PL229310B1

PL229310B1 - Reactor and method for disinfection of fruit juices or/and concentrates with UV radiation

Info

Publication number: PL229310B1
Application number: PL415839A
Authority: PL
Inventors: Peter Bauer; Marcin KOCAJ; Marcin Kocaj
Original assignee: B&P Enginieering Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia Spolka Komandytowa
Priority date: 2016-01-18
Filing date: 2016-01-18
Publication date: 2018-07-31
Also published as: PL415839A1

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest reaktor i sposób dezynfekcji soków lub/i koncentratów owocowych promieniami UV, przy czym taki reaktor pracuje w układzie w linii do produkcji soków lub/i koncentratów. Reaktor do dezynfekcji soków lub/i koncentratów owocowych promieniami UV posiada cylindryczną obudowę z przegrodami w postaci półsit i stożkową komorę wejścia, z króćcami wlotowymi i wylotowymi czynnika chłodzącego oraz soku lub/i koncentratu, płytę sitową i płytę przyłączeniową z zamontowanymi lampami UV w rurowych obudowach, charakteryzuje tym, że lampy UV z rurowymi obudowami (11), które osadzone są w rurach (9) kwarcowych i tworzą komory szczelinowe przepływu laminarnego, cienkiego strumienia filmu soku lub/i koncentratu, ponadto w stożkowej komorze (2) wejścia obudowy (5) o lustrzanej wewnętrznej powierzchni (6) osadzony jest dyfuzor (3) tworząco rozprowadzający strumień soku lub/i koncentratu, który ma kształt obrotowej spirali ukształtowanej w stożek, na którym nasadzone są kierownice (19). Sposób dezynfekcji soków lub/i koncentratów owocowych promieniami UV charakteryzuje się, tym że sok lub/i koncentrat owocowy wtłaczany jest laminarnym strumieniem do stożkowej komory (2) reaktora i przez dyfuzor (3) rozprowadzany jest w postaci strumienia soku lub/i koncentratu do komór (17) szczelinowych i przepływając laminarnie w postaci cienkiego strumienia filmu poddawany jest dezynfekcji poprzez naświetlane promieniami z lampy UV, gdzie promienie UV wzajemnie się pomiędzy poszczególnymi komorami szczelinowymi poprzez sok lub/i koncentrat przenikają, ponadto promienie UV odbijają się od lustrzanej wewnętrznej powierzchni (6) reaktora i nakładają się wzajemnie, naświetlają dodatkowo sok lub i /koncentrat powodując jego wzmocnioną dezynfekcję bakteriologiczną.The subject of the application is a reactor and a method for disinfecting juices and/or fruit concentrates with UV rays, with such a reactor operating in a system in a line for the production of juices and/or concentrates. The reactor for disinfecting fruit juices and/or concentrates with UV rays has a cylindrical housing with partitions in the form of half-sieves and a conical input chamber, with inlet and outlet connections for the cooling agent and juice and/or concentrate, a sieve plate and a connection plate with mounted UV lamps in tubular housings. , is characterized by the fact that UV lamps with tubular housings (11), which are embedded in quartz tubes (9) and create slot chambers for laminar flow, a thin film stream of juice and/or concentrate, and also in the conical chamber (2) of the housing entrance (5 ) with a mirror-like internal surface (6), a diffuser (3) is mounted, creating a distributing stream of juice and/or concentrate, which has the shape of a rotating spiral shaped into a cone on which the blades (19) are mounted. The method of disinfecting juices and/or fruit concentrates with UV rays is characterized by the fact that the juice and/or fruit concentrate is pumped in a laminar stream into the conical chamber (2) of the reactor and is distributed through the diffuser (3) in the form of a stream of juice and/or concentrate into the chambers. (17) slotted and flowing laminarly in the form of a thin film stream, it is disinfected by exposure to rays from a UV lamp, where the UV rays penetrate each other between the individual slotted chambers through the juice and/or concentrate, and the UV rays are reflected from the internal mirror surface (6 ) reactor and overlap each other, additionally irradiate the juice or concentrate, causing its enhanced bacteriological disinfection.

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest reaktor i sposób dezynfekcji soków lub/i koncentratów owocowych promieniami UV, przy czym taki reaktor pracuje w układzie, w linii do produkcji soków lub/i koncentratów.The subject of the invention is a reactor and a method for disinfecting fruit juices and / and fruit concentrates with UV rays, such a reactor operating in a system in a line for the production of juices and / or concentrates.

