by a rotational shaft 17 offset integral with the swash plate 23 and the axis of rotation 16 by a shift lever arm. The decentering of the swash plate relative to the axis of rotation can also be achieved by means of a cam fixed at the upper end of the axis of rotation 16, said cam supporting the swash plate 23. Thus, during the rotation of the axis of rotation 16 to rotate the homogenizing propeller 15 of the temperature in the bath of the water bath, the same axis of rotation also causes the swash plate 23 in rotation off-axis with respect to the axis of rotation. rotation 16, which imparts to the breast milk within the containers 3 a stirring movement to prevent stagnation and sedimentation of the milk components during the pasteurization and cooling cycles, which ensures a uniform and homogeneous treatment of all breast milk in all containers. The pasteurization device 1 of the present invention provides the possibility of performing fully automatic pasteurization by water bath of breast milk L packaged in containers 3 by carrying the milk at a pasteurization temperature of 62.5 ° C for a period of one hour. duration of 30 minutes then rapid cooling to a storage temperature of 4 ° C in less than 50 minutes. The implementation of the device 1 is carried out as follows. The pasteurization device 1 must firstly be connected to the electrical mains, preferably via a three-phase connection, in order to supply power to all the electrical instruments of the device, and in particular the control automaton 4 and its central unit UC as well as that the drive motor M of the temperature homogenizing propeller 15 and the swashplate 23 of the supports of the containers 3 as well as the heating means and the cooling unit 10. The pasteurizing device 1 must also be connected to a hydraulic distribution network R and an evacuation network E to allow the filling and emptying of the water bath tank 2 and the tank 9 for pasteurization and cooling of breast milk L. Once these connections made it is possible to carry out a pasteurization of breast milk L followed by its rapid cooling.
Dans un premier temps, on initie le dispositif de pasteurisation 1 par l'intermédiaire de son interface de réglage IHM puis on lance depuis l'interface IHM un cycle de pasteurisation par une commande idoine (bouton «démarrage » par exemple). L'unité centrale UC gère intégralement le pilotage du cycle. Elle commande dans un premier temps la fermeture des pompes 8, 13 et 14 et l'ouverture de la pompe 6 du circuit de remplissage de la cuve de bain-marie 2 afin de remplir celle-ci d'eau pour réaliser un bain-marie des récipients 3 contenant le lait maternel L à pasteuriser. Des capteurs de niveau disposés à l'intérieur de la cuve de bain-marie 2 mais non représentés sur la Fig. 1 détectent lorsque le niveau d'eau est suffisant dans la cuve 2 pour procéder à la pasteurisation, ce niveau d'eau dépendant nécessairement du volume des récipients 3 contenant du lait L à pasteuriser. Lorsque le niveau d'eau suffisant est atteint l'unité centrale UC ferme la pompe de remplissage 6 et alimente les résistances de chauffage 22 pour porter l'eau dans la cuve de bain-marie à une température de chauffage préréglée, par exemple de 65°C. Cette température de chauffage est suivie en temps réel grâce à la sonde de température 18 disposée dans la cuve. In a first step, the pasteurization device 1 is initiated via its HMI control interface and then a pasteurization cycle is started from the HMI interface by an appropriate command ("start" button for example). The central unit UC fully manages the cycle control. It initially controls the closing of the pumps 8, 13 and 14 and the opening of the pump 6 of the filling circuit of the water bath vessel 2 in order to fill it with water to make a water-bath containers 3 containing breast milk L to be pasteurized. Level sensors disposed within the bath tub 2 but not shown in FIG. 1 detect when the water level is sufficient in the tank 2 to proceed with pasteurization, this water level necessarily depending on the volume of containers 3 containing milk to be pasteurized. When the sufficient water level is reached the central unit UC closes the filling pump 6 and feeds the heating resistors 22 to bring the water in the water bath tank to a pre-set heating temperature, e.g. ° C. This heating temperature is monitored in real time thanks to the temperature probe 18 disposed in the tank.
