KR101446963B1

KR101446963B1 - 산성 용액에서의 농산물 살균 방법 및 시스템

Info

Publication number: KR101446963B1
Application number: KR1020127025266A
Authority: KR
Inventors: 데이비드 케이. 루이스; 카이 라이 그레이스 호; 디에고 에이. 루주리아가; 팀 필리포우스키
Original assignee: 프레쉬 익스프레스 인코포레이티드
Priority date: 2010-02-26
Filing date: 2011-02-28
Publication date: 2014-10-30
Also published as: CA2791296A1; EP2538806A1; JP2013520963A; WO2011106789A1; CN102858193A; US20110247655A1; KR20120137388A

Abstract

물과, 제1 및 제2 처리 산을 포함하는 처리 용액으로 농산물을 처리하는 방법들 및 시스템들이 개시된다. 개시된 방법들 및 시스템들은 농산물의 병원균을 살균하는데 및/또는 농산물의 품질을 유지관리하는데 사용될 때, 특히 유용할 수 있다. 개시된 처리 방법은 물의 양을 측정하는 단계(114∼158); 제1 처리 산의 양을 측정하는 단계(164∼178); 제2 처리 산의 양을 측정하는 단계(206∼220); 처리 용액 농축물을 형성하기 위해 상기 물, 상기 제1 처리 산, 및 상기 제2 처리 산을 혼합하는 단계(222∼228); 처리 용액을 형성하기 위해 다량의 상기 처리 용액 농축물을 희석하는 단계; 및 농산물의 겉 표면을 다량의 상기 처리 용액에 접촉시키는 단계를 포함한다.

Description

산성 용액에서의 농산물 살균 방법 및 시스템{SYSTEMS AND METHODS FOR SANITIZING PRODUCE IN AN ACIDIC BATH}

이 출원은 발명의 명칭 "Systems and Methods for Sanitizing Produce in an Acidic Bath"로서 2010. 2. 26.자로 가출원된 미국 가출원번호 61/308,870(대리인 일련 번호: 18189K-019900US)에 대한 우선권을 청구한 것으로, 이에 해당 출원의 모든 개시된 내용은 이 출원에 참조로서 포함된다. 본 출원은 발명의 명칭이 "Peracid and 2-Hydroxy Organic Acid Compositions and Methods For Treating Produce"로서, 2009. 6. 24.자로 출원된 미국 특허공개번호 2009/0324789(대리인 일련 번호: 18189K-015310US)와; 발명의 명칭이 "Peracid and 2-Hydroxy Organic Acid Compositions and Methods For Treating Items"로서, 2010. 12. 20.자로 출원된 PCT/US2010/61354(대리인 일련번호: 18189K-019410PC); 발명의 명칭이 "Peracid and 2-Hydroxy Organic Acid Compositions and Methods For Sanitation and Disease Prevention"로서, 2010. 12. 20.자로 출원된 PCT/US2010/61361(대리인 일련번호: 18189K-019510PC); 및 발명의 명칭이 "Peracid and 2-Hydroxy Organic Acid Compositions and Methods For Treating Items in the Food Industry and Agriculture"로서, 2010. 12. 20.자로 출원된 PCT/US2010/61366(대리인 일련번호: 18189K-019610PC)와 관련된 것으로, 해당 출원에 개시된 내용 전부는 이 출원에 참조로서 포함된다.

본 발명은 전반적으로 물품의 살균(sanitation)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 산 용액을 식품(food item)에 적용(application)하는 것을 통해, 농산물과 같은, 식품을 살균하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.

식품 매개 병원균(Food-borne pathogens)은 심각한 질병을 일으킬 수 있으며, 몇몇 사례에서는 사망에 이르기도 하였다. 미국은 세계에서 가장 안전한 식품 공급체계 가운데 하나를 가지고 있음에도 불구하고, 아직까지도 매년 수백만 건의 식품 매개 질병(food-borne illnesses)이 발생하고 있다. 일반 식품 매개 병원균은 바실러스 세레우스(bacillus cereus), 캠필로박터 제주니(campylobacter jejuni), 클로스트리디움 보툴리눔(clostridium botulinum), 가스괴저균(clostridium perfringens), 작은 와포자충(cryptosporidium parvum), 대장균(Escherichia coli) 0157:H7, 람블편모충(giardia lamblia), 헤퍼타이티스(hepatitis) A, 리스테리아균(listeria monocytogenes), 노로바이러스(norovirus), 살모넬라균(salmonellosis), 포도상구균(staphylococcus), 이질균(shigella), 톡소포자충(toxoplasma gondii), 비브리오(vibrio) 및 여시니아(yersiniosis)를 포함한다. 이 일반 식품 매개 병원균의 목록과 관련된 불쾌한 증상들은 복부 경련(abdominal cramps), 메스꺼움(nausea), 구토(vomiting), 설사(diarrhea), 두통(headache), 피로감(fatigue), 입안 건조(drymouth), 겹쳐 보임(doublevision), 근육 마비(muscle paralysis), 호흡 부전(respiratory failure), 탈수증(dehydration), 식욕 부진(loss of appetite), 출혈성 대장염(hemorrhagic colitis), 용혈성 요독증후군(hemolytic uremic syndrome), 열(fever), 무기력감(malaise), 복부 불쾌감(abdominal discomfort), 뇌수막염(meningitis), 패혈증(sepsticemia), 유산(miscarriage), 복통(abdominal pain), 오한(chills), 탈진(prostration), 출혈(bleeding), 림프절 종대(swollen lymph glands), 근육통 및 장염(entercolitis)을 포함한다.

과일이나 채소와 같은 농산물의 표면으로부터 병원균을 제거하거나 줄이는 현존하는 방법은 질병을 일으키거나 및/또는 농산물을 상하게 하는 잠재력을 가진 병원균을 충분하게 제어하지 못할 수 있다. 따라서 농산물의 병원균을 살균하기 위한 새롭고 개선된 방법 및 시스템에 대한 요구가 있다.

이어서, 발명의 근본적인 이해를 제공하기 위하여, 본 발명의 몇 가지 실시예에 대해 간략화한 요약을 제시한다. 이 요약은 본 발명의 광범위한 개관은 아니다. 이것은 본 발명의 핵심적인/중대한 구성요소를 확인하거나 본 발명의 범위에 대한 윤곽을 잡기 위해 의도된 것도 아니다. 이것의 유일한 목적은 이후에 제시될 보다 상세한 설명에 앞선 서문으로서 간략화한 형식으로 본 발명의 몇 가지 실시예를 개시하는 것이다.

농산물(예컨대, 과일과 채소 같은)을 살균하고 및/또는 농산물의 품질을 유지관리하는 시스템 및 방법을 개시한다. 이 개시된 시스템 및 방법은 특히 발명의 명칭이 "Peracid and 2-Hydroxy Organic Acid Compositions and Methods For Treating Produce"인 미국 특허 공고번호 2009/0324789, 발명의 명칭이 "Peracid and 2-Hydroxy Organic Acid Compositions and Methods For Treating Items"인 PCT/US2010/61354, 발명의 명칭이 "Peracid and 2-Hydroxy Organic Acid Compositions and Methods For Sanitation and Disease Prevention"인 PCT/US2010/61361, 및 발명의 명칭이 "Peracid and 2-Hydroxy Organic Acid Compositions and Methods For Treating Items in the Food Industry and Agriculture"인 PCT/2010/61366, 상기한 참조에 의해 통합되는 모든 것에 개시되는 처리 용액과 결합하여 사용되는 경우 특히 유용할 수 있다.

많은 실시예에서, 처리 용액 농축물(treatment-solution concentrate)이 조제(prepare)되고, 농산물의 살균에 사용하기 위한 하나 이상의 농산물 처리 라인에 공급된다. 처리 용액 농축물은 결과 처리 용액(resulting treatment solution)이 농산물을 살균하는데 사용되기 전에 적정한 레벨로 희석(dilutes)된다. 공급들(provision)은 시스템으로부터 처리 용액 농축물 및/또는 결과 처리 용액을 제거하고, 사용후 버려지는 오수를 오수 처리 시설로 방출하기 전에, 처리 용액 농축물 및/또는 결과 처리 용액의 PH를 대부분의 지자체 오수 처리 시설이 허용하는 수준(예컨대, 최소 pH 5.0)으로 올리는 것을 위해 개시된다.

개시된 시스템 및 방법은 농산물의 살균 및/또는 농산물의 품질관리에 있어서, 효율적이고 정밀하게 제어되며, 경제적이고 유지보수가 용이한 방식을 제공한다. 처리 용액 농축물에 대해 개시된 배치 조제물(batch preparation)은 많은 양의 정밀하게 제어된 처리 용액 농축물을 조제하는 빠른 방법을 제공한다. 조제된 배치(batch)들은 처리 용액 농축물의 사용 비율에 맞게 용량과 시간이 조절될 수 있다. 조제된 처리 용액 농축물의 저장 탱크는 처리 용액 농축물이 하나 이상의 농산물 처리 라인으로 공급될 수 있는, 처리 용액 농축물의 조제된 배치(batch)들에 대한 저장 용기(storage receptacle)를 제공하는데 사용될 수 있다. 많은 실시예에서, 혼합 탱크와 결합된 로드 셀(load cell)들이 처리 용액 농축물의 배치에 대한 빠른 조립(assembly)을 제공함으로써, 특정 배치에서, 처리 용액 농축물의 구성 성분(예컨대, 물, 젖산(LA: lactic acid), 과아세트산(PAA: peracetic acid))의 양을 모니터링하고 조절하는 수단을 제공한다. 많은 실시예에서, 특정 배치(batch)로부터 처리 용액 농축물의 샘플 분석은 얼만큼의 추가적인 물, 젖산, 및/또는 과아세트산을 배치(batch)내의 성분요소 농도 조절을 위해 첨가해야 할지 결정하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들면, 배치(batch)로부터의 샘플에 대한 실험실 테스트(lab testing) 및/또는 전자 모니터링은 그것을 통해 추가적으로 얼만큼의 물, 젖산 및/또는 과아세트산을 원하는 농축 레벨을 얻기 위해 배치(batch)에 첨가하여야 하는지의 결정을 승인함으로써, 배치(batch)내에 있는 현재의 젖산 및/또는 과아세트산의 농도를 정하는데 사용될 수 있다. 개시된 세정(purging) 및 오수 처리는 결과 오수를 처리하는 경제적인 방식뿐만 아니라 시스템으로부터 미사용된 처리 용액 농축물 및/또는 처리 용액을 제거하는 능력을 제공한다.

따라서 첫 번째 양태에서는, 농산물의 처리를 위한 방법이 개시된다. 처리 방법은 물의 양을 측정하는 단계; 제1 처리 산(treatment acid)의 양을 측정하는 단계; 제2 처리 산의 양을 측정하는 단계; 처리 용액 농축물을 형성하기 위해 상기 측정된 양의 물, 제1 처리 산, 및 제2 처리 산을 혼합하는 단계; 처리 용액을 형성하기 위해 다량의 처리 용액 농축물을 희석하는 단계; 및 농산물의 겉 표면을 다량의 상기 처리 용액과 접촉시키는 단계를 포함한다.

상기 측정된 양의 물, 제1 처리 산, 및 제2 처리 산을 혼합하는 단계는 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 상기 혼합 단계는 예를 들면, 혼합 탱크를 통해 수행될 수 있다. 상기 측정된 양의 물, 제1 처리 산, 및 제2 처리 산 각각은 예를 들면, 측정된 양이 첨가되기 전에 적어도 하나의 측정된 양이 혼합 탱크로 첨가되는 중이거나 첨가된 이후 상기 혼합 탱크와 이 혼합 탱크의 내용물의 중량을 측정함으로써 결정될 수 있다.

혼합이 수행될 때, 결과 처리 용액 농축물은, 농산물의 처리에 사용되는 처리 용액을 형성하기 위해 희석되게 되는 처리 라인으로 분배되기 전에 저장 탱크에 이송될 수 있다. 예를 들면, 상기 저장 탱크로부터의 처리 용액 농축물을 상기 저장 탱크로 순환되어 돌아오는 미분배된 처리 용액 농축물과 함께, 처리 라인과 제어된 유체 전달(controlled fluid communication)을 행하는 적어도 하나의 분배 배출구(distribution outlet)로 순환시키기 위하여 재순환 루프(recirculating loop)가 사용될 수 있다.

처리 용액 농축물의 샘플은 샘플 내의 상기 제1 처리 산 및/또는 제2 처리 산의 농도를 측정하기 위해 분석될 수 있다. 이 샘플은 예를 들면, 제1 처리 산이 젖산(LA)이고 및/또는 제2 처리 산이 과아세트산(PAA)인 경우, 실험실에서 물리적으로 추출되고 분석될 수 있다. 이 샘플은 예를 들면, 상기 제2 처리 산이 과아세트산인 경우, 상업적으로 이용하기에 적합한 측정기(measurement device)에 의해 분석될 수 있다.

처리 용액 내의 제1 및 제2 처리 산의 농도는 적정한 범위 내에서 제어될 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 처리 산이 젖산이고 제2 처리 산이 과아세트산인 경우, 상기 처리 용액 내의 젖산 농도는 가능한 850ppm(parts per million) 내지 10,000ppm 사이에서 제어되고, 처리 용액 내의 과아세트산 농도는 가능한 10ppm 내지 80ppm사이가 되도록 제어된다. 보다 바람직하게는 상기 처리 용액 내의 젖산 농도는 1300ppm 내지 5600ppm 사이의 값을 갖도록 제어되고, 상기 처리 용액 내의 과아세트산 농도는 65ppm 내지 75ppm 사이의 값을 갖도록 제어된다.

처리 용액 농축물은 처리 용액 내의 처리 산의 농도가 적정하게 유지되도록 하는 적절한 속도로서 처리 장치로 이송될 수 있다. 예를 들면, 처리 용액 농축물이 장치로 이송되는 속도는 처리 장치를 통해 처리되는 농산물의 유형에 기초하여 처리 장치를 통해 처리되는 농산물의 상태에 따른 속도 및 농산물의 처리과정 동안 소비되는 헹굼물(rinse water)의 비율에 따라 설정될 수 있다. 처리 용액 농축물이 장치로 전송되는 속도는 또한 처리 용액 내의 측정된 처리 산 농도에 반응(예컨대, 제1 처리 산이 LA를 포함하고, 제2 처리 산이 PAA를 포함한 경우, 처리 용액 내의 측정된 PAA 및/또는 LA의 농도에 반응)하여 조절될 수 있다.

처리 장치 내의 처리 용액은 중화되어 예를 들면 오수 처리 시설로 방출될 수 있다. 예컨대, 처리 라인에서 중화 이전의 처리 용액 보다 높은 pH를 갖는 중화된 처리 용액을 형성하기 위해, 중화제가 다량의 처리 용액에 첨가될 수 있다. 또한 중화된 처리 용액이 상기 처리 라인으로부터 방출될 수 있다.

