PL203570B1 - Method and device for disinfecting a solid product by treating its surface - Google Patents

Method and device for disinfecting a solid product by treating its surface

Info

Publication number
PL203570B1
PL203570B1 PL363858A PL36385802A PL203570B1 PL 203570 B1 PL203570 B1 PL 203570B1 PL 363858 A PL363858 A PL 363858A PL 36385802 A PL36385802 A PL 36385802A PL 203570 B1 PL203570 B1 PL 203570B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
steam
ultrasound
unit
product
disinfecting
Prior art date
Application number
PL363858A
Other languages
Polish (pl)
Other versions
PL363858A1 (en
Inventor
Krebs Niels
Original Assignee
Force Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DK200100514A external-priority patent/DK176184B1/en
Application filed by Force Technology filed Critical Force Technology
Publication of PL363858A1 publication Critical patent/PL363858A1/en
Publication of PL203570B1 publication Critical patent/PL203570B1/en

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23LFOODS, 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
    • A23L3/00Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs
    • A23L3/16Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs by heating loose unpacked materials
    • A23L3/18Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs by heating loose unpacked materials while they are progressively transported through the apparatus
    • A23L3/185Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs by heating loose unpacked materials while they are progressively transported through the apparatus in solid state
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23LFOODS, 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
    • A23L3/00Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs
    • A23L3/26Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs by irradiation without heating
    • A23L3/30Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs by irradiation without heating by treatment with ultrasonic waves
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS 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
    • A61L2/00Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
    • A61L2/02Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using physical phenomena
    • A61L2/025Ultrasonics
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS 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
    • A61L2/00Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
    • A61L2/02Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using physical phenomena
    • A61L2/04Heat
    • A61L2/06Hot gas
    • A61L2/07Steam

Description

Opis wynalazku Przedmiotem wynalazku jest sposób i urz adzenie do dezynfekowania produktu sta lego przez obróbk e jego powierzchni. Taki sposób i urz adzenie jest stosowane zw laszcza do dezynfekowania produktu przez obróbk e jego powierzchni, par a cieczy, korzystnie par a wodn a, oraz d zwi ekiem, korzystnie ultrad zwi ekiem, doprowadzanym do powierzchni produktu. Przy obróbce i nast epnym pakowaniu produktów spo zywczych po zadane jest niszczenie drob- noustrojów. Jednakowo z taka obróbka zwykle powoduje niepozadane zmiany zapachu i tekstury ob- rabianych srodków spo zywczych, i mo ze w najgorszym przypadku spowodowa c ich zepsucie. Znane jest równie z usuwanie zanieczyszcze n z powierzchni produktu przez jej obróbk e ultrad zwi ekow a. Opublikowany japo nski opis patentowy nr JP-0714 3999A przedstawia urz adzenie sterylizacyj- ne, w którym narz edzia przeznaczone do sterylizacji s a wystawiane na dzia lanie ultrad zwi eku i obra- biane w autoklawie za pomoc a pary pod wysokim ci snieniem, i ostatecznie napromieniowaniu swia- t lem ultrafioletowym. Taka zasada jest jednakowo z nieodpowiednia do obróbki zywno sci, mi edzy in- nymi z powodu wysokiej temperatury stosowanej podczas procesu w autoklawie. Poza tym w dokumencie EP 0711566A1 przedstawiono sposób i urz adzenie do odka zania na- rz edzi dentystycznych. W urz adzeniu wykorzystuje si e ró zne zasady zwalczania drobnoustrojów, na przyk lad przez dzia lanie strumieni pary, gor acego powietrza, k apieli ultrad zwi ekowej, promieniowania elektromagnetycznego itp. To urz adzenie nie jest jednakowo z przydatne do obróbki zywno sci, ponie- wa z w wielu z proponowanych sposobów obrabiany produkt poch lania zbyt du zo ciep la. Ponadto znane jest nagrzewanie powierzchni produktów zywno sciowych za pomoc a pary nisz- cz acej drobnoustroje. Jednakowo z dla osi agni ecia pozadanego skutku tego niszczenia, zewn etrzne warstwy obrabianej zywno sci s a uszkadzane w wyniku nadmiernego dzia lania z zewn atrz. Ponadto, z rosyjskiego patentu nr 2000058 znane jest sterylizowanie produktów zywno sciowych za pomoc a lacznego dzia lania pary i ultrad zwi eku. Zywno sc jest podawana do zbiornika i si la od srod- kow a jest formowana warstwa plynnej zywno sci. Para jest doprowadzana do zywno sci z wewn etrznej powierzchni zbiornika. Para jest wstrzykiwana przez wiele dysz, przy czym powstaj a oscylacje ultra- d zwi ekowe. Stosowanie tej metody obróbki jest ograniczone z pewnej liczby powodów, a mianowicie nadaje si e tylko do p lynnych produktów spo zywczych, potrzebna jest wirówka, oraz w wyniku konden- sacji pary wodnej do zywno sci wprowadzana jest woda. Korzystne jest unikanie tego typu kondensacji. W opisie WO 00/01255 przedstawiono sposób i urz adzenie do obróbki znajduj acego si e w nim p lynu lub innego materia lu energi a akustyczn a. Urz adzenie dzia la z zasady tak, ze zachodzi