NL8120506A - STERILIZATION PROCESS AND DEVICE. - Google Patents
STERILIZATION PROCESS AND DEVICE. Download PDFInfo
- Publication number
- NL8120506A NL8120506A NL8120506A NL8120506A NL8120506A NL 8120506 A NL8120506 A NL 8120506A NL 8120506 A NL8120506 A NL 8120506A NL 8120506 A NL8120506 A NL 8120506A NL 8120506 A NL8120506 A NL 8120506A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- source
- electrodes
- thyristors
- host material
- current
- Prior art date
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
- A23L3/00—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs
- A23L3/32—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs by treatment with electric currents without heating effect
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23B—PRESERVING, e.g. BY CANNING, MEAT, FISH, EGGS, FRUIT, VEGETABLES, EDIBLE SEEDS; CHEMICAL RIPENING OF FRUIT OR VEGETABLES; THE PRESERVED, RIPENED, OR CANNED PRODUCTS
- A23B4/00—General methods for preserving meat, sausages, fish or fish products
- A23B4/015—Preserving by irradiation or electric treatment without heating effect
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23B—PRESERVING, e.g. BY CANNING, MEAT, FISH, EGGS, FRUIT, VEGETABLES, EDIBLE SEEDS; CHEMICAL RIPENING OF FRUIT OR VEGETABLES; THE PRESERVED, RIPENED, OR CANNED PRODUCTS
- A23B7/00—Preservation or chemical ripening of fruit or vegetables
- A23B7/015—Preserving by irradiation or electric treatment without heating effect
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2/00—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
- A61L2/02—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using physical phenomena
Description
3 1 2 0 5 O C3 1 2 0 5 O C
N.0. 32023 1N.0. 32023 1
Sterilisatieproces en -inrichting.Sterilization process and device.
ACHTERGROND VAN DE UITVINDINGBACKGROUND OF THE INVENTION
Deze uitvinding heeft betrekking op een sterilisatieproces en -inrichting voor het doden van bacteriën en soortgelijke organismen binnen een gastmateriaal.This invention relates to a sterilization process and apparatus for killing bacteria and similar organisms within a host material.
5 In het Amerikaanse octrooischrift 2.081.243 beschrijft Macy een inrichting voor het pasteuriseren van alleen vloeistoffen, zoals melk, door "langzame en intensieve impulsen van een elektrische wiselstroom”. Hij produceert deze door een onderbreker 3,3 keer per seconde, waarbij de "onderbrekingen de bacteriën letterlijk doen exploderen". De tempe-10 ratuur van de melk kan door dit proces ook aanzienlijk stijgen. De inrichting is van het coaxiale doorstroomtype en heeft een groot aantal delen.5 In United States Patent Specification 2,081,243, Macy describes an apparatus for pasteurizing only liquids, such as milk, by "slow and intensive pulses of an electric wirling current." He produces it through a breaker 3.3 times per second, the " interruptions literally cause the bacteria to explode. ”The temperature of the milk can also rise considerably through this process. The device is of the coaxial flow-through type and has a large number of parts.
Golden, 1.934.703, beschrijft een trog-vormige elektrische steri-lisatie-inrichting met een interne centrale elektrode en een paar ex-15 terne fluxconcentrator-elektroden.Golden, 1,934,703, describes a trough-shaped electric sterilizer with an internal central electrode and a pair of external flux concentrator electrodes.
Smith, 1.975.805, beschrijft een sterilisatie-inrichting van het droge type waarin een hoge spanning op een paar roterende elektroden, coaxiaal op afstand aan tegenover liggende zijden van een transporteur die het te steriliseren materiaal draagt, inwerkt op het materiaal.Smith, 1,975,805, describes a dry type sterilizer in which a high voltage on a pair of rotating electrodes coaxially spaced on opposite sides of a conveyor carrying the material to be sterilized acts on the material.
20 OVERZICHT VAN DE UITVINDINGOVERVIEW OF THE INVENTION
Een gastmateriaal, of een aantal gastmaterialen, die te doden organismen bevat(ten) worden omgeven door een zwak elektrolyt binnen de invloedsfeer van meerdere elektroden.A host material, or a number of guest materials, containing organisms to be killed are surrounded by a weak electrolyte within the sphere of influence of several electrodes.
Opeenvolgende stroompulsen van hoge dichtheid en wisselende pola-25 riteit, elk met een duur in het microsecondengebied, worden opgewekt ongeveer 120 maal per seconde.Successive flow pulses of high density and varying polarity, each with a duration in the microsecond region, are generated about 120 times per second.
De organiosmen worden door de passage van de elektrische stroom door het gastmateriaal en samenhangend daarmee door de organismen, ge-ëlektrocuteerd. Bacteriën worden niet "geëxplodeerd". De explosieve 30 distructiemodus uit de stand der techniek vernietigt eveneens de celstructuur van de gastmateriaalsubstantie, waardoor de kwaliteit daarvan reduceert.The organisms are electrocuted by the passage of the electric current through the host material and associated therewith through the organisms. Bacteria are not "exploded". The prior art explosive destruction mode also destroys the cellular structure of the host material substance, thereby reducing its quality.
De stroompulsen worden gevormd door elektronische schakelaars, geschikt om een snelle stijging van de elektrische stroom te geven, zoals 35 gestuurde siliciumgelijkrichters (SCR's) met fasesturing.The current pulses are formed by electronic switches, capable of providing a rapid rise in electric current, such as 35 controlled phase-controlled silicon rectifiers (SCRs).
KORTE BESCHRIJVING VAN DE TEKENINGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Figuur 1 is een schematisch elektrisch diagram van een met een en-kelfase wisselstroom gevoede inrichting voor het uitvoeren van het pro- 8120506 < 2 ces volgens deze uitvinding.Figure 1 is a schematic electrical diagram of a single-phase AC-powered device for carrying out the process of this invention.