다량의 처리 용액 농축물(예컨대, 미사용된 양)은 중화되어 예를 들면, 오수 처리 시설로 방출될 수 있다. 예를 들면, 다량의 처리 용액 농축물은 세정 탱크(purge tank)로 이송될 수 있다. 중화 이전의 다량의 처리 용액 농축물 보다 높은 pH를 갖는 중화된 처리 용액 농축물을 형성하기 위해, 중화제(예컨대, 가성 소다(NaOH))가 세정 탱크에 첨가될 수 있다. 또한, 중화된 처리 용액 농축물이 세정 탱크로부터 방출될 수 있다.

다른 양태에서, 농산물을 처리하는 시스템이 개시된다. 이 처리 시스템은 혼합 서브시스템(subsystem)과, 이 혼합 서브시스템과 제어된 유체 전달을 행하는 처리 서브시스템을 포함함과 더불어, 처리 용액을 형성하기 위해 상기 혼합 서브시스템으로부터 유입된 다량의 처리 용액 농축물을 희석하고, 농산물의 겉 표면을 다량의 처리 용액에 접촉시키도록 구성된다. 상기 혼합 서브시스템은 측정된 양의 물과, 측정된 양의 제1 처리 산, 및 측정된 양의 제2 처리 산을 혼합함으로써 처리 용액 농축물을 조제한다.

혼합 서브시스템은 혼합 탱크와, 물 유입기(water inlet device)(예컨대, 제어 밸브(controllable valve), 측정 펌프(metering pump)를 통해 상기 혼합 탱크와 유체 전달하며 측정된 양의 물을 상기 혼합 탱크로 이송하는 수원(water source), 제1 처리 산을 저장하고 제1 펌프를 통해 상기 혼합 탱크와 유체 전달(fluid communication)하며 측정된 양의 제1 처리 산을 제1 용기로부터 혼합 탱크로 이송하는 제1 용기(first container), 및 제2 처리 산을 저장하고 제2 펌프를 통해 상기 혼합 탱크와 유체 전달하며 측정된 양의 제2 처리 산을 제1 용기로부터 혼합 탱크로 이송하는 제2 용기를 포함할 수 있다. 상기 혼합 탱크는 처리 용액 농축물을 형성하기 위해 측정된 양의 물, 제1 처리 산, 및 제2 처리 산을 혼합한다.

상기 혼합 서브시스템은 측정된 양의 물, 측정된 양의 제1 처리 산, 및 측정된 양의 제2 처리 산을 판정하기 위한 적어도 하나의 중량 측정기를 사용할 수 있다. 각각의 측정된 양은 혼합 탱크와, 측정된 양이 첨가되기 이전의 상기 혼합 탱크의 내용물과, 적어도 혼합 탱크에 상기 측정된 양이 첨가되는 동안 또는 첨가된 후 중 적어도 한 경우의 중량을 측량함으로써 정해질 수 있다.

시스템은 처리 용액 농축물을 위한 저장 탱크를 포함할 수 있다. 이 저장 탱크는 다량의 처리 용액 농축물을 상기 혼합 탱크로부터 유입받기 위해 상기 혼합 탱크와 제어된 유체 전달을 행하는 상태에 있을 수 있다.

시스템은 저장 탱크로부터 유입받는 다량의 처리 용액 농축물이 상기 저장 탱크로 되돌아가도록 순환되는 재순환 루프를 포함할 수 있다. 처리 서브시스템은 상기 재순환 루프 내의 배출구(outlet)를 통해 희석된 다량의 처리 용액 농축물을 유입받을 수 있다.

시스템은 처리 용액 농축물 및/또는 오수 처리 시설로 배출되기 이전의 처리 용액을 중화하는 중화 서브시스템을 포함할 수 있다. 예를 들면, 중화 서브시스템은 중화된 용액를 형성하기 위해 중화제를 처리 용액 및/또는 처리 용액 농축물에 첨가하도록 구성될 수 있다. 중화 서브시스템은 예를 들면, 다량의 처리 용액 및/또는 처리 용액 농축물을 유입받고, 첨가된 중화제를 유입받는 세정 탱크를 포함할 수 있다. 중화된 용액은 이후 중화 서브시스템으로부터 방출될 수 있다.

처리 용액 내의 제1 및 제2 처리 산의 농도는 적절한 범위 내에서 제어될 수 있다. 예를 들면, 제1 처리 산이 젖산이고 제2 처리 산이 과아세트산인 경우, 상기 처리 용액 내의 젖산의 농도는 가능한 850ppm과 10,000ppm 사이가 되도록 제어되고, 처리 용액 내의 과아세트산의 농도는 가능한 10ppm과 80ppm 사이가 되도록 제어된다. 보다 바람직하게는, 처리 용액 내의 젖산의 농도는 1300ppm과 5600ppm 사이, 그리고 처리 용액 내의 과아세트산의 농도는 65ppm과 75ppm사이가 되도록 제어된다.

처리 용액 농축물은 처리 용액 내의 처리 산 농도를 적정하게 유지하기 위한 적절한 속도로서 처리 서브시스템으로 이송될 수 있다. 예를 들면, 처리 용액 농축물이 처리 서브시스템으로 이송되는 속도는 처리 서브시스템을 통해 처리되는 농산물의 유형과 처리 서브시스템을 통해 처리되는 농산물의 상태에 따른 속도 및 농산물의 처리과정 동안 소비되는 헹굼물의 속도에 따라 설정될 수 있다. 처리 용액 농축물이 처리 서브시스템으로 이송되는 속도는 또한 처리 용액 내의 측정된 처리 산 농도에 반응(예컨대, 제1 처리 산은 젖산을 포함하고, 제2 처리 산은 과아세트산을 포함한 경우, 처리 용액 내의 측정된 PAA 및/또는 LA의 농도에 반응)하여 조절될 수 있다.

다른 양태에서는, 농산물을 처리하는 장치가 개시된다. 이 처리 장치는 처리 용액을 순환시키는 유체 서킷(circuit), 농산물의 겉 표면을 처리 용액과 접촉시키는 세척장(washing station), 순환하는 처리 용액으로 처리 용액 농축물을 이송하는 것을 제어하는 제1 제어가능 인입기(controllable inlet device), 및 순환하는 처리 용액으로 물을 이송하는 것을 제어하는 제2 제어가능 인입기를 포함한다. 제1 및 제2 유입기는 순환하는 처리 용액 내의 처리 용액 농축물의 농도를 조절하기 위해 제어된다.

처리 용액 내의 제1 및 제2 처리 산의 농도는 적정 범위 내에서 제어될 수 있다. 예를 들면, 제1 처리 산이 젖산이고 제2 처리 산이 과아세트산인 경우, 처리 용액 내의 젖산 농도는 가능한 850ppm과 10,000ppm사이가 되도록 제어되고, 처리 용액 내의 과아세트산 농도는 가능한 10ppm과 80ppm사이가 되도록 제어된다. 보다 바람직하게는, 처리 용액 내의 젖산의 농도는 1300ppm과 5600ppm사이, 처리 용액 내의 과아세트산의 농도는 65ppm과 75ppm사이가 되도록 제어된다.

처리 용액 농축물은 처리 용액 내의 처리 산 농도를 적정하게 유지하기 위한 적절한 속도로서 처리 장치에 이송될 수 있다. 예를 들면, 처리 용액 농축물이 처리 장치로 이송되는 속도는 처리 장치를 통해 처리되는 농산물의 유형과, 처리 장치를 통해 처리되는 농산물의 상태에 따른 속도 및 농산물의 처리과정 동안 소비되는 헹굼물(rinse water) 속도에 따라 설정될 수 있다. 처리 용액 농축물이 처리 장치로 전송되는 속도는 또한 처리 용액 내의 측정된 처리 산 농도에 반응(예컨대, 제1 처리 산은 LA를 포함하고, 제2 처리 산은 PAA를 포함한 경우, 처리 용액 내의 측정된 PAA 및/또는 LA의 농도에 반응)하여 조절될 수 있다.

본 발명의 본질 및 장점에 대한 충분한 이해를 위하여, 다음의 상세한 설명과 첨부된 도면을 참조한다.

본 발명은 산 용액을 식품에 적용하는 것을 통해, 농산물과 같은 식품을 살균하는 방법 및 시스템을 제공할 수 있다.

도 1은 많은 실시예에 따른 농산물 살균 시스템에서의 젖산과 과아세트산을 포함하는 처리 용액 농축물의 조제 및 분배를 나타낸 순서도이다.
도 2는 많은 실시예에 따른 물, 젖산, 및 과아세트산을 포함하여 구성되는 처리 용액 농축물을 조제 및 분배하는 혼합 서브시스템을 도식적으로 나타낸다.
도 3a는 도 2의 혼합 서브시스템에 따른 배치 혼합 타워 플랫폼 조립체(batch mixing-tower platform assembly)의 전면도이다.
도 3b는 도 3a에 도시된 배치 혼합 타워 플랫폼 조립체의 후면을 도시한 것이다.
도 3c는 도 3a에 도시된 배치 혼합 타워 플랫폼 조립체의 우측면도이다.
도 3d는 도 3a에 도시된 배치 혼합 타워 플랫폼 조립체의 후방 단면도이다.
도 3e는 도 3a에 도시된 배치 혼합 타워 플랫폼 조립체의 평면도이다.
도 3f는 도 3a에 도시된 배치 혼합 타워 플랫폼 조립체의 A-A 절단면을 나타낸 도면.
도 4a 및 4b는 많은 실시예에 따른, 두 개의 혼합 탱크를 구비하고, 물, 젖산, 과아세트산을 포함하여 구성된 처리 용액 농축물을 조제하도록 구성된 혼합 서브시스템과 이와 연관된 저장 탱크들을 도시한 것이다.
도 5는 도 4a 및 4b에 도시된 혼합 서브시스템에 따른 배치 혼합 타워 플랫폼의 사시도이다.
도 6a 내지 도 6e는 도 2의 혼합 서브시스템에 따른 혼합 알고리즘을 설명하기 위한 순서도이다.
도 7a 내지 도 7m은 도 2의 혼합 서브시스템에 따른 사용자 인터페이스를 나타낸다.
도 8은 많은 실시예에 따른 처리 용액 농축물을 유입받아 희석된 처리 용액 농축물을 이용하여 농산물을 살균하는 농산물 처리 라인의 예시를 나타낸 도면이다.
도 9는 많은 실시예에 따른 처리 용액 농축물을 유입받아 희석된 처리 용액 농축물을 이용하여 농산물을 살균하는 농산물 처리 라인의 다른 예시를 나타낸 도면이다.
도 10은 많은 실시예에 따른 처리 용액 농축물을 유입받아 희석된 처리 용액 농축물을 이용하여 농산물을 살균하는 농산물 처리 라인의 다른 예시를 나타낸 도면이다.
도 11은 많은 실시예에 따른 처리 용액 농축물을 유입받아 희석된 처리 용액 농축물을 이용하여 농산물을 살균하는 농산물 처리 라인의 다른 예시를 나타낸 도면이다.
도 12a 및 도 12b는 많은 실시예에 따른 처리 용액 농축물을 유입받아 희석된 처리 용액 농축물을 이용하여 농산물을 살균하는 농산물 처리 라인의 다른 예시를 나타낸 도면이다.
도 13은 많은 실시예에 따른 오수 처리 시설로 방출되기에 적절한 중화된 용액를 형성하기 위하여, 처리 용액 및/또는 처리 용액 농축물에 중화제를 첨가할 수 있는 중화 서브시스템을 나타낸다.
도 14a는 많은 실시예에 따른 깍뚝썰기된 양상추(Romaine lettuce)를 처리하는 과정에서 600갤런의 처리 용액 내의 젖산 소비율을 나타낸다.
도 14b는 많은 실시예에 따른 깍뚝썰기된 양상추(Romaine lettuce)를 처리하는 과정에서 600갤런의 처리 용액 내의 과아세트산 소비율을 나타낸다.
도 14c는 많은 실시예에 따른 잘게 썬 양상추(Romaine lettuce)를 처리하는 과정에서 과아세트산의 소비율과 처리 용액 내의 pH의 연계된 변화를 나타낸다.

다음의 상세한 설명에서, 본 발명의 다양한 실시예가 설명된다. 설명을 위한 목적으로서, 특정 구성과 세부 설명은 실시예의 충분한 이해를 제공하기 위해 개시된다. 그러나, 본 발명은 특정 세부 설명없이 실시될 수 있다. 뿐만 아니라, 잘 알려진 특징들은 실시예가 설명하고자 하는 것을 모호하게 하지 않기 위해서 생략되거나 단순화될 수 있다.

살균 시스템 상위 레벨 구성( Sanitation System Top - Level Configuration )

이제 몇 도면에서 유사한 참조 번호가 유사한 요소를 나타내는 도면들을 참조하면, 도 1은 과일과 채소와 같은 농산물을 살균하는데 사용될 수 있는 많은 실시예에 따른 살균 시스템(10)을 도식화하여 나타낸 것이다. 살균 시스템(10)은 처리 용액 농축물 조제 서브시스템(12), 배송 서브시스템(14), 처리 서브시스템(16), 및 세정 서브시스템(18)을 포함한다. 처리 용액 농축물 조제 서브시스템(12)은 물(22), 젖산(LA)(24) 및 과아세트산(PAA)(26)의 혼합물을 포함한다. 처리 용액 농축물(20)은 배송 서브시스템(14)에 의해 처리 서브시스템(16)으로 공급된다. 처리 서브시스템(16)은 처리 용액을 형성하기 위하여 이 처리 용액 농축물(20)을 희석하고, 농산물을 처리하기 위하여 이 처리 용액을 사용한다. 처리 서브시스템은 농산물을 처리하는데 사용되는 하나 이상의 처리 라인(28)(예컨대, 도시된 바와 같이 (T2) 내지 (T6)의 5개의 처리 라인)을 포함한다. 세정 시스템(18)은 처리 용액 농축물 조제 서브시스템(12)으로부터 세정된 처리 용액 농축물(20) 및/또는 결과 폐기 유체(resulting waste fluid)를 예를 들면, 지자체 오수 처리 시설과 같은 오수 처리 시설로 방출하기에 앞서 처리 서브시스템(16)으로부터 세정된 처리 용액을 유입받아 처리하도록 구성된다. 한편, 살균 시스템(10)은 물, 젖산, 및 과아세트산을 포함하여 구성되는 처리 용액을 참조하여 설명되지만, 살균 시스템(10)은 다른 적절한 처리 용액, 예를 들면, 상기한 참조에 의해 포함된 참조들에 개시된 다른 처리 용액과 함께 사용되는 것에도 적용될 수 있다.

