SE453752B - Forfarande och anordning for aseptisk overforing av en vetskemengd, serskilt vid provtagning - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 453 752 helt signifikanta för livsmedlet i processapparaten. Det är vidare svårt att genomföra provtagning av livsmedel via ventiler under aseptiska för- hållanden. Provsatserna kan sålunda bli infekterade av bakterier under provtagningen, vilket naturligtvis ger en felaktig indikering av till- ståndet i livsmedlet som behandlas i processen. Ändamålet med föreliggande uppfinning är att undvika de ovan beskrivna nackdelarna med de kända sätten för testning av bakteriehalten hos steriliserat, flytande livsmedel genom åstadkommande av ett nytt för- farande, som medger aseptisk överföring av en begränsad mängd livsmedel från ett valfritt ställe i en processapparat till en provtagningsbehållare utan att livsmedlet förändras och som dessutom medger aseptisk överföring av relativt grova partiklar i livsmedlet till provtagningsbehållaren. Ett ytterligare ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkoma en enkel provtagningsanordning för genomförande av ett sådant förfarande.

Dessa ändamål uppnås enligt uppfinningen vid ett förfarande av det inled- ningsvis nämnda slaget, genom att det andra utrymmet så fylls med en steril gas att trycket i detta andra utrymme åtminstone uppgår till väsentligen nämnda givna tryck i det första utrymmet, varvid gasen har en kondensationstemperatur, som vid nämnda givna tryck är högre än vätskans temperatur; att efter gasfyllningen av det andra utrymmet detta bringas att så kommunicera med det första utrymmet att gasen i det andra utrymmet kondenseras genom kontakt med vätskan i det första utrymmet, varigenom vätska bringas att strömma från det första utrymmet till det andra utrymmet; och att kommunikationen mellan de första och andra utrymmena därefter avbryts, så att vätskan i det andra utrymmet avskiljs från kvarvarande vätska i det första utrymmet.

Genom detta förfarande erhålls den fördelen, tack vare gastrycket i det andra slutna utrymmet, att kommunikation mellan de första och andra utrymmena kan etableras, exempelvis genom öppning av en ventil i en förbindelsekanal mellan utrymmena, utan att vätskan i det första utrymet omdelbart börjar ströma in i det andra utrymmet. Sålunda ges tid för fullständigt öppnande av ventilen innan vätska börjar strömma genom denna. 10 15' 20 25 30 453 752 Följaktligen kan undvikas att grova partiklar i vätskan pluggar igen ventilens passage eller att nämnda partiklar sönderdelas vid genom- strömning av ventilen innan denna är fullständigt öppnad. Det blir även möjligt att utnyttja en ventil med en sådan storlek att de grova partik- larna lätt kan passera genom denna då den är helt öppen. Kondenseringen av gasen sker nämligen till en början mycket långsamt efter öppning av ventilen för att sedan öka ju mer den värmeöverförande kontakten mellan vätskan och gasen etableras. Ventilen hinner därför öppnas fullständigt medan vätskans flöde in i det andra utrymmet ännu har en marginell storlek.

Uppfinningen avser även en provtagningsanordning för aseptisk överföring av en sats vätska från ett första utrymme, som innehåller sådan vätska under ett givet tryck, till ett andra slutet utrymme, varvid det andra utrymmet är inrättat att uppta hela nämnda sats av vätska som skall överföras, vilken provtagningsanordning innefattar en kanal för vätska, som förbinder det första utrymmet med det andra utrymet, och en ventil inrättad för öppning resp. stängning av vätskekanalen. Provtagnings- anordningen kännetecknas enligt uppfinningen huvudsakligen av en källa för produktion av en steril gas med ett tryck, som åtminstone uppgår till väsentligen nämnda givna tryck, och med en kondensationstemperatur som vid nämnda givna tryck är högre än vätskans temperatur; en kanal för gas, som förbinder det andra utrymmet med gaskällan; och en gasventil inrättad för öppning resp. stängning av gaskanalen.

Härigenom erhålls en enkel provtagningsanordning för genomförande av det ovan beskrivna förfarandet.