konden- sacja pary, i ze energia akustyczna jest generowana przez kawitacj e, energia akustyczna powstaje przy implozji jam kawitacyjnych. Sposób dezynfekowania produktu sta lego przez obróbk e jego powierzchni, wed lug wynalazku, za pomoc a par a cieczy, korzystnie pary wodnej, oraz d zwi ekiem, korzystnie ultrad zwi ekiem, które doprowadza si e do powierzchni produktu, charakteryzuje si e tym, ze równocze snie z rozprowadza- niem pary generuje si e ultrad zwi ek, a par e wprawia si e w oscylacje z cz estotliwo sci a z zakresu ultra- d zwi ekowego przy czym stosuje si e wysokie ci snienie akustyczne, przy którym migracja poszczegól- nych cz asteczek przekracza wymiary bakterii czy innych niszczonych drobnoustrojów. Korzystnym jest, ze ultrad zwi ek generuje si e bez wzbudzenia kawitacji. Korzystnym jest, ze zapewnia si e równoczesne generowanie ultrad zwi eków z przepuszczaniem pary poprzez zespó l generuj acy ultrad zwi eki za pomoc a oscylacji pary z cz estotliwo scia z zakresu ultrad zwi ekowego, a jako zespó l generuj acy ultrad zwi eki stosuje si e strumie n wylotowy i wn ek e, a zw laszcza gwizdek. Korzystnym jest, ze sposób przeprowadza si e we wzgl ednie krótkim czasie obróbki. Korzystnym jest, ze w sposobie stosuje si e urz adzenie wed lug wynalazku. Urz adzenie do dezynfekcji produktu sta lego przez obróbk e jego powierzchni, wed lug wynalaz- ku, zawieraj ace zespó l parowy do zwalczania drobnoustrojów na powierzchni produktu sta lego, zw laszcza sta lego produktu zywno sciowego, przy czym zespó l parowy ma co najmniej jeden kana l parowy i otwór, charakteryzuje si e tym, ze w s asiedztwie otworu jest usytuowana wn eka, dla strumie- nia pary wodnej, po laczona z kana lem parowym, przy czym para wodna uchodz aca z otworu jest oscyluj aca z cz estotliwo sci a, korzystnie ultrad zwi ekow a, wyznaczon a przez wymiary wn eki, a ponadto zespó l parowy zawiera cz esc zewn etrzn a, której strona wewn etrzna stanowi stron ePL 203 570 B1 3 zewn etrzn a kana lu parowego, a jego stron e wewn etrzn a stanowi cz es c wewn etrzna zespo lu parowe- go wyznaczaj aca otwór. Korzystnym jest, ze wn eka jest usytuowana w regulowanym odst epie od otworu zespo lu paro- wego, a zw laszcza ze wn eka jest usytuowana w s asiedztwie otworu i jest z nim integralnie ukszta lto- wana. Korzystnym jest, ze zespó l parowy wraz z wn ek a stanowi generator Hartmanna, dysz e parow a lub dysz e dyskow a. Korzystnym jest, ze zespó l parowy ma posta c korpusu dyskowego albo szynowego. Ultrad zwi ek w parze wodnej wywo luje tak du ze oscylacje cz astek i pr edko sci cz astek, ze cz a- steczki wody s a na przemian pod ci snieniem przemieszczane do i od powierzchni produktu, w wyniku czego w postaci pary doprowadzana jest energia, strefa pary wokó l produktu jest w sposób ci ag ly usuwana, co zapobiega kondensacji i izolowaniu, naturalne mikrostruktury powierzchni nie uniemo zli- wiaj a dotarcia pary do wszystkich drobnoustrojów. Powoduje to, ze powierzchnia produktu jest nagrzewana do temperatury pary znacznie szyb- ciej, ni z w przypadku przewodzenia przez stref e powietrza otaczaj acego produkt, drobnoustroje ukryte w naturalnych zaglebieniach i przetrwalniki s a nagrzewane, bez silnego oddzia lywania na sam a zywno sc. Podczas obróbki temperatura wewn atrz produktu w funkcji g leboko sci jest coraz ni zsza. Drob- noustroje s a zwykle kilka razy mniejsze od komórek w produktach biologicznych Znaczy to, ze drob- noustroje osi agaj a temperatur e wn etrza przekraczaj ac a 70°C w czasie, w którym gradient temperatury siega W komórki produktu na g leboko sc kilku mikrometrów. Kiedy obróbka jest zako nczona, ta ilo sc energii, która zosta la zaabsorbowana przez komórki produktu rozchodzi si e i powoduje ogólne nagrzewanie produktu. Poniewa z obj etosc komórek produk- tu przekracza obj eto sc drobnoustrojów, to ogólna ilo sc ciep la spowodowana obróbk a jest bardzo ma- la, a zatem jest dla produktu nieszkodliwa. Czas obróbki jest stosunkowo krótki, wynosi korzystnie par e sekund. W szczególnie korzystnym przyk ladzie wykonania niniejszego wynalazku ultrad zwi ek jest gene- rowany przy przepuszczaniu pary przez urz adzenie generuj ace ultrad zwi ek i powoduj ace oscylacje pary z cz estotliwo sci a zakresu ultrad zwi ekowego, przy na tyle du zym ci snieniu akustycznym, ze przemieszczenia poszczególnej cz asteczki s a wi eksze od rozmiarów niszczonych bakterii, b ad z in- nych drobnoustrojów. Jedn a z zalet zespo lu parowego w postaci korpusu szynowego jest to, ze korpus w kszta lcie szyny jest w stanie pokry c znacznie wi ekszy obszar powierzchni, ni z korpus okr ag ly. Inna zaleta tego przyk ladu wykonania polega na tym, ze zespó l parowy mo ze by c wykonywany z wyciskanego alumi- nium, co obni za koszt materia lów. Przedmiot wynalazku jest opisany w przykladach wykonania na podstawie rysunków, na których fig. 1 przedstawia zespó l parowy urz adzenia dezynfekcyjnego wed lug wynalazku, z oznaczon a ucho- dz ac a par a, fig. 2 przedstawia inny przyk lad wykonania zespo lu parowego w postaci dyskowej dyszy strumieniowej, fig. 3 przedstawia zespó l parowy z fig. 2, w przekroju wzd lu z srednicy, fig. 4 przedsta- wia zespó l parowy ukszta ltowany w postaci pod lu znego korpusu, fig. 5 ilustruje zespó l parowy tego samego typu, co na fig. 4, w kszta lcie krzywej zamkni etej, a fig. 6 ukazuje zespó l parowy tego samego typu, co na fig. 4, w kszta lcie krzywej otwartej. Urz adzenie dezynfekuj ace przedstawione na fig. 1, do realizacji sposobu wed lug niniejszego wynalazku zawiera