처리 용액 농축물 조제 서브시스템( Treatment - Solution Concentrate Preparation Subsystem )

처리 용액 농축물 조제 서브시스템(12)은 냉각수 밸브(34)를 통해 계량 탱크(32)와 제어된 유체 전달을 행하는 냉각수 공급원(30), LA 펌프(38)를 통해 상기 계량 탱크(32)와 제어된 유체 전달을 행하는 LA 용기(36)(예컨대, 300갤런(gallon) 중형 용량 용기(IBC;Intermediate bulk container), 그리고 PAA 펌프(42)를 통해 상기 계량 탱크(32)와 제어된 유체 전달을 행하는 PAA 용기(40)(예컨대, 플라스틱 팔레트(pallet)에 4개의 55갤런 드럼을 묶음)를 포함한다. 냉각수 밸브(34), LA 펌프(38) 및 PAA 펌프(42)는 각각 물, LA, 및 PAA가 조절된 양으로서 상기 계량 탱크(32)로 첨가되도록 선택적으로 제어된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 계량 탱크(32)는 이 계량 탱크의 중량 변화를 감지하여, 계량 탱크(32)에 첨가된 물의 중량, 계량 탱크에 첨가된 LA의 중량, 및 계량 탱크에 첨가된 PAA의 중량을 산정하는 로드 셀(load cell)들을 통해 지원된다.

계량 탱크(32)는 도 1에 도시된 샘플 펌프(48) 또는 도 2에 도시된 하나 이상의 밸브를 통해 PAA 측정기(46)와 제어된 유체 전달을 행하는 상태에 있다. 적합하게 상업적으로 이용가능한 PAA 측정기(46)가 사용될 수 있는데, 예를 들면 독일의 하이델베르그 69123, Im Schuhmachergewann 5-11에 소재한 ProMinent Dosiertechnik GmbH로부터 구입가능한 PAA 측정 및 제어 패널이 있다. PAA 측정기(46)는 PAA의 농도가 목표한 범위 내가 되도록 조절하기 위해서는 추가적인 PAA 또는 물이 계량 탱크로 첨가되어질 필요가 있는지를 판단하기 위해 결과 처리 용액 농축물(resulting treatment-solution concentrate) 내의 PAA 농도를 확인하기 위해 사용될 수 있다. 결과 처리 용액 농축물의 샘플(49)은 상기 결과 처리 용액 농축물 내의 LA 및/또는 PAA의 농도를 정하기 위한 실험실 분석을 위해 수거될 수 있다.

계량 탱크(32)는 이송 밸브(52)를 통해 저장 탱크(50)와 제어된 유체 전달을 행하는 상태에 있다. 혼합 프로세스가 완결된 이후, 결과물로서 나오는 처리 용액 농축물은 저장 탱크(50)로 이송될 수 있다. 저장 탱크(50)는 배송 서브시스템(14) 내에 있는 하나 이상의 용액 펌프를 통해 처리 서브시스템(16)과 제어된 유체 전달을 행하는 상태에 있다. 많은 실시예에서, 용액 펌프는 하나의 용액 펌프가 수리중이거나 교체된 상태일 때, 처리 용액 농축물을 처리 서브시스템(16)로 펌핑하는 것을 지속하는 능력을 제공하는 두 개의 병렬 용액 펌프(54,56)(예컨대, 다이아프램 펌프(diaphragm pump), 압력 조절 변속 원심 펌프(pressure-regulated variable-speed centrifugal pumps))를 포함한다. 많은 실시예에서, 저장 탱크(50)의 용량은 처리 용액 농축물의 배치(batches)들을 상기 저장 탱크(50)로 배송하는 시점에 있어서, 얼마간의 융통성(flexibility)을 제공하는 정도까지 계량 탱크(32)의 용량을 초과한다. 예를 들면, 저장 탱크(50)의 용량은 계량 탱크(32)의 두 배(예컨대, 60갤런의 계량 탱크와 120갤런의 저장 탱크, 110갤런의 계량 탱크와 225갤런의 저장 탱크, 등)가 될 수 있다.

프로그래머블 로직 콘트롤러(PLC;Programmable Logic Controller) 제어 패널(58)이 처리 용액 농축물 조제 서브시스템(12)의 동작 제어를 위해 사용될 수 있다. PLC 제어 패널(58)은 로드 셀(44)들과 연결된 로드 셀 패널(60), 용액 펌프(54,56)를 구동시키는데 사용되는 에어 엑추에이터(air actuators)(62,64), 저장 탱크(50)의 이송 라인 하류에 연결된 압력 변환기(pressure transducer)(66), PAA 측정기(46), 계량 탱크 혼합기(scale tank mixer)(68), 저장 탱크 혼합기(holding tank mixer)(70), 샘플 분석중에 사용되는 PAA 측정기(46) 내의 모터(72), 저장 탱크 레벨 센서(74), 및 공기식 제어 패널(pneumatic control panel)(76)과 연결된 된다. PLC 제어 패널(58)은 로드 셀 패널(60), 압력 변환기(66), 및 레벨 센서(74)로부터 관련 데이터를 수신한다. 예를 들면, 압력 변환기(66)에 의해 계량된 하류 라인의 압력이 화면 상에 디스플레이 될 수 있고, 하류 라인에서의 낮은 압력에 응답하여 경보(alarm)가 작동되어질 수 있다. PLC 제어 패널(58)은 계량 탱크 혼합기(68), 저장 탱크 혼합기(70), PAA 측정기(46) 내의 모터(72), 에어 엑추에이터(62,64)를 통한 용액 펌프(54,56), 및 공기 제어 패널(76)을 통한 처리 용액 농축물 조제 서브시스템(12)의 공기식으로 작동되는 다양한 구성요소의 동작을 제어한다.

공기 제어 패널(76)은 처리 용액 농축물 조제 서브시스템(12)의 공기식으로 작동되는 구성요소들로 압축된 공기를 분배하는 것을 선택적으로 제어한다. 공기 제어 패널(76)은 압축 공기 공급원(78)과 연결된다. 공기 제어 패널(76)은 PLC 제어 패널(58)에 의해 제어되어, 공기식으로 작동되는 다양한 구성요소에 압축된 공기를 분배하는 것을 제어하는 전기 솔레노이드 에어 밸브(도시되지 않음)를 포함한다. 공기 제어 패널(76)을 통해 제어되는 공기식으로 작동되는 처리 용액 농축물 조제 서브시스템(12)의 구성요소는 세정 서브시스템(18) 내의 가성 소다 펌프(caustic soda pump)(84) 뿐만 아니라, 고속 충수 밸브(water fast-fill valve)(80), 저속 충수 밸브(water slow-fill valve)(82), 이송 밸브(transfer valve)(52), LA 펌프(38), PAA 펌프(42), 용액 펌프(54,56)도 포함한다. 고속 충수 밸브(80)와 저속 충수 밸브(82)는 냉각수 공급원(30)으로부터 계량 탱크(32)로의 물의 흐름을 제어한다. 고속 충수 밸브(80)의 개방은 저속 충수 밸브(82)만 개방된 때와 비교하여 보다 높은 속도로서 냉각수가 계량 탱크(32)로 흘러들어가도록 한다. LA 펌프(38), PAA 펌프(42), 용액 펌프(54,56), 및 가성 소다 펌프(84)는 공기식 구동방식의 펌프일 수 있다. LA 펌프는 젖산(LA)을 LA 용기로부터 계량 탱크로 이송한다. PAA 펌프는 과아세트산(PAA)을 PAA 용기로부터 계량 탱크로 이송한다. 용액 펌프는 처리 용액 농축물을 저장 탱크로부터 처리 서브시스템(16)으로 이송하고, 가성 소다 펌프(84)는 가성 소다를 가성 소다 용기(86)로부터 세정 탱크(88)와 개별 처리 라인(28)으로 이송한다.

도 3a 내지 3f는 처리 용액 농축물 조제 서브시스템(12)에 따른 배치 혼합 타워 플랫폼 조립체(100)를 나타낸 것이다. 도 3a는 혼합 타워(100)의 정면도이다. 혼합 타워(100)는 저장 탱크(50) 위에서 계량 탱크(32)를 지지하는 프레임(frame)(102)을 포함한다. 저장 탱크(50) 위에 계량 탱크(32)를 위치시켜 새로 혼합되는 처리 용액 농축물을 계량 탱크로부터 저장 탱크로 이송하는데 유기되는 중력을 제공한다. PAA 측정기(46)는 프레임(102)의 접근성이 좋은 적절한 높이에 탑재된다. 도 3b는 혼합 타워(100)의 좌측면도로서, 계량 탱크(32) 내의 혼합 프로펠러(mixing propeller)(104)를 구동하는데 사용되는 계량 탱크 혼합기(68)와 저장 탱크(50) 내의 혼합 프로펠러(106)를 구동하는데 사용되는 저장 탱크 혼합기(70)의 탑재한 것을 나타낸다. 용액 펌프(54,56)는 저장탱크(50)의 부근, 일반적으로는 그 아래에 탑재된다. 도 3c는 혼합 타워(100)의 후방 단면도로서, 혼합 타워(100)에 처리 용액 농축물 조제 서브시스템(12)의 몇몇 구성요소를 탑재한 것을 나타낸다. 예를 들면, PAA 측정기(46)는 혼합 타워(100)의 정면에 탑재된 것을 볼 수 있다. 공기 제어 패널(76), 로드 셀 패널(60) 및 PLC 제어 패널(58)은 혼합 타워의 우측에 탑재되어 있다. 또한 용액 펌프(54,56)도 혼합 타워(100)의 우측에서 도시되어 있다. 도 3d는 혼합 타워(100)의 후방 단면도이다. 일련의 계단(108)은 계량 탱크와 그에 결합된 구성요소에 대한 접근성을 제공한다. 도 3e는 혼합 타워(100)의 평면도이다. 도 3f는 도 3a의 도시된 바와 같은 A-A 단면을 나타낸다. A-A 단면은 용액 펌프(54,56)가 유입구 측 차단밸브(isolation valve)(110)와, 다른 용액 펌프들이 처리 용액 농축물을 저장 탱크로부터 처리 서브시스템으로 이송하는데 사용되는 동안, 용액 펌프들 가운데 하나를 차단(예컨대, 유지보수, 수리, 교체를 위하여)하는데 사용될 수 있는 배출구 측 차단밸브(112)과 나란하게 병렬로 설치된 것을 예시한다.

처리 용액 농축물 조제 서브시스템에 의해 사용되는 젖산(LA) 및 과아세트산(PAA)은 저장된 재고를 최소한으로 유지하기 위해 선택된 빈도수로 공급될 수 있다. 과아세트산(PAA)은 예를 들면, 4개의 55갤런 드럼으로 구성된 하나의 팔레트에 15%의 농도로, 공급될 수 있다. 젖산(LA)은 예를 들면, 300갤런 중형 용량 용기(IBCs)에 88% 농도로 공급될 수 있다. 화학약품 공급자는 각각의 용기마다 폐쇄 이송 디스펜서(closed-transfer dispenser)를 제공하여 줄 것을 요청받을 수 있다. 빈(empty) LA 및 PAA 용기들은 공급자들에게 리사이클링(recycling) 될 수 있다. LA 및 PAA에 대한 다양한 사용율이 가능하다. 예를 들면, 하나의 예시적인 사용에서, 예상된 소비율은 한 드럼의 과아세트산(PAA)에 4∼5일이고, 한 IBC의 젖산(LA)에 대해서도 동일 기간이다. 화학약품(예컨대, 젖산, 과아세트산, 가성 소다)의 적절한 저장소가 사용될 수 있다. 예를 들면, 화학약품들은 원자재 창고 내에 있는 스필 컨테인먼트 유니트(spill containment unit) 상에서 화씨 34∼39도에서 저장될 수 있다. 다양한 양의 화학약품이 저장될 수 있다. 예를 들면, 예시적인 원자재 창고에는, 두 팔레트(8 드럼)의 과아세트산(PAA)과 3개의 IBC의 젖산(LA)을 저장하는 비축양이 제공된다.

화학약품을 취급할 때에는 적절한 안전 예방책이 사용될 수 있다(및 사용되어야만 함). 예를 들면, 운영자는 이송 호스(transfer hose)를 각각의 PAA 드럼 및 각각의 LA IBC에 설치된 폐쇄 이송 디스펜서(closed-transfer dispenser)에 연결할 수 있다. LA 용기는 PAA 용기(들)로부터 최소 8 피트(feet) 떨어진 상태로 놓이고, 통풍은 PAA 용기(들)로부터 워터 스크러버(water scrubber) 안으로 방출된 임의의 증기를 배출시킬 수 있다. 오직 완전한 보호 장비를 갖춘 훈련된 요원만이 화학약품을 다룰 수 있도록 허용될 수 있다. 비상 유출(emergency spill)은 지역 소방서 요원에 의해 처리될 수 있다.

많은 실시예에서, 계량 탱크 내에서의 물, 젖산, 및 과아세트산의 혼합은 중량 기반이며, 컴퓨터 제어될 수 있다. 계량 탱크는 두 가지의 산을 물과 혼합하여 처리 용액 농축물을 만드는데 사용될 수 있는데, 이는 예를 들면, 처리 서브시스템에서 사용되는 처리 용액 보다 100배 이상의 농도를 갖는다. 많은 실시예에서, 100배의 처리 용액 농축물은 25% 농도의 젖산 및 0.75%의 과아세트산과 동일하다. 일부 실시예에서는, 계량 탱크가 60갤런 용량을 갖고, 로드 셀 상에 탑재되며, 120갤런의 저장 탱크 위에 배치된다. 다른 실시예에서는 계량 탱크가 110갤런 용량으로 로드 셀 상에 탑재되며, 225갤런 저장 탱크 위에 배치된다. 각각의 젖산 및 과아세트산 용기는 배송되는 산들의 농도를 검사하는데 사용하기에 앞서 샘플(시료) 채취될 수 있다. 측정된 농도는 PLC 제어 패널(58)에 입력될 수 있다. 운영자는 터치 스크린 모니터를 통해 PLC 제어 패널에 희망하는 배치 볼륨(batch volume)을 입력할 수 있으며, 시작 아이콘을 터치함으로써 혼합 사이클(mixing cycle)을 실행할 수 있다. 배치 볼륨 선택은 최대 50갤런과 최소 30갤런 사이에서 제한될 수 있다. 50갤런의 최대치를 사용하는 것은 계량 탱크 내에 적절한 예비 용량을 남겨 둘 수 있다. 30갤런의 최소치를 사용하는 것은 최소 배치 볼륨에 대한 수용가능한 정확도를 확보하는데 도움이 될 수 있다. PLC 제어 패널은 세가지 성분에 대해 지정되는 중량 및 탱크로의 물 공급을 시작하기 위해 고속 충수 밸브(80)를 열어야 하는 설정값(set point)(또한 일부 실시예에서는 저속 충수 밸브(82)의 개방 설정값)을 산출할 수 있다. 계량 탱크 내의 물의 중량이 예컨대 물에 대한 설정값의 90%에 도달하면, 고속 충수 밸브는 닫혀질 수 있으며, 저속 충수 밸브는 이미 열려있지 않다면 개방될 수 있다. 계량 탱크 내의 물의 중량이 설정값에 도달했을 때, 저속 충수 밸브는 닫혀질 수 있다.