Figuur 2 is een stroom/tijd-golfvorm die de werking van de schakeling uit figuur 1 illustreert. De tijdas is terwille van de duidelijkheid niet op schaal.Figure 2 is a current / time waveform illustrating the operation of the circuit of Figure 1. The time axis is not to scale for the sake of clarity.
5 Figuur 3 is een schamtisch elektrisch diagram van een inrichting gevoed uit een dubbele voedingsbron.Figure 3 is a schematic electrical diagram of a device powered from a dual power source.
Figuur 4 is een stroom/tijd-golfvorm voor de schakeling uit figuur 3; de tijdas is niet op schaal.Figure 4 is a current / time waveform for the circuit of Figure 3; the time axis is not to scale.
Figuur 5 is een schematisch diagram van een schakeling soortgelijk 10 aan die van figuur 1, maar voorzien van een paar condensatoren.Figure 5 is a schematic diagram of a circuit similar to that of Figure 1, but including a pair of capacitors.
Figuur 6 is een golfvorm voor de schakeling van figuur 5; de tijdas is niet op schaal.Figure 6 is a waveform for the circuit of Figure 5; the time axis is not to scale.
Figuur 7 is een diagram van een schakeling waarin de schakeling van de figuren 3 en 5 zijn gecombineerd.Figure 7 is a circuit diagram in which the circuit of Figures 3 and 5 are combined.
15 Figuur 8 is de golfvorm van de schakeling van figuur 7; de tijdas is niet op schaal.Figure 8 is the waveform of the circuit of Figure 7; the time axis is not to scale.
Figuur 9 is een perspectief aanzicht van ee enekelfase-inrichting voor verwerking volgens deze uitvinding.Figure 9 is a perspective view of a single-phase processing device according to this invention.
Figuur 10 is een zelfde aanzicht van een driefase-inrichting.Figure 10 is a similar view of a three-phase device.
20 Figuur 11 toont een schematische driefase-schakeling.Figure 11 shows a schematic three-phase circuit.
GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING VAN DE VOORKEURSUITVOERINGSVORMENDETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS
In figuur 1 wordt met het cijfer 1 een wisselstroombron aangeduid. Dit kan het gebruikelijke openbare elektrische net zijn met kenmerkend 120 volt effectief, 230 volt effectief of hoger. Het is de lopende 25 elektrische stroom die de bewerking volgens deze uitvinding uitvoert.In Figure 1, the numeral 1 denotes an alternating current source. This can be the usual public electrical network with typically 120 volts effective, 230 volts effective or higher. It is the running electric current that performs the operation of this invention.
De spanning die nodig is om de gewenste stroom te verkrijgen hangt af van de tussenafstand van de elektroden in de behandelingscel, de geleidbaarheid van het elektrolyt, en de aard van het te behandelen materiaal .The voltage required to obtain the desired current depends on the spacing of the electrodes in the treatment cell, the conductivity of the electrolyte, and the nature of the material to be treated.
30 Een kenmerkende stroomdichtheid is 1,25 ampere effectief per vier kante centimeter van het te behandelen materiaal. Deze waarde kan worden gewijzigd zoals in het volgende duidelijk zal worden.A typical current density is 1.25 amps effective per square inch of the material to be treated. This value can be changed as will become apparent in the following.
De behandelingscel 2 heeft kenmerkend parallelle op afstand geplaatste elektroden 3 en 4. Deze zijn verbonden met de voedingsbron 1 35 via tegengesteld gepoolde fase-gestuurde gelijkrichters of thyristoren 5 en 6.The treatment cell 2 typically has parallel spaced electrodes 3 and 4. These are connected to the power source 1 through oppositely polarized phase controlled rectifiers or thyristors 5 and 6.
In figuur 2 vertegenwoordigt de gestippelde sinussoidale golf 8 een spanningscyclus van de bron 1. De met een getrokken lijn getekende puls 9 vertegenwoodigt de stroom. De stroom is begrensd tot een kort 40 tijdsinterval, bijvoorbeeld 10% van elke halve golf. Ze wordt geïniti- 8120506 3 eerd door het laat trekkeren van de fasegestuurde gelijkrichters, bijvoorbeeld door een unijunctieschakeling 13 van het relaxatie-oscillator type. Een dergelijke schakeling is bekend en wordt geïllustreerd in "Transistor Manual", G.E., zevende editie, 1964, pag. 312-16.In Figure 2, the dotted sinussoidal wave 8 represents a voltage cycle of the source 1. The pulse 9 drawn with a solid line represents the current. The current is limited to a short 40 time interval, for example 10% of each half wave. It is initiated by the triggering of the phase-controlled rectifiers, for example, by a unijunction circuit 13 of the relaxation oscillator type. Such a circuit is known and is illustrated in "Transistor Manual", G.E., seventh edition, 1964, p. 312-16.
5 Terwille van de duidelijkheid is in figuur 2 de tijdas niet op schaal. De "aan" duur van de stroom in de cyclus is kenmerkend minder.5 For the sake of clarity, the time axis is not to scale in figure 2. The "on" duration of the current in the cycle is typically less.
Het is gewenst dat het gekozen type gelijkrichter in staat is om stroom zeer snel aan te schakelen, bij voorkeur binnen enkele microse-conden. Een steil inschakelgolffront is zeer effectief in het doden van 10 ongewenste organismen in een gastsubstantie.It is desirable that the chosen rectifier type be able to turn on current very quickly, preferably within a few microseconds. A steep turn-on wave front is very effective at killing 10 unwanted organisms in a guest substance.
