SE521921C2 - Metod för att upprätthålla aseptiska förhållanden i en juiceanläggning vid korta produktionsstopp - Google Patents

Description

25 30 35 521 921 2 man minimerar påverkan av syre. Syre oxiderar och förstör vitamin C och minskar därmed juicens näringsinnehåll.

Samtidigt måste processen göras rationell med så korta start- och stopptider som möjligt. Processen skall också vara flexibel, så att man snabbt och enkelt, utan stora produktsförluster, kan byta produkt. Processen skall också vara möjlig att använda för olika typer av frukt- eller grönsaksjuicer, även sådan som innehåller fibrer.

En sådan metoden finns beskriven i den amerikanska patentskriften US 4684531. Ånga tillsättes till juicekoncentratet, så att pastöriseringstemperatur uppnås. Det delvis utspädda juicekoncentratet hålles vid denna temperatur under ett visst tidsintervall. Därefter tillsättes vatten i den mängd som erfordras för att man skall få en rekonstituerad juice. Den färdiga juicen förpackas därefter i aseptiska konsumtionsförpackningar. l en anläggning för tillverkning av juice, såsom den är beskriven ovan kan naturligtvis inträffa att man får korta produktionsstopp på grund av att fyllningsmaskinen tillfälligt stoppar. Under dessa korta stopp som kan vara upp till 15 minuter, är det väsentligt att upprätthålla aseptiska förhållanden i anläggningen. l andra juiceanläggningar där hetvatten tillsättes till den koncentrerade juicen, har man endast stoppat tillförseln av koncentrat och vatten, varvid den mängd juice som finns i hållarcellen har svalnat under pastöriseringstemperatur.

För att undvika ett temperaturlarm direkt efter uppstart har därvid temperatursignalen maskerats. Detta förfarande innebär emellertid att det finns en risk för att en liten mängd produkt i ellerföre blandingscellen inte har blivit tillräckligt pastöriserad. l konventionella pastöranläggningar förjuice, med värmeväxlare, recirkuleras produkten över pastören, hela tiden under korta stopp. Detta medför att man har en avsevärd energiförbrukning även under driftsstopp.

Ett ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en metod för att upprätthålla aseptiska förhållanden i en juiceanläggning utan risk för att produkten inte uppnår tillräcklig pastöriseringstemperatur.

Ett ytterligare ändmål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en juiceanläggning som inte förbrukar energi under driftsstopp och som snabbt åter kan inta produktionsläge.

Dessa och andra ändamål har enligt uppfinningen uppnåtts genom att metoden av den inledningsvis beskrivna typen, getts kännetecknen av att anläggningen vid korta produktionsstopp stänger tillförseln av juicekoncentrat, ånga och vatten, att trycket i anläggningen upprätthålles genom att en stoppventil 10 15 20 25 30 35 521 921 3 placerad nedströms vattentillförseln stänger och att ånga tillföres till anläggningen i en liten mängd via en by-pass-ledning, samt att hållarcellen som är isolerad och ansluten till en värmeslinga, upprätthåller produktens temperatur i hållarcellen.

Föredragna utföringsformer av uppfinningen har vidare getts de av underkraven framgäende kännetecknen.

En föredragen utföringsform av uppfinningen kommer nu närmare att beskrivas med hänvisning till bifogad ritning, vilken: Fig. 1 visar ett flödesschema för en anläggning för tillverkning av juice, nektar eller fruktdryck, till vilken uppfinningens metod kan användas.

Anläggningen såsom den visas i Fig. 1 innefattar en tank 1 för koncentrerad juice. Juicekoncentratet pumpas medelst en pump 2 in till en ånginjektor 3. Pumpen 2 är företrädesvis en positiv pump, såsom en loberotorpump eller en skruvpump. På rörledningen 4 mellan pumpen 2 och injektorn 3 finns anordnat en flödesmätare 5. injektorn 3 kan vara av den typ som finns beskriven i den svenska patentansökan SE 0004390-1. l injektorn 3 pressas ånga under tryck in i juicekoncentratet genom ett stort antal hål som är upptagna i mantelytan på ett rör, varigenom produkten passerar. Ånga tillföres till injektorn 3 genom en ångledning 6 på vilken finns anordnat en ångreglerventil 7. På ångledningen 6 finns också anordnat en by- pass-ledning 8, där en liten mängd ånga kan tillåtas att passera in till injektorn 3, även då ångreglerventilen 7 är stängd. Under produktion finns en ventil (ej visad i bild) som stänger by-pass-ledningen 8, för att man rätt skall kunna kontrollera mängden ånga som tillföres processen.

