NO750650L - - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse vedrorer sterilisering av partikkelformige faste materialer, f.eks. oppskåret kjott eller gronnsaker.

I behandlingen av materialer, spesielt mat materialer for aseptisk hermetisering eller annen steril pakking, er det klart at behandlingsprosessen må sterilisere materialet og forholdsregler må taes for å beholde denne sterilitet til materialet er ferdig pakket.

Forskjellige kontinuerlige prosesser har blitt foreslått for

å sterilisere faste materialer og sende dem direkte til sterile innpakningssystemer, slik som aseptisk hermetisering, eller til aseptiske lagringsbeholdere. Det er imidlertid på mange måter fordelaktig å behandle på grunnlag av et porsjons-system, spesielt fordi dette tillater en positiv kontroll av steriliseringstiden.

Den foreliggende oppfinnelse består i en porsjonsprosess

for sterilisering av partikkelformige faste materialer, i hvilken en porsjon av partikkelformig fast materiale som skal steriliseres, fores inn i et roterende kar som er formet slik at rotasjonen av karet medforer en hvirvelbevegelse i det faste materialet, det faste materialet blir oppvarmet i karet mens dette roteres for å utsette materialet for en hvirvelbevegelse, idet oppvarmingen i det minste delvis foregår ved innfbring av damp.inn i karet for å bli kondensert i det, kondensatet

og det faste materialet blir holdt i steriliseringstemperatur mens hvirvelbevegelsen blir opprettholdt, og det steriliserte faste materialet blir trukket ut fra karet under aseptiske forhold.

j

Tilstedeværelsen av væske under hvirvlingen smbrer partiklene for å forhindre eller redusere skade på dem, og forhindrer også at partiklene klumper seg sammen, hvilket ville motvirke til-strekkelig og jevn oppvarming av partiklene. Den tilstedeværende, væske kan i sin helhet komme fra kondensat og/eller ekssudat fra de faste partikler, men hvis det er nodvendig kan væske bli tilfort, normalt ved begynnelsen av prosessen.

Det er å foretrekke at det faste materialet blir avkjolet for det fjernes fra karet.

Slik avkjoling bor foretas under positive trykkforhold for å redusere sjansene for ny forurensning, og dampen i karet må erstattes av en steril gass, normalt luft, innfort via et steriliseringsfilter.

Storstedelen av kondensatet, i hvilket 'det faste materialet

har blitt oppvarmet, blir passende trukket ut fra karet for det faste materialet, og en steril saus eller lignende kan bli fort inn i karet og blandet med det faste materialet ved hjelp av hvirvling, for det faste materialet blir trukket ut.

Prosessen vil normalt være at væske blir trukket ut og erstattet med separat fremstilt steril saus. Alternativt kan den faste fase og/eller kokevæsken inneholde et» passende tykninysmiddel, og dette kan i seg selv, etter oppvarmings-prosessen, tilveiebringe en tyktflytende bærer for uttagningen av det faste materialet fra karet.

Oppfinnelsen vil bli ytterligere beskrevet under henvisning

til de medfolgénde tegninger, som viser en foretrukket form for apparat for utforelse av oppfinnelsen og i hvilke:

Fig. 1 er et sidesnitt, delvis i seksjon av et apparat

til å utfore en foretrukket metode ifolge oppfinnelsen, og

Fig. 2 er et avdekket oppriss på pilen A, delvis i

seksjon, som viser karet i en annen stilling.

Tegningene viser et par understottelsesplatformer 11, montert på rammene 12, og som bærer lagerblokker 13.

Et steriliseringskar 14 består av en del av 90° koniske

deler 15 og 16, som er forbundet ved basisdelene med en sylindrisk del 17. Karet 14 er forsynt med hule tapper 18 og 19 montert i lagerblokkene 13 slik at karet er roter-

bart om en horisontal akse som er diametral til den sylind-

riske del 17. Et drivhjul er vist ved 21. Hver tapp 18 og 19

er forsynt med et samleror 22, hvorved tilforselsror for luft, vann, damp og elektrisk kraft kan fores til det roter-

ende kar 14. For at illustrasjonen skal være tydelig, er detaljene ved forbindelsene i disse samleror ikke vist. Karet 14 er forsynt med en kappe 23, til hvilken damp eller kjole-

vann kan bli fort når det er nodvendig via ror. Et av diese er illustrert ved 23a. Et utforselsror er vist ved 23b.

