RS49752B - Postupak i uređaj za dezinfekciju proizvoda površinskim tretmanom - Google Patents

Abstract

Uređaj za dezinfekciju za sprovođenje postupka prema Zahtevu 8 koji se sastoji od parnog uređaja (1) za borbu protiv mikroba na površini čvrstog proizvoda, naročito čvrstog proizvoda hrane, dati parni uređaj (1) koji ima najmanje jedan prolaz za paru (3) i otvor (2), naznačent ime, što je kanal (4) naspram otvora (2) i pri upotrebi tako prilagođen da bude snabdeven malzom vodene pare pod relativno visokim pritiskom kroz prolaz za paru (3), gde se vodena para koja se ispušta iz otvora (2) nagoni da osciluje na frekvenciji, uglavnom ultrasoničnoj frekvenciji, određenoj kanalom (4) i što uređaj za paru (1) sadrži spoljašnji deo (5) čiji unutrašnji zid definiše spoljašnji zid prolaza za paru i unutrašnji deo (6) u suštini definiše spoljašnji zid prolaza za paru (3), a takođe definiše otvor (2), pri čemu je kanal (4) naspram datog otvora. Prijava sadrži još 1 nezavisan i 12 zavisnih patentnih zahteva.

Description

Pronalazak se odnosi na postupak za dezinfekciju proizvoda površinskim tretmanom pare

točnosti, uglavnom vodene pare, i zvuka, uglavnom ultrazvuka, kojima se deluje na

površinu proizvoda.

Za vreme obrade i kasnijeg pakovanja hrane, poželjno je eliminisati klice kao što su spore,

mikro-organizmi i slično, koji se nalaze na površini hrane i na drugim Čvrstim površinama.

Poznato je da toplotno tretiranje hrane ubija klice. Bilo kako, ovakav toplotni tretman

obično uzrokuje neželjene promene u ukusu i strukturi tretirane hrane i može u najgorem

slučaju daje pokvari. Takodje je poznato da ultrasonični tretman uklanja nečistoće sa

površine proizvoda.

Stanie tehnike

Japanski objavljen opis br. JP-0714 3999A opisuje aparat za sterilizaciju u kome se

instrumenti koji treba da se sterilizuju prvo izlažu ultrazvuku a zatim sterilišu putem pare

visokog pritiska, i najzad ozračuju ultraljubičastim svetlom. Ovaj princip, medjutim, nije

odgovarajući za tretiranje hrane inter alia zbog visoke temperature koja se upotrebljava za

vreme postupka sterilizacije visokim pritiskom pare.

Evropski patent br. 0711566Al takodje opisuje postupak i uiedjaj za diminisanje klica sa

zubarskih instrumenata. Uredjaj koristi razne principe za borbu protiv klica, na primer,

tretiranje sa mlazom pare, vrućim vazđuhom, ultrazvučnom kupkom, elektromagentnom

radijacijom, itd. Ovaj uredjaj medjutim, nije pogodan za tretiranje hrane, jer tretirani

proizvod apsorbuje suviše veliku količinu toplote u mnogim pomenutim postupcima.

Poznato je da zagrevanje površina, na primer hrane putem pare, ubija klice. Medjutim, da

bi se dobio željeni efekat elimtnisanja klica, spoljasnji slojevi tretirane hrane se oStećuju

kao rezultat prekomemom izlaganju.

Takodje je poznato iz ruskog patenta br. 2000058 da se proizvodi od tečne hrane sterilišu

kombinacijom pare i ultrazvuka. Hrana se stavlja u posudu i sloj tečne hrane se formira

zbog centrifugalne sile. Para se dovodi do hrane sa unutrašnje strane posude. Paraše

ubrizgava kroz snop brizgalica, pomoću čega se stvaraju ultrasonične oscilacije u tečnoj

hrani Tokom kondenzacije pare javlja se kavitacija. Korišćenje ovog postupka je

ograničeno iz više razloga. Jedino odgovara proizvodima od tečne hrane, - potrebna je

csmiifuga, i - hrani se dodaje voda zbog kondenzacije vodene pare. Ovaj tip kondenzacije

se po mogućstvu izbegava.

OPIS PRONALASKA

Cilj pronalaska je da obezbedi postupak za dezinfekciju proizvoda, koji je pogodan za

efikasno eliminisanje klica sa površine proizvoda bez dovodjenja suvišne toplote samom

proizvodu.