In figuur 3 zijn de elementen 2, 3, 4, 5 en 6 dezelfde als in figuur 1. De voedingsbron 1 is echter vervangen door de voedingsbronnen 10 en 11 met relatief hoge spanning. Deze leveren een gelijkstroom en laden de condensatoren 12 en 14 via de weerstanden 15 en 16. De tijd-15 constanten van deze weerstand-condensator-combinaties zijn gelijk en zodanig dat de condensatoren vijftig of meer keren per seconde volledig kunnen worden geladen. De condensatoren hebben een gelijke capaciteit.In Figure 3, elements 2, 3, 4, 5 and 6 are the same as in Figure 1. However, power source 1 has been replaced by power sources 10 and 11 of relatively high voltage. These supply a DC current and charge capacitors 12 and 14 through resistors 15 and 16. The time-15 constants of these resistor-capacitor combinations are equal and such that the capacitors can be fully charged fifty or more times per second. The capacitors have an equal capacity.
Het is wenselijk dat de stijgtijd van de stroompuls die wordt verkregen bij het ontladen van de condensatoren (een per keer) uiterst 20 kort is. De inductantie van de condensator, gelijkrichter en behande-lingscel moet derhalve minimaal zijn. Dit wordt verbeterd door laagin-ductante condensatoren te gebruiken. Een capaciteit van 100 microfarad (IF) voor elke condensator is geschikt.It is desirable that the rise time of the current pulse obtained upon discharge of the capacitors (one at a time) be extremely short. The inductance of the capacitor, rectifier and treatment cell must therefore be minimal. This is improved by using low-inductant capacitors. A capacity of 100 microfarad (IF) for each capacitor is suitable.
Daarnaast kan een pulsvormend netwerk 33 in serie worden geplaatst 25 met de behandelingscel 2 om de veranderingssnelheid van de stroomstij-ging, dl/dt, te vergroten waardoor verbeterde resultaten worden verkregen.In addition, a pulse-forming network 33 can be placed in series with the treatment cell 2 to increase the rate of change of the current rise, dl / dt, thereby obtaining improved results.
Het netwerk 33 is in het bijzonder effectief wanneer er luchtbellen of isolatiemateriaal aanwezig is in het gastmateriaal. Deze vormen 30 capacitieve gebieden. Fourier-analyse van het golffront toont aan dat er door het verhogen van dl/dt in het algemeen meer energie is bij hogere frequenties. Dat resulteert in goede stroomvoorwaarden door de capacitieve gebieden.The network 33 is particularly effective when air bubbles or insulating material are present in the host material. These form 30 capacitive areas. Fourier analysis of the wavefront shows that by increasing dl / dt there is generally more energy at higher frequencies. This results in good current conditions through the capacitive areas.
Bedrijfsspanningen van 1000 volt of meer kunnen worden geprodu-35 ceerd door de voedingsbronnen 10 en 11. Opgemerkt wordt dat deze met tegengestelde polariteit met de condensatoren zijn verbonden.Operating voltages of 1000 volts or more can be produced by the power sources 10 and 11. It is noted that these are connected to the capacitors with opposite polarity.
Figuur 4 toont de stroomgolfvorm als functie van de tijd. Er wordt op gewezen dat de stroompulsen extreem scherp en van zeer korte tijdsduur zijn. De aan-uit-verhouding is kenmerkend een klein gedeelte van 40 1%.Figure 4 shows the current waveform as a function of time. It is noted that the current pulses are extremely sharp and of very short duration. The on-off ratio is typically a small portion of 40 1%.
8120506 48120506 4
Volgens deze uitvinding wordt wisselstroom gebruikt om polarisatie- en neerslageffecten in cel 2 te voorkomen. Dus beide netto positieve en negatieve stromen zijn gelijk.According to this invention, alternating current is used to prevent polarization and deposition effects in cell 2. So both net positive and negative flows are equal.
Figuur 5 toont de schalkeling voor een verbeterde modificatie van 5 figuur 1. De elementen 1 tot en met 6 zijn dezelfde of soortgelijk aan de gelijk genummerde elementen in figuur 1. De elementen 12' en 14' zijn gelijk of soortgelijk aan de elementen 12 en 14 van figuur 3.Figure 5 shows the schematic for an improved modification of Figure 1. Elements 1 to 6 are the same or similar to the equally numbered elements in Figure 1. Elements 12 'and 14' are similar or similar to elements 12 and 14 of figure 3.
Het nieuwe element 18 is een diode, kenmerkend een vaste stof diode, die stopt met geleiden op de maximale waarde van de spanningsgolf-10 vorm 8 in figuur 6. De piekspanningslading wordt dus in de condensator 12' vastgehouden en de stroompuls 21 bij het ontladen is evenredig aan de piekspanning van de golfvorm 8. De stroom gaat door met een gereduceerde amplitude 9' zoals in de figuren 1 en 2.The new element 18 is a diode, typically a solid state diode, which stops conducting at the maximum value of the voltage wave-form 10 in Figure 6. Thus, the peak voltage charge is held in the capacitor 12 'and the current pulse 21 upon discharge. is proportional to the peak voltage of the waveform 8. The current continues at a reduced amplitude 9 'as in Figures 1 and 2.
De diode 19 gedraagt zich op dezelfde wijze met betrekking tot de 15 condensator 14*, maar met tegengestelde polariteit, en vormt de stroompuls 21’ .The diode 19 behaves in the same manner with respect to the capacitor 14 *, but with opposite polarity, and forms the current pulse 21 ".
Figuur 7 combineert de schakelingen uit de figuren 3 en 5. Analoog aan deze schakelingen worden stroompulsen 22 en 22' van hoge amplitude en tegengestelde polariteit gevormd zoals te zien is in figuur 8. De 20 gereduceerde stroom 9’ is eveneens aanwezig.Figure 7 combines the circuits of Figures 3 and 5. Analogously to these circuits, current pulses 22 and 22 'of high amplitude and opposite polarity are formed as shown in Figure 8. The reduced current 9' is also present.
