WO1992018389A1 - Process and device for establishing and maintaining aseptic conditions in a tank system - Google Patents

Process and device for establishing and maintaining aseptic conditions in a tank system Download PDF

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WO1992018389A1
WO1992018389A1 PCT/EP1991/000718 EP9100718W WO9218389A1 WO 1992018389 A1 WO1992018389 A1 WO 1992018389A1 EP 9100718 W EP9100718 W EP 9100718W WO 9218389 A1 WO9218389 A1 WO 9218389A1
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WO
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mobile device
tank
product
storage tank
tanks
Prior art date
Application number
PCT/EP1991/000718
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German (de)
French (fr)
Inventor
Friedrich Rudolf Kohlbach
Original Assignee
Ingko Gmbh Industrieanlagenbau
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
Application filed by Ingko Gmbh Industrieanlagenbau filed Critical Ingko Gmbh Industrieanlagenbau
Publication of WO1992018389A1 publication Critical patent/WO1992018389A1/en

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B55/00—Preserving, protecting or purifying packages or package contents in association with packaging
    • B65B55/02—Sterilising, e.g. of complete packages
    • B65B55/027—Packaging in aseptic chambers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B37/00—Supplying or feeding fluent-solid, plastic, or liquid material, or loose masses of small articles, to be packaged