Postupak gornjeg tipa je u skladu sa pronalaskom naznačen time što se ultrazvuk generiše

istovremeno dok se pušta para i time se navodi da osciluje na frekvenciji u ultrasoničnom

opsegu na tako visoko akustičnom pritisku da kretanje pojedinih molekula prevazilazi

potrebnu meni za ubijanje bakterija ili klica.

Ultrazvuk u pari na ovaj način stvara tako visoku oscilaciju čestica i brzinu čestica da su molekuli vode naizmenično gonjeni ka i od površine proizvoda. Kao rezultat:

1. energija je dovedena u obliku pare

2. omotač pare oko proizvoda se stalno uklanja kako bi se sprečile kondenzacija i insulacija. 3. Prirodne mikrostrukture na površini ne sprečavaju paru da stigne do svih klica.

Ovo znači da

1. se površina proizvoda zagreva do temperature pare znatno brže nego kada bi toplota bila dovodjena kroz vazdušni prostor koji okružuje proizvod. 2. se klice koje su sakrivene u prirodnim džepovima i spore, zagrevaju bez skoro ikakvog uticaja na samu hranu.

Tokom tretmana unutrašnja temperatura proizvoda opada kao funkcija dubine. Ovo se takodje odnosi na klice koje su na površini. Pri biološkim proizvodima, klice su obično nekoliko puta manje od veličine ćelija proizvoda. Ovo znači da svaka za sebe klica dostiže unutrašnju temperaturu koja premašuje 70°C, pri čemu toplotni gradijent prodire svega nekoliko mikrometara u površinu ćelije proizvoda.

Kada je tretman konačno završen, količina energije koje su ćelije proizvoda apsorbovale se rasporedjuje što rezultira generalnim zagrevanjem proizvoda. S obzirom da zapremina ćelija proizvoda premašuje zapreminu klica, ukupan zbir toplote dovedene tokom procesa je veoma mali i samim tim bezopasan za proizvod. Vreme procesa je relativno kratko, poželjno samo par sekundi.

Naročito pogodna prednost sklopa je ta što se ultrazvuk generiše istovremeno dok se pušta para i time se navodi da osciluje na frekvenciji u ultrasoničnom opsegu na tako visoko akustičnom pritisku da kretanje pojedinih molekula prevazilazi potrebnu meru za ubijanje bakterija ili klica.

Uredjaj za ultrazvučno generisanje može, na primer, da bude formiran od mlaza pare i kanala.

Pronalazak se dalje odnosi na uredjaj za dezinfekciju za sprovedjenje postupka koji se sastoji od parnog uredjaja za borbu protiv klica na površini čvrstog proizvoda, naročito proizvoda čvrste hrane, pomenuti parni uredjaj ima najmanje jedan parni prolaz i otvor.

Uredjaj za dezinfekciju je naznačen time što se kanal nalazi naspram otvora koji je pri upotrebi prilagodjen da prihvati mlaz vodene pare pod relativno visokim pritiskom kroz prolaz za paru, gde se vodena para širi iz otvora koji je napravljen da osciluje na frekvenciji odredjenoj kanalom. Kao rezultat, se dobija naročito pogodan uredjaj za dezinfekciju.

Kratak opis nacrta.

Ovaj pronalazak je dole opisan sa više detalja i pripadajućim pozivnim brojevima, gde

Slika 1 prikazuje raspršavanje mlaza pare iz uredjaja za paru uredjaja za dezinfekciju u skladu sa pronalaskom,

Slika 2 prikazuje sklop parnog uredjaja disk mlaznice u obliku diska,

Slika 3 je poprečni presek duž prečnika parnog uredjaja na slici 2,

Slika 4 prikazuje parni uredjaj oblikovan kao izduženo telo,

Slika 5 prikazuje parni uredjaj istog tipa kao na slici 4, oblikovan kao zatvorena kriva, i Slika 6 prikazuje parni uredjaj istog tipa kao na slici 4, oblikovan kao otvorena kriva.