Een gemeenschappelijke retouraansluiting 20 is in figuur 7 aanwezig.A common return connection 20 is provided in Figure 7.
Zoals eerder maakt het gebruik van voedingsbronmnen 10' en 11' het m,ogelijk dat stroompulsen van relatief grote amplitude worden geprodu-25 ceerd. De redenen voor grote en kleine stroompulsen bij het uitvoeren van het proces volgens deze uitvinding worden later hierin gegeven. Ook nu kan een pulsvormend netwerk 33 worden geplaatst in serie met de be-handelingscel om de waarde van dl/dt te vergroten. Deze netwerken gebruiken inductoren en capaciteiten en zijn op het terrein van de met 30 laserflitsbuizen werkende voedingsbronnen bekend.As before, the use of power sources 10 'and 11' allows current pulses of relatively large amplitude to be produced. The reasons for large and small pulses of current when performing the process of this invention are given later herein. Again, a pulse-forming network 33 can be placed in series with the treatment cell to increase the value of dl / dt. These networks use inductors and capacities and are known in the field of power sources operating with laser flash tubes.
Figuur 9 illustreert in perspectief als basis een enkelfasige be-handelingscel 2. De vorm is die van een hol rechthoekig parallellopipi-dum. In de figuur zijn de twee einden in fantoom getekend zodat het inwendige zichtbaar is.Figure 9 illustrates in perspective as a base a single-phase treatment cell 2. The shape is that of a hollow rectangular parallelepiped. In the figure, the two ends are drawn in phantom so that the interior is visible.
35 De elektroden 3 en 4 zijn dezelfde als die, die schematisch zijn getoond in de eerdere schematische schakelingsdiagrammen. De elektroden zijn normaal eenvoudig bevestigd aan de aangrenzende binnenwand van de parallellopipidum-zijden. Ze kunnen echter dichter naar elkaar worden bewogen wanneer de inwendige elektrische weerstand van de cel hoog is. 40 Een elektrolyt 24 vult de cel 2. Voor vast gastmateriaal, zoals 8120506 5 een schelp- of schaaldier 25, kan het elektrolyt bestaan uit een zouthoudende vloeistof zoals zeewater. Normaal kunnen vele dingen tegelijkertijd voor behandeling aanwezig zijn; terwille van de duidelijkheid is er in figuur 9 slechts een getoond.The electrodes 3 and 4 are the same as those shown schematically in the earlier schematic circuit diagrams. The electrodes are normally simply attached to the adjacent inner wall of the parallelopipid sides. However, they can be moved closer together when the internal electrical resistance of the cell is high. 40 An electrolyte 24 fills the cell 2. For solid guest material, such as a shellfish or crustacean 25, the electrolyte may consist of a salt-containing liquid such as seawater. Normally many things can be present for treatment at the same time; For the sake of clarity, only one is shown in Figure 9.
5 De elektroden worden gevormd uit materialen die inert zijn voor de elektrolyten en de te bewerken gastmaterialen. Een dergelijk materiaal is koolstof, dat een "U"-kanaalvormig randcontact van roestvrij staal kan hebben, waaraan verbindende draden zijn bevestigd. Andere succesvolle elektrodematerialen zijn roestvrij staal, tantalium en titanium. 10 Het te behandelen gastmateriaal kan worden gehanteerd in partijen in rechthoekige manden. Voor de beste resultaten moeten deze manden niet geleidend zijn met uitzondering van de twee zijden parallel aan de behandelingscelelektroden, welke zijden elektrisch geleidend moeten zijn.The electrodes are formed from materials that are inert to the electrolytes and the host materials to be processed. One such material is carbon, which may have a "U" channel-shaped stainless steel edge contact to which connecting wires are attached. Other successful electrode materials include stainless steel, tantalum and titanium. 10 The guest material to be treated can be handled in batches in rectangular baskets. For best results, these baskets should be non-conductive except for the two sides that are parallel to the treatment cell electrodes, which sides must be electrically conductive.
15 Als alternatief kan een hydraulische configuratie met langzame doorstroming worden gebruikt, waarin het materiaal binnenkomt aan een einde van de cel en deze verlaat aan het andere einde.Alternatively, a slow flow hydraulic configuration can be used, in which material enters at one end of the cell and exits at the other end.
Een voorkeursuitvoeringsvorm van een behandelingscel voor een driefase inrichting is getoond in figuur 10. Een deel van de buitenste 20 houderomhulling 27 is opengewerkt om de inwendige konstruktie te tonen en het voorste einde is voor hetzelfde doel doorgesneden.A preferred embodiment of a treatment cell for a three-phase device is shown in Figure 10. Part of the outer container shell 27 is cut away to show the internal construction and the front end is cut for the same purpose.
Het doel van een driefasecel is drie elektroden te rangschikken in een symmetrische configuratie zodat de elektrische fluxladingen tussen de elektroden in hoofdzaak uniform zijn over de werkgebieden.The purpose of a three-phase cell is to arrange three electrodes in a symmetrical configuration so that the electrical flux charges between the electrodes are substantially uniform over the working areas.
25 In figuur 10 beslaan de gesegmenteerde elektroden 28, 29 en 30 veel van het volume van de buitenste houder 27. Dit maakt het mogelijk dat parallelle elektrode-oppervlakken van de ene elektrode naar de anderen worden gepresenteerd. Dit is kenmerkend een doorstroomuitvöe-ringsvorm. Het elektrolyt en het te behandelen materiaal stromen door 30 elk van de drie kanalen, zoals aangeduid is met de pijlen in het kanaal dat zichtbaar is in het opengewerkte deel van de houder.In Figure 10, the segmented electrodes 28, 29 and 30 occupy much of the volume of the outer container 27. This allows parallel electrode surfaces to be presented from one electrode to the other. This is typically a flow-through embodiment. The electrolyte and the material to be treated flow through each of the three channels, as indicated by the arrows in the channel visible in the cutaway part of the container.