Znane dotychczas sposoby oczyszczania koncentratów i soków po wyciśnięciu z owoców polegają na podczyszczeniu na sicie, dearomatyzacji i pasteryzacji, obróbce enzymatycznej soku surowego, klarowaniu przez zastosowanie różnego rodzaju środków klarujących filtracji zgrubnej lub wirowaniu, filtracji dokładnej z zastosowaniem ziem filtracyjnych, a następnie zatężeniu soku na wyparkach.The previously known methods of purifying concentrates and juices after squeezing from the fruit consist of sieving pre-cleaning, dearomatization and pasteurization, enzymatic treatment of raw juice, clarification by the use of various types of clarifying agents, coarse filtration or centrifugation, fine filtration with the use of filter earth, and then concentration of the juice on evaporators.

Znany jest z polskiego opisu patentowego nr PL156648 sposób dezynfekcji cieczy nieprzeźroczystych za pomocą promieniowania ultrafioletowego który charakteryzuje się tym, że w cieczy nieprzeźroczystej zawierającej zawiesinę zostaje oddzielona faza stała z jednoczesnym odprowadzeniem nadmiaru cieczy przez przelew, a pozostałą ciecz wprowadza się w silny ruch wirowy cienkowarstwowy skierowany z góry do dołu w komorze naświetlania promieniowaniem UV w atmosferze gazu obojętnego.A method of disinfecting opaque liquids by means of ultraviolet radiation is known from the Polish patent description No. PL156648, which is characterized by the fact that in the opaque liquid containing the suspension, the solid phase is separated with the simultaneous discharge of excess liquid through the overflow, and the remaining liquid is introduced into a strong, thin-layer vortex directed towards top to bottom in a UV irradiation chamber under an inert gas atmosphere.

Z polskiego opisu patentowego nr PL156648 znane jest urządzenie do dezynfekcji cieczy nieprzeźroczystych za pomocą promieniowania ultrafioletowego składające się z komory naświetlania z lampą ultrafioletową, które charakteryzuje się tym że stanowi je przelewowy regulator przepływu, z króćcem przepływowym, z zaworem probierczym i komorą wstępną w górnej części komory naświetlania do której zamocowany jest króciec zasilający zbiornik z gazem obojętnym poprzez reduktor i zawór zwrotny, a w dolnej części komory naświetlania zamocowany jest króciec odpływowy w kształcie litery „V” z zaworem probierczym.From the Polish patent description No. PL156648, a device for disinfecting opaque liquids using ultraviolet radiation is known, consisting of an irradiation chamber with an ultraviolet lamp, which is characterized by an overflow flow regulator, with a flow connector, with a test valve and a pre-chamber in the upper part. the irradiation chamber, to which the inert gas tank supply connector is attached through the reducer and the check valve, and in the lower part of the irradiation chamber there is a V-shaped outlet connector with a test valve.

Znany jest opis patentowy nr WO2003/007998/ EP 1406672 który dotyczy sposobu monitorowania UV napromieniowania i określenia dawek napromieniowania UV otrzymanych przez ciecz, zawierającą co najmniej jedno białko i który to sposób obejmuje etap monitorowania wzrostu absorbancji ze względu na napromieniowanie UV. Niniejszy wynalazek dotyczy również aparatury do zastosowania w sposobach według niniejszego wynalazku.There is known patent specification No. WO2003 / 007998 / EP 1406672 which relates to a method of monitoring UV irradiation and determining the doses of UV irradiation obtained by a liquid containing at least one protein, and which method includes the step of monitoring the increase in absorbance due to UV irradiation. The present invention also relates to apparatus for use in the methods of the present invention.

Celem wynalazku jest opracowanie optymalnego reaktora, urządzenia i sposobu uzdatniania - dezynfekcji soków i koncentratów z wykorzystaniem lamp UV, ponieważ światło UV zabija tylko bakterie, wirusy, pleśń, glony, grzyby oraz cysty takie jak Giardia lub Crtpytosporidium, gdzie taki reaktor jest częścią systemu w którym stosowane są także inne metody filtracji, uzdatniania soków lub/i koncentratów.The aim of the invention is to develop an optimal reactor, device and treatment method - disinfection of juices and concentrates using UV lamps, because UV light only kills bacteria, viruses, mold, algae, fungi and cysts such as Giardia or Crtpytosporidium, where such a reactor is part of the system in which also use other filtration methods, juice treatment and / or concentrates.