Najbolji način za sprovodjenje pronalaska

Uredjaj za dezinfekciju prikazan na slici 1 za sprovodjenje postupka prema pronalasku sastoji se od parnog uredjaja 1 u obliku diska takozvane disk mlaznice koja se sastoji od spoljašnjeg dela 5 i unutrašnjeg dela 6, čiji je poprečni presek prikazan na slici. Voda pod pritiskom koja prolazi iz parne komore 10 kroz prolaz za paru 3 koja je odredjena spoljašnim delom 5 i unutrašnjim delom 6, prema otvoru 2, odakle se para otpušta u mlazu prema kanalu 4 koji se nalazi u unutrašnjem delu 6. Para može da potiče od destilovane i demineralizovane vode. Ako je pritisak pare dovoljan, stvaraju se visoke oscilacije u pari koja se dovodi do kanala 4 pri frekvenciji definisanoj dimenzijama kanala 4. Pramenom dimenzija kanala 4, na primer ako je njegova prirodna akustična frekvencija u opsegu 20 kHz i 25 kHz, parni uredjaj 1 stvara akustične oscilacije iz otvora 2 pod uslovom daje pritisak pare dovoljno visok. Dalje povećanje pritiska pare ne menja frekvenciju značajno, ali akustični pritisak oslobodjen parnim uredjajem 1 se značajno povećava. Parni uredjaj tipa prikazan na si. 1 je sposoban da stvori ultrasonične akustične pritiske čak do 160dBSpLna pritisku pare od oko 5 atmosfera. Parni uredjaj 1 može da bude napravljen od mesinga, aluminijurna ili nerdjajućeg čelika u odgovarajućem nerdjajućem materijalu ili bilo kom drugom materijalu velike tvrdoće. Materijal samo treba da izdrži akustični pritisak i temperaturu kojima je parni uredjaj izložen tokom upotrebe. Postupak operacije je takodje prikazan na slici 1, u kome kanal 4 primorava raspršenu paru 7 da oscilira. Raspršena oscilirajuća para je usmerena nadole prema beskrajnoj traci 9, gde su postavljeni proizvodi 8, na primer hrana koja se dezinfikuje. Proizvodi 8 se dovode odredjenom brzinom prema željenom stepenu dezinfekcije. Ispuštena oscilirajuća para opciono može da bude korišćena za dezinfekciju semena.

Opcioni sklop parnog uredjaja prema pronalasku, t.j. takozvana disk mlaznica, je prikazana na si. 2. Parni uredjaj 1 se sastoji od spoljašnjeg prstenastog dela 5 i cilindričnog unutrašnjeg dela 6, u kome je usečen prstenasti kanal 4. Kroz prstenasti prolaz pare 3, para može da se rasprši ka prstenastom otvoru 2 odakle može da se sprovede ka kanalu 4. Spoljašni deo 5 može da se podesi u odnosu na unutrašnji deo 6, na primer, putem navoja ili drugim uredjajem za podešavanje (nije prikazano) pri dnu spoljašnjeg dela 5, koji dalje može da se sastoji od sredstva za pričvršćivanje (nije prikazano) za učvršćenje spoljašnjeg dela 5 u odnosu na unutrašnji deo 6, kada je dobijen željeni razmak. Prednost dimenzija parnog uredjaja prikazanog na si. 2 može biti spoljni prečnik spoljašnjeg dela 5 od oko 80 mm, unutrašnji prečnik ivice otvora 2 od oko 22 mm, prečnik vrha unutrašnjeg dela 6, u kome se nalazi kanal 4, od oko 15 mm, i kanal 4 koji ima unutrašnji prečnik od oko 10 mm i širinu u opsegu 1,5 do 2 mm. Takav uredjaj za paru stvara frekvenciju od oko 19 kHz na pritisku pare od 4 atmosfere. Molekuli pare su prema tome, sposobni da se kreću do 36 nm oko 19,000 puta u sekundi pri maksimalnoj brzini od 4.5 m/s. Ove vrednosti su date samo da bi se dobila predstava veličine i proporcija parnog uredjaja i ni u kom slučaju ne ograničava prikazani sklop.

Slika 3 predstavlja poprečni presek parnog uredjaja 1 na slici 2 kako bi se jasnije videli oblik otvora 2, prolaz za paru 3 i kanal 4. Dalje postaje očigledno daje otvor 2 prstenast. Prolaz za paru 3 i otvor 2 su odredjeni prstenastim otvorom dela 5 i cilindričnim unutrašnjim delom 6 koji su tu postavljeni. Otpušteni parni mlaz iz otvora 2 udara u kanal 4 koji je napravljen u unutrašnjem delu 6, i zatim izlazi iz parnog uredjaja 1. Kao prethodno pomenut spoljašnji deo 5 definiše spoljašnjost parnog prolaza 3 i dalje je zakošen pod uglom od oko 30° duž spoljašnje površine svog unutrašnjeg obima stvarajući otvor parnog uredjaja, odakle parni mlaz može da se širi prilikom difuzije. Zajedno sa odgovarajućim nagibom od oko 60° na unutrašnjoj površini unutrašnjeg obima, gornji nagib formira oštro-uglu kružnu ivicu odredjujući otvor 2 sa spoljašnje strane. Unutrašnji deo 6 ima nagib od oko 45° u svom spoljašnjem prečniku koji je okrenut prema otvoru i definiše otvor 2 sa unutrašnje strane. Spoljašnji deo 5 može da se podešava u odnosu na unutrašnji deo 6 pomoću čega pritisak parnog mlaza može da se podešava udarajući kanal 4. Gornji deo unutrašnjeg dela 6, u kome je kanal 4 usečen, je takodje pod nagibom oko 45° da omogući širenje oscilirajućeg parnog mlaza na otvoru parnog uredjaja.