De elektroden zijn samengesteld uit dezelfde of soortgelijke materialen als die, gebruikt in de bovenbeschreven enekelfase-inrichting.The electrodes are composed of the same or similar materials as those used in the single-phase device described above.
Het centrale cylindrische oppervlak 31 is van elektrisch isolerend 35 materiaal, zoals een plastic of een verglaasd vuurvast materiaal. Dit voorkomt een stroom van elektrolyt in het centrale gebied tussen de elektroden waar de fluxladingen anders hoger dan gewenst zouden zijn.The central cylindrical surface 31 is of an electrically insulating material, such as a plastic or vitrified refractory material. This prevents a flow of electrolyte in the central region between the electrodes where the flux charges would otherwise be higher than desired.
Figuur 11 toont schematisch een elektrische driefase schakeling.Figure 11 schematically shows an electrical three-phase circuit.
Daarin ontvangt de eenheid 35 het conventionele driefase, of poly-40 fase, vermogen en transformeert dit naar een hogere of lagere spanning 8120506 6 als nodig voor het verkrijgen van een effectieve bekrachtiging van de . behandelingscel 27. Zowel in delta-configuratie als in "Y" configuratie aangesloten wikkelingen zijn getoond in de eenheid 35 in een algemeen aanzicht van een transformator. Beide aansluitmodes van de windingen 5 kunnen worden gebruikt. Ook isoleert de transformator de inrichting volgens de uitvinding van het elektrische net voor veiligheidsredenen.In it, the unit 35 receives the conventional three-phase, or poly-40 phase, power and transforms it to a higher or lower voltage 8120506 6 as needed to obtain effective energization of the. treatment cell 27. Windings connected in delta configuration as well as in "Y" configuration are shown in unit 35 in a general view of a transformer. Both connection modes of the windings 5 can be used. The transformer also isolates the device according to the invention from the electrical network for safety reasons.
Vanaf de uitgang van de eenheid 35 lopen drie geleiders naar de stuurschakeling 36. Deze is voorzien van drie afzonderlijke enkelfase stuurschakelingen, zoals getoond zijn in de figuren 1, 3, 5 of 7. Deze 10 afzonderlijke schakelingen worden in samenhang gestuurd zodanig dat elk van de drie fasen op dezelfde wijze wordt geregeld.Three conductors run from the output of the unit 35 to the control circuit 36. It is provided with three separate single-phase control circuits, as shown in Figures 1, 3, 5 or 7. These 10 separate circuits are controlled in conjunction such that each of the three phases are controlled in the same way.
De uitgang van de stuurschakeling 36 is individueel verbonden met de elektroden 28, 29 en 30 van de driefase behandelingscel 27 voor het elektrisch bekrachtigen daarvan.The output of the control circuit 36 is individually connected to the electrodes 28, 29 and 30 of the three-phase treatment cell 27 for electrically energizing it.
15 De schakelingen, inrichting en bedrijfsparameters van deze uitvin ding "elektrocuteren" de ongewenste organismen. Bacteri'én worden niet "geëxplodeerd", in tegenstelling met de stand der techniek. Belangrijk is dat de cellulaire structuur van het gastmateriaal niet wordt gewijzigd door de bewerking volgens deze uitvinding. Dat is door middel van 20 optische microscopie vastgesteld.The circuits, arrangement and operating parameters of this invention "electrocute" the unwanted organisms. Bacteria are not "exploded", contrary to the prior art. Importantly, the cellular structure of the host material is not altered by the operation of this invention. This was determined by optical microscopy.
Het zal duidelijk zijn dat een aanmerkelijke verandering in de cellulaire structuur ongewenst is ten aanzien van de waarde van het gastmateriaal als voedingsmiddel.It will be understood that a significant change in the cellular structure is undesirable in the value of the host material as a food.
Talloze materialen kunnen worden behandeld, waaronder schelp- of 25 schaaldieren, vissen, fruit, groenten, gevogelte en vlees. Het belangrijkste voordeel van de behandeling is het reduceren van het aantal bacteriën of andere organismen in het gastmateriaal waardoor de tijdsduur voordat bederf intreedt, en de tijdsduur voorafgaand daaraan gedurende welke een geurige smaak wordt behouden, wordt verlengd. Zeer be-30 langrijke reducties in het aantal bacteriën kunnen met deze bewerking worden gerealiseerd.Numerous materials can be treated, including shellfish or shellfish, fish, fruits, vegetables, poultry and meat. The main advantage of the treatment is to reduce the number of bacteria or other organisms in the host material, thereby extending the time before decay occurs, and the time prior to which a fragrant flavor is retained. Very important reductions in the number of bacteria can be achieved with this operation.
De voorkeursbewerkingsmodus werd ontwikkeld als aangegeven met de opeenvolgende schematische bijgaande figuren.The preferred editing mode was developed as indicated by the successive schematic accompanying figures.
Eerst was er fasesturing. Toen het duidelijk werd dat door het 35 verhogen van de geleidbaarheid van het elektrolyt, waarbij de noodzakelijke duur van de geleidingsperioden werd verkort, het sterilisatie-ef-fect sterk werd verbeterd, ontstond een volgende ontwikkelingsstap.First there was phase control. When it became apparent that by increasing the conductivity of the electrolyte, thereby shortening the necessary duration of the conducting periods, the sterilization effect was greatly improved, a further development step arose.
Dat was de pulsontlading. Met voldoende capaciteit in twee opslag-condensatoren ontstond een zeer significant dodend effect op de bacte-40 riepopulatie.That was the pulse discharge. With sufficient capacitance in two storage capacitors, a very significant killing effect was created on the Bacte-40 calling population.