zespó l parowy 1 ukszta ltowany w posta c dysku, stanowi acy tak zwan a dysz e dys- kow a, z czescia zewn etrzn a 5 i czesci a wewn etrzn a 6, przedstawiona na fig. 1 w przekroju. Z komory parowej 10 przez kana l parowy 3 ukszta ltowany przez cz esc zewn etrzn a 5 i cz esc wewn etrzn a 6 wo- da pod ci snieniem przechodzi do otworu 2, z którego para wyp lywa strumieniem skierowanym do wn eki 4 wykonanej w cz esci wewn etrznej 6. Para mo ze by c wytwarzana z wody destylowanej, b ad z demineralizowanej. Je zeli ci snienie pary jest dostatecznie du ze, powstaj a oscylacje pary doprowa- dzanej do wn eki 4, z cz estotliwo sci a okre slon a wymiarami wn eki 4. Je zeli odpowiednio dostosowane s a wymiary wn eki 4, na przyk lad tak, aby jej cz estotliwosc w lasna zawiera la si e w zakresie mi edzy 20 kHz a 25 kHz, i je sli ci snienie pary jest odpowiednio du ze, to zespó l parowy 1 w otworze 2 generu- je oscylacje akustyczne. Dalszy wzrost ci snienia pary nie powoduje znacznej zmiany cz estotliwo sci, lecz ci snienie akustyczne dostarczane przez zespó l parowy 1 znacznie si e zwi eksza. Zespó l parowy typu przedstawionego na fig. 1 jest w stanie generowa c ci snienie akustyczne o warto sci do 160 dB SPL przy ci snieniu pary oko lo 360 kPa. Zespó l parowy 1 korzystnie jest wykonany z mosi adzu, aluminiumPL 203 570 B1 4 lub nierdzewnej stali, czyli z odpowiedniego materia lu nierdzewnego o dostatecznej twardo sci. Mate- ria l ten musi tylko wytrzyma c ci snienie akustyczne i temperatur e, na które zespó l parowy jest nara zo- ny podczas pracy. Zasad e dzia lania równie z przedstawiono na fig. 1, na której wn eka 4 powoduje oscylacje rozpraszanej pary 7. Uchodz aca oscyluj aca para jest kierowana w stron e znajduj acego si e poni zej przeno snika 9, na którym rozmieszczone s a produkty 8 przeznaczone do dezynfekcji, na przy- k lad produkty zywno sciowe. Produkty 8 s a przenoszone z wyznaczon a szybko scia odpowiadaj ac a pozadanemu stopniowi dezynfekcji. Emitowana oscyluj aca para mo ze by c wykorzystywana opcjonal- nie do dezynfekcji nasion. Na fig. 2 przedstawiono inny przyk lad wykonania zespo lu parowego wed lug wynalazku, to zna- czy tak zwan a dysz e dyskow a. Zespó l parowy 1 zawiera pier scieniow a cz esc zewn etrzna 5 i cylin- dryczn a cz esc wewn etrzna 6, w której wykonana jest wglebiona pier scieniowa wn eka 4. Para przez pier scieniowy kana l parowy 3 przedostaje si e do pier scieniowego otworu 2, z którego przechodzi do wn eki 4. Cz es c zewn etrzna 5 korzystnie jest wykonana jako nastawna wzgl edem cz esci wewn etrz- nej 6, na przyk lad przez zastosowanie gwintu lub innego elementu regulacyjnego (niepokazany) w dnie cz esci zewn etrznej 5, która poza tym jest zaopatrzona w elementy mocowania (niepokazane) do unieruchamiania cz esci zewn etrznej 5 wzgl edem cz esci wewn etrznej 6, po ustawieniu pozadanego odst epu mi edzy nimi. Korzystne wymiary zespo lu parowego, przedstawionego na fig. 2, mog a obej- mowa c zewn etrzn a srednic e cz esci zewn etrznej wynosz ac a na przyk lad 80 mm, srednic e wewn etrzn a obrze za otworu 2 wynosz ac a okolo 22 mm, srednic e ko ncówki cz esci wewn etrznej 6, w której znajduje sie wn eka 4, wynosz ac a oko lo 10 mm, i szeroko sc od 1,5 mm do 2 mm. Taki zespó l parowy generuje cz estotliwo sc oko lo 19 kHz przy ci snieniu pary wynosz acym 4 atm, (3,6 bara). Cz asteczki pary zatem s a w stanie przemieszcza c si e o 36 µm, oko lo 19000 razy na sekund e, z szybko sci a maksymaln a wynosz ac a 4,5 m/s. Warto sci te przytoczono dla przedstawienia koncepcji wielko sci i proporcji zespól parowego, a nie dla jakiegokolwiek ograniczenia przedstawionej odmiany wykonania. Figura 3 stanowi przekrój zespo lu parowego 1 z fig. 2, dla bardziej przejrzystego przedstawienia kszta ltu otworu 2, kana lu 3 pary i wn eki 4. Poza tym, jak wida c, otwór 2 jest pier scieniowy. Kana l 3 pary i otwór 2 s a wyznaczone przez pier scieniow a cz esc zewn etrzn a 5 i umieszczon a w niej cz esc wewn etrzn a 6. Para wyrzucana z otworu 2 uderza we wn ek e 4 ukszta ltowan a korzystnie na ca lym obwodzie cz esci wewn etrznej 6, a nast epnie opuszcza zespó l parowy 1. Jak wspomniano poprzednio, cz esc zewn etrzna 5 tworzy otoczenie kana lu 3 pary, i jest ponadto sci eta pod k atem oko lo 30° wzd lu z powierzchni zewn etrznej obwodu wewn etrznego tworz acego otwór zespo lu parowego, z którego uchodzi rozpr ezaj aca si e para. Lacznie z odpowiednim scieciem pod katem oko lo 60° na wewn etrznej powierzchni obwodu wewn etrznego, powy zsze sciecie tworzy ostrok atn a kraw ed z obwodow a ograni- czaj ac a od zewn atrz otwór 2. Czes c wewn etrzna 6 ma sci ecie pod k atem oko lo 45° na obwodzie ze- wn etrznym, zwrócone w stron e otworu, i ograniczaj ace od wewn atrz otwór 2. Cz esc zewn etrzna 5 mo ze by c regulowana wzgl edem cz esci wewn etrznej 6, w wyniku czego mo zliwa jest regulacja ci snie- nia strumienia pary uderzaj acej we wn ek e 4. Wierzch cz esci wewn etrznej 6, w której wg lebieniu jest utworzona wn eka 4, jest równie z sci eta, pod k atem oko lo 45° umo zliwiaj ac rozpr ezanie si e oscyluj acej strugi pary przy otworze zespo lu parowego. Na fig. 4 przedstawiono kolejny przyk lad wykonania zespo lu parowego 1 urz adzenia dezynfek- cyjnego z wzd luznym korpusem w kszta lcie szyny, przy czym korpus jest pod wzgl edem funkcjonal- nym równowa zny przyk ladom wykonania przedstawionym, odpowiednio, na fig. 1 i fig. 2. W tej odmia- nie wykonania cz es c zewn etrzna zawiera dwa oddzielne pod lu zne fragmenty 5a i 5b w kszta lcie szyn, które