Dès le début du chauffage, le moteur M est également actionné pour mettre en fonction l'hélice de brassage 15 et le plateau oscillant 23 afin d'agiter et homogénéiser la température de chauffage dans la cuve de bain-marie 2. Une fois la température de chauffage atteinte celle-ci est régulée par l'intermédiaire de l'unité centrale et de la sonde 18 afin de conserver sensiblement constante cette température. Les récipients 3 contenant le lait maternel L sont alors introduits dans la cuve de bain-marie 2 vide par la trappe 21 de l'enceinte isotherme 20 et positionnés sur le plateau oscillant 23. Les récipients 3 peuvent être posés directement sur le plateau 23 ou bien être mis en place dans un casier, lui-même positionné ensuite sur le plateau oscillant 23. La sonde de température 19 est ensuite mise en place dans un récipient témoin 3t puis la trappe 21 est refermée. La température du lait maternel dans les biberons est mesurée et évaluée en temps réel par la sonde de température 19 dans le récipient témoin 3t, pendant que la température de l'eau dans la cuve est mesurée en temps réel par la sonde 18. L'unité centrale peut ainsi établir des courbes de cycles comme représenté sur la fig. 2. La montée en température du lait L est ainsi très rapide (de l'ordre de 10 à 12 min) jusqu'à ce que la température de pasteurisation de 62,5°C du lait L soit atteinte dans le récipient témoin 3t. Lorsqu'ensuite la température de pasteurisation du lait maternel L est atteinte celle-ci est maintenue constante par régulation automatique de la température de chauffage de l'eau du bain-marie pendant une durée de 30 minutes consécutives pour obtenir la pasteurisation complète du lait maternel L dans tous les récipients 3 placés dans la cuve de bain-marie 2. La durée de maintien de la température de pasteurisation est contrôlée également par l'unité centrale UC. Dès la fin des 30 minutes de pasteurisation l'unité centrale stoppe le chauffage est actionne la pompe 8 de vidange de la cuve de bain-marie 2 pour évacuer le bain- marie. Une fois la cuve 2 vide la pompe 8 est fermée et la pompe 13 est ouverte pour remplir la cuve de bain-marie 2 avec un bain de refroidissement provenant du réservoir d'eau réfrigérée 9 pour procéder au refroidissement du lait maternel L. Le cas échéant, l'eau réfrigérée peut être introduite dans la cuve simultanément à la vidange du bain-marie. L'eau réfrigérée introduite dans la cuve 2 est à une température de 0,2 à 0,6°C afin de faire chuter la température du lait de la température de pasteurisation de 62,5°C à une température de 4°C le plus rapidement possible. Comme cela ressort de la fig. 2, le refroidissement du lait L est très rapide, de l'ordre de 10 min environ, de 62, 5°C à 18°C, et beaucoup plus long pour refroidir jusqu'à 4°C, température atteinte au bout de 45 min environ. From the beginning of the heating, the motor M is also actuated to activate the stirring propeller 15 and the swash plate 23 in order to stir and homogenize the heating temperature in the water bath tank 2. Once the temperature has been reached This is controlled by means of the central unit and the probe 18 in order to keep this temperature substantially constant. The containers 3 containing the breast milk L are then introduced into the empty water bath tank 2 through the hatch 21 of the isothermal enclosure 20 and positioned on the swashplate 23. The containers 3 can be placed directly on the tray 23 or well be put in place in a rack, itself then positioned on the swash plate 23. The temperature probe 19 is then placed in a control container 3t and then the hatch 21 is closed. The temperature of the breast milk in the bottles is measured and evaluated in real time by the temperature probe 19 in the control container 3t, while the temperature of the water in the tank is measured in real time by the probe 18. The CPU can thus establish cycle curves as shown in FIG. 2. The rise in temperature of the milk L is thus very fast (of the order of 10 to 12 min) until the pasteurization temperature of 62.5 ° C of the milk L is reached in the control container 3t. When the pasteurization temperature of breast milk L is reached, it is kept constant by automatically regulating the heating