많은 실시예에서, LA 펌프(38)과 PAA 펌프(42)는 두가지 구동속도를 갖는 공기식 더블 다이아프램 펌프(double diaphragm pump)이다. 젖산을 계량 탱크로 이송하는 것은 높은 유속율(flow rate)로 초기 구동되는 LA 펌프로 먼저 수행될 수 있다. 계량 탱크 내의 젖산 중량이 예컨대 LA에 대한 설정값의 90%에 도달했을 때, LA 펌프는 계량 탱크 내의 LA 중량이 설정값에 도달할 때까지 낮은 유속율로 구동되도록 절환(switch)될 수 있다. 이어 PAA 펌프가 초기 구동되는 높은 유속율로 과아세트산(PAA)이 계량 탱크로 이송될 수 있다. 측정 펌프 내의 PAA 중량이 예컨대, PAA에 대한 설정값의 90%에 이르게 되었을 때, PAA 펌프는 계량 탱크 내의 PAA 중량이 설정값에 이를때까지 낮은 유속율로 구동되도록 스위치 절환될 수 있다. 계량 탱크 혼합기(68)는 샘플 펌프(48)가 샘플의 pH 측정을 위해 혼합물의 샘플을 계량 탱크로부터 PAA 측정기를 통해 순환시키기 전에 물과 두가지 산을 사전 설정된 시간동안 혼합하기 위해 계량 탱크 내의 혼합 프로펠러(104)를 구동하는데 사용될 수 있다. 샘플은 또한 젖산 내용물의 실험실 적정(titration) 측정을 위해 추출될 수 있다. 젖산(LA) 농도가 올바른 것으로 확인되었을 때, 혼합 사이클은 수동적으로 재시작될 수 있고, 프로펠러 혼합기는 이후 정지하며 PAA 측정기를 사용한 화학적 측정 절차가 반복될 수 있다. 많은 실시예에서, PAA 측정기는 10,000ppm 프로미넌트 센서(ProMinent sensor)를 포함할 수 있다.

새롭게 혼합된 처리 용액 농축물의 배치(batch)가 계량 탱크로부터 저장 탱크로 이송되기 이전에, PLC 제어 패널은 계량 탱크 내의 충분한 양의 액체가 유입되도록 저장 탱크 내에 적정한 용량이 비워져 있는지를 검증(저장 탱크 내의 레벨 센서(74)를 통해)할 수 있다. 만일 적절한 용량이 존재하면, 모니터는 상태를 디스플레이할 수 있고, 운영자는 터치스크린 상의 버튼 아이콘을 터치하여 이송 밸브를 개방하여 계량 탱크와 저장 탱크 사이의 중력 유기 이송(gravity induced transfer)을 완료할 수 있다.

처리 용액 농축물의 각 배치(batch)에 대한 데이터는 메모리에 저장될 수 있다. 예를 들면, 배치 사이즈(batch size), 설정된 농도, 산 농도 입력값, 계량된 성분 중량, pH 그리고 PAA 농도 측정값, 날짜, 배치 넘버(batch number), 및/또는 이송 시간(들)이 메모리에 저장될 수 있다.

PLC 제어 패널은 저속 충수 밸브, LA 이송 펌프, 및/또는 저속 충수 밸브가 닫혔을 때; 및/또는 물, 젖산, 및/또는 과아세트산이 계량 탱크로 이송되는 과정이 진행중인 동안 LA 및/또는 PAA 이송 펌프가 멈췄을 때; 저속 충수 밸브, LA 이송 펌프, 및/또는 계량 탱크에 도달하지 못한 PAA 이송 펌프의 유체 흐름(fluid downstream)을 구하는 알고리즘(algorithm)을 실행할 수 있다. 예를 들면, 관련 밸브 또는 펌프의 아직 측정 펌프에 도달하지 못한 유체 흐름으로, 저속 충수 밸브를 닫아야 할 때 및/또는 LA 및 PAA 이송 펌프를 정지시켜야 할 때의 시점을 정할 수 있다. 이러한 조정은 수동적인 입력으로 초기화할 수 있으나, 이전의 배치들(batches)로부터의 관련 중량 데이터에 기초하여 자동화될 수 있다. 로드 셀 컨트롤러(60)는 반복적인 외부 교란의 노이즈를 효과적으로 걸러내는 진동 소거 특징(vibration cancellation feature)을 포함할 수 있다.

처리 용액 농축물의 다양한 일일 사용(daily usage)이 가능하지만, 하나의 전형적인 일일 사용 비율(daily usage rate)은 250갤런(예컨대, 50갤런 배치 5개)이다. 혼합 및 이송 작업의 완전한 자동화는 예를 들면, PLC 제어 패널을 사용하여 실현될 수 있다.

도 4a 및 4b는 두 개의 계량 탱크(32)와 이와 연관된 두 개의 저장 탱크(50)를 사용한 혼합 시스템(114)을 나타낸다. 두 개의 계량 탱크와 이와 연관된 저장 탱크는 처리 용액 농축물을 생산하기 위한 비슷한 여분 용량(parallel redundant capacity)을 제공한다. 혼합 서브시스템(114)는 도 1의 혼합 서브시스템(10)과 유사한 구성요소를 포함할 수 있다. 이 유사한 구성요소들은 동일한 참조번호가 부여된다. 이러한 유사 구성요소들에 대해 상술되어진 논의는 여기서도 적용 가능하기 때문에, 여기서는 반복되지 않는다.

그러나, 혼합 서브시스템(114)은 도 1 및 도 2의 혼합 서브시스템(10)을 고려하여 볼 때, 몇가지 주목할만한 차이점이 있다. 예를 들면, 혼합 서브시스템(114)은 혼합 탱크 부근에 위치된 미터링 밸브(metering valve)를 포함하는데, 이 미터링 밸브는 닫혔을 때, 미터링 밸브의 밸브의 닫힘 이후에 혼합 탱크 안으로 흐르는 미터링 밸브와 혼합 탱크 사이에 존재(dispose)하는 젖산(LA) 및/또는 과아세트산(PAA)의 양을 제한할 수 있게 한다. 혼합 서브시스템(114)은 또한 저장 탱크로부터 유입된 처리 용액 농축물이 이전 분배 배출구(117)로 경로 설정되고, 이어 저장 탱크로 돌아가도록 순환되는 재순환 루프(recirculation loop)(116)를 사용한다. 그리고 순환 서브시스템(114)은 분배 배출구(117)에서 처리 용액 농축물의 적정 압력을 발생시키기 위해 조절되는 압력 조절식 변속 원심 분배 펌프(pressure-regulated variable-speed centrifugal distribution pump)(118)를 사용한다. 두 개의 혼합 탱크와 이와 연관된 두 개의 저장 탱크가 병렬로 구성되기 때문에, 혼합 서브시스템(114)은 도1 및 도2의 혼합 서브시스템(10)에서와 같이 유지보수 활동 도중에 지속적으로 동작할 수 있는 동일한 능력을 얻는다.

도 5는 처리 용액 농축물 조제 서브시스템(114)에 따른 배치 혼합 타워 플랫폼 결합체(119)를 도시한 사시도이다. 이 배치 혼합 타워 플랫폼 결합체(119)는 도 1의 혼합 서브시스템(10)과 유사한 구성요소를 포함할 수 있다. 유사한 구성요소에는 동일한 참조번호가 부여된다. 이러한 유사 구성요소들에 대해 상술되어진 논의는 여기서도 적용 가능하기 때문에, 여기서는 반복되지 않는다.

도 6a 내지 6e는 많은 실시예에 따른 처리 용액 농축물 조제 서브시스템(12)에 대한 혼합 알고리즘(120)을 나타낸 것이다. 단계 122와 단계 124에서, 동작 변수들(operating variables)과 처리 용액 농축물에 대한 동작 값들(예컨대, 처리 용액 농축물에 대한 젖산(LA) 농도(ppm), 처리 용액 농축물에 대한 과아세트산(PAA) 농도(ppm), LA 용기 내의 젖산 농도, PAA 용기 내의 과아세트산 농도, 필 레이트 쉬프트 포인트(fill rate shifts points), 시간 지연, 및/또는 계량 탱크로 구성요소 유체가 유입되는 동안 공기중의 유체를 설명하는데 사용되는 "프리엑트 웨이트(preact weights)")이 PLC 제어 패널 내의 메모리로 입력된다. 단계 126에서, 동작 변수들과 동작 값들은 예를 들면, 운영자가 그것들을 검증할 수 있도록 하는 수단을 제공되기 위해 디스플레이될 수 있다.

단계 128에서, 배치 사이즈(batch size)가 입력되어, 단계 130에서 배치에 대한 실행 파라미터들을 산출하는데 사용된다. 단계 132에서, 물, 젖산, 및 과아세트산에 대한 목표 중량은 예를 들면, 운영자 인증을 허용하기 위해 디스플레이될 수 있다.

단계 134는 계량 탱크로의 물의 첨가가 시작됨을 의미한다. 단계 136 내지 단계 140은 혼합 프로세스의 시작 시점에 계량 탱크가 비어있음을 확실하게 보장한다. 단계 136에서, 계량 탱크와 저장 탱크 사이의 이송 밸브(transfer valve)가 개방된다. 이송 밸브는 예를 들면, 단계 138에서 나타낸 바와 같이, 약 10초 동안 개방 상태를 유지한다. 이송 밸브는 이후 단계 140에서 닫히게 된다.

단계 142와 단계 144에서, 계량 탱크의 빈 상태의 중량이 그 후 계속해서 첨가되는 물의 양을 측정하는데 사용하기 위해 측정된다. 단계 146에서, 고속 충수 밸브와 저속 충수 밸브, 둘 모두는 계량 탱크로 물을 높은 속도로 첨가하기 위해 개방된다. 단계 148에서, 계량 제어기(scale controller)가 계량 탱크 내의 물의 중량을 모니터링 하기 위해 사용되고, 물의 중량이 예를 들면, 단계 150에서 설정된 값의 90%에 도달하였을 때, 단계 152에서 고속 충수 밸브가 닫히게 된다. 단계 154에서 계량 탱크 내의 물의 중량이 설정된 값에 도달하면, 단계 156에서 저속 충수 밸브가 닫히게 된다. 단계 158에서, 물 측정값(water measured)과 목표 중량이 디스플레이 된다.

단계 160은 계량 탱크로 젖산(LA)의 첨가가 시작됨을 나타낸다. 단계 162와 단계 164에서, 계량 제어기는 그후 계속해서 첨가되는 젖산(LA)의 양을 측정하는데 사용하기 위한, 계량 탱크 및 물의 참조 시작 중량(reference starting weight)을 측정하는데 사용될 수 있다. 단계 166에서 계량 탱크로 젖산을 첨가하기 위하여 LA 펌프가 높은 유량(high flow rate)으로 구동된다. 단계 168에서, 계량 탱크로 첨가되는 젖산의 중량을 모니터링하기 위하여 계량 제어기가 사용된다. 계량 탱크 내의 젖산의 중량이 예를 들면, 단계 170에서 설정된 값의 90%에 도달했을 때, LA 펌프는 단계 172에서 낮은 유량(low flow rate)으로 구동되도록 절환된다. 단계 174에서, 계량 탱크 내의 젖산의 중량이 설정된 값에 도달되게 되면, 단계 176에서 LA 펌프는 구동이 중단된다. 단계 178에서, 젖산 측정값과 목표 중량이 디스플레이된다.

단계 180 내지 단계 200에서, 물과 젖산(LA)이 혼합되고, 결과 혼합물(resulting mixture)의 샘플이 추출되어, 그것의 젖산 농도를 측정하기 위해 분석된다. 단계 180 내지 단계 186에서, 일정 시간동안, 예를 들면, 약 60초 동안, 물과 젖산을 혼합하기 위해 상위 탱크 혼합기가 사용된다. 단계 188 내지 196에서, 샘플 펌프가 분석을 위해 물과 젖산의 혼합물의 샘플(시료)을 추출하는데 사용된다. 측정된 샘플내의 젖산 농도가 이후 단계 198에서 입력되면, 이어 단계 200에서 "과아세트산(PAA) 첨가 준비완료" 메시지가 디스플레이된다.

단계 202는 계량 탱크로 과아세트산(PAA)의 첨가가 개시됨을 나타낸다. 단계 204와 단계 206에서, 계량 제어기는 이후 지속적으로 첨가되는 과아세트산의 양을 측정하는데 사용하기 위한 계량 탱크, 물, 및 젖산의 참조 개시 중량을 측정하는데 사용된다. 단계 208에서, 계량 탱크로 과아세트산(PAA)을 높은 유량(high flow rate)으로 첨가하도록 PAA 펌프가 구동된다. 단계 210에서, 계량 탱크로 첨가되는 과아세트산의 중량을 모니터링 하기 위해 계량 제어기가 사용된다. 계량 탱크 내의 과아세트산의 중량이 예컨대, 단계 212에서 설정된 값의 90%에 이르게 되면, 단계 214에서 PAA 펌프는 낮은 유량(low flow rate)으로 동작되도록 절환된다. 단계 216에서, 계량 탱크 내의 과아세트산의 중량이 설정된 값에 도달하게 되면, 단계 218에서 PAA 펌프는 정지된다. 단계 220에서, 과아세트산(PAA) 측정값과 목표 중량이 디스플레이된다.

단계 222 내지 단계 238에서, 물, 젖산, 및 과아세트산이 혼합되고, 실험실 분석을 위한 샘플이 추출되며, 그리고/또한 과아세트산 측정기에 의해 분석된다. 단계 222 내지 단계 228에서, 계량 탱크 혼합기가 일정 시간 예컨대, 약 60초 동안 구동된다. 단계 230 내지 238에서, 샘플 내의 과아세트산 농도를 측정하기 위한 분석을 위하여, 물, 젖산, 및 과아세트산의 혼합물 샘플을 추출하기 위해 샘플 펌프가 사용된다. 과아세트산 농도는 실험실 분석 및/또는 과아세트산 측정기에 의해 측정될 수 있다. 결과 과아세트산 농도(resulting PAA concentration)는 필요하다면(예컨대, 실험실 분석을 통해 얻어진 경우) 단계 240에서 입력될 수 있다. 단계 242에서, 배치(batch) 내의 결과 과아세트산 농도가 과아세트산 농도에 대한 수용가능한 범위와 함께 디스플레이 된다. 만일 수용가능한 범위내에 있으면, 단계 244에서 배치(batch)는 수용 처리되고(accepted), 단계 246에서 저장 탱크로의 이송 준비가 완료되었다는 것을 표시할 수 있다.