wspólnie z cz escia wewn etrzn a tworz a zespó l parowy 1. Mi edzy tymi dwoma fragmentami 5a i 5b cz esci zewn etrznej, a cz escia wewn etrzn a 6 utworzone s a dwa kana ly 3a i 3b dla pary. Ka zdy z kana lów dla pary ma otwór, odpowiednio 2a, 2b, doprowadzaj acy par e emitowan a z kana lów 3a i 3b do dwóch wn ek 4a, 4b wykonanych w cz esci wewn etrznej 6. Przyk lad wykonania zespo lu parowego przedstawionego na fig. 4 nie musi by c prostoliniowy. Na fig. 5 przedstawiono korpus szynowy zespo lu parowego 1 wykonany w kszta lcie trzech ko lowych, oddzielnych pier scieni. Pier scie n zewn etrzny stanowi cz esc zewn etrzna 5a, pier scie n srodkowy sta- nowi cz esc wewn etrzna 6, a pier scie n wewn etrzny stanowi znajduj acy si e wewn atrz ca lej konstrukcji zewn etrzny fragment 5b zespo lu. Te trzy cz esci zespo lu parowego wspólnie maj a w przekroju kszta lt taki, jak przedstawiony w przyk ladzie wykonania z fig. 4, w którym w wewn etrznej cz esci znajduj a si e dwie wn eki 4a i 4b, i w którym przestrze n mi edzy znajduj acym si e od zewn atrz fragmentem 5a, a cz escia wewn etrzn a 6 stanowi zewn etrzny kana l parowy i, odpowiednio zewn etrzny otwór 2a, a przestrze n mi edzy cz escia wewn etrzn a 6 a znajduj acym si e od wewn atrz fragmentem 5b stanowiPL 203 570 B1 5 wewn etrzny kana l parowy i, odpowiednio wewn etrzny otwór 2b. Ten przyk lad wykonania zespo lu pa- rowego jest w stanie jednocze snie pokry c dzia laniem bardzo du zy obszar, a zatem obrabia c po- wierzchni e produktów du zych, na przyk lad produktów spo zywczych takich jak ca le sery, du ze warzy- wa lub pó ltusze zwierz ece. Jak to pokazano na fig. 6, mo zliwe jest równie z ukszta ltowanie zespo lu parowego tego typu w postaci linii krzywej otwartej. W tym przyk ladzie wykonania jej czesci funkcjonalne odpowiadaj a cz esciom funkcjonalnym przedstawionym na fig. 4, a dalsze jej szczegó ly wynikaj a z odnosz acej sie do niej niniejszej czesci opisu. Zespó l parowy ukszta ltowany w postaci krzywej otwartej ma zastoso- wanie tam, gdzie wyst epuje potrzeba zwalczania drobnoustrojów na powierzchniach produktów ukszta ltowanych w sposób nietypowy. Mo zna sobie wyobrazi c uk lad, w którym w urz adzeniu dezyn- fekcyjnym wed lug niniejszego wynalazku rozmieszczona jest pewna liczba zespo lów parowych ukszta ltowanych w postaci ró znych krzywych otwartych, do wykorzystania w szerokim zakresie ró z- nych zastosowa n. Ogólnie bior ac, to urz adzenie dezynfekcyjne mo ze by c wykorzystywane z par a cieczy, nieko- niecznie z par a wodn a. Urz adzenie dezynfekcyjne mo ze, na przyk lad, by c wykorzystywane z alkoho- lem. W tym ostatnim przypadku do cieczy mog a by c wprowadzane ró zne substancje dodatkowe, ewentualnie gazowe. Nawet, je sli urz adzenie dezynfekcyjne wed lug niniejszego wynalazku, opisano powy zej w od- niesieniu do dezynfekcji powierzchni produktów zywno sciowych, nie stanowi to ograniczenia wyna- lazku. Przyk lady innych mo zliwych zastosowa n obejmuj a dezynfekcj e powierzchni próbek tkanko- wych, dezynfekcj e narz edzi chirurgicznych, powierzchniow a aktywacj e produktów w technologii procesów chemicznych i przemy sle farmaceutycznym lub oczyszczanie opakowa n do zywno sci przed ich u zyciem. Wynalazek mo ze ponadto znale zc zastosowanie w rze zniach, w pomieszczeniach o podwy z- szonym stopniu czysto sci, w laboratoriach biologicznych, w budynkach hodowlanych i tym podobnych. PLDescription of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for disinfecting a solid product by treating its surface. Such a method and device is used in particular for disinfecting the product by treating its surface with a liquid vapor, preferably steam, and a noise, preferably ultrasound, applied to the surface of the product. In the processing and subsequent packaging of foodstuffs, the destruction of microorganisms is required. However, such treatment usually causes undesirable changes in the flavor and texture of the processed foodstuffs, and may in the worst case cause them to spoil. It is also known to remove contamination from the surface of a product by treating it with ultrasound. Japanese Patent Publication No. JP-0714 3999A discloses a sterilization device in which the instruments to be sterilized are exposed to ultrasound. and autoclaved with steam under high pressure, and finally irradiated with ultraviolet light. Such a rule is equally unsuitable for food processing due to, among others, the high temperature used during the autoclave process. In addition, EP 0711566A1 discloses a method and apparatus for the decontamination of dental tools. The device uses various principles of antimicrobial treatment, for example by the action of steam jets, hot air, ultrasonic baths, electromagnetic radiation, etc. This device is not equally suitable for the processing of food, because In many of the proposed methods, the treated product absorbs too much heat. Moreover, it is known to heat the surface of food products with steam that destroys microorganisms. Equally, in order to achieve the desired effect of this deterioration, the outer outer layers of the treated food are damaged by excessive exposure to the outer surface. Moreover, it is known from the Russian patent no. 2,000,058 to sterilize food products by the combined action of steam and ultrasonic compound. The food is fed into the tank and the force from the center is applied and a layer of liquid food is formed. Steam is supplied to the food from the inner surface of the tank. The steam is injected through a plurality of nozzles, creating