temperature of the water of the water bath for a period of 30 consecutive minutes in order to obtain the complete pasteurization of the mother's milk. L in all the containers 3 placed in the water bath tank 2. The duration of maintaining the pasteurization temperature is also controlled by the central unit UC. At the end of the 30 minutes of pasteurization the central unit stops the heating is actuates the pump 8 for draining the water bath tank 2 to evacuate the water bath. Once the tank 2 empty the pump 8 is closed and the pump 13 is opened to fill the water bath tank 2 with a cooling bath from the refrigerated water tank 9 to proceed with the cooling of the mother milk L. The case If necessary, the chilled water can be introduced into the tank simultaneously with the emptying of the water bath. The refrigerated water introduced into the tank 2 is at a temperature of 0.2 to 0.6 ° C in order to reduce the milk temperature from the pasteurization temperature of 62.5 ° C to a temperature of 4 ° C on as quickly as possible. As is apparent from FIG. 2, the cooling of the milk L is very fast, of the order of about 10 minutes, from 62.5 ° C. to 18 ° C., and much longer to cool down to 4 ° C., the temperature reached after 45 minutes. about min.
Lorsque la cuve 2 a été remplie du bain de refroidissement les pompes 13 et 14 entretiennent une circulation permanente de l'eau réfrigérée du réservoir 9 vers la cuve 2 et vice-versa. Le refroidissement est également accéléré, comme le chauffage pendant le cycle de pasteurisation préalable, par l'effet de convection procuré par le mouvement de l'hélice de brassage 15 et le mouvement de brassage du lait induit par les oscillations du plateau oscillant 23. On force ainsi le refroidissement le plus rapide possible du lait maternel L dans les récipients 3 pour que celui-ci atteigne une température de conservation de 4°C le plus rapidement possible. Dès que le lait L a atteint sa température de conservation à 4°C, l'unité centrale UC stoppe le dispositif 1 de pasteurisation sans vidange de la cuve 2 afin de conserver le lait à la température de 4°C jusqu'à ce qu'un opérateur viennent retirer les récipients 3 de l'enceinte 20. La cuve de bain-marie 2 est seulement ensuite vidangée par commande manuelle ou automatique à l'extinction du dispositif 1 ou lors du lancement d'un nouveau cycle de pasteurisation par ouverture de la pompe 8. Le réservoir 9 d'eau réfrigérée est à nouveau rempli par la pompe 6 en prévision d'un autre cycle de refroidissement. When the tank 2 has been filled with the cooling bath, the pumps 13 and 14 maintain a permanent circulation of the refrigerated water from the tank 9 to the tank 2 and vice versa. Cooling is also accelerated, such as heating during the pre-pasteurization cycle, by the convection effect provided by the movement of the stirring propeller 15 and the stirring movement of the milk induced by oscillations of the swash plate. thus forcing the fastest possible cooling of the breast milk L in the containers 3 so that it reaches a storage temperature of 4 ° C as quickly as possible. As soon as the milk L has reached its storage temperature at 4 ° C., the central processing unit UC stops the pasteurization device 1 without emptying the tank 2 in order to keep the milk at a temperature of 4 ° C. until an operator comes to withdraw the containers 3 from the chamber 20. The water bath tank 2 is then only drained by manual or automatic control when the device 1 goes out or when launching a new pasteurization cycle by opening of the pump 8. The tank 9 of chilled water is filled again by the pump 6 in anticipation of another cooling cycle.
La présente invention propose donc un dispositif de pasteurisation 1 de lait maternel L permettant de garantir une pasteurisation efficace du lait et la conservation de toutes ses propriétés d'intérêts par un refroidissement rapide. The present invention therefore proposes a device for pasteurization 1 of breast milk L to ensure efficient pasteurization of milk and the conservation of all its properties of interest by rapid cooling.
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|---|---|
| FR2972902B1 (en) | 2013-04-12 |
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