단계 248은 처리 용액 농축물의 배치에 대한 계량 탱크로부터 저장 탱크로의 이송이 개시됨을 나타낸다. 단계 250에서, 계량 탱크 레벨 센서로부터의 신호 레벨이 결정되어, 단계 252에서 이용가능한 저장 탱크 용량을 산출하는데 사용된다. 만일 단계 254에서 배치 사이즈(batch size)가 이용가능한 저장 탱크 용량을 초과하는 것으로 판정되면, "배치 사이즈(batch size)가 탱크 용량보다 큼"과 같은 경고 메시지가 단계 256에서 디스플레이되고, 가용한 저장 탱크 용량이 배치 사이즈를 초과할 때까지 이송(transfer)이 금지된다. 만일 단계 258에서 배치 사이즈가 가용한 저장 탱크 용량 보다 작은 것으로 판정되면, 단계 260에서 이송 밸브가 개방된다. 단계 262에서 계량 탱크를 모니터링 하기 위해 계량 제어기가 사용되는데, 이는 단계 264에 도시된 바와 같이 계량 탱크가 비워지게 되는 때를 측정하기 위한 것인 바, 이때 단계 266에서 이송 밸브가 닫히게 되며, 단계 268에서 다음 배치 사이즈의 투입(entry)으로 다음 배치의 혼합이 개시될 수 있다.

도 7a 내지 도 7m은 많은 실시예에 따른 처리 용액 농축물 조제 서브시스템에 대한 사용자 인터페이스 스크린을 나타낸 것이다. 도 7a는 표시된 시스템 기능들로부터 선택하는데 사용되는 최상위 메뉴 화면을 보여준다. 도 7b는 도 7a에 도시된 특정 기능들로의 액세스(access)를 얻기 위해 사용되는 사용자 로그인 화면을 보여준다. 도 7c는 계량 탱크 로드 셀을 재조정하고, 최상위 메뉴 화면에서 "배율 조정(calibrate scale)" 기능을 선택함으로써 이용할 수 있는 배율 조정(scale calibration) 화면을 나타낸다. 도 7d는 상부 탱크 혼합기(계량 탱크 혼합기), 하부 탱크 혼합기(저장 탱크 혼합기), 샘플 펌프, 이송 밸브, 및 용액 이송 펌프를 제어하는데 사용될 수 있는 혼성 동작 화면(blending operation screen)을 나타낸다. 도 7e는 물과 젖산의 충전(filling)에 대한 개시 및 정지, 물과 젖산의 충전 동작에서 보여지는 관련 파라미터들을 디스플레이하는데 사용되는 화면을 나타낸다. 도 7f는 젖산 샘플이 채취되어야 할 시점을 표시하고, 시스템으로 측정된 젖산 농도의 입력을 제공하기 위해 사용되는 QC 랩(lab) 샘플 화면을 나타낸다. 도 7g는 과아세트산의 충전(filling)에 대한 개시 및 정지, 처리 용액 농축물 배치의 저장 탱크로의 이송에 대한 개시 및 정지, 과아세트산의 충전 및 이송 동작과 관련된 파라미터들을 디스플레이하는데 사용되는 화면을 나타낸다. 도 7h는 과아세트산 샘플이 채취되어야 할 시점을 표시하고, 시스템으로 계량된 과아세트산 농도의 입력을 제공하기 위해 사용될 수 있는 QC 랩(lab) 샘플 화면을 나타낸다. 도 7i는 젖산, 과아세트산 및 처리후 결과로 얻어지는 처리 용액 농축물에 대한 화학적 특성 파라미터들을 조정하는데 사용되는 화학적 특성 화면(chemial property)을 나타낸다. 이 화학적 특성 화면은 최상위 메뉴에서 "화학적 특성 조정"을 선택함으로써 액세스된다. 도 7j 내지 도 7l은 처리 용액 농축물 조제 서브시스템의 동작 파라미터들을 조정하는데 사용될 수 있는 동작 파라미터 화면을 나타낸다. 이 동작 파라미터 화면은 최상위 메뉴에서 "혼성 파라미터 조정"을 선택함으로써 액세스된다. 도 7m은 선택된 처리 용액 농축물의 배치에 대한 데이터 로그(data log)를 나타낸다. "다음 배치(next batch)" 아이콘은 다른 배치들에 대한 데이터 로그를 통해 스크롤 될 수 있다.

많은 실시예에서, 처리 용액 농축물 조제 서브시스템(12)은 처리 용액 농축물이 처리 용액 농축물 조제 서브시스템으로부터 편리하게 세정될 수 있도록 구성될 수 있다.

배송 서브시스템( Delivery Subsystem )

도 1에 도시된 배송 서브시스템(14)은 용액 펌프(54,56), 배송 라인, 및 처리 용액 농축물을 처리 서브시스템(16)의 처리 라인(28)으로 분배하는 공통 매니폴드(common manifold)를 포함한다. 각각의 용액 펌프(54,56)는 적당한 펌프(예컨대, 공기식으로 동작되는 다이아프램 펌프(diaphragm pump), 압력 조절 변속 원심 펌프(pressure-regulated variable-speed centrifugal pumps))일 수 있다. 하나 이상의 용액 펌프는 요구된 값을 충족하기 위해 필요한 용액의 부피만을 위해 상기 공통 매니폴드와 펌프 내의 일정한 압력을 유지관리하는데 사용될 수 있다. 많은 실시예에서, 저장 탱크 혼합기(70)는 용액 내의 화학적 구성요소를 유지한다.

병렬로 설치된 두 개의 용액 펌프가 신뢰성을 높이는데 사용될 수 있다. 상기 공통 매니폴드는 전기적으로 PLC 제어 패널(58)과 연결된 압력 센서(예컨대 도 2에 도시된 압력 센서(66) 참조)를 구비할 수 있다. PLC 제어 패널은 용액 펌프들의 동작을 통제하고 상기 공통 매니폴드 내의 압력이 정상 동작 범위의 밖으로 떨어지는 경우 용액 펌프 장애 메시지를 통지하기 위해, 공통 매니폴드 내의 압력을 모니터링 할 수 있다. 예를 들면, 공통 매니폴드 내의 압력이 정상 동작 범위 이하로 떨어져서 장애 메시지가 통지될 수 있을 때, PLC 제어 패널과 연결된 터치 스크린 상의 버튼을 누르는 것으로 제2 용액 펌프가 시동될 수 있다.

현존하는 물질들이 상기 배송 시스템에서 사용될 수 있다. 예를 들면, 316 스테인레스 강 튜브가 배송 시스템에 사용될 수 있는데, 계량 탱크와 저장 탱크 둘 모두 고밀도 폴리에틸렌(high-density polyethylene)으로 구성될 수 있다.

많은 실시예에서, 배송 시스템은 처리 용액 농축물이 배송 시스템으로부터 편리하게 세정될 수 있도록 구성된다. 시스템 세정에 관한 추가적인 논의는 이하에서 제공된다.

처리 서브시스템( Treatment Subsystem )

처리 서브시스템(16)은 하나 이상의 처리 라인(28)을 포함할 수 있다. 각 처리 라인은 처리될 농산물의 범위에 적합하도록 전체 처리 시스템에 대한 맞춤화(customization)을 허용함으로써 한가지 이상의 농산물 유형을 처리하도록 구성될 수 있다. 처리 라인은 처리 용액이 농산물의 겉 표면에 접촉되는 세척장(washing station)을 포함할 수 있다. 처리 용액을 농산물의 겉 표면에 접촉시키기 위한 다양하고 적절한 접근법, 예를 들면, 분무(spraying) 및/또는 담금(immersion)이 사용될 수 있다.

처리 용액 내의 과아세트산 농도와 처리 용액의 pH는 모니터링되고 제어될 수 있는데, 예를 들면 독일의 하이델베르그 69123, Im Schuhmachergewann 5-11에 소재한 ProMinent Dosiertechnik GmbH로부터 구입가능한 한 쌍의 프로미넌트 듈코미터(ProMinent Dulcometer)가 사용될 수 있다. 과아세트산 농도의 측정은 과아세트산의 구성성분인 과산화수소(hydrogen peroxide)의 측정에 기초할 수 있다. 과아세트산의 농도에 대한 적절한 조절 범위가 사용될 수 있는데, 예를 들면, 65 내지 75ppm이 사용될 수 있다. 많은 실시예에서, 처리 용액 내의 젖산 농도는 측정되지 않았는데, 계량 탱크에 설정(establish)된, 예컨대 1800ppm과 2200ppm 사이와 같이, 과아세트산에 대해 고정된 비율(예컨대, 28.5 대 1) 내에서 안정적으로 유지되는 것으로 상정된다. 처리 용액 내의 높은 젖산 농도로 인하여, 젖산은 과아세트산 보다 처리 용액의 pH에 큰 영향을 미친다. 처리 용액의 pH는 처리 용액 내의 젖산 농도의 표시자로서 사용될 수 있다. 또한 처리 용액의 pH에 기초하여 적절한 조절 범위를 설정하는 것이 가능하다.

측정된 과아세트산의 농도는 처리 용액 내의 과아세트산 농도를 조정하기 위하여, 적절한 양의 처리 용액 농축물이 사용중인 처리 용액(예컨대, 처리 라인에 들어있는 처리 용액) 안으로 분배되도록 디지털-피드 밸브(digital-feed valve)를 조절하는데 사용될 수 있다. 예를 들면, 프로미넌트 듈코미터는 디지털-피드 밸브를 제어하는 구형파 신호(square-wave signal)를 생성하기 위하여 PID(Proportional-integral-derivative) 피드백 알고리즘을 사용한다. 디지털-피드 밸브(digital-feed valve) 개방과 디지털-피드 밸브(digital-feed valve) 닫힘 사이의 기간은 초기 충전 및 정상 동작에 대한 1회분 조건(dose condition)을 만족하도록 변화될 수 있다. 정상 동작이 진행되는 동안, 일반적으로 충분한 처리 용액 농축물이 첨가되어, 농산물에 의해 제거된 및/또는 처리 라인(들)으로부터 누출된 처리 용액을 대체하기 위해 첨가된 보급수(make-up water)를 보충(compensate)할 수 있다.

도 8은 많은 실시예에 따른 도 1에 도시된 처리 서브시스템(16)의 예시적인 처리 라인(28)에 대한 설비 다이어그램 및 배관을 나타낸다. 도시된 처리 라인(28)은 입줄기 채소(leafy vegetables)(예컨대, 양상추(Romaine lettuce))의 처리를 위해 구성되어 있다. 한편, 다른 유형의 농산물을 처리하기 위해 다른 처리 라인 구성이 사용될 수도 있다. 예를 들면, 처리 라인은 상기한 참조로서 포함된 미국 특허공개번호 2009/0324789에 기재된 바와 같이, 임의의 유형의 농산물을 처리할 수 있도록 구성될 수 있다. 예시된 처리 라인(28)은 입줄기 채소가 처리 라인 안으로 도입되는 세단/절단장(chopper/separator station)(302), 입줄기 채소가 처리 용액에 담가지는 세척장(304), 처리 용액을 적정 온도 범위(예컨대, 화씨 33도 내지 39도)에서 유지관리하는 냉장실(306), 입줄기 채소에 점착된 처리 용액을 제거하기 위해 입줄기 채소가 뒤흔들어지는 교반 선반(shaker table)(308), 처리 라인을 통해 재사용될 수 있도록 처리 용액을 모으는 교반기 회수 탱크(shaker return tank)(310), 및 처리 용액이 냉장실(306)로 유입되기전에 처리 용액으로부터 특정 물질을 제거하기 위한 하이드로 시브(hydro sieve)(312)를 포함한다.

처리 라인(28)을 제어하는데 사용되는 구성요소들은 PLC 제어 패널(314), 공기식 제어 패널(316), 프로세스 패널(318), 화학 패널(320), 다양한 공기식 밸브, 유량 센서, 압력 변환기, 온도 센서, 및 전기 펌프를 포함한다. PLC 제어 패널(314)은 처리 라인(28)에 대한 최상위 레벨의 제어를 제공하는데 사용될 수 있는데, 예를 들면, 제어 알고리즘을 실행하는 프로그래머블 컨트롤러(programmable controller), 디스플레이, 및 적절한 입력/출력 장치를 포함할 수 있다. 많은 실시예에서, PLC 제어 패널(314)은 제어 화면 및/또는 운영자에게 시스템 메시지를 디스플레이하고, 운영자 입력을 받기 위한 터치 스크린 디스플레이를 포함한다. PLC 제어 패널(314)는 화학 패널 및/또는 다양한 센서들로부터의 입력, 및 공기식 제어 패널(316) 내에 결합된 솔레노이드를 통해 다양한 공기식 밸브들을 제어하기 위한 공기식 제어 패널(316)로 보내지는 출력 제어 신호를 수신할 수 있다. 공기식 제어 패널(316)은 공기식 제어 패널(316)에 의해 분배되는 압축된 공기를 제공하는 압축 공기 공급원(compressed air source)(322)과 연결된다.

화학 패널(320)은 PA 모니터와 처리 용액 내의 과아세트산 농도 및 처리 용액의 pH를 측정하기 위한 pH 모니터를 포함한다. 측정된 값들은 과아세트산 농도의 측정된 레벨 및/또는 pH 레벨이 그렇게 표시될 때, 처리 용액 농축물을 처리 용액으로 첨가하는 산 공급 밸브를 조절하는데 사용된다. 샘플링 제어 밸브(326)는 화학 패널(320)을 통한 처리 용액의 흐름을 제어하는데 사용된다. 상기 화학 패널을 통과하는 처리 용액은 이후 순환되는 처리 용액으로 되돌아가 재사용된다.

처리 라인이 동작되는 동안, 처리 용액은 하이-레지던시(HR) 존 펌프(high-residency zone pump)(328), 냉장수 회수 펌프(chiller return pump)(330) 및 홈통 유입구 펌프(flume inlet pump)(332)를 거쳐 처리 라인 내부로 순환된다. HR 존 펌프는 냉각된 처리 용액을 냉장실로부터 세척장(304)의 HR 존(zone)(334)까지 순환시킨다. HR 존으로부터의 처리 용액은 냉장실(306)로 되돌려지기전에 하이드로 시브를 통해 경로 설정된다. 냉장수 회수 펌프는 처리 용액을 교반기 회수 탱크로부터 하이드로 시브로 순환시킨다. 그리고, 이 하이드로 시브로부터의 처리 용액은 상기 냉장실로 순환한다. 냉장수 회수 펌프는 가변주파수 드라이브(336)에 의해 제어되는 변속 펌프(variable-speed pump)이다. 냉장실 펌프의 유량은 냉장실 내부의 유체 레벨(fluid level)이 동작 범위 안에서 유지관리되도록 제어된다. 홈통 유입구 펌프(flume inlet pump)는 냉각된 처리 용액을 냉장실로부터 유입구 홈통(inlet flume)(338)으로 순환시킨다. 유입구 홈통으로부터의 냉각된 처리 용액은 세단/절단장의 하류에 있는 세척장 안으로 도입된다. 홈통 유입구 펌프에 의해 세척장 안으로 도입된 처리 용액은 이후 냉장실로 되돌려져 순환된다.