Kao dodatni sklop parnog uredjaja aparata za dezinfekciju je izduženo telo 1 u obliku šina prikazano na si. 4, pomenuto telo je funkcionalno izjednačeno sa sklopom prikazanim na si.

1 i si. 2, respektivno. Pri ovom sklopu spoljašnji deo se sastoji iz dva odvojena dela 5a i 5b koji su u obliku šina, koji zajedno sa unutrašnjem delom 6 u obliku šina stvara uredjaj za paru 1. Dva parna prolaza 3a i 3b su postavljena izmedju dva dela Sa i 5b spoljašnjeg dela 5 i unutrašnjeg dela 6. Svaki od spomenutih parnih prolaza ima otvor 2a, 2b respektivno, prenoseći emitovanu paru iz prolaza za paru 3a i 3b do dva kanala 4a, 4b koja se nalaze u unutrašnjem delu 6. Prednost ovog sklopa je to što je telo u obliku šina sposobno da prekrije daleko veću površinu nego okruglasto telo. Sledeća prednost ovog sklopa je to što uredjaj za paru može biti napravljen od aluminijuma koji je dobijen istiskivanjem pri čemu su troškovi materijala smanjeni.

Sklop ovog uredjaja za paru prikazanog na si. 4 ne mora da bude pravolinijski. Slika 5 prikazuje telo 1 u obliku šine oblikovano kao tri kružna odvojena prstena. Spoljašnji prsten definiše krajnji spoljašnji deo 5a, srednji prsten definiše unutrašnji deo 6 i unutrašnji prsten definiše u samoj unutrašnjosti spoljašnji deo 5b. Tri dela parnog uredjaja zajednički formiraju poprečni presek koji je prikazan u sklopu na si. 4, gde se dva kanala 4a i 4b nalaze u untrašnjem delu, i gde prostor izmedju krajnjeg spoljašnjeg dela 5a i unutrašnjeg dela 6 odredjuje spoljašnji prolaz za paru 3a i spoljašnji otvor 2a, respektivno, i prostor izmedju unutrašnjeg dela 6 i dela 5b u samoj unutrašnjosti, odredjuje unutrašnji prolaz za paru 4b i unutrašnji otvor 2b, respektivno. Ovaj sklop parnog uredjaja je sposoban da prekrije veoma široku oblast svaki put i prema tome tretira površinu velikih proizvoda kao što su proizvodi hrane, na primer celi sirevi, velika povrća ili polutke životinja.

Kao što je prikazano na si. 6, takodje je moguće da se formira parni uredjaj ovog tipa kao otvorena kriva. U ovom sklopu, funckionalni delovi odgovaraju onim prikazanim na si. 4 kao i ostali detalji koji se pojavljuju od ovog dela opisa pa nadalje, što je razlog zbog kojih se pominju. Uredjaj za paru oblikovan kao otvorena kriva je primenjiv tamo gde klice treba da se eliminišu sa površina neobično oblikovanih proizvoda. Sistem je predstavljen, tako što su mnoštvo uredjaja za paru oblikovanih kao različite otvorene krive i postavljene u aparatu za dezinfekciju prema pronalasku te upotrebljene u širokoj primeni.

Uglavnom, aparat za dezinfekciju može da se koristi na bazi pare tečnosti, ali ne obavezno vodene pare. Aparat za dezinfekciju može na primer da se koristi na bazi alkohola. U poslednjem slučaju različiti aditivi, koji mogu biti i gasni aditivi, mogu se dodati tečnosti.