an ultrasonic oscillation. The use of this treatment method is limited for a number of reasons, namely, it is only suitable for liquid food products, a centrifuge is needed, and water is introduced into the food as a result of the condensation of water vapor. It is preferable to avoid this type of condensation. WO 00/01255 describes a method and a device for treating a fluid or other material contained therein. The device operates in principle such that vapor condenses and that the acoustic energy is generated. Due to cavitation, acoustic energy is generated when the cavitation cavities implode. The method of disinfecting a solid product by treating its surface, according to the invention, with a liquid vapor, preferably water vapor, and a sound, preferably ultrasound, which is applied to the surface of the product, characterized by the fact that Simultaneously with the distribution of the steam, an ultrasonic compound is generated, and the pair is made to oscillate with the frequency from the ultra-compound range, whereby high acoustic pressure is applied, at which the migration of individual particles exceeds the size of bacteria or other microorganisms being destroyed. It is preferred that the ultrasound is generated without inducing cavitation. It is advantageous that the simultaneous generation of ultrasound compounds with vapor transmission through the unit generating ultrasound compounds by means of the oscillation of the vapor with frequency in the ultrasound range is ensured, and the ultrasonic compounds are used as the unit generating ultrasound compounds. the outlet stream and recess, especially the whistle. It is preferred that the process is carried out with a relatively short processing time. It is preferable that the method uses an apparatus according to the invention. A device for disinfecting a solid product by treating its surface, according to the invention, comprising a steam unit for combating microorganisms on the surface of a solid product, in particular a solid food product, the steam unit having at least one the steam channel and the hole are characterized by the fact that in the vicinity of the hole there is a recess for a stream of steam, connected to the steam channel, the water vapor escaping from the hole oscillating with the frequency of , preferably ultrasound, defined by the dimensions of the cavity, and moreover, the steam unit comprises an outer outer part, the inner side of which constitutes the outer side of the steam duct, and its inner side. a, which is the internal part of the steam unit, defining the opening. It is preferred that the recess is located at an adjustable distance from the opening of the steam unit, and in particular that the recess is adjacent to the opening and is integrally formed therewith. It is preferred that the steam unit together with the cavity is a Hartmann generator, a steam nozzle or a disc nozzle. It is preferred that the steam unit has the form of a disc or rail body. The ultrasonic compound in the water vapor causes such a large oscillation of the particles and the velocity of the particles that the water particles are alternately moved under pressure to and from the surface of the product, as a result of which energy is supplied in the form of vapor, the vapor zone around the product is continuously removed, which prevents condensation and isolation, natural surface microstructures do not prevent the steam from reaching all microorganisms. As a result, the surface of the product is heated to the temperature of the steam much faster than in the case of conduction through the zone of the air surrounding the product, the microorganisms hidden in natural cavities and spores are heated up, without having a strong impact on the food itself. During processing, the core temperature of the product becomes lower as a function of depth. Microorganisms are usually several times smaller than the cells in biological products.This means that the microorganisms reach an internal temperature exceeding 70 ° C during the time when the temperature gradient reaches into the product cells down to several micrometers. . When the treatment is complete, the amount of energy that has been absorbed by the cells of the product propagates and causes the overall heating of the product. Since the cell volume of the product exceeds the volume of microorganisms, the total amount of heat caused by the treatment is very small and therefore harmless to the product. The treatment time is relatively short, preferably a few seconds. In a particularly preferred embodiment of the present invention, the ultrasonic compound is generated when the steam is passed through a device that generates the ultrasonic compound and causes the vapor to oscillate with the frequency of the ultrasonic range, at a sufficiently high acoustic pressure, that the displacement of a particular molecule is larger than the size of the bacteria to be destroyed, or from other microorganisms. One of the advantages of a rail body steam unit is that the rail-shaped body is able to cover a much larger surface area than the round body. Another advantage of this embodiment is that the steam unit can be made of extruded aluminum, which reduces the cost of the materials. The subject matter of the invention is described in the exemplary embodiments on the basis of the drawings, in which Fig. 1 shows the steam unit of the disinfecting device according to the invention, with the vapor discharge marked, Fig. 2 shows another embodiment of the