많은 실시예에서, 처리 용액은 홈통 유입구에서 도입된다. 통째이든 썰어진 것이든, 농산물은 처리 용액 유입 시점 이후 즉시 홈통 안으로 도입된다. 농산물은 홈통을 따라 처리 용액에 의해 운반된다. 처리 용액 및/또는 공기를 사용한 애지테이션 젯(agitation jet)은 농산물의 담금질을 돕고, 농산물의 표면에 대해 세척 작용을 향상시키는 연마 작용을 일으킬 수 있다. 홈통은 처리 용액과 농산물을 진동식 컨베이어 또는 다공 벨트 컨베이어(perforated belt conveyor) 위에 놓아서 분리시킨다. 농산물은 건조 프로세스로 이동하고, 처리 용수는 필터링, 냉장 및 홈통으로의 재순환을 위해 경로가 설정된 교반기 회수 탱크로 경로가 설정된다. 많은 실시예에서, 처리 라인은 높여지고, 물은 중력에 의해 셀프-크리닝 시브(self-cleaning sieve)를 거쳐 각자의 경로로 세척기 하단에 위치한 회수 탱크로 빠져나간다. 이 프로세스는 이중 세척 처리 시스템을 위해 반복된다.

처리 라인 내부에서 순환되는 처리 용액의 양은 레벨 센싱 압력 변환기(level sensing pressure transducer)를 통해 조절된다. 제1 레벨 센싱 압력 변환기(340)는 냉장실 내부의 압력을 감지하고, 제2 레벨 센싱 압력 변환기(342)는 교반기 회수 탱크 내부의 압력을 감지한다. 냉장실 내부의 처리 용액의 레벨이 지정된 레벨 이하로 떨어지게 되면, 처리 용액이 교반기 회수 탱크로부터 냉장실로 이송되도록 냉장실 펌프가 작동된다. 교반기 회수 탱크 내부의 처리 용액의 레벨이 지정된 레벨 이하로 떨어지게 되면, 냉각된 보급수(makeup water)가 세척 탱크 메이크업 밸브(wash tank makeup valve)(344)를 통해 교반기 회수 탱크로 첨가될 수 있다.

처리 라인(28)은 두 개의 물 공급원(예컨대, 냉각되지 않은 물 공급원(346), 냉각된 물 공급원(348)과 연결될 수 있다. 냉각된 물은 교반 선반에 있는 처리된 농산물을 분무/헹굼하기 위해, 제1 스프레이 바 컨트롤 밸브(354)와 제2 스프레이 바 컨트롤 밸브(356)를 통해 각각 제1 스프레이 바(spray bar)(350)와 제2 스프레이 바(352)를 공급하는데 사용될 수 있다. 농산물 위에 분무되는 냉각된 물의 일부는 교반 선반 회수 파이프(358)를 거쳐 교반기 회수 탱크로 재순환될 수 있는데, 그로인해 시스템에 보급수(makeup water)를 공급하는 것이 제공된다. 냉각된 물은 세척 탱크 메이크업 밸브(344)를 통해 직접 교반기 회수 탱크 안으로 향하도록 할 수 있다.

처리 라인은 또한 처리 용액이 배출되고, 처리 라인이 헹굼되며, 물과 처리 용액 농축물이 적절한 양으로서 시스템에 첨가됨으로써, 처리 라인이 새로운 처리 용액으로 다시 채워지도록 구성된다. 처리 라인으로부터 처리 용액을 배출하기 위해서는, 교반기 탱크 배출 밸브(360)가 교반기 탱크 배수를 위해 개방될 수 있으며, 냉장실 배출 밸브(362)가 냉장실 배출을 위해 개방될 수 있고, 세척장 배출 밸브(364)가 세척장 배출을 위해 개방될 수 있고, 화학 패널 배출(366)이 화학 패널 배출을 위해 개방될 수 있다. 처리 라인을 헹굼하기 위해서는, 물, 예컨대, 냉각된 물이 밸브들(368,370,372)을 통해 처리 라인 안으로 첨가될 수 있다. 물은 이후 펌프들(328,330,332)을 사용하여 처리 라인을 통해 순환되고, 이후 방출될 수 있다. 요구되는 수준의 헹굼을 제공하기 위하여, 하나 이상의 물의 배치(batch)가 첨가되고, 순환되고, 처리 라인으로부터 방출될 수 있다. 헹굼 프로세스가 수행되는 동안, 물 처리 시설로 배출하기에 앞서 그것의 pH(이후에 추가로 논의됨)를 증가시키기 위해 처리되어야만 하는, 예를 들면, 추가적인 헹굼을 수행할지 여부, 및/또는 처리 라인으로부터 유체를 배출시킬지 여부를 결정하기 위해 사용될 수 있는 피드백을 제공하도록, 화학 패널이 처리 라인 내 유체의 pH 레벨을 모니터링 하기 위해 사용될 수 있다.

처리 용액을 처리 라인으로부터 배출시키기에 앞서, 처리 용액을 중화하기 위해 처리 라인 내의 처리 용액에 가성 소다(NaOH)가 또한 첨가될 수 있다. 제어된 가성 소다의 양이 가성 공급 밸브(376)(예컨대, 디지털 컨트롤 밸브)를 통해 유입구 홈통(inlet flume)과 유체 전달(fluid communication)을 행하는 가성 공급 라인(374)을 통해 첨가될 수 있다. 화학 패널 내의 pH 모니터는 결과 유체(resulting fluid)의 pH를 모니터링함으로써, 첨가되는 가성 소다의 양을 제어하는데 사용될 수 있다. 중화 프로세스는 PLC 제어 패널(314)와 연결된 터치 스크린으로부터 제어될 수 있다. 중화 프로세스의 초기설정은 공통 가성 공급 매니폴드(common caustic supply manifold)에 압력을 가할 다이아프램 펌프를 시동시킨다. 각 처리 라인에 대한 공기식 배출 밸브들의 개방은 수용 가능한 pH 레벨에 도달될 때까지 금지될 수 있다.

처리 라인을 충전하기 위하여, 냉각된 물이 세척 탱크 충전 밸브(378)를 통해 교반기 회수 탱크(310)로 첨가될 수 있으며, 냉장실 충전 밸브(380)를 통해 냉장실로 첨가될 수 있다. 냉각되지 않은 물도 밸브들(368,370,372)을 통해 처리 라인 안으로 첨가될 수 있다. 초기에, 기설정된 양의 처리 용액 농축물이 처리 용액 내의 젖산 및 과아세트산의 시작 농도(starting concentration)를 산출하기 위하여 처리 라인에 첨가될 수 있다. 이러한 시작 농도는 물로부터 염소를 제거하여, 그로인해 염소(chlorine)가, 염소와의 접촉으로 인해 손상될 수 있는 화학 패널에 있는 프로브(probe)들과 접촉하는 것을 막는다. 초기 농도가 설정되면, 화학 패널은 요구된 처리 용액 농도에 도달되어 유지될 때까지, 제어되는 방식으로(예컨대, 순차적으로, 유량을 변화시킴으로써) 처리 용액 내의 과아세트산의 농도, 처리 용액의 pH, 및 처리 용액에 첨가된 추가적인 처리 용액 농축물을 모니터링 하는데 사용될 수 있다.

도 9는 많은 실시예에 따른 도 1에 도시된 처리 서브시스템(16)의 처리 라인(28)과 상응하는 다른 예시적 처리 라인(400)에 대한 설비 다이어그램 및 배관을 나타낸다. 처리 라인(400)은 처리 라인 내부에서 순환되는 처리 용액으로의 처리 용액 농축물의 도입을 조절하는 미터링 펌프를 포함하는 화학 패널(402)과, 처리 용액의 온도를 조절하기 위한 냉장실(404), 처리 용액으로부터 입자들(particles)을 걸러내고, 저수조로서의 역할을 제공하는 하이드로 시브와 회수 탱크(406), 처리 용액이 농산물과 접촉되는 홈통을 포함한 세척 기구(408), 세척 기구를 빠져나온 농산물을 헹굼하고 건조시키는 탈수 교반 선반(410), 처리 라인의 다양한 공기식 제어 장치(예컨대, 공기식 제어 밸브들)로 제공되는 제어 작동 기류를 공급하는 공기식 제어 패널(412), 처리 라인 내부로 냉각된 물의 제어된 유입을 위한 컨트롤 밸브(414), 처리 라인 내부로의 중화제(예컨대, 가성 소다)의 유입을 위한 유입구 설비(inlet provision) 및 pH 측정을 위한 샘플을 획득하는 설비(418)를 구비한다.

도 10은 많은 실시예에 따른 도 1에 도시된 처리 서브시스템(16)의 처리 라인(28)에 상응하는 다른 예시적 처리 라인(500)에 대한 설비 다이어그램 및 배관을 나타낸다. 처리 라인(500)은 처리 라인 내부에서 순환되는 처리 용액으로의 처리 용액 농축물의 도입을 조절하는 미터링 펌프를 포함하는 화학 패널(502)과, 처리 용액의 온도를 조절하기 위한 냉장실(504) 및 연관된 냉장실 탱크(506), 처리 용액으로부터 입자들을 걸러내고, 저수조로서의 역할을 제공하는 로터리 필터 및 회수 탱크(506), 처리 용액이 농산물과 접촉되는 세척탱크(508), 세척탱크를 빠져나온 농산물을 헹굼하고 건조시키는 경사진(inclined) 탈수 벨트(510), 처리 라인의 다양한 공기식 제어 장치(예컨대, 공기식으로 제어되는 밸브들)로 제공되는 제어 작동 기류(control actuation airstreams)를 공급하는 공기식 제어 패널(512), 처리 라인 내부로 냉각된 물의 제어된 도입을 위한 컨트롤 밸브(514), 처리 라인 내부로의 중화제(예컨대, 가성 소다)의 도입을 위한 유입구 설비(inlet provision)(516) 및 pH 측정을 위한 샘플을 획득하는 설비(518)를 구비한다.

도 11은 많은 실시예에 따른 도 1에 도시된 처리 서브시스템(16)의 처리 라인(28)에 상응하는 다른 예시적 처리 라인(600)에 대한 설비 다이어그램 및 배관을 나타낸다. 처리 라인(600)은 농산물이 배관을 통해 처리 용액을 따라 펌핑되어 농산물을 처리 용액에 접촉시키는 폐쇄 루프(closed loop) 시스템이다. 처리 라인(600)은 처리 라인 내부에서 순환되는 처리 용액으로의 처리 용액 농축물의 도입을 조절하는 미터링 펌프를 포함하는 화학 패널(602)과, 처리 용액의 온도를 조절하기 위한 냉장실(604), 저수조로서의 역할을 제공하는 회수 탱크(606), 농산물과 처리 용액이 펌핑되는 관로를 이루는 배관(608), 이 배관을 따라 농산물과 처리 용액을 펌핑하는 홈통 펌프(flume pump)(610)(예컨대, 식품 펌프), 배관을 빠져나온 농산물을 헹굼하고 건조시키는 교반 선반(612), 처리 라인의 다양한 공기식 제어 장치(예컨대, 공기식으로 제어되는 밸브들)로 제공되는 제어 작동 기류를 공급하는 공기식 제어 패널(614), 처리 라인 내부로 냉각된 물의 제어된 도입을 위한 컨트롤 밸브(616), 처리 라인 내부로의 중화제(예컨대, 가성 소다)의 도입을 위한 유입구 설비(618), 및 pH 측정을 위한 샘플을 획득하는 설비(620)를 구비한다.

또한, 도 12a 및 도 12b는 많은 실시예에 따른 도 1에 도시된 처리 서브시스템(16)의 처리 라인(28)에 상응하는 다른 예시적 처리 라인(700)에 대한 설비 다이어그램 및 배관을 나타낸다. 처리 라인(700)은 농산물이 순차적으로 이동하여 지나가는, 두 개의 분리된 처리 라인 영역(하나는 도 12a에 도시되고, 다른 하나는 도 12b에 도시됨)을 경유하는 2단계로 나뉘어진 농산물의 처리를 제공한다. 두 개의 분리된 처리 라인 영역의 각각은 처리 라인 내부에서 순환되는 처리 용액으로의 처리 용액 농축물의 도입을 조절하는 미터링 펌프를 포함하는 화학 패널(702)과, 처리 용액의 온도를 조절하기 위한 냉장실(704), 처리 용액으로부터 입자들(particles)을 걸러내고, 저수조로서의 역할을 제공하는 저수조로서의 역할을 제공하는 회수 탱크(706), 농산물을 세척 기구를 통과하도록 이동시키는 관절화된 "플라이캣쳐(flycatcher)" 메카니즘을 구비하여 농산물을 처리 용액과 접촉시키는 세척 기구(708), 농산물이 세척 기구를 빠져나오면 그 농산물을 이송하는 컨베이어(710), 처리 라인의 다양한 공기식 제어 장치(예컨대, 공기식으로 제어되는 밸브들)로 제공되는 제어 작동 기류를 공급하는 공기식 제어 패널(712), 처리 라인 내부로 냉각된 물의 제어된 도입을 위한 컨트롤 밸브(714), 처리 라인 내부로의 중화제(예컨대, 가성 소다)의 도입을 위한 유입구 설비(716) 및 pH 측정을 위한 샘플을 획득하는 설비(718)를 구비한다.

세정 서브시스템( Purge Subsystem )

많은 실시예에서, 살균 시스템(10)은 처리 용액 농축물, 처리 용액, 및/또는 헹굼물이 살균 시스템(10)으로부터 세정될 수 있도록 구성된다. 그러한 세정은 일정 주기마다 필연적일 수 있다. 한번 혼합된 과아세트산은 일반적으로 제한된 유통기한(예컨대, 24시간 또는 화씨 40도 이하에서 저장되는 경우 길어질 수 있음)을 갖는다. 결론적으로, 처리 용액 농축물 또는 처리 용액의 사용이 그것의 허용된 유통기한을 경과되어 사용되는 것을 피하기 위해 살균 시스템(10)에 남아있는 모든 용액은 일정 주기마다 세정될 수 있다. 예를 들면, 살균 시스템(10)에 남아있는 모든 처리 용액 농축물 또는 처리 용액은 다음 주기의 동작까지의 시간이 24시간을 초과한다면(예컨대, 주의 마지막 변경이 토요일인 경우) 동작이 끝날 때 배출될 수 있다.