Roterende forseglinger tilstotende produktet trekkes opp av

et steriliserende medium slik som Camp og blir også fordelt via rorledninger vist ved 42 til ventilskaftforseglinger.

Spissen av den koniske del 15 er anordnet med en tilgangs-

og fyllingsdor 24, og spissen av den koniske del 16 med en pneumatisk drevet utforselsventil 25 for fast materiale. Denne utforselsventil 25 er forbundet med en utforselsledning 26 fast med karet 14 og som passerer koaksialt langs den hule tappen 18 til den roterende aseptiske forsegling 43 for forbindelse med en stasjonær ledning som forer til en aseptisk lagringsbeholder eller et aseptisk pakkeapparat. Damp til sterilisering av ned-stromsonene av ventilen 25 og ledningen 26 oppnås fra rorledningen 41 via en pneumatisk drevet ventil 29. Ledningen 26 kan bli fort innenfor kappen hvis nodvendig. En pneumatisk kontrollanordning for ventilene 25 og 29 er vist ved 28.

Tappen 19 bærer i det vesentlige statiske elementer i form av

et iunforselsror 31 for damp og anri^n væske, et luft og utforselsror 32, og en temperaturfoler 33. Rorledningen 31 forer bort fra rotasjonsaksen inn i toppdelen over materialet i karet 14, og har så en utforsels :ende 34 som er boyd for å forhindre drypping og en langsom væskestrom nedover utsiden av rorledning 31. Dampen og andre væskekilder er vist ved 45 og 46.

tappen 18, inn i en passende steril trakt 49 som forer det til steril pakking eller hermetiseringsutstyr.

Eksempelvis er karet på tegningen beregnet å ha en innvendig diameter på omtrent seks fot eller to meter og kan ta en ladning av matprodukt på omtrent 1 1/2 tonn (eller 15oo kg)

i vekt. Den beregnende rotasjonsfart er f.eis. mellom 3 og 10 rpm. Rotasjonen kan også være avbrutt, f.eks. en omdreining ved 5 rpm en gang hvert minutt.

Det skal: legges merke til at roret 32 er forskjovet i forhold til rotasjonsaksen.

Forskyvningen fremskaffer en klaring mellom filteret eller sprederkulen og karet når roret er i opprettstående stilling, men i nedstående stilling er filteret så nær karets vegg som praktisk mulig, slik at maksimalt med kokevæske blir tappet ut etter avkjbling. Det vil også forstås at dette forer til en grad av regulering av spr^derkulens avstand fra overflaten som skal renses, ved å regulere den vinkelformede stilling av ror 32.

I bruk blir det faste materialet som skal steriliseres oa avkjoles, utskilt fra en veie-trakt (ikke vist) via doren 24. En liten begynnelsesmengde med vann kan også tilfoyes hvis nodvendig. Damp blir fort til kappen 23 for indirekte oppvarming og også via roret 31 for direkte oppvarming. Toppdelen blir ventilert via roret 32. Med karet 14 roterende med omtrent 5 rpm kondenseres damp raskt og tilveiebringer oket mengde vann til koking av det faste materialet, og hele innholdet blir raskt bragt opp i en temperatur på omtrent 260°F.

Under oppvarmings- og steriliseringsperioden fortsetter karet 14 å rotere kontinuerlig eller avbrutt, derved hvirvles det faste materialet for å utsette partiklene for d^r\ direkte og indirekte oppvarming og også for kokevannet, som stammer fra begynnelsesvannet, hvis noe, kondensat og eksudat, hvis noe.

Karet og dets innhold av faste materialpartikler og kokevæske j blir så avkjolet ved å sirkulere kjolevann gjennom kappen, hvilket fjerner damp fra kappen, mens innholdet i karet 14 hvirvles. Under denne fase, som ikke alltid er nodvendig, må

et positivt trykk opprettholdes i karet ved å blåse inn steril luft via dampinnforselsroret 31 og/eller roret 32.