steam unit in Fig. 3 shows the steam unit of Fig. 2 in a cross-sectional view from the diameter, Fig. 4 shows the steam unit shaped as an elongated body, Fig. 5 illustrates the steam unit of this the same type as in figure 4 in the shape of a closed curve, and figure 6 shows a steam unit of the same type as in figure 4 in the shape of an open curve. The disinfecting device shown in Fig. 1 for the implementation of the method according to the present invention comprises a disk-shaped steam unit 1, which is a so-called disk nozzle, with an external part 5 and a part a inner space 6, shown in section 1 in Fig. 1. From the steam chamber 10 through the steam channel 3, shaped by the external part 5 and the internal part 6, the water under pressure flows into the hole 2, from which the steam flows in a stream directed to the cavity 4 made of Internal water 6. Steam can be produced from distilled water, or from demineralized water. If the vapor pressure is sufficiently high, there is oscillation of the steam supplied to the cavity 4, with the frequency a determined by the dimensions of the cavity 4. If the dimensions of the cavity 4 are adjusted accordingly, for example yes, so that its natural frequency is in the range between 20 kHz and 25 kHz, and if the vapor pressure is sufficiently high, the steam unit 1 in the hole 2 generates acoustic oscillations. A further increase in the vapor pressure does not significantly change the frequency, but the acoustic pressure provided by the steam unit 1 increases significantly. A steam unit of the type shown in Figure 1 is capable of generating an acoustic pressure of up to 160 dB SPL at a vapor pressure of approximately 360 kPa. The steam unit 1 is preferably made of brass, aluminum or stainless steel, that is to say, of a suitable stainless material with sufficient hardness. This material only needs to withstand the sound pressure and temperature to which the steam set is exposed during operation. The principle of operation is also shown in Fig. 1, in which the cavity 4 causes oscillation of the dispersed steam 7. The escaping oscillating steam is directed towards the conveyor 9 below, on which the products 8 to be intended are placed. for disinfection, for example food products. The products are transported at the designated speed corresponding to the desired degree of disinfection. The emitted oscillating steam can be used optionally for disinfecting seeds. Fig. 2 shows another embodiment of a steam unit according to the invention, i.e. a so-called disc nozzle. The steam unit 1 comprises an annular outer part 5 and a cylindrical inner part. 6, in which a hollow annular recess 4 is formed. The steam passes through the annular steam channel 3 into the annular opening 2 from which it passes into the cavity 4. Part of the outer outer cavity 5 is preferably made adjustable or the inner part 6, for example by using a thread or other adjusting element (not shown) in the bottom of the outer part 5, which is further provided with fastening means (not shown) to fix the outer part 5 against of the inner part 6, after setting the desired interval between them. The preferred dimensions of the steam unit shown in Fig. 2 may include the outer outer diameter of the outer part being, for example, 80 mm, the inner outer rim diameter of the opening 2 being about 22. mm, the diameter of the tip of the inner part 6, in which the recess 4 is located, is about 10 mm, and the width is from 1.5 mm to 2 mm. Such a steam unit generates a frequency sc of approximately 19 kHz at a vapor pressure of 4 atm (3.6 bar). The vapor particles are therefore able to move 36 µm, about 19,000 times per second, with a maximum speed of 4.5 m / s. These values are presented to represent the concept of the size and proportions of a pair, and not for any limitation of the embodiment shown. Figure 3 is a section of the steam unit 1 of Fig. 2 for a clearer representation of the shape of the opening 2, the steam channel 3 and the cavity 4. Besides, as can be seen, the opening 2 is annular. Channel 3 pairs and hole 2 are defined by the annular outer part 5 and the inner part 6 placed therein. The steam ejected from the hole 2 hits recess 4 shaped preferably around the entire circumference of the part internal section 6, and then leaves the pair 1. As mentioned previously, the external part 5 forms the surroundings of the channel 3 of the pair, and is furthermore at an angle of about 30 ° along from the outer surface of the inner circumference forming an opening of the steam unit, from which the expanding steam escapes. Together with the corresponding cut at an angle of approximately 60 ° on the inner outer surface of the inner circumference, the above bead forms a sharp, triangular edge with the circumference, delimiting the opening 2 from the outside. The inner part 6 is to be at an angle of about 45 ° on the outer circumference, facing the opening, and delimiting the opening 2 from the inside. The outer part 5 can be adjusted with respect to the inner part 6, as a result of which it can be It is possible to regulate the pressure of the steam hitting the cavity 4. The top of the inner part 6, in which the recess 4 is formed in the recess, is also of a cut, at an angle of about 45 °, enabling The expansion of the oscillating steam stream at the steam unit opening. Fig. 4 shows a further embodiment of a steam unit 1 of a disinfecting device with a longitudinally loose, rail-shaped body, the body being functionally equivalent to the embodiments shown