8120506 78120506 7
Een derde stap behelst de impulsontlading gevolgd door een gelei-dlngshoek, zoals 22 en 9' in figuur 8. Dit geeft een maximaal sterili-satie-effect bij een minimale opwarming van het materiaal.A third step involves the impulse discharge followed by a conduction angle, such as 22 and 9 'in Figure 8. This gives a maximum sterilization effect with minimal heating of the material.
5 Gebruikmakend van de uitvoeringsvorm van figuur 1 waren de resul taten voor garnalen: controlemonster 1.600.000 bacteriën/gram gemiddelde van behandelede monsters 201.250 bacteri'én/gramUsing the embodiment of Figure 1, the results for shrimp were: control sample 1,600,000 bacteria / gram average of treated samples 201,250 bacteria / gram
Bacteriologische testen uitgevoerd door een onafhankelijk labora-10 toriumBacteriological tests performed by an independent laboratory-10 torium
Gebruikmakend van de uitvoeringsvorm van figuur 3 waren de resultaten bij garnalen:Using the embodiment of Figure 3, the results in shrimp were:
Controlemonster 2.000.000 bacteriën/gram 15 gemiddelde van behandelde monsters 150.000 bacteriën/gramControl sample 2,000,000 bacteria / gram Average of treated samples 150,000 bacteria / gram
Gebruikmakend van de uitvoeringsvorm van figuur 5 of 7 waren de resultaten voor garnalen: controlemonster 350.000.000 bacteriën/gram 20 gemiddelde van behandelde monsters 320.000 bacteriën/gramUsing the embodiment of Figure 5 or 7, the results for shrimp were: control sample 350,000,000 bacteria / gram 20 average of treated samples 320,000 bacteria / gram
Dito waren de resultaten voor kammosselen: controlemonster 40.000 bacteriën/gram gemiddelde van behandelde monsters nul* *(Bij of onder de ondergens van de laboratorium-testre- 25 solutie)Dito were the results for scallops: control sample 40,000 bacteria / gram mean of treated samples zero * * (At or below the laboratory test resolution)
Het is mogelijk om een behandelingsprocedure vast te stellen voor elke te behandelen substantie. Deze is gebaseerd op de te behandelen substantie, zijn aanvangstoestand, de gewenste mate van sterilisatie, 30 en de parameters van de gebruikte inrichting. Deze laatsten omvatten de gebruikte schakeling en de configuratie van de behandelingscel. Het is onwaarschijnlijk dat de behandelingsprocedure gevarieerd moet worden tijdens een bewerkingsprocedure met een bepaald gastmateriaal.It is possible to establish a treatment procedure for each substance to be treated. This is based on the substance to be treated, its initial state, the desired degree of sterilization, and the parameters of the device used. The latter include the circuit used and the configuration of the treatment cell. It is unlikely that the treatment procedure should be varied during a processing procedure with a particular host material.
Zekere voorbeelden van de parameters die de bovengenoemde testre-35 sultaten gaven, kunnen worden gegeven.Certain examples of the parameters giving the above test results can be given.
Gebruikmakend van de uitvoeringsvorm van de schakeling van figuur 5 en de cel van figuur 9 was de stroom 1,5 ampere per vierkante centimeter (amp/cm^) effectief, hetgeen dus 60 amp/cm^ piek was. De behande-lingstijd was ongeveer 3 seconden. Het elektrolyt was zout water en de 40 elektrode-afstand was 7 cm.Using the circuit arrangement of Figure 5 and the cell of Figure 9, the current was 1.5 amperes per square centimeter (amp / cm 2), which was thus 60 amp / cm 2 peak. The treatment time was about 3 seconds. The electrolyte was salt water and the electrode spacing was 7 cm.
8120506 88120506 8
De parameters waren hetzelfde voor de bewerking van kammosselen.The parameters were the same for scallop processing.
het is gebleken dat een levende kreeft kan worden geëlectrocuteerd en tegelijkertijd het aantal bacteriën kan worden gereduceerd. Dit Is een snelle, effectieve en humane methode van bewerking, beter dan het 5 gebruik van kokend water.it has been found that a live lobster can be electrocuted while reducing the number of bacteria. This is a fast, effective and humane method of processing, better than using boiling water.
De uitvinding is doelmatig voor het bewerken van materialen die pathogene multicellulaire organismen bevatten.The invention is effective for processing materials containing pathogenic multicellular organisms.
In bepaalde rauwe vissen bijvoorbeeld kunnen dergelijke organismen bestaan die, wanneer ze door mensen worden geconsumeerd, tamelijk ge-10 vaarlijk kunnen zijn. Een daarvan is de dibothriocefalus latus, een worm die in witvis wordt gevonden.For example, in certain raw fish, such organisms can exist which, when consumed by humans, can be quite dangerous. One is the dibothriocephalus latus, a worm found in whitefish.
Een ander voorbeeld is met trichine verontreinigd varkensvlees, dat bij mensen trichinose veroorzaakt.Another example is trichin-contaminated pork, which causes trichinosis in humans.
Zoals eerder werd besproken maakt het gebruik van wisselstroom met 15 snelle stijgtijden het mogelijk om stromen te laten lopen door lege gebieden in de gastheer en door de schelpen of schalen van schaaldieren. In elektrische zin zijn dat capaciteiten, waardoor wisselstromen gemakkelijk lopen.As discussed previously, the use of alternating current with rapid rise times allows currents to flow through void areas in the host and through shellfish shells or shells. In an electrical sense, these are capacities, making alternating currents run smoothly.