Ved slutten av avkjolingstrinnet blir ventilasjonsroret 32 rotert 180° og karet 14 forblir stillestående. Ved den ytterste ende av dette roret er et kurvtype-filter i klokkeåpningen 35, og, ved å tilfore steril luft via dampinnforselsroret 31, blir kokevæsken utskilt via filteret og gjennom det, omsnudde ventila-sj onsroret inntil ganske lite væske er igjen. Etter tapping blir roret 32 med filterenheten igjen rotert 180° for å komme tilbake til den ovre toppdel av karet. En forhåndslaget aseptisk saus blir tilfort karet via dampinnforselsroret 31 og karet 14 blir rotert for å hvirvle innholdet for å garantere en grundig blanding av saus og fast materiale.

Blandingen av fast materiale og saus blir så fort ut via ventilen 25 og ledningen 26. For å være sikker på aseptisk utforsel blir ledningen 26 sterilisert umiddelbart for utforsel, fortrinnsvis mens karet 14 roterer.

Etter at en eller flere ladninger med materiale er behandlet,

må karet 14 renses (i motsetning til produktledningen 26 som må renses og re-steriliseres mellom hver ladning). For å rense blir filterkurven fjernet fra toppen av det innvendige ventila-sjonsror og en sprederkule blir tilpasset. Rensevæske blir så tilfort via den hule tappen 19 og roret 32 til sprederkulen.

Eksempler på oppfinnelsen vil nå bli beskrevet for å illustrere forskjellige måter å bruke oppfinnelsen på, og blir ikke gitt i noen begrensende mening.

Eksempel 1.

En forrett, gratin au fruits de mer, blir laget ved

å fore inn i karet 14 en blanding av 38,7% av vekt frisk eller frossen musling, 43,3% av vekt friske eller frosne reker og 18% av vekt vaskede champignon, enten halvert eller delt i fire. Vann eller masse tappet fra en tidligere behandlet ladning blir

tilfort i mengde tilsvarende 40% av den totale vekt av det faste materialet. Den tilforte væskes temperatur er fortrinnsvis 150°F. Karets innforselsdor 24 blir lukket, rotasjonen blir startet med en hastighet av 5 r.p.m. og damp under et trykk av 24 p.s.i. fort til kappen 23. Rotasjonen blir avbrutt slik at en fullstendig omdreining ved den nevnte hastighet blir utfort hvert minutt. Damp blir tilfort toppdelen av karet, -toppdelen blir ventilert, og toppdelens temperatur blir så kontrollert automatisk ved 260°F. Oppvarmings- og steriliseringsprosessen blir kontrollert av et termoelement i væskefasen av karets innhold og FQ verdien av prosessen blir kontinuerlig beregnet. Oppvarmingen stopper automatisk når en forhåndsbestemt Fo _ verdi, ' fortinnsvis 20, ' har blitt nådd. Damp i toppdelen erstattes av steril luft og kaldt vann tilfores kappen. Avkjolingen stanses når produktets temperatur når 140°F. Rotasjonen stoppes og massen tappes ut via ventilasjonsroret 32. Etter tappingen blir roret 32 fort tilbake til sin opprinnelige stilling og avkjolt ostesaus, laget ved en hoy temperatur/kort tid steriliseringsmetode og lagret i en aseptisk beholder, som beskrevet i britisk patent nr. 1.34 7.415, blir tilfort via innforselsroret 3. Mengden av ostesaus kan til-svare 60% - 70% av vekten av sluttproduktet. Karet 14 roteres i 3 minutter ved 5 r.p.m. for å blande sammen sausen og de faste partikler for utforsel til en aseptisk boksfyllings-ledning hvor produktet blir fyllt.

Eksempel 2.

En curry med gronnsaker lages ved å fore inn i karet 14 en blanding av 4 7,3% av vekt oppskårne friske gulrotter, 31,4% av vekt frisk selleri skåret i 1" stykker, og 21,3% av vekt friske gronne pepper skåret i strimler 1" x 3/8". vann tilfores i en mengde som tilsvarer 80% av den totale vekt av det faste materiale. Vannets temperatur er fortrinnsvis 150°F.