Med fördel mynnar gaskanalen 1 vätskekanalen i närheten av vätskeventilen mellan denna och det andra utrymmet. Härvid kan, efter en genomförd prov- tagning, gasen utnyttjas för rengöring av vätskeventilens utloppsdel samt den del av vätskekanalen, som är belägen mellan vätskeventilen och det andra utrymmet. 10 15 20 25 30 453 752 Enligt en föredragen utföringsform av provtagningsanordningen enligt uppfinningen är det andra utrymmet försett med ett utlopp, och en ventil är inrättad för öppning resp. stängning av utloppet. Härigenom fungerar det andra utrymmet som en sluss för vätskan, så att provtagningsbehållarna för vätskan kan vara av enkelt och billigt slag, t.ex. av glas, eftersom dessa ej behöver tåla de tryckvariationer eller plötsliga temperatur- förändringar, som förekommer i det andra utrymmet vid överföring av vätska från det första utrymmet till det av gas upphettade andra utrymmet. Det andra utrymmet kan exempelvis utgöras av det inre av ett tryckkärl av metall, som är resistent mot nämnda tryckvariationer och plötsliga temperaturförändríngar.

I och med att det andra utrymmet fungerar som en sluss för vätskan, kan tömningen av det andra utrymmet lätt styras, så att vätskeflödet från detta genom utloppet får en önskad lämplig storlek vid fyllning av prov- tagningsbehållare. Vid en sådan tömning av det andra utrymmet är utlopps- ventilen helt öppnad medan vätskeventilen är stängd. Genom tillförsel av gas till det andra utrymmet kan vätskan strömma ut genom utloppet. Vätske- flödets storlek inställs härvid medelst inställning av gasflödets storlek.

Lämpligen dimensioneras det andra utrymmet så att detta kan helt tömmas på vätskemängden i en och samma provtagningsbehâllare.

Med fördel är utloppet beläget i den nedre delen av det andra utrymmet, medan vätskekanalen kan mynna i den övre delen av detsamma- Vid diskning av överföringsanordningen medelst exempelvis ånga, som tillförs vis gas~ kanalen, kommer härvid bildat kondensat att automatiskt rinna ut genom utloppet p.g.a. tyngdkraften. Vid tömning av det andra utrymmet på vätska, vilket sker med hjälp av gas som tillförs nämnda utrymme vid dess övre del, undviks dessutom i hög grad att gasen omrör och blandar sig med vätskan, så att den heta gasen ej dödar eventuella bakterier i vätskan.

P.g.a. tyngdkraftens verkan på vätskan, kommer nämligen gasen att som en kolv trycka vätskan nedåt i det andra utrymmet mot nämnda utlopp. 10 15 20 25 30 35 453 752 Uppfinningen kommer i det följande att beskrivas närmare med hänvisning till den bifogade ritningen. På denna visar Figur 1 schematiskt en provtagningsanordning enligt uppfinningen. Figur 2 visar ett snitt genom en del av en föredragen utföringsform av anordningen enligt uppfinningen.

I figur l visas principiellt en provtagningsanordning för aseptisk över- föring av ett livsmedel i vätskeform från ett första utrymme till ett andra slutet utrymme. Det första utrymmet utgörs här av det inre i en rörledning l för transport av livsmedel mellan t.ex. en sterilisator och en aseptisk mellanlagringabehållare, men kan också utgöras av det inre i sterilisatorn eller mellanlagringsbehållaren. Det andra utrymmet utgörs här av det inre i ett lângsträckt tryckkärl 2 som sträcker sig vertikalt.

En kanal 3 förbinder rörledningens 1 inre med tryckkärlets 2 inre. I förbindelsekanalen 3 finns en ventil 4 för öppning resp. stängning av den.

Förbindelsekanalen 3 mynnar i tryckkärlets 2 övre del. I tryckkärlets nedre del finns ett utlopp 5, som är försett med en ventil 6 för öppning resp. stängning av detta.

En källa 7 för produktion av gas är ansluten till tryckkärlets 2 inre i närheten av dess övre del via en gaskanal 8. I gaskanalen 8 finns dels en tryckstyrande ventil 9, dels en ventil 10 för öppning resp. stängning av gaskanalen, vilken sistnämnda ventil är belägen mellan tryckkärlet 2 och den tryckstyrande ventilen 9. Två tryckmätare ll, 12 är anslutna till gaskanalen 8 och det inre av rörledningen l, respektive.