Over het algemeen kan kraanwater worden gebruikt als elektrolyt 20 als alternatief voor zeewater. De geleidbaarheid van kraanwater kan indien vereist worden verhoogd door toevoeging van zekere hoeveelheden van ioniseerbare chemische zouten, of zelfs door zure of basische chemicaliën.In general, tap water can be used as an electrolyte 20 as an alternative to sea water. Tap water conductivity can be increased if required by adding certain amounts of ionizable chemical salts, or even by acidic or basic chemicals.
Voor een maximale effectiviteit heeft het elektrolyt een geleid-25 baarheid die iets lager is dan die van het te behandelen gastheermate-riaal. Dit zorgt ervoor dat de stroom zich in nominale mate wordt geconcentreerd op het gastheermateriaal. Bij toepassing van de uitvinding geldt dat hoe groter de piekamplitude van de stroom is, hoe korter de bewerkingstijd is. Als een gereduceerde mate van sterilisatie wordt ge-30 wenst, dan wordt het verkregen door een kortere bewerkingstijd of een gereduceerde stroomamplitude.For maximum effectiveness, the electrolyte has a conductivity slightly lower than that of the host material to be treated. This ensures that the stream is concentrated to the host material to a nominal degree. When using the invention, the greater the peak amplitude of the current, the shorter the processing time. If a reduced degree of sterilization is desired, it is obtained by a shorter processing time or a reduced flow amplitude.
Ten aanzien van de spanning geldt dat hoe groter de afstand is tussen de elektroden en/of hoe lager de geleidbaarheid van het elektrolyt is, hoe meer spanning is nodig om een gegeven stroomsterkte te ver-35 krijgen.Regarding the voltage, the greater the distance between the electrodes and / or the lower the conductivity of the electrolyte, the more voltage is required to obtain a given amperage.
De term "organisme" is hierin in algemene zin gebruikt. De term omvat bacteriën, gisten, virussen, parasitaire wormen, insectenlarven en eitjes, en sporen van bacteriën. In het algemeen wordt elk levend organisme binnen het gastheermateriaal onderworpen aan de stroompulsen 40 en wordt geëlektrocuteerd. Deze levende organismen omvatten het gebied 8120506 9 van micro- inherent aan deze uitvinding is het concept van de fasesturing; dat wil zeggen het sturen van een stroompuls door het gastmedium gedurende slechts een korte periode van elke halve cyclus van de inkomende 5 wisselstroom. Dit is als getoond is in figuur 2.The term "organism" has been used in a general sense herein. The term includes bacteria, yeast, viruses, parasitic worms, insect larvae and eggs, and bacteria spores. Generally, any living organism within the host material is subjected to current pulses 40 and is electrocuted. These living organisms encompass the region 8120506-9 of micro- inherent in this invention is the concept of phase control; that is, sending a current pulse through the host medium for only a short period of each half cycle of the incoming alternating current. This is as shown in Figure 2.
Het toevoegen van pulsontladingen van condensatoren, zoals 12 en 14 uit figuur 3, verbetert het dodend effect van de bewerking op ongewenste organismen terwijl de vermogensdissipatie wordt gereduceerd. Zie figuur 4.The addition of pulse discharges from capacitors, such as 12 and 14 of Figure 3, improves the killing effect of the operation on unwanted organisms while reducing power dissipation. See figure 4.
10 Het is gebleken dat een combinatie van de twee stroomgolfvoprmen een superieur dodend effect heeft beter dan beiden afzonderlijk. Dit is verkregen met de inrichting van figuur 5 en geïllustreerd door de golf-vormen van figuur 6, voorzien van de delen 21 en 9' . Wanneer een groter dodend effect nodig is dan wordt de inrichting van figuur 7 en de golf-15 vorm van figuur 8 gebruikt. De stroompuls 22 heeft een grotere amplitude dan in figuur 6.10 It has been found that a combination of the two current wave forms has a superior killing effect better than both individually. This has been achieved with the device of Figure 5 and illustrated by the waveforms of Figure 6, provided with parts 21 and 9 '. When a greater killing effect is needed, the device of Figure 7 and the wave-form of Figure 8 are used. The current pulse 22 has a greater amplitude than in Figure 6.
81205068120506
Claims (14)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/US1981/001780 WO1983002215A1 (en) | 1981-12-30 | 1981-12-30 | Sterilization process and apparatus |
US8101780 | 1981-12-30 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NL8120506A true NL8120506A (en) | 1983-11-01 |
Family
ID=22161598
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NL8120506A NL8120506A (en) | 1981-12-30 | 1981-12-30 | STERILIZATION PROCESS AND DEVICE. |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0097645A1 (en) |
JP (1) | JPS58502183A (en) |
DE (1) | DE3153067T (en) |
GB (1) | GB2122870B (en) |
NL (1) | NL8120506A (en) |
WO (1) | WO1983002215A1 (en) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4739140A (en) * | 1985-05-14 | 1988-04-19 | David Reznik | Apparatus and method for electrical heating of food products |
US5235905A (en) * | 1985-05-31 | 1993-08-17 | Foodco Corporation | High pulsed voltage systems for extending the shelf life of pumpable food products |
US6039883A (en) * | 1995-07-27 | 2000-03-21 | Ion Physics Corporation | Compound method for disinfection of liquids |
GB9708444D0 (en) * | 1997-04-26 | 1997-06-18 | Buckhaven Simon | Humane crustacean processor |
CA2418248A1 (en) * | 1998-04-27 | 1999-11-04 | Simon Buckhaven | Humane crustacean processor |