Att den till injektorn 3 ingående ångan har rätt temperatur bevakas genom ett kontrollsystem 9 som tillser att ångan har rätt tryck och att den därmed har önskad energimängd. l injektorn 3 skall juicekoncentratet upphettas till ca 85- 115°C, beroende på vilken typ avjuice som behandlas och på vilken typ av hållbarhet som önskas på den färdiga produkten.

Från ånginjektorns 3 utlopp finns en rörledning 10 till en hållarcell 11. l hållarcellen 11 skall produkten uppehålla sig vid önskad pastöriseringstemperatur under ett visst tidsintervall. Tidsintervallet kan vara 15-30 sekunder, beroende på vilken typ av juice som behandlas och på vilken typ av hållbarhet som önskas på den färdiga produkten.

Hållarcellen 11 består i princip av en spiralformad eller rak rörledning av en viss längd, alternativt en kombination av spiralformade och raka rörlängder. l anläggningen där uppfiningens metod används, är hållarcellen 11 isolerad och 10 15 20 25 30 35 521 921 4 ansluten till en elektrisk värmeslinga 12. Efter hållarcellen 11 finns enrörledning 13 som för produkten vidare i anläggningen.

För att kontrollera att produkten har rätt temperatur under uppehållet i hållarcellen 11, finns anordnat en temperaturmätare 14 på rörledningen 10 in till hållarcellen 11 och en temperaturmätare 15 på rörledningen 13 ut från hållarecellen 11.

Den nu färdigpastöriserade produkten, som består av delvis utspätt juicekoncentrat, går vidare genom anläggningen till en blandare 16. Blandaren 16 är av den typ som finns beskriven i den svenska patentskriften SE 0103591 -4. l blandaren 16 förs juicekoncentratet in i en ström av vatten, som är motriktad mot koncentratströmmen, varefter det sammanblandade flödet tvingas ändra riktning, så att man får en snabb och effektiv blandning.

Det vatten som tillföres skall vara pastöriserat eller sterilfiltrerat. Vattnet är lämpligen avluftat, så att man därigenom minskar mängden syre som negativt kan påverka juicens näringsinnehåll och smak. Genom att avlufta vattnet kan man undvika attjuicen i ett senare skede i processen, behöver avluftas. Då man avluftar den färdiga juicen riskerar man att förlora en del aromämnen, vilka bidrar till att ge juicen en ”färskare” smak.

Vattnet tillföres till blandaren 16 genom en rörledning 17, medelst en pump 18. Pumpen 18 utgöres företrädesvis av en konventionell positiv pump, såsom en skruvpump eller en loberotorpump. På rörledningen 17 är anordnat en flödesmätare 19, för att kontrollera att man rekonstituerarjuicen på ett korrekt sätt. l en rörledning 20 ut från blandaren 16 har man nu en rekonstituerad, pastöriserad juice, som beroende på det tillförda vattnets temperatur, delvis är kyld. På rörledningen 20 efter blandaren finns en mätare 21, för att kontrollera att juicen har rekonstituerats i korrekt omfattning, dvs att endast den mängd vatten som juice ursprunglingen hade, hartillförts i processen. Mätaren är vanligen en refraktometer, men även en densitetsmätare kan användas. Felaktigt rekonstituerad juice lämnar anläggning genom rörledningen 22.

Den färdiga produkten slutkyles därefter vid behov. Behovet av slutkylning beror på blandningsförhållanden och på den temperatur, som det till blandaren 16 ingående vattnet har. Slutkylningen kan exempelvis ske indirekt i en värmeväxlare 23, där isvatten eller kallvatten tillföres värmeväxlaren 23 genom ledningen 24. Innan slutkylningen finns en stoppventil 28 placerad på ledningen 20.

Den kylda produkten transporteras därefter till en aseptisk bufferttank 25.

Den färdiga juicen lämnar bufferttanken genom rörledningen 26 och fylles 10 15 20 25 30 35 521 921 5 därefter i konsumtionsförpackningar i någon form av fyllningsmaskin 2-7».

Beroende på den pastöriseringstemperatur som använts i processen förpackas produkten i förpackningar, antingen för distribution och försäljning vid rumstemperatur eller i en obruten kylkedja.