Provtagningsanordningen fungerar på följande sätt: I ett inledningsskede är vätske- och gasventilerna 4 och 10 stängda medan utloppsventilen 6 är öppen. Först aktiveras gaskällan 7, varefter gas- ventilen 10 öppnas så att gasen, här i form av ånga, strömmar in i tryck- kärlet 2, varvid luft i detta blåses ut genom utloppet 5 samtidigt som ångan steriliserar tryckkammarens 2 inre. Därefter stängs utloppsventilen 6, vilket medför att trycket i tryckkärlet 2 stiger. Med hjälp av tryck- mätarna ll, 12 och den tryckstyrande ventilen 9 justeras tryckkärlets tryck så att detta åtminstone uppgår till väsentligen trycket i rör- ledningen l. När nämnda tryck har samma värden, stängs gasventilen 10. 10 15 20 25 30 35 453 752 Vätskeventilen 4 öppnas nu snabbt, vilket medför att vätska i rörledningen l komer i kontakt med ångan i tryckkärlet 2. Eftersom vätskans temperatur är lägre än ångans kondensationstemperatur vid nämnda tryck, börjar ångan att kondensera. Härigenom sjunker trycket i tryckkärlet 2, vilket medför att vätska långsamt sugs från rörledningen 1 in i förbindelsekanalen 3.

När vätskan börjar nå in i tryckkärlet 2 sker kondensationen mycket snabbt, varvid tryckkärlet 2 fylls fullständigt av vätskan och av en liten betydelselös mängd vatten från den kondenserade ångan.

När tryckkärlet är fyllt stängs vätskeventilen 4, varefter utloppsventilen 6 öppnas» Sedan öppnas gasventilen 10 något; så att inströmmande ånga i tryckkärlets 2 övre del pressar vätskemängden i tryckkärlet nedåt och ut genom utloppet 5 för aseptisk fyllning på en steril behållare medelst en ej visad aseptisk fyllningsanordning. Det långsträckta tryckkärlet 2 är orienterat väsentligen vertikalt för att i möjligaste mån förhindra omröring av vätskan och inblandning av ånga i denna under tömningen av tryckkärlet, eftersom den heta ångan kan döda eventuella bakterier i provsatsen, som sålunda skulle bli spolierad.

Alternativt är det även tänkbart att det andra utrymmet skulle kunna utgöras av det inre i en provtagningsbehållare. Denna måste i sådant fall utformas motståndskraftig mot tryckvariationer och snabba temperaturför- ändringar.

I figur 2 visas ett praktiskt utförande av en del av provtagnings- anordningen enligt uppfinningen försedd med en aseptisk fyllningsanordning för provtagningsbehållare. De delar, som i figurerna l och 2 motsvarar varandra, är försedda med samma hänvisningsbeteckningar.

I provtagningsanordningen enligt figur 2 utgörs ventilerna 4 och 6 i förbindelsekanalen 3 och utloppet 5, respektive, av membranventiler.

Sådana ventiler lämpar sig väl för rengöring och sterilisering av dessa medelst ånga. I membranventilen 4 är en kanal 8 för ånga ansluten till ventilens utloppsdel i närheten av ventilaätet. Härigenom kommer membran- ventilens 4 mest svåråtkomliga inre utloppsdelar att säkert rengöras och I-b 10 15 20 25 30 35 455 752 steriliseras vid tillförsel av ånga inför ett provtagningsförlopp. Analogt med den i figur 1 visade anordningen är ett långsträckt tryckkärl 2 anslutet med sin ena uppåtriktade ände till membranventilen 4 och med sin andra nedåtriktade ände till membranventilen 6.

Vid utloppet S är anordnad en aseptisk fyllningsanordning 13 innefattande en skärm 14, som omger utloppet 5 och som bildar en kammare 15 med en nedåtriktsd öppning. Skärmen 14 är i dess övre del försedd med ett inlopp 16 för tillförsel av en steril gas; t.ex. ånga, till kammaren 15. En sil- platta 17; som är fäst i skärmen 14; avdelar kammaren 15 i en övre del, i vilken inloppet 16 för steril gas är beläget, och en undre del, i vilken utloppet 5 mynnar i riktning nedåt. Två hållare 18 och 19 för lock till provtagningsbehållare är fästa på silplattans 17 undersida i kammarens 15 undre del.