Reaktor do dezynfekcji soków lub/i koncentratów owocowych promieniami UV posiada cylindryczną obudowę z przegrodami w postaci półsit i ze stożkową komorą wejścia, z króćcami wlotowymi i wylotowymi czynnika chłodzącego oraz soku lub/i koncentratu, płytę sitową i płytę przyłączeniową z zamontowanymi lampami UV w rurowych obudowach, charakteryzuje się tym, że lampy UV z rurowymi obudowami osadzone są w rurach kwarcowych i tworzą komory szczelinowe przepływu laminarnego, cienkiego strumienia filmu soku lub/i koncentratu, przy czym komory szczelinowe pomiędzy rurową obudową lampy, a rurą kwarcową zawierają się w przedziale 0,5 mm do 1,5 mm, korzystnie 0,8 mm, ponadto w stożkowej komorze wejścia obudowy osadzony jest dyfuzor tworząco rozprowadzający równomierny strumień soku lub/i koncentratu, który ma kształt obrotowej spirali wykonanej z taśmy i ukształtowanej w stożek na którym nasadzone są kształtne płaskie kierownice oraz cała obudowa reaktora od wewnątrz posiada lustrzaną powierzchnię najkorzystniej o chropowatość 0,4+0,6 μm celem odbijania się oraz nakładania wzajemnego promieni UV.The reactor for the disinfection of fruit juices and / or fruit concentrates with UV rays has a cylindrical casing with half-sieve partitions and a conical inlet chamber, with inlet and outlet nozzles for the coolant and juice and / or concentrate, a sieve plate and a connection plate with installed UV lamps in the tubular casings, characterized by the fact that the UV lamps with tubular casings are embedded in quartz tubes and form slit chambers of laminar flow, thin stream of juice film and / or concentrate, the slit chambers between the tubular lamp housing and the quartz tube being in the range 0 , 5 mm to 1.5 mm, preferably 0.8 mm, moreover, a diffuser is embedded in the conical entrance chamber of the housing, which distributes a uniform stream of juice and / or concentrate, which has the shape of a rotating spiral made of a tape and shaped into a cone on which they are placed shaped flat blades and the entire reactor casing have a mirror surface from the inside most preferably with a roughness of 0.4 + 0.6 µm for reflecting and overlapping UV rays.

Sposób dezynfekcji soków lub/i koncentratów owocowych promieniami UV charakteryzuje się, tym że sok lub/i koncentrat owocowy wtłaczany jest laminarnym strumieniem do stożkowej komory reaktora i przez dyfuzor rozprowadzany jest w sposób równomierny w postaci strumienia soku lub/i koncentratu do komór szczelinowych i przepływając laminarnie w postaci cienkiego strumienia filmu poddawany jest dezynfekcji poprzez naświetlane promieniami z lampy UV, gdzie promienie UV wzajemnie pomiędzy poszczególnymi komorami szczelinowymi się poprzez sok lub/i koncentrat przenikają, ponadto promienie UV odbijają się od lustrzanej wewnętrznej powierzchni reaktora, nakładają się wzajemnie i dodatkowo naświetlają sok lub i/koncentrat powodując jego wzmocnioną dezynfekcję bakteriologiczną. Reaktor do dezynfekcji soku lub/i koncentratu instalowany jest pomiędzy stacją wyparną, a zbiornikami kupażowymi, na magazynie koncentratu, oraz przed wejściem na magazyn aseptyczny i tworzy pętlę przepływu laminarnego dezynfekcji, gdzie czas naświetlania promieniami UV, strumień przepływu promieni UV i moc promieniowania soku lub/i koncentratu oraz przepływ czynnika chłodzącego reaktor sterowany jest z komputerowego systemu panelem sterującym.The method of disinfecting fruit juices and / or fruit concentrates with UV rays is characterized by the fact that the juice and / or fruit concentrate is forced in a laminar stream into the conical reactor chamber and through a diffuser it is evenly distributed in the form of a juice and / or concentrate stream to the slot chambers and flowing laminarly in the form of a thin stream of film, it is subjected to disinfection by irradiated with rays from a UV lamp, where the UV rays between the individual slit chambers penetrate through the juice and / or the concentrate, moreover, the UV rays reflect from the mirror inner surface of the reactor, overlap and additionally illuminate juice or / and concentrate causing its enhanced bacteriological disinfection. The reactor for the disinfection of juice and / or concentrate is installed between the evaporation station and the coupage tanks, in the concentrate warehouse, and before entering the aseptic warehouse, and creates a loop of laminar disinfection, where the exposure time with UV rays, the flow of UV rays and the power of the juice radiation or / and concentrate and the flow of the reactor cooling agent is controlled from a computer system with a control panel.