Då korta produktionsstopp, på upp till 15 minuter, uppstår genom att en fyllningsmaskin 27 stoppar, måste anläggningen kunna upprätthålla sådana förhållanden under stoppet, att man inte äventyrar de aseptiska förhållandena.

Då ett tillfälligt stopp inträffar, stängs tillförseln av juicekoncentrat genom att pumpen 2 stoppar. Ångtillförseln stoppas genom att ångreglerventilen 7 stänger. Vattenpumpen 18 stoppas likaledes och inget vatten kommer att tillföras under stoppet.

Trycket i anläggningen upprätthålles genom att stoppventilen 28 på rörledningen 20 innan slutkylningen stänger. Samtidigt kommer en viss mängd ånga att tillföras systemet via den by-pass-ledning som leder förbi ångreglerventilen 7. Den lilla mängd ångasom på detta sätt kommer in under stoppet bidrar också till att koncentrerad juice som finns i ånginjektorn 3 inte kan tryckas ut genom de små hålen i injektorrörets mantelyta.

Den juice som befinner sig i hållarcellen 11 hålls vid önskad pastöriseringstemperatur under hela stoppet, genom att den elektriska värmeslingan 12 värmer den isolerade hållarcellen 11. Värmeslingans in-och urkoppling styrs av temperaturgivarna 14 och 15. Genom att den produkt som befinner sig i hållarcellen 11 under stoppet håller pastöriseringstemperatur, riskerar man inte att få larm för felaktig temperatur efter återstart och temperatursignalerna behöver inte maskeras.

Då fyllningsmaskinen 27 åter startar kommer produkt att tas från bufferttanken 25 tills dess att ett stabilt läge är etablerat. Stoppventilen 28 öppnar och därefter startar ånyo tillförseln av koncentrat, ånga och vatten, genom att koncentratpumpen 2 och vattenpumpen 18 startar samt att ångventilen 7 öppnar.

Under hela den tid som det korta driftsstoppet varat har anläggningen inte förbrukat någon energi, återstarten går snabbt och produktkvalitén är bibehållen.

Det korta driftsstoppet ger inte heller upphov till några förluster.

Om stoppet skulle bli längre än 15 minuter, så medger metoden att anläggningen fylles med vatten. Vatten tas in i rörledningen vid koncentratpumpen 2 och kan åter tas ut vid returledningen 22. Detta medger att man också efter längre driftsstopp, förhållandevis snabbt kan tappa ur vattnet ur systemet och återstarta anläggningen.

Som framgått av ovanstående beskrivning åstadkommes med föreliggande uppfinning en metod för att kunna upprätthålla aseptiska 521 921 fiviiif~oiiiíia " i 6 förhållanden i en juiceanläggning under korta driftsstopp utan att anläggningen måste stoppas för att diskas och återsteriliseras. Metoden innebär också att anläggningen inte förbrukar någon energi under stoppet och att àterstarten kan ske snabbt och säkert.

Claims (4)

10 15 20 25 521 921 PATENTKRAV

1. Metod för att upprätthålla aseptiska förhållanden i en juiceanläggning vid korta produktionsstopp, där anläggningen producerarjuice genom att juicekoncentrat upphettas till en viss temperatur då ånga tillföres till koncentratet, att juicekoncentratet hålles vid denna temperatur i en hållarcell (11) under ett visst tidsintervall samt att juciekoncentratet därefter spädes med vatten till rätt utspädningsgrad, kännetecknad därav att anläggningen vid korta produktionsstopp stänger tillförseln av juicekoncentrat, ånga och vatten, att trycket i anläggningen upprätthålles genom att en stoppventil (28) placerad nedströms vattentillförseln stänger och att ånga tillföres till anläggningen i en liten mängd via en by-pass-ledning (8), samt att hållarcellen (11) som är isolerad och ansluten till en värmeslinga (12), upprätthåller produktens temperatur i hållarcellen (11). 1

2. Metod i enlighet med patentkravet 1, känneteckad därav att ångan tillföres juicekoncentratet i en injektor (3).

3. Metod i enlighet med något av ovanstående patentkrav, kännetecknad därav att vattnet tillföres juicekoncentratet i en kontinuerlig blandare (16).

4. Metod i enlighet med något av ovanstående patentkrav, kännetecknad därav att värmeslingans (12) in- och urkoppling under produktionsstopp, styrs av temperaturgivare (14) och (15).