Den aseptiska fyllningssnordningen 13 används på följande sätt: Ånga tillförs kontinuerligt kammarens 15 övre del via inloppet 16 och strömmar nedåt till silplattsn 17. Denna sprider ångflödet så att ångan flödar jämnt in i hela den undre delen av kammaren 15 och lämnar denna via kammarens nedåtriktade öppning. Härigenom hålls kammaren steril av ångan. En steriliserad provtagningsbehållare 20; som är förseglad med ett lock 21 förs med lockdelen upp i kammarens 15 nedre del och trycks fast med locket 21 mot lockhållaren 18. (Lockhållaren 19 är avsedd för lock med mindre dimension än locket 21). Provtagningsbehållaren 20 lossas från locket 21, som hålls kvar av lockhållaren 18. Därefter förs behållaren 20, utan att dess övre del lämnar den sterila miljön i kammarens 15 undre del, till ett läge, i vilket behållarens öppning befinner sig mitt för utloppets 5 mynning. När behållaren 20 är i nämnda läge öppnas membran- ventilen 6, varefter ånga tillförs tryckkärlets 2 inre via kanalen 8, så att den i tryckkärlet befintliga vätskemängden pressas ner i behållaren 20. Sedan förs den fyllda behållaren 20, utan att dess övre del lämnar den sterila miljön i kammarens 15 undre del, åter mot lockhållaren 18 och förseglas där av locket 21, som hålls av lockhållaren. Behållaren 20 med sitt lock 21 lossas därefter från lockhållaren 18 och förs ut ur kammaren 15. 453 752 I de enligt figur 1 och 2 beskrivna utföringsexemplen av provtagninge- anordningen utgörs det andra utrymmet av det inre i tryckkärl med oföränderlig inre volym. Alternativt är det dock möjligt att utnyttja det inre av ett kärl, som har flexibla väggar. När gas kondenserar i ett kärl S av det sistnämnda slaget kommer väggarna i detta att röra sig mot varandra så att kärlets inre volym minskar. Eftersom det flytande livsmedlet står under ett övertryck, kommer emellertid livsmedel som strömmar in i kärlet att åter utvidga dess inre volym till den ursprungliga storleken. vx

Claims (6)

10 15 20 25 30 455 752 Patentkrav

1. Förfarande för aseptisk överföring av en sats vätska från ett första utrymme, som innehåller sådan vätska under ett givet tryck, till ett andra slutet utrymme, k ä n n'e t e c k n a t a v - att det andra utrymmet (2) så fylls med en steril gas att trycket i detta andra utrymme åtminstone uppgår till väsentligen nämnda givna tryck i det första utrymmet (1), varvid gasen har en kondensationstemperatur, som vid nämnda givna tryck är högre än vätskans temperatur. - att efter gasfyllningen av det andra utrymmet (2) detta bringas att så kommunicera med det första utrymmet (1) att gasen i det andra utrymmet kondenseras genom kontakt med vätskan i det första utrymmet, varigenom vätska bringas att strömma från det första utrymmet till det andra utrymmet, och - att kommunikationen mellan de första och andra utrymmena (1, 2) därefter avbryts, så att vätskan i det andra utrymmet (2) avskiljs från kvarvarande vätska i det första utrymmet (1).

2. Provtagningsanordning för aseptisk överföring av en sats vätska från ett första utrymme (l), som innehåller sådan vätska under ett givet tryck, till ett andra slutet utrymme (2), varvid det andra utrymet (2) är inrättat att uppta hela nämnda sats av vätska som skall överföras, vilken överföringsanordning innefattar en kanal (3) för vätska, som förbinder det första utrymmet med det andra utrymmet, och en ventil (4) inrättad för öppning resp. stängning av vätskekanalen (3), k ä n n e t e c k n a d GV - en källa (7) för produktion av en steril gas med ett tryck, som åtminstone uppgår till väsentligen nämnda givna tryck, och med en kondensationstemperatur som vid nämnda givna tryck är högre än vätskans temperatur, 10 15 20 453 752 10 - en kanal (8) för gas, som förbinder det andra utrymmet (2) med gaskällan (7), och - en gasventil (10) inrättad för öppning resp. stängning av gas- kanalen (8).

3. Provtagningsanordning enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d a v att gaskanalen (8) mynnar 1 vätskekanalen (3) i närheten av vätskeventilen (4) och mellan den senare och det andra utrymmet (2).

4. Provtagningsanordning enligt kraven 2 eller 3; k ä n n e t e c k - n a d a v att det andra utrymmet (2) är försett med ett utlopp (5) och en ventil (6) inrättad för öppning resp. stängning av utloppet (5).

5. Provtagningsanordning enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d a v att utloppet (S) är beläget i det andra utrymmets (2) nedre del.

6. Provtagningsanordning enligt något av kraven 2-5, k 3 n n e - t e c k n a d a v att vätskekanalen (3) mynnar i det andra utrymmets (2) övre del. at)