살균 시스템(10)으로부터 세정되는 유체는 세정 탱크(88)로 이송될 수 있다. 이 세정 탱크(88)는 편리하게 위치(예컨대, 배송 서브시스템 공통 매니폴드의 끝단)될 수 있다. 저장 탱크에 남아있는 모든 처리 용액 농축물은 곧바로 세정 탱크로 이송될 수 있다. 공통 매니폴드 내의 처리 용액 농축물은 세정 탱크로 배출될 수 있고, 공통 매니폴드 내에 남아있는 모든 처리 용액 농축물은 압축된 공기를 사용하여 세정될 수 있다. 하나 이상의 처리 라인으로부터의 처리 용액 및/또는 헹굼물은 상술된 바와 같이, 방출에 중화될 수 있다. 대안적으로, 하나 이상의 처리 라인으로부터의 처리 용액 및/또는 헹굼물은 중화를 위해 세정 탱크(88)로 이송될 수 있다.

세정 탱크 내에 취합된 유체는 오수 처리 시설로 배출되기 전에 그 산도(酸度)가 중화되도록 처리될 수 있다. 많은 지자체의 오수 처리 시설은 최소 pH 레벨 기준값(예컨대, 5.0)을 가지고 있다. 처리 용액 내의 비교적 많은 양의 젖산(예컨대, 1800ppm 내지 2200ppm의 사이)은 처리 용액 내의 pH를 약 2.8가 되게 한다. 처리 용액 농축물은 훨씬 낮은 pH값을 가질 수 있다. 배출전 세정 탱크내에 수집된 유체의 중화는 보다 값비싼 오수 처리 장비의 구축을 회피하는 최저 자본 투자 옵션일 수 있다. 또한 그것은 외부 중화 시스템과 연계되어 발생되는 인가(permit) 및 감시 비용(monitoring expense)을 피할 수 있고, 지하 배출 파이프와 관련된 잠재적인 부식 문제(potential corrosion issue)를 없앨 수 있다.

세정 탱크 내에 취합된 유체를 중화시키기 위해, 세정 탱크에 가성 소다(NaOH)가 첨가될 수 있다. 첨가될 가성 소다의 양을 측정하기 위해, pH 센서(예컨대, 프로미넌트(ProMinent) pH 센서)가 사용될 수 있다. 취합된 유체가 세정 탱크로부터 배출되기 이전에 균일하게 처리되는 것을 보장하기 위해 취합된 유체와 가성 소다를 혼합할 수 있도록, 세정 탱크가 혼합기(mixer)와 함께 마련될 수 있다.

도 13은 많은 실시예에 따른 오수 처리 시설로 배출되기에 적절한 중화된 용액을 형성하도록 중화제를 처리 용액 및/또는 처리 용액 농축물에 첨가할 수 있는 중화 서브시스템(800)을 나타낸다. 이 중화 서브시스템(800)은 처리 용액 및/또는 처리 용액 농축물이 중화제(예컨대, 가성 소다)와 혼합될 수 있게 하는 케미컬 룸 배수조(chemical room sump)(802), 처리 용액 및/또는 처리 용액 농축물을 케미컬 룸 배수조로 이송하기 위한 설비(804), 중화제를 케미컬 룸 배수조에 도입하기 위한 설비(806), 케미컬 룸 배수조로부터 용액을 제거하기 위한 방출 펌프(808), 중화된 용액의 방출을 위한 배출구(810), 방출 펌프에 작동 공기를 공급하는 드라이브 에어 라인(812), 중화 프로세스가 진행되는 동안 용액을 케미컬 룸 배수조로 되돌려 순환시키기 위한 회수 라인(814), 및 (예컨대, 중화 프로세스의 이전, 도중 및/또는 이후)용액의 pH를 모니터링하기 위한 설비(816)를 포함한다.

중앙 감시 및 데이터 취득( Central Monitoring and Data Acquisition )

살균 시스템(10)의 다양한 서브시스템들(예컨대, 각 개별 처리 라인, 처리 용액 농축물 조제 서브시스템, 배송 서브시스템)은 감시 및 데이터 기록 목적을 위해 함께 네트워킹 될 수 있다. 예를 들면, 이더넷 프로토콜을 통해 다양한 서브시스템들이 품질보증(QA;Quality Assurance) 오피스 및/또는 유지관리 오피스 내의 전용 서버 및 모니터들과 네트워킹 될 수 있다. 다양한 동작 파라미터들(operating parameters) 및/또는 동작 모드(operational mode)들이 디스플레이되고 간헐적으로 로그(log)될 수 있다. 예를 들면, 각각의 처리 라인에 대하여, 디스플레이된/로그된 동작 파라미터들 및 동작 모드들은 과아세트산 농도 측정값; pH 측정값; 산 피드 밸브(acid feed valve) 개방 시간, 보급수 현재 유량(makeup water current flow rate); 보급수 평균 유량; 꺼짐(off), 채움(filling), 초기 도입(initial dosing), 구동(running), 세척기 아이들(washer idle), 중화, 배출, 및 살균과 같은 동작 모드들; 및 구동 시간까지 개방된 산 피드 밸브 체적 시간(acid feed valve accumulated time)을 포함할 수 있다. 처리 용액 농축물 조제 서브시스템에 있어서, 모니터링된, 디스플레이된, 및/또는 로그된 파라미터들은 예컨대, 처리 용액 농축물 내의 젖산 및 과아세트산의 농도 레벨; 처리 용액 농축물 사용 비율 및 사용된 누적량; 해당 용기 내의 젖산 및 과아세트산 잔여량; 현재 배치(batch) 번호; 요구된 배치 사이즈(batch size); 물, 젖산, 및 과아세트산의 산출된 그리고 측정된 중량; 및 젖산, pH, 과아세트산의 측정된 값을 포함할 수 있다. 당업자들은 살균 시스템(10)으로부터 다른 동작 파라미터들 및 동작 모드들이 모니터링되고, 디스플레이되고, 및/또는 로그될 수 있디는 것을 알 수 있을 것이다.

예시적인 젖산 및 과아세트산 소비율( Exemplary LA and PAA Consumption Rates )

도 14a 및 도 14b는 실험적인 처리 라인에서 깍둑썰기된 양상추를 처리하기 위해 사용된 600갤런의 처리 용액 내의 젖산 및 과아세트산에 대한 몇몇 실험적인 소비율(experimental consumption rate)을 나타낸다. 관찰된 소비율은 1000 lbs의 깍둑썰기된 양상추 당(per) 0.3701 lbs의 젖산 및 0.0154 lbs의 과아세트산이 사용된 것을 산출하고 있다.

도 14c는 많은 실시예에 따른 잘게 썬 양상추의 처리과정에서의 과아세트산의 소비율 및 처리 용액 내의 pH 상의 관련된 변화를 나타낸다. 따라서 처리 용액의 pH는 처리 용액 내에서의 젖산 및 과아세트산의 소비율을 모니터링 하기 위한 대용물(proxy)로서 사용될 수 있으며, 이로서 처리 라인 내에서 순환되는 처리 용액 내의 젖산 및 과아세트산의 농도를 적절하게 유지관리하기 위해, 처리 라인에 처리 용액 농축물의 도입을 제어하는 파라미터를 제공한다.

처리 용액 농축물 이송율( Treatment - Solution Concentrate Transfer Rate )

처리 용액 농축물은 처리 용액 내의 처리 산의 농도가 적절하게 유지관리될 수 있는 적당한 속도(rate)로서 처리 라인으로 이송될 수 있다. 예를 들면, 처리 용액 농축물이 처리 라인으로 이송되는 속도는 처리 라인을 통해 처리되는 농산물의 유형, 처리 라인을 통해 농산물이 처리되는 속도, 및 농산물을 처리하는 동안 이용되는 헹굼물의 속도에 기초하여 설정될 수 있다. 예를 들면, 특정 농산물 유형에 대한 데이터(예컨대, 도 14a, 14b 및 14c에 도시된 양상추에 대한 데이터)는 처리 용액 농축물이 처리 라인으로 이송되는 속도를 미리 설정하기 위해 사용될 수 있다.

또한, 처리 용액 농축물이 처리 라인으로 이송되는 속도는 처리 용액에서 측정된 처리 산 농도에 응답하여(예컨대, 제1 처리 산이 젖산을 포함하고 제2 처리 산이 과아세트산을 포함하는 처리 용액에서, 과아세트산 및/또는 젖산의 측정된 농도에 응답하여)조절될 수 있다. 이송 속도(transfer rate)는 처리 산 농도의 계속되는 측정값에 기초하여 미세 조정될 수 있다. 따라서 처리 산이 고갈된 속도에 실질적으로 상응하는 속도로 처리 라인 내에 처리 용액 농축물을 도입함으로써, 처리 용액 내에 보다 안정된 농도(more consistent concentration)의 처리 산이 생산될 수 있다. 보다 안정된 농도는 전자식 농도 측정장치(예컨대, 과아세트산 측정기, pH 측정기)를 사용함으로써 가능할 수 있는데, 이는 몇몇 사례에서 늦은 반응 속도를 가질 수 있으나, 반응율은 주어진 농산물 유형에 적합한 속도, 처리 속도, 및 사용된 헹굼물의 속도로 처리 라인에 처리 용액 농축물을 이용함으로써 생산된 처리 용액 내 산 농도의 변화 속도보다 여전히 충분히 더 느리다.

다른 변형예들이 본 발명의 이념에 포함된다. 따라서 본 발명은 다양한 변형예들과 대안적 구성들을 허용할 수 있지만, 특정 예시적 실시예들이 도면들에 도시되어 있고, 상기에서 상세하게 설명되었다. 그러나 본 발명을 특정 형식 또는 개시된 형식으로 한정하는 의도가 없고, 그에 반하는 기재가 없는 한, 첨부된 청구범위에서 정의되는 바와 같이, 그 의도는 본 발명의 이념 및 범위 내에 속하는 모든 변형예, 대안적 구성들, 및 등가물들을 포괄하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들면, 본 명세서에 개시된 방법들, 시스템들, 및 장치들은 적절한 처리 산 농도를 갖는 처리 용액을 통해 처리될 수 있는 다양한 유형의 농산물을 허용하기에 충분한 유통성이 있다.

"a", "an", "the"이라는 용어를 사용한 것과 본 발명을 설명하는 문맥에서 유사한 지시어(특히, 후술하는 청구 범위의 문맥에서)는 본 명세서 상에 다른 기재 또는 문맥에 의해 명백하게 모순되지 않으면, 단수와 복수 둘 모두를 포괄하는 것으로 이해되어야 한다. "포함하는(comprising)", "가지는(having)", "구비하는(including)" 및 "함유하는(containing)"라는 용어는 별도로 기재된 것이 없는 한, 제약을 두지 않는 용어(open-ended terms)(즉, "∼를 포함하지만, ∼에 한정되지는 않음"을 의미함)로서 이해되어야 한다. "연결되다"라는 용어는 중간에 개입된 것이 있더라도 부분적으로 또는 전체적으로 범위에 속하거나, 부착되거나, 또는 함께 결합된 것으로서 이해되어야 한다. 본 명세서에서 값들의 범위에 대한 자세한 설명은 본 명세서에서 다르게 암시된 것이 없으면, 단지 범위에 속하는 각각의 분리된 값을 개별적으로 참조하는 속기(shorthand) 방법으로서 제공하기 위해 의도된 것이며, 각 분리된 값은 본 명세서에서 개별적으로 열거된 것처럼 명세서에 통합된다. 본 명세서에서 설명된 모든 방법들은 본 명세서에서 달리 표시되어 있거나, 또는 문맥에 의해 분명하게 모순되지 않는다면 임의의 적절한 순서로 수행될 수 있다. 본 명세서에서 제공된 임의 및 모든 예시들, 또는 예시적인 용어(예컨대, "∼와 같은")의 사용은 단지 본 발명의 실시예들을 보다 명료하게 하기 위한 것이며, 달리 주장된 것이 없는 한, 본 발명의 범주에 대한 제한을 제기(pose)하지 않는다. 본 명세서 내의 어떠한 용어도 본 발명의 실행을 위한 필수 요소로서 임의의 비-청구 요소(non-claimed element)를 지시하는 것으로 이해되어서는 안 된다.

본 명세서에는 본 발명을 도출하기 위하여 본 발명에 대해 알려진 최적 모드를 포함하는, 본 발명의 바람직한 실시예들이 개시되어 있다. 이러한 바람직한 실시예들의 변형예들은 전술한 상세한 설명에 기재된 지식 분야에 종사하는 당업자들에게 명백할 것이다. 본 발명자들은 당업자들이 적절하게 이러한 변형예들을 이용할 수 있다는 것을 기대하며, 본 발명자들은 본 발명이 본 명세서에서 특별하게 설명된 것과 다른 형태로 실시될 수 있도록 만들었다. 따라서 본 발명은 준거법(applicable law)이 허용하는 것에 따라, 첨부의 청구범위에서 인용된 주제의 모든 변형예 및 등가물들을 포함한다. 또한, 이것의 모든 변형예에서 상술되어진 요소들의 임의 조합은, 본 명세서에서 달리 지시되어 있거나 문맥에 의해 달리 명백하게 모순되지 않는다면 본 명세서에 문맥에 의해 명료하게 부정되는 다른 기재가 없으면, 본 발명에 포함된다.

본 명세서에서 인용된 공개물, 특허 출원서들, 특허들을 포함한 모든 참조는 각 참조가 참조로서 개별적 및 특정적으로 포함되는 것을 나타내고, 그 내용의 전부가 제시되는 것처럼, 동일한 정도에 대한 참조로서 본 명세서에 포함된다.