in Fig. 1, respectively. and Fig. 2. In this embodiment, the outer part of the outer part comprises two separate longitudinal sections 5a and 5b in the shape of rails, which together with the inner part form a steam unit 1. Between these two fragments 5a and 5b of the external part, and the internal part 6, two channels 3a and 3b for a pair are formed. Each of the channels for the pair has an opening, respectively 2a, 2b, leading the emitted pair from the channels 3a and 3b to two recesses 4a, 4b made in the inner part 6. Example of the steam assembly shown in Fig. 4 need not be rectilinear. Fig. 5 shows the rail body of the steam unit 1 made in the shape of three circular, separate rings. The outer outer ring n is the outer outer part 5a, the middle ring n is the inner outer part 6, and the inner ring n is the outer outer fragment 5b of the assembly located inside the whole structure. Together, these three parts of the steam unit have a cross-sectional shape as shown in the embodiment of Fig. 4, in which there are two recesses 4a and 4b in the internal part, and in which the space between them is 5a located on the outside, and the inner part 6 is the outer steam channel and, respectively, the outer outer hole 2a, and the space between the inner part 6a and the inner part fragment 5b is an internal steam channel and, respectively, an internal hole 2b. This embodiment of a steaming unit is able to simultaneously cover a very large area, and thus treat the surface of large products, for example food products such as whole cheese, large vegetables - animal half or half carcasses. As shown in Fig. 6, it is also possible to shape a steam assembly of this type as an open curved line. In this embodiment, its functional parts correspond to the functional parts shown in Fig. 4, and its further details follow from the following part of the description relating to it. The steam unit shaped in the form of an open curve is used where there is a need to combat microorganisms on the surfaces of products shaped in an unusual manner. It is possible to imagine a system in which a plurality of steam assemblies shaped as different open curves are arranged in the disinfection apparatus of the present invention for use in a wide variety of different applications. ac, this disinfecting device can be used with a liquid vapor, not necessarily with water vapor. The disinfecting device can, for example, be used with alcohol. In the latter case, various additives, possibly gaseous, can be introduced into the liquid. Even though the disinfecting device according to the present invention is described above in relation to disinfecting the surface of food products, it is not a limitation of the invention. Examples of other possible applications include surface disinfection of tissue samples, disinfection of surgical instruments, surface activation of chemical and pharmaceutical products, or cleaning of food packaging prior to use. The invention may further find application in slaughterhouses, clean rooms, biological laboratories, livestock buildings and the like. PL

Claims (13)

Zastrze zenia patentowe 1. Sposób dezynfekowania produktu sta lego przez obróbk e jego powierzchni za pomoc a pary cieczy, korzystnie pary wodnej, oraz d zwi ekiem, korzystnie ultrad zwi ekiem, które doprowadza si e do powierzchni produktu, znamienny tym, ze równocze snie z rozprowadzaniem pary generuje si e ultra- d zwi ek, a par e wprawia si e w oscylacje z cz estotliwo sci a z zakresu ultrad zwi ekowego, przy czym sto- suje si e wysokie ci snienie akustyczne, przy którym migracja poszczególnych cz asteczek przekracza wymiary bakterii czy innych niszczonych drobnoustrojów.Claims 1. A method of disinfecting a solid product by treating its surface with a liquid vapor, preferably water vapor, and a sound, preferably ultrasound, which is applied to the surface of the product, characterized in that it is simultaneously combined with the diffusion of steam generates an ultra-compound, and the pair causes oscillations with the frequency of the ultrasound in the ultrasonic range, with high acoustic pressure, at which the migration of individual particles exceeds the dimensions of the bacteria or other microbes destroyed. 2. Sposób wed lug zastrz. 1, znamienny tym, ze ultrad zwi ek generuje si e bez wzbudzenia kawitacji.2. The method according to claim The method of claim 1, wherein the ultrasound is generated without inducing cavitation. 3. Sposób wed lug zastrz. 1, znamienny tym, ze zapewnia si e równoczesne generowanie ultra- d zwi eków z przepuszczaniem pary poprzez zespó l generuj acy ultrad zwi eki za pomoc a oscylacji pary z cz estotliwo sci a z zakresu ultrad zwi ekowego.3. The method according to claim The method of claim 1, characterized in that it is ensured that ultrasound compounds are simultaneously generated with the transmission of steam through the unit generating ultrasound compounds by means of oscillation of the vapor with a frequency in the ultrasonic range. 4. Sposób wed lug zastrz. 3, znamienny tym, ze jako zespó l generuj acy ultrad zwi eki stosuje si e strumie n wylotowy i wn ek e.4. The method according to claim The method of claim 3, characterized in that the outlet stream and the cavity are used as the unit for generating ultrasound compounds. 5. Sposób wed lug zastrz. 