FR2810507B1 (en) * | 2000-06-21 | 2002-08-30 | Mc Cain Alimentaire | PROCESS FOR TREATING TUBERS OR ROOTS AND MORE VEGETABLES AND FRUITS INTENDED FOR CUTTING, PARTICULARLY BEFORE COOKING |
DE102018201498A1 (en) * | 2018-01-31 | 2019-08-01 | Elea Vertriebs- Und Vermarktungsgesellschaft Mbh | Device for the electroporation of food with a protection against deposits |
Family Cites Families (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US535267A (en) * | 1895-03-05 | Electrolytic conduit for beer or other liquids | ||
US1044201A (en) * | 1909-09-27 | 1912-11-12 | Electric Meat Curing Company | Process of preserving. |
US1231883A (en) * | 1916-10-07 | 1917-07-03 | Jacob Hanssen | Apparatus for electrical sterilization of food. |
US1479725A (en) * | 1922-02-02 | 1924-01-01 | Electric Heating Corp | Electric fluid sterilizer |
US2038479A (en) * | 1932-09-02 | 1936-04-21 | Union Oil Co | Electrical dehydrator high voltage supply |
US2081243A (en) * | 1933-09-08 | 1937-05-25 | Barnett W Macy | Apparatus for pasteurizing liquids |
US2188625A (en) * | 1936-12-24 | 1940-01-30 | Dufour Rene Alphonse | Device for the heating of flowing liquids such as rubber latex |
US2210758A (en) * | 1938-03-08 | 1940-08-06 | Gen Electric | Heating system |
US2324837A (en) * | 1942-08-29 | 1943-07-20 | Gen Electric | Electric heater |
GB667362A (en) * | 1945-08-20 | 1952-02-27 | Johan Ernst Nyrop | Improvements in and relating to methods and systems of treating products with electrical currents or fields to produce more valuable products |
US2569075A (en) * | 1946-03-21 | 1951-09-25 | Arthur L Schade | Prevention of enzymatic discoloration of potatoes |
CH319956A (en) * | 1953-09-09 | 1957-03-15 | Loosli Hermann | Process for the treatment of water containing hardness constituents to prevent the formation and to remove solid, coherent crusts |
US3547657A (en) * | 1968-02-26 | 1970-12-15 | Toyo Seikan Kaisha Ltd | Electrical processing of marine products |
US3758399A (en) * | 1970-02-09 | 1973-09-11 | Tri Tron International | Pulse imparter |
US3753886A (en) * | 1971-02-11 | 1973-08-21 | R Myers | Selective destruction of bacteria |
BE789531A (en) * | 1971-09-29 | 1973-01-15 | Electro Food | TREATMENT CONTAINER BY PASSING AN ELECTRIC CURRENT THROUGH THE CONTENT |
CH567234A5 (en) * | 1972-10-30 | 1975-09-30 | Curchod Albert | Three-phase immersion heater - has auxiliary electrodes controlled by regulator via triacs |
US3943332A (en) * | 1973-09-19 | 1976-03-09 | Marsh Products, Inc. | Cooking device |
US3933606A (en) * | 1973-12-03 | 1976-01-20 | Saul Gesler | Water treatment process and apparatus |
CH588049A5 (en) * | 1974-03-05 | 1977-05-31 | Curchod Albert |
-
1981
- 1981-12-30 WO PCT/US1981/001780 patent/WO1983002215A1/en active Application Filing
- 1981-12-30 NL NL8120506A patent/NL8120506A/en not_active Application Discontinuation
- 1981-12-30 EP EP19820900685 patent/EP0097645A1/en not_active Withdrawn
- 1981-12-30 JP JP50071382A patent/JPS58502183A/en active Pending
- 1981-12-30 DE DE19813153067 patent/DE3153067T/en not_active Withdrawn
- 1981-12-30 GB GB08322554A patent/GB2122870B/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO1983002215A1 (en) | 1983-07-07 |
GB2122870A (en) | 1984-01-25 |
JPS58502183A (en) | 1983-12-22 |
GB2122870B (en) | 1985-06-05 |
EP0097645A1 (en) | 1984-01-11 |
DE3153067T (en) | 1984-03-22 |
GB8322554D0 (en) | 1983-09-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4457221A (en) | Sterilization apparatus | |
Schoenbach et al. | The effect of pulsed electric fields on biological cells: Experiments and applications | |
US3679556A (en) | Device for treating disperse systems | |
US3594115A (en) | Bacteria destruction methods | |
US5393541A (en) | Prevention of electrode fouling in high electric field systems for killing microorganisms in food products | |
JPH09510867A (en) | Method of preventing electrochemical and electrophoretic effects in food processing systems | |
JPH08500968A (en) | High pulsed voltage system for extended shelf life of pumpable food | |
NL1014266C2 (en) | Treatment device and method for making pumpable food products more sustainable in a pulsating electric field. | |
NL8120506A (en) | STERILIZATION PROCESS AND DEVICE. | |
CA1287597C (en) | Electric-impulse method for treating substances and device for carryingout the method | |
EP0977486B1 (en) | Humane crustacean processor | |
JPH0628566B2 (en) | Liquid Food Sterilization Method | |
Kasri et al. | Compact high-voltage pulse generator for pulsed electric field applications: Lab-scale development | |
CA1189826A (en) | Sterilization process and apparatus | |
AU8145482A (en) | Sterilization process and apparatus | |
Oziemblowski et al. | Pulsed electric fields (PEF) as an unconventional method of food preservation. | |
US20020119218A1 (en) | Method & apparatus of electric cleansing of food products | |
Novac et al. | An innovative and non-invasive technology for PEF food processing | |
Jayaram | Pulsed power applied to process industry | |
Alkhafaji et al. | Pulsed electric fields: a review on design | |
NL1018907C2 (en) | Method and device for processing a liquid. | |
Ansari et al. | Microbial handling of water using high voltage pulsed electric field | |
Lee et al. | Measurement of excellent condition to RLC parameter for electrical sterilization on Escherichia coli | |
Wetz et al. | Short pulse electric field sterilization of liquid media | |
Schultheiss et al. | Industrial-scale electroporation of plant material using high repetition rate marx generators |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A85 | Still pending on 85-01-01 | ||
BV | The patent application has lapsed |