Przedmiot wynalazku uwidoczniony jest w przykładzie wykonania na rysunku na którym fig. 1 przedstawia w przekroju reaktor do dezynfekcji soków i koncentratów owocowych promieniami UV, fig. 2 przedstawia osadzenie lamp UV na wejściu, fig. 3 przedstawia wycinek osadzenia lamp UV na wejściu z reaktora.The subject of the invention is shown in the embodiment in the drawing, in which Fig. 1 shows a cross-section of a reactor for disinfecting fruit juices and fruit concentrates with UV rays, Fig. 2 shows the installation of UV lamps at the inlet, Fig. 3 shows a section of the installation of UV lamps at the reactor inlet.

PL 229 310 Β1PL 229 310 Β1

Reaktor do dezynfekcji soków lub/i koncentratów owocowych promieniami LJV posiada cylindryczną obudowę 5 z przegrodami w postaci półsit 16 i ze stożkową komorą 2 wejścia, z króćcami 15 i 17 wlotowymi i wylotowymi czynnika chłodzącego oraz króćcami 1 i 8 wlotowymi i wylotowymi z komory 7 soku lub/i koncentratu, płytę 4 sitową z uszczelnieniem 10 i płytę 4 przyłączeniową z uszczelnieniem 10, zamontowane lampy LJV 12 w rurowych 11 obudowach, które osadzone są w rurach 9 kwarcowych i tworzą komory 18 szczelinowe przepływu laminarnego, cienkiego strumienia filmu soku lub/i koncentratu, przy czym komory 18 szczelinowe pomiędzy rurową 11 obudową lampy LJV 12, a rurą 9 kwarcową zawierają się w przedziale 0,5 mm do 1,5 mm, korzystnie 0,8 mm, ponadto w stożkowej komorze 2 wejścia obudowy 5 osadzony jest dyfuzor 3 tworząco rozprowadzający strumień soku lub/i koncentratu, który ma kształt obrotowej spirali wykonanej z taśmy i ukształtowanej w stożek na którym nasadzone są kształtne płaskie kierownice 19 oraz cała obudowa 5 reaktora od wewnątrz powierzchnia 6 posiada lustrzaną powierzchnię, najkorzystniej o chropowatość 0,4 do 0,6 μm co powoduje odbijanie się i nakładania wzajemne promieni UV.The reactor for the disinfection of juices and / or fruit concentrates with LJV rays has a cylindrical casing 5 with partitions in the form of half screens 16 and a conical chamber with 2 inlets, with 15 and 17 inlet and outlet ports for the cooling medium, and 1 and 8 inlet and outlet ports from the 7 juice chamber and / or concentrate, a sieve plate 4 with a seal 10 and a connection plate 4 with a seal 10, LJV 12 lamps mounted in tubular 11 housings, which are embedded in quartz tubes 9 and form 18 slotted chambers of laminar flow, a thin stream of juice film and / or of the concentrate, the gap chambers 18 between the tubular 11 housing of the LJV lamp 12 and the quartz tube 9 are in the range of 0.5 mm to 1.5 mm, preferably 0.8 mm, moreover, a diffuser is mounted in the conical chamber 2 of the housing entrance 5. 3 distributing the stream of juice and / or concentrate, which has the shape of a rotating spiral made of a tape and shaped into a cone on which a shaped flat blade is placed ice 19 and the entire reactor housing 5 from the inside, surface 6 has a mirror surface, most preferably 0.4 to 0.6 μm roughness, which causes reflection and overlapping of UV rays.