Karets innforselsdor 24 blir lukket, rotasjonen startet ved

3 r.p.m. og damp under et trykk av 30 p.s.i. fort til kappen 23.

Damp blir tilfort toppdelen av karet, toppdelen blir og toppdelens temperatur kontrolleres automatisk ved 265°F.

Oppvarmings- og steriliseringsprosessen blir kontrollert av

et termoelement i væskefasen av karets innhold og FQverdien av prosessen blir kontinuerlig beregnet. Oppvarmingen stopper automatisk når en forhåndsbestemt FQverdi, fortrinnsvis 20, er nådd. Damp i toppdelen erstattes av steril luft og kaldt vann tilfores kappen. Avkjolingen stanses når produktets temperatur når 140°F. Rotasjonen stoppes og væsken tappes ut via ventilasjonsroret 32. Væsken blir brukt til å lage sausen. Etter tappingen blir roret 32 fort tilbake til sin opprinnelige stilling og avkjblt curry saus, laget ved en hoy temperatur/ kort tid steriliseringsmetode og lagret i en aseptisk beholder, som beskrevet i britisk patent nr. 1.347.415, blir tilfort via innforselsroret 31. Mengden av curry sause tilsvarer 60% av vekt. av sluttproduktet. Karet 14 roteres i 3 minutter ved 5 r.p.m. for å blande sammen sausen og de ferdiglagede gronnsakbiter for utforsel til en aseptisk beholder som forsyner en aseptisk boks-fyllingsledning livor produktet blir fyllt.

Forskjellige modifikasjoner kan gjores innenfor oppfinnelsens ramme.. Således kan drivhjulet 21 erstattes av et drivkjede. Karets sylindriske del 17 kan også erstattes av en kuleformet eller annen bueformet del.

I

Claims (11)

1. En satsvis fremgangsmåte for sterilisering av partikkelformige faste materialer, karakterisert ved at en sats av partikkelformig fast materiale som skal steriliseres, blir fort inn i et roterbart kar som er slik formet at karets rotST ion vedforer en hvirvelbevegelse av det faste materialet, det faste materialet blir oppvarmet i karet mens dette roterer for å utsette materialet for en hvirvelbevegelse, idet oppvarmingen i det minste delvis skjer ved å innfore damp i karet for å bli kondensert deri, kondensatet og det faste materialet blir holdt på en steriliseringstemperatur mens hvirvelbevegelsen blir oppretttholdt, og det steriliserte faste materialet blir trukket ut av karet under aseptiske forhold.

2. Fremgangsmåte som i krav l, karakterisert ved at væske blir tilfort de faste partikler for slutten av behandlingen.

3. Fremgangsmåte som i krav 2, karakterisert ved at væsken blir tilfort i fremgangsmåtens begynnelse.

4. Fremgangsmåte som i krav 1, 2 eller 3, karakterisert ved at det faste materialet blir avkjolt for det blir trukket ut av karet.

5. Fremgangsmåte som i krav 4, karakterisert ved at avkjolingen finner sted under positivt trykk.

6. Fremgangsmåte som i krav 5, karakterisert ved at dampen i karet under avkjoling blir erstattet med en sterial gass som blir fort inn gjennom et steriliseringsfilter.

7. Fremgangsmåte som i et av de foregående krav, karakterisert ved at hovedmassen av kondensatet, i hvilket det faste materialet har blitt oppvarmet, blir trukket ut fra karet for det faste materialet.

8. Fremgangsmåte som i krav 7, karakterisert ved at en steril saus eller lignende blir fort inn i karet og blandet med det faste materialet ved hvirvling, for det faste materialet blir trukket ut.

9. Fremgangsmåte som i et av kravene 1-6, karakterisert ved at den faste fase og/eller kokevæsken inne-holder et tykningsmidde1, som, etter oppvarming, frembringer en klebrig bærer for utforsel av de faste materialer fra karet.

10. Fremgangsmåte som i et av de foregående krav, karakterisert ved at karet roteres kontinuerlig under varmebehandlingen.

11. Fremgangsmåte som i et av kravene 1-9, karakterisert ved at karets rotasjon blir avbrutt på en periodisk basis under varmebehandlingen.