3, znamienny tym, ze jako zespó l generuj acy ultrad zwi eki stosuje si e gwizdek.5. The method according to claim 3. A method according to claim 3, characterized in that a whistle is used as the ultrasound generating unit. 6. Sposób wed lug zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, albo 5, znamienny tym, ze sposób prowadzi sie w krótkim czasie obróbki.6. The method according to claim 1, 2, or 3, 4, or 5, characterized in that the method is carried out in a short processing time. 7. Sposób dezynfekowania produktu przez obróbk e jego powierzchni, znamienny tym, ze w tym sposobie stosuje si e urz adzenie wed lug zastrz. 8-13.A method of disinfecting a product by treating its surface, characterized in that the method uses a device according to claim 1. 8-13. 8. Urz adzenie do dezynfekcji produktu sta lego przez obróbk e jego powierzchni, zawieraj ace ze- spó l parowy do zwalczania drobnoustrojów na powierzchni produktu sta lego, zw laszcza sta lego pro- duktu zywno sciowego, przy czym zespól parowy ma co najmniej jeden kana l parowy i otwór, zna- mienne tym, ze w s asiedztwie otworu (2; 2a; 2b) jest usytuowana wn eka (4; 4a; 4b), dla strumienia pary wodnej, po laczona z kana lem parowym (3; 3a; 3b), przy czym para wodna uchodz aca z otworu (2; 2a; 2b) jest oscyluj aca z cz estotliwo sci a, korzystnie ultrad zwi ekow a, wyznaczon a przez wymiary wn eki (4; 4a; 4b), a ponadto zespó l parowy (1) zawiera cz esc zewn etrzn a (5; 5a; 5b), której stronaPL 203 570 B1 6 wewn etrzna stanowi stron e zewn etrzn a kana lu parowego (3; 3a; 3b), a jego stron e wewn etrzn a sta- nowi cz esc wewn etrzna (6) zespo lu parowego (1) wyznaczaj aca otwór (2; 2a; 2b).8. A device for disinfecting a solid product by treating its surface, comprising a steam unit for combating microorganisms on the surface of the solid product, in particular a solid food product, where the steam unit has at least one channel 1 steam and hole, characterized by the fact that adjacent to the hole (2; 2a; 2b) there is a cavity (4; 4a; 4b) for the steam stream, connected to the steam channel (3; 3a; 3b) ), where the water vapor escaping from the opening (2; 2a; 2b) is oscillating with the frequency of s, preferably ultrasound, determined by the dimensions of the cavity (4; 4a; 4b), and also by the complex steam (1) includes an external part (5; 5a; 5b), the internal side of which is the external side of the steam duct (3; 3a; 3b), and its internal side it is the inner part (6) of the steam unit (1) that defines the opening (2; 2a; 2b). 9. Urz adzenie wed lug zastrz. 8, znamienne tym, ze wn eka (4; 4a; 4b) jest usytuowana w regulowanym odst epie od otworu (2; 2a; 2b) zespo lu parowego (1).9. A device according to claim 8. The apparatus as claimed in claim 8, characterized in that the recess (4; 4a; 4b) is located at an adjustable distance from the opening (2; 2a; 2b) of the steam unit (1). 10. Urz adzenie wed lug zastrz. 8, znamienne tym, ze wn eka (4; 4a; 4b) jest usytuowana w s asiedztwie otworu (2; 2a; 2b) i jest z nim integralnie ukszta ltowana.10. A device according to claim 8. The apparatus as claimed in claim 8, characterized in that the recess (4; 4a; 4b) is situated adjacent to the opening (2; 2a; 2b) and is integrally formed therewith. 11. Urz adzenie wed lug zastrz. 8 albo 9, albo 10, znamienne tym, ze zespó l parowy (1) wraz z wn ek a (4; 4a; 4b) stanowi generator Hartmanna, dysz e parow a lub dysz e dyskow a.11. A device according to claim 8. The method according to claim 8, 9 or 10, characterized in that the steam unit (1) together with the cavity (4; 4a; 4b) constitute a Hartmann generator, a steam nozzle or a disc nozzle. 12. Urz adzenie wed lug zastrz. 8 albo 9, znamienne tym, ze zespó l parowy (1) ma posta c kor- pusu dyskowego.12. A device according to claim A device according to claim 8 or 9, characterized in that the steam unit (1) has the form of a disc body. 13. Urz adzenie wed lug zastrz. 8 albo 9, znamienne tym, ze zespó l parowy (1) ma posta c kor- pusu szynowego.PL 203 570 B1 7 RysunkiPL 203 570 B1 8PL 203 570 B1 9PL 203 570 B1 10PL 203 570 B1 11PL 203 570 B1 12 Departament Wydawnictw UP RP Cena 4,00 z l. PL13. A device according to claim 8 or 9, characterized in that the steam unit (1) has the form of a rail body. PL 203 570 B1 7 Drawings PL 203 570 B1 8PL 203 570 B1 9 PL 203 570 B1 10 PL 203 570 B1 11 PL 203 570 B1 12 Department of Publications UP RP Price 4.00 per No. PL
PL363858A 2001-03-28 2002-03-27 Method and device for disinfecting a solid product by treating its surface PL203570B1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DKPA200100514 2001-03-28
DK200100514A DK176184B1 (en) 2001-03-28 2001-03-28 Method and apparatus for disinfecting a workpiece by a surface treatment
PCT/DK2002/000211 WO2002078751A1 (en) 2001-03-28 2002-03-27 Method and apparatus for disinfecting a product by surface treatment thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL363858A1 PL363858A1 (en) 2004-11-29
PL203570B1 true PL203570B1 (en) 2009-10-30

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4227416B2 (en) Method and apparatus for disinfecting a product by its surface treatment
AU2002252970A1 (en) Method and apparatus for disinfecting a product by surface treatment thereof
KR20090094293A (en) Ultrasonic method and device for treating a continuous flow of fluid
JP2004525635A5 (en)
PL203570B1 (en) Method and device for disinfecting a solid product by treating its surface
DK2339921T3 (en) A process for cleaning and / or disinfection of a food
DK2262385T3 (en) A method for processing a food product
KR20230028380A (en) Killing of Airborne Pathogens and Microorganisms on Grains and Dry Food Using Ultrasound
US20050058579A1 (en) Acoustic energy transducer