Sposób dezynfekcji soków lub/i koncentratów owocowych promieniami LJV charakteryzuje się, tym że sok lub/i koncentrat owocowy wtłaczany jest laminarnym strumieniem do stożkowej komory 2 reaktora i przez dyfuzor 3 rozprowadzany jest w postaci strumienia soku lub/i koncentratu do komór 18 szczelinowych i przepływając laminarnie w postaci cienkiego strumienia filmu poddawany jest dezynfekcji poprzez naświetlane promieniami z lampy LJV 12, gdzie promienie LJV wzajemnie się pomiędzy komorami szczelinowymi poprzez sok lub/i koncentrat przenikają, ponadto promienie LJV odbijają się od lustrzanej wewnętrznej powierzchni 6 reaktora, nakładają się wzajemnie i dodatkowo naświetlają sok lub/i koncentrat powodując jego wzmocnioną dezynfekcję bakteriologiczną. Reaktor do dezynfekcji soku lub/i koncentratu instalowany jest pomiędzy stacją wyparną, a zbiornikami kupażowymi, na magazynie koncentratu, oraz przed wejściem na magazyn aseptyczny i tworzy pętlę przepływu laminarnego dezynfekcji, gdzie strumień przepływu, czas naświetlania i moc promieniowania soku lub/i koncentratu oraz przepływ czynnika chłodzącego reaktor sterowany jest z komputerowego systemu panelem sterującym.The method of disinfecting fruit juices and / or concentrates with LJV rays is characterized by the fact that the juice and / or fruit concentrate is forced in a laminar stream into the conical chamber 2 of the reactor and through the diffuser 3 it is distributed in the form of a juice stream and / or concentrate to the 18 slotted chambers and flowing laminar in the form of a thin film stream is subjected to disinfection by irradiated with rays from the LJV 12 lamp, where the LJV rays interpenetrate between the slit chambers through the juice and / or the concentrate, moreover, the LJV rays reflect from the mirror inner surface of the reactor, overlap and additionally illuminate the juice and / or the concentrate, causing its enhanced bacteriological disinfection. The juice and / or concentrate disinfection reactor is installed between the evaporation station and the coupage tanks, in the concentrate warehouse, and before entering the aseptic warehouse, and creates a loop of laminar disinfection, where the flow stream, exposure time and radiation power of the juice and / or concentrate and the flow of the reactor cooling agent is controlled from a computer system with a control panel.

Claims

Patent claims

1. Reactor for the disinfection of juices and / or fruit concentrates with LJV rays, having a cylindrical casing with half sieve partitions and a conical inlet chamber, with inlet and outlet nozzles for the coolant and juice and / or concentrate, a sieve plate and a connection plate with LJV lamps in tubular housings, characterized in that the LJV lamps (12) with tubular housings (11) are embedded in quartz tubes (9) and form slotted chambers (18) of laminar flow, a thin stream of juice film or / and concentrate, also in a conical chamber ( 2) inlet of the housing (5) with a mirror-like inner surface (6), a diffuser (3) is mounted, distributing a stream of juice and / or concentrate, which has the shape of a rotating spiral shaped into a cone on which the vanes (19) are mounted.

2. The reactor according to claim The method of claim 1, characterized in that the gap chambers (18) between the tubular housing (11) of the LJV lamp (12) and the quartz tube (9) are in the range of 0.5 mm to 1.5 mm, preferably 0.8 mm.

3. The reactor according to claim The method of claim 1, characterized in that the inner surface (6) of the reactor casing (5) has a mirror surface, most preferably with a roughness of 0.4 + 0.6 Pm, which results in the reflection and overlapping of the LJV rays.

4. The reactor according to claim 1 A device as claimed in claim 1, characterized in that the diffuser (3) has the shape of a rotating spiral on which shaped, conical flat blades (19) are mounted.

5. The reactor according to claim 1 The diffuser (3) on which shaped, conical flat blades (19) are mounted, is made of a steel strip.

6. Method for disinfecting fruit juices and / or fruit concentrates with LJV rays, characterized in that the juice and / or fruit concentrate of the defined type is forced in a laminar stream into the conical chamber (2) of the reactor as defined in claim 1. from 1 to 5, and through the diffuser (3) it is distributed in the form of a juice stream and / or concentrate to the slotted chambers (17) and flowing laminarly in the form of a thin film stream, it is disinfected by irradiated with rays from the LJV lamp (12), where the rays LJV between individual slit chambers penetrate through the juice and / or the concentrate, moreover, the LJV rays reflect from the mirror inner surface (6) of the reactor and overlap each other,

PL229 310 Β1 additionally illuminates the juice and / or the concentrate, causing its enhanced bacteriological disinfection.

7. The method according to p. The process of claim 6, characterized in that the installation of the reactor between the evaporation station and the coupon tanks on the concentrate store and before entering the aseptic store forms a disinfection laminar flow loop.

8. The method according to p. 6. The method of claim 6, characterized in that the time of irradiation with UV rays, the flow of UV rays, the radiation power of the juice and / or the concentrate, and the flow of the reactor cooling agent are controlled from a computer system with a control panel.