Iako je aparat za dezinfekciju prema gore opisanom pronalasku, prevashodno za dezinfekciju površine proizvoda hrane, pronalazak nije ograničen na ovu upotrebu. Primeri drugih mogućih primena pronalazaka, uključujući dezinfekciju površina probnih uzoraka, dezinfekciju hirurških instrumenata, površinsko aktiviranje proizvoda u vezi sa hemijskim tehnološkim postupkom i farmaceutskom mdustrijom ili čišćenje pakovanja za hranu pre upotrebe istih.

Pronalazak može dalje da bude korišćen u klanicama, generalno u industriji hrane, u hirurškim salama, u sterilnim sobama, biotehnološkim laboratorijama i štalama.

Uredjaj nije obavezno stacionaran, već može biti i mobilna jedinica.

Claims (14)

1. Uređaj za dezinfekciju za sprovođenje postupka prema Zahtevu 8 koji se sastoji od parnog uređaja (1) za borbu protiv mikroba na površini čvrstog proizvoda, naročito čvrstog proizvoda hrane, dati parni uređaj (1) koji ima najmanje jedan prolaz za paru (3) i otvor (2),naznačen time,što je kanal (4) naspram otvora (2) i pri upotrebi tako prilagođen da bude snabdeven mlazom vodene pare pod relativno visokim pritiskom kroz prolaz za paru (3), gde se vodena para koja se ispušta iz otvora (2) nagoni da osciluje na frekvenciji, uglavnom ultrasoničnoj frekvenciji, određenoj kanalom (4) i što uređaj za paru (1) sadrži spoljašnji deo (5) čiji unutrašnji zid definiše spoljašnji zid prolaza za paru i unutrašnji deo (6) u suštini definiše spoljašnji zid prolaza za paru (3), a takođe definiše otvor (2), pri čemu je kanal (4) naspram datog otvora.

2. Uređaj za dezinfekciju prema Zahtevu 1,naznačentime, što je kanal (4) na podesivom razmaku od otvora (2) parnog uređaja.

3. Uređaj za dezinfekciju prema Zahtevu 6,naznačen time,što je kanal (4) postavljen naspram otvora (2) i po potrebi, u celini formiran sa njim.

4. Uređaj za dezinfekciju prema jednom od zahteva 1-3,naznačentime, što su spoljašnji deo (5) i unutrašnji deo (6) tako postavljeni jedan u odnosu na drugi i što se vodena para koja je dovedena prolazom za paru (3), sprovodi kroz kanal (4) na taj način da vodena para osciluje na frekvenciji, poželjno ultrasoničnoj frekvenciji, određenoj kanalom.

5. Uređaj za dezinfekciju prema jednom od zahteva 1 -4,naznačen time,što je uređaj za paru (1) u vezi sa kanalom (4), Harmanov generator, parni mlaz ili disk mlaz.

6. Uređaj za dezinfekciju prema jednom od zahteva 1-5,naznačentime, što je uređaj za paru oblikovan kao telo u obliku diska.

7. Uređaj za dezinfekciju prema jednom od zahteva 1-5,naznačentime, što je uređaj za paru oblikovan kao telo u obliku šina.

8. Postupak za dezinfekciju čvrstog proizvoda površinskim tretiranjem istog, parom ili tečnošću, poželjno vodenom parom, i zvukom, poželjno ultrazvukom, koji se emituju ka površini proizvoda,naznačen time,što se ultrazvuk stvara u isto vreme dok se para raspršuje i para osciluje na frekvenciji u ultrasoničnom opsegu pri tako visokom akustičnom pritisku da pomeranja pojedinačnih molekula prevazilazi dimenzije bakterija ili mikroba koje se eliminišu, pri čemu je para usmerena ka napred i dovedena u kontakt sa čvrstim proizvodom.

9. Postupak prema zahtevu 8,naznačen time,što je ultrazvuk generisan bez indukovanja kavitacije.

10. Postupak prema zahtevu8, naznačen time,što je istovremeno ultrasonično generisanje obezbeđeno dovodom pare kroz uređaj za ultrazvučno generisanje izazivajući oscilovanje pare na frekvenciji u ultrasoničnom opsegu.

11. Postupak prema zahtevu 10,naznačen time,što je uređaj za ultrazvučno generisanje formiran od parnog mlaza i kanala.

12. Postupak prema zahtevu 10,naznačen time,što se uređaj za ultrazvučno generisanje formira od pištaljke za generisanje pare i ultrazvuka.

13. Postupak prema zahtevu 8-12,naznačen time,što je vreme obrade, relativno kratko.

14. Postupak za dezinfekciju proizvoda površinskim tretiranjem istog,naznačen time,što se koristi aparat prema jednom od zahteva 1-7.