10: 살균 시스템
12: 처리 용액 농축물 조제 서브시스템
14: 배송 서브시스템
16: 처리 서브시스템
18: 세정 서브시스템

Claims

농산물(produce item)을 처리하는 방법으로서,
물의 양을 측정하는 단계;
제1 처리 산(treatment acid)의 양을 측정하는 단계;
제2 처리 산의 양을 측정하는 단계;
처리 용액 농축물(treatment-solution concentrate)을 형성하기 위해, 상기 물, 상기 제1 처리 산, 및 상기 제2 처리 산의 측정된 양을 혼합하는 단계;
다량의 상기 처리 용액 농축물을 저장 탱크(holding tank)로 이송하는 단계;
재순환 루프(re-circulating loop)를 통해, 다량의 상기 처리 용액 농축물을 상기 저장 탱크로부터 다시 상기 저장 탱크로 순환시키는 단계;
처리 용액(treatment solution)을 형성하기 위해, 다량의 상기 처리 용액 농축물을 희석하는 단계; 및
상기 농산물의 겉 표면을 다량의 상기 처리 용액과 접촉시키는 단계를 포함하는 농산물 처리 방법.
농산물을 처리하는 방법으로서,
물의 양을 측정하는 단계;
제1 처리 산의 양을 측정하는 단계;
제2 처리 산의 양을 측정하는 단계;
처리 용액 농축물을 형성하기 위해, 상기 물, 상기 제1 처리 산, 및 상기 제2 처리 산의 측정된 양을 혼합하는 단계;
다량의 상기 처리 용액 농축물을 저장 탱크로부터 처리 장치로 이송하는 단계;
처리 용액을 형성하기 위해, 상기 처리 장치에서 다량의 상기 처리 용액 농축물을 희석하는 단계;
상기 농산물의 겉 표면을 다량의 상기 처리 용액과 접촉시키는 단계;
다량의 상기 처리 용액 농축물을 세정 탱크(purge tank)로 이송하는 단계;
중화 이전의 상기 다량의 상기 처리 용액 농축물보다 높은 pH를 갖는 중화된 처리 용액 농축물을 형성하기 위해, 중화제를 상기 세정 탱크에 첨가하는 단계; 및
상기 세정 탱크로부터 상기 중화된 처리 용액 농축물을 방출하는 단계를 포함하는 농산물 처리 방법.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 측정된 양을 혼합하는 단계는 상기 혼합 탱크(mixing tank)를 통해 수행되는 것인 농산물 처리 방법.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 처리 용액을 형성하기 위해 희석된 상기 다량의 상기 처리 용액 농축물은, 상기 재순환 루프로부터 추출되는 것인 농산물 처리 방법.
청구항 3에 있어서,
상기 측정된 양의 각각은
상기 측정된 양의 첨가(adding)가 수행되기에 이전 및 상기 혼합 탱크에 상기 측정된 양의 첨가가 행해지는 동안 또는 행해진 후 중 적어도 한 경우에, 상기 혼합 탱크와 상기 혼합 탱크의 내용물을 계량함으로써 측정(determine)되는 것인 농산물 처리 방법.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 처리 용액 농축물 내의 상기 제1 처리 산의 농도를 측정하기 위해, 상기 처리 용액 농축물의 샘플을 분석하는 단계를 더 포함하는 농산물 처리 방법.
청구항 7에 있어서,
상기 처리 용액 농축물 내의 상기 제2 처리 산의 농도를 측정하기 위해, 상기 처리 용액 농축물의 샘플을 분석하는 단계를 더 포함하는 농산물 처리 방법.
청구항 1에 있어서,
다량의 상기 처리 용액 농축물을 상기 저장 탱크로부터 처리 장치로 이송하는 단계를 더 포함하고, 상기 처리 장치에서는
상기 처리 용액을 형성하기 위해 다량의 상기 처리 용액 농축물을 희석하고, 상기 농산물의 겉 표면을 다량의 상기 처리 용액과 접촉시키는 것이 수행되는 것인 농산물 처리 방법.
청구항 9에 있어서,
다량의 상기 처리 용액 농축물을 이송하는 단계는
상기 처리 장치를 통해 처리되는 농산물의 유형에 따라서 선택된 속도(rate), 상기 처리 장치를 통해 상기 농산물이 처리되는 속도, 또는 상기 농산물을 처리하는 동안 사용되는 헹굼물(rinse water)의 속도 중 어느 하나의 속도로, 상기 처리 용액 농축물을 상기 처리 장치로 이송하는 단계를 포함하는 농산물 처리 방법.
청구항 10에 있어서,
상기 제2 처리 산은 과아세트산(PAA; peroxyacetic acid)을 포함하는 농산물 처리 방법.
청구항 11에 있어서,
상기 처리 용액 내의 과아세트산(PAA)의 농도를 측정하기 위해 상기 처리 용액의 샘플을 분석하는 단계; 및
상기 처리 용액 내의 과아세트산(PAA)의 상기 측정된 농도에 응답하여 상기 처리 용액 농축물이 상기 처리 장치로 이송되는 상기 속도를 조정하는 단계를 더 포함하는 농산물 처리 방법.
청구항 12에 있어서,
상기 처리 용액 내의 과아세트산의 상기 농도는 과아세트산 측정기(PAA measurement device)를 사용함으로써 측정되는 것인 농산물 처리 방법.
청구항 10에 있어서,
상기 제1 처리 산은 젖산(LA;lactic acid)을 포함하는 농산물 처리 방법.
청구항 14에 있어서,
상기 처리 용액 내의 젖산(LA)의 농도를 측정하기 위해, 상기 처리 용액의 샘플을 분석하는 단계; 및
상기 처리 용액 내의 젖산(LA)의 상기 측정된 농도에 응답하여 상기 처리 용액 농축물이 상기 처리 장치로 이송되는 속도를 조정하는 단계를 더 포함하는 농산물 처리 방법.
청구항 9에 있어서,
중화(neutralization) 이전의 상기 처리 용액보다 높은 pH를 갖는 중화된 처리 용액을 형성하기 위해, 상기 처리 장치 내에 있는 다량의 상기 처리 용액에 중화제(neutralizing agent)를 첨가하는 단계; 및
상기 처리 장치로부터 상기 중화된 처리 용액을 방출(discharge)하는 단계를더 포함하는 농산물 처리 방법.
삭제
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 제1 처리 산은 젖산을 포함하는 농산물 처리 방법.
청구항 18에 있어서,
상기 제2 처리 산은 과아세트산을 포함하는 농산물 처리 방법.
청구항 19에 있어서,
상기 처리 용액 내의 상기 젖산의 농도는 850ppm(parts per million) 내지 10,000ppm 사이이고; 및
상기 처리 용액 내의 상기 과아세트산의 상기 농도는 10ppm 내지 80ppm 사이인 농산물 처리 방법.
청구항 20에 있어서,
상기 처리 용액 내의 상기 젖산의 농도는 1300ppm 내지 5600ppm 사이이고;
상기 처리 용액 내의 상기 과아세트산의 상기 농도는 65ppm 내지 75ppm 사이인 농산물 처리 방법.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 제2 처리 산은 과아세트산(PAA)을 포함하는 농산물 처리 방법.
청구항 22에 있어서,
상기 처리 용액 농축물 내의 과아세트산(PAA) 농도를 측정하기 위해 과아세트산 측정기를 사용함으로써, 상기 처리 용액 농축물의 샘플을 분석하는 단계를 더 포함하는 농산물 처리 방법.
청구항 23에 있어서,
상기 처리 용액 농축물 내의 과아세트산의 상기 농도를 조정하기 위해 상기 처리 용액 농축물 내의 과아세트산의 상기 측정된 농도에 응답하여, 상기 처리 용액 농축물에 물 또는 과아세트산 중 적어도 하나를 첨가하는 단계를 더 포함하는 농산물 처리 방법.
청구항 22에 있어서,
상기 처리 용액 내의 상기 과아세트산(PAA)의 농도를 측정하기 위해 과아세트산 측정기를 사용함으로써, 상기 처리 용액의 샘플을 분석하는 단계를 더 포함하는 농산물 처리 방법.
청구항 25에 있어서,
상기 처리 용액 내의 상기 과아세트산의 농도를 조정하기 위해 상기 처리 용액 내의 과아세트산의 상기 측정된 농도에 응답하여, 상기 처리 용액에 물 또는 과아세트산 중 적어도 하나를 첨가하는 단계를 더 포함하는 농산물 처리 방법.
농산물을 처리하는 시스템으로서,
측정된 양의 물과, 측정된 양의 제1 처리 산, 및 측정된 양의 제2 처리 산을 포함하는 처리 용액 농축물을 조제하는 혼합 서브시스템;
상기 혼합 서브시스템과 제어된 유체 전달(controlled fluid communication)을 행하고, 처리 용액을 형성하기 위해 상기 혼합 서브시스템으로부터 유입된 다량의 상기 처리 용액 농축물을 희석하고, 상기 농산물의 겉 표면을 다량의 상기 처리 용액에 접촉시키도록 구성된 처리 서브시스템;
다량의 처리 용액 농축물을 유입받기 위한 저장 탱크;
상기 저장 탱크로부터 유입된 다량의 상기 처리 용액 농축물이 다시 상기 저장 탱크로 순환되게 하는 재순환 루프(re-circulating loop)를 포함하는 농산물 처리 시스템.
청구항 27에 있어서,
상기 혼합 서브시스템은 상기 측정된 양의 물, 상기 측정된 양의 제1 처리 산, 및 상기 측정된 양의 제2 처리 산을 혼합하기 위한 혼합 탱크를 포함하는 농산물 처리 시스템.
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청구항 27에 있어서,
상기 처리 서브시스템은 상기 재순환 루프에 있는 배출구(outlet)를 통해 희석되는 다량의 상기 처리 용액 농축물을 유입받는 것인 농산물 처리 시스템.
청구항 28에 있어서,
상기 측정된 양의 물과, 상기 측정된 양의 제1 처리 산, 및 상기 측정된 양의 제2 처리 산을 측정하기 위해 적어도 하나의 중량 측정기(weight measuring device)를 더 포함하고,
상기 측정된 양의 각각은 상기 측정된 양을 첨가하기 이전에 및 상기 측정된 양을 상기 혼합 탱크에 첨가하는 도중 또는 첨가한 후 중 적어도 한 경우에, 상기 혼합 탱크와 상기 혼합 탱크의 내용물을 계량함으로써 측정되는 것인 농산물 처리 시스템.
청구항 27에 있어서,
중화된 용액을 형성하기 위해 다량의 상기 처리 용액 또는 다량의 상기 처리 용액 농축물 중 적어도 하나에 중화제를 첨가하도록 구성된 중화 서브시스템을 더 포함하고,
상기 중화된 용액은 상기 중화 서브시스템으로부터 방출되는 것인 농산물 처리 시스템.
청구항 33에 있어서,
상기 중화 서브시스템은 상기 다량의 상기 처리 용액 또는 상기 다량의 상기 처리 용액 농축물 중 적어도 하나를 유입받고, 상기 첨가된 중화제를 유입받기 위한 세정 탱크를 포함하는 농산물 처리 시스템.
청구항 27에 있어서,
상기 제1 처리 산은 젖산(LA)을 포함하는 농산물 처리 시스템.
청구항 35에 있어서,
상기 제2 처리 산은 과아세트산(PAA)을 포함하는 농산물 처리 시스템.
청구항 36에 있어서,
상기 처리 용액 농축물 또는 상기 처리 용액 중 적어도 하나의 과아세트산(PAA)의 농도를 측정하기 위한 과아세트산 측정기를 더 포함하는 농산물 처리 시스템.
청구항 36에 있어서,
상기 처리 용액 내의 젖산 농도는 850ppm 내지 10,000ppm 사이이고,
상기 처리 용액 내의 과아세트산 농도는 10ppm 내지 80ppm 사이인 농산물 처리 시스템.
청구항 38에 있어서,
상기 처리 용액 내의 상기 젖산의 농도는 1300ppm 내지 5600ppm 사이이고,
상기 처리 용액 내의 상기 과아세트산의 상기 농도는 65ppm 내지 75ppm 사이인 농산물 처리 시스템.
청구항 27에 있어서,
상기 제2 처리 산은 과아세트산(PAA)을 포함하는 농산물 처리 시스템.
청구항 27에 있어서,
상기 처리 용액 농축물은 상기 처리 서브시스템을 통해 처리되는 농산물의 유형에 따라서 선택된 속도, 상기 처리 서브시스템을 통해 상기 농산물이 처리되는 속도, 및 상기 농산물을 처리하는 동안 사용되는 헹굼물의 속도 중 어느 하나의 속도로, 상기 처리 서브시스템에 이송되는 것인 농산물 처리 시스템.
청구항 41에 있어서,
상기 제2 처리 산은 과아세트산(PAA)을 포함하는 농산물 처리 시스템.
청구항 42에 있어서,
상기 처리 용액 내의 과아세트산(PAA)의 농도를 측정하기 위한 과아세트산 측정기를 더 포함하고,
상기 처리 용액 내의 과아세트산(PAA)의 상기 측정된 농도에 응답하여 상기 처리 용액 농축물이 상기 처리 장치로 이송되는 상기 속도가 조정되는 농산물 처리 시스템.
청구항 41에 있어서,
상기 제1 처리 산은 젖산(LA)을 포함하고;
상기 처리 용액 내의 젖산(LA)의 농도를 측정하기 위해 상기 처리 용액의 샘플이 분석되고,
상기 처리 용액 내의 젖산의 상기 측정된 농도에 응답하여 상기 처리 용액 농축물이 상기 처리 서브시스템으로 이송되는 속도가 조정되는 농산물 처리 시스템.
농산물을 처리하는 장치로서,
처리 용액을 순환시키는 유체 서킷(fluid circuit)과;
농산물의 겉 표면을 상기 처리 용액에 접촉시키는 세척장(washing station);
순환하는 처리 용액으로의 처리 용액 농축액의 이송을 제어하기 위한 제1 제어가능 인입기(first controllable inlet device)―여기서, 상기 처리 용액 농축물은 제1 처리 산과 제2 처리 산을 포함함―;
순환하는 처리 용액으로의 물의 이송을 제어하기 위한 제2 제어가능 인입기―여기서, 제1 및 제2 제어가능 인입기는 상기 순환하는 처리 용액 내의 상기 처리 용액 농축물의 농도를 조절(regulate)하기 위해 제어됨―; 및
상기 유체 서킷으로부터 유출된 다량의 상기 처리 용액 농축물이 다시 상기 유체 서킷으로 순환되게 하는 재순환 루프를 포함하는 농산물 처리 장치.
청구항 45에 있어서,
상기 제1 처리 산은 젖산을 포함하는 농산물 처리 장치.
청구항 46에 있어서,
상기 제2 처리 산은 과아세트산을 포함하는 농산물 처리 장치.
청구항 47에 있어서,
상기 제1 및 제2 제어가능 인입기는, 상기 처리 용액 내의 상기 젖산의 상기 농도가 850ppm 내지 10,000ppm 사이이고, 상기 처리 용액 내의 상기 과아세트산의 상기 농도가 10ppm 내지 80ppm 사이가 되도록, 상기 순환하는 처리 용액 내의 상기 처리 용액 농축물의 상기 농도를 조절하는 것인 농산물 처리 장치.
청구항 48에 있어서,
상기 제1 및 제2 제어가능 인입기는, 상기 처리 용액 내의 상기 젖산의 상기 농도가 1300ppm 내지 5600ppm 사이이고, 상기 처리 용액 내의 상기 과아세트산의 상기 농도가 65ppm과 75ppm 사이가 되도록, 상기 순환하는 처리 용액 내의 상기 처리 용액 농축물의 상기 농도를 조절하는 것인 농산물 처리 장치.
청구항 45에 있어서,
상기 제1 및 제2 제어가능 인입기의 각각은 제어 밸브(controllable valve) 또는 미터링 펌프(metering pump) 중 적어도 하나를 포함하는 것인 농산물 처리 장치.
청구항 45에 있어서,
상기 제1 제어가능 인입기는, 상기 처리 장치를 통해 처리되는 농산물의 유형에 따라서 선택된 속도, 상기 처리 장치를 통해 상기 농산물이 처리되는 속도, 및 상기 농산물이 처리되는 동안 사용되는 헹굼물의 속도 중 어느 하나의 속도로, 상기 처리 용액 농축물을 상기 순환하는 처리 용액으로 이송하도록 제어되는 것인 농산물 처리 장치.