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for generating and maintaining aseptic conditions in a tank system for the storage of food in a preserved, pumpable form.
  • at least one storage tank is cleaned, sterilized, filled with sterile gas, filled with the product to be stored under aseptic conditions and at least partially emptied under aseptic conditions.
  • the device has at least one storage tank and stationary supply and disposal lines for supplying and removing product to be stored or stored as well as for the supply of steam, inert gas, compressed air, water and possibly liquid sterilizing agents.
  • the tank systems of the type described here are used in particular for storing fruit and fruit juices and fruit and fruit purees, for example peach, apricot, apple, pear and tomato products, these products being stored as long as until they can be gradually processed for the manufacture of finished products.
  • the individual aseptic storage tanks generally have a capacity of between 25,000 and 75,000 liters, and tank farms with farm capacities of several million liters are formed from a large number of such storage tanks.
  • the aseptic tanks are usually welded together from stainless steel sheets, the tanks being about 6 to 10 m high to reach. These large tanks are usually only
  • the tanks were first cleaned by hand using pressure pumps and gimbal cleaning heads with cold or hot water and suitable cleaning agents and then sterilized with steam, the steam temperature and the duration of the steaming being determined empirically and monitored manually. After steaming and stripping the condensate, nitrogen was blown into the tanks.
  • the atmosphere in the tanks of steam and inert gas cooled, there was a risk of imploding due to the formation of negative pressure if the pressure was insufficient or the amount of the inert gas supplied was insufficient. Additional risks resulted from the use of manual valves and manual switching and the lack of monitoring of the respective valve positions.
  • Another disadvantage was the uncontrolled blowing in of a cold inert gas stream onto the hot inner surfaces of the tank, which often led to the destruction or damage of the tanks if the operating personnel reacted too slowly.
  • the tanks filled with inert gas were generally left to stand for a few weeks before they were charged with the product to be stored in order to be able to check the pressure resistance and tightness.
  • the gas softening valves of the tanks had to be opened in order to avoid compressing the inert gas contained in the tanks above a pressure of at most 1.2 x 10 Pa.
  • the fill level had to be observed on the viewing panes attached in the upper part of the tanks, and when the target level was reached the product inlet valve was closed and either the pump was shut off or the feed line to another aseptic tank was opened.
  • the gas escape valves had to be closed in order to prevent air and therefore germs from penetrating.
  • Above the product stored in the tanks was a small expansion space filled with inert gas, which was
  • the emptied stored juices and purees which separate relatively quickly as the solid pulp content sinks, are either non-sterile after cooling to 0 ° C in tankers or via a pasteurization system and normal cooling aseptically sterile in sterile transport tankers or containers or in a bottling plant.
  • the loading of the aseptic chamber of a filling system and the aseptic filling as such was carried out, for example, with devices and methods as are known from EP-B-0 180 540.
  • the invention is therefore based on the object of improving and developing a method and a device of the type mentioned at the outset in such a way that the entire process control can be controlled in an automated and computer-controlled manner and that the risk of implosion or explosion of the storage tanks and the risk of recontamination of the tanks and the stored products is reduced and the operational safety of the overall system is improved.
  • the method and the device are also to be improved and developed in such a way that they mix the contents of various aseptic storage tanks under aseptic conditions, aseptically remove parts with simultaneous mixing of the entire tank contents, the sterile U pumping from one tank to the other enable sterile metering of a sterilized product or additive while mixing with the tank contents.
  • the expression “mass flows” is to be understood to mean all fluids which are fed to the aseptic tanks, ie all gases such as steam, inert gases, including them preferably carbon dioxide and nitrogen, sterilized compressed air, liquids such as water, fruit juices, vegetable juices or other liquid foods, optionally liquid sterilizing agents, and pumpable food products that contain liquid and solid components, such as fruit and vegetable purees, and optionally contain gaseous components, for example C0 2 and cell gases.
  • gases such as steam, inert gases, including them preferably carbon dioxide and nitrogen, sterilized compressed air, liquids such as water, fruit juices, vegetable juices or other liquid foods, optionally liquid sterilizing agents, and pumpable food products that contain liquid and solid components, such as fruit and vegetable purees, and optionally contain gaseous components, for example C0 2 and cell gases.
  • the products to be stored in the aseptic tanks must have been pasteurized and / or sterilized in a manner known per se before they are fed into the stationary supply lines.
  • the methods and devices used for this are not the subject of the invention.
  • the foodstuffs to be stored preferably contain no preservatives, stabilizers or other substances which are only added after the fruits have been harvested.
  • At least one mobile device which is preferably designed as a movable carriage, initially considerably reduces the structural and equipment outlay required for the construction of such a tank system or tank farm.
  • the fixedly installed supply and disposal lines no longer need to be routed to each individual aseptic tank and firmly connected to the inlet and outlet valves of the individual tanks, but it suffices to simply connect the fixed supply and disposal lines to one or another to run a few points on the tank farm.
  • the few transfer points of the stationary line system formed by shut-off devices serve as connection points for detachable, flexible connections, for example pressure hoses, to the respective mobile device, which can be led or driven to the storage tank or to a group of storage tanks, at or on which an operation is to be performed.
  • the mobile device is then also connected to the via releasable, flexible or fixed connections, preferably pressure hose or pipe connections processing storage tank or the group of storage tanks to be processed.
  • the mobile device itself has means for measuring, controlling and regulating the flow rate, the pressure and for controlling the temperature of the gases, liquids and other masses flowing through the mobile device as well Contains means for keeping all the masses flowing through the mobile device sterile.
  • these means also include all the pumps and fittings required to control and regulate the flow rate and pressure of all fluids flowing through the mobile device and to control the temperature of these fluids. All of these means are known per se to the person skilled in the art.
  • a single mobile device for a certain number of aseptic tanks can be used for all operations to be carried out, or several mobile devices can be used for a certain group of tanks, which then each take on different tasks.
  • a first mobile device can be used through which only gaseous mass flows through and are sterilized, irrespective of whether they flow from the fixed pipeline network into the tanks or vice versa from the tanks to the stationary pipeline network or whether they are taken from only one or more tanks by the mobile Flow equipment and from here back into one or more tanks.
  • a second mobile device can only be used to take over the product to be stored, e.g.
  • a third mobile device can finally be used as a mobile intermediate station for water, cleaning agents and liquid sterilizing agents, which are taken over by the fixed pipeline network and fed to one or more storage tanks for the purpose of cleaning and sterilizing the tanks. Whether only one mobile device or several mobile devices are used for a certain number of tanks depends on the special circumstances of the respective tank system, the type of products to be stored and the individual wishes of the operators of the respective system.
  • the stored product is mixed or homogenized under aseptic conditions by removing it from at least one storage tank, guiding it through the at least one mobile device and pumping it back into at least one storage tank.
  • Each of the mobile devices is designed so that the stored product either from one tank to several tanks, from several tanks to one tank, from one tank to the same tank, from several tanks to the same tanks, from one tank to another tank or from several tanks can be pumped into several other tanks.
  • the detachable connections between the tanks and the mobile device make all conceivable combinations possible.
  • the stored product is mixed with aseptic conditions and mixed with at least one other sterile product by the first product to be stored flowing through the at least one mobile device, either during the filling of the at least one storage tank or during of mixing, homogenizing or pumping the first product within the mobile device, the at least one other sterile product is metered in under aseptic conditions.
  • the product to be metered is located in a special container inside or outside the tank system and is supplied to the mobile device via a releasable connection, preferably a hose connection, and is fed there into the flow path of the product to be stored by means of devices known per se .
  • the filling and complete or partial emptying of the at least one storage tank as well as the mixing, homogenization, pumping over and metering in of the product (s) to be stored is preferably carried out under a sterilized protective gas atmosphere, with CO, N 2 and inert gas mixtures are preferred.
  • the cleaning, sterilizing, filling with inert gas, filling with the product to be stored and the at least partial emptying of the at least one storage tank, mixing, homogenizing, pumping over and metering in the Products (s) to be stored and the maintenance of a sterile protective gas atmosphere by a process computer or an electronic data processing system are controlled and monitored semi or fully automatically, the means for measurement, control and regulation as well as for sterilizing contained in the at least one mobile device are likewise computer-controlled and monitored.
  • All computer-controlled processes are preferably recorded digitally and / or analogously, and the process data obtained in this way is stored electronically.
  • the object on which the invention is based is achieved in the establishment of the type mentioned at the outset for the generation and maintenance of aseptic conditions in a tank system for the storage of foodstuffs in preserved, pumpable form by at least one mobile device which, on the one hand, has the stationary supply and disposal lines and on the other hand is detachably connected to at least one storage tank and the means for measuring, controlling and regulating the flow rate, the pressure and for controlling the temperature as well as means for sterilizing the gaseous masses flowing through them having.
  • a mobile device according to the invention which can be releasably connected to one or more different storage tanks, preferably by means of hose connections, not only reduces the outlay on equipment for the entire tank system, the accessibility of the individual tanks and the monitoring options for all operations to be carried out are also improved.
  • the risk of recontamination of sterilized equipment and already sterilized products is reduced by first leading all mass flows from and to the aseptic tanks through the mobile device, which thanks to their mobility is in close proximity each individual tank can be brought. Since the mobile device contains means for sterilizing all the gases flowing through it, these are inevitably sterilized each time they pass through the mobile device. This means that not only the aseptic conditions are maintained in an almost ideal manner, but thanks to the optimally short distances between the mobile device and aseptic tanks, the risk of recontamination by germs penetrating from outside is drastically reduced.
  • the mobile device is preferably designed to be movable.
  • the mobile device can be a frame provided with rollers or wheels or a trolley in which the means mentioned for measuring, controlling and regulating the flow rate, the pressure and the temperature as well as the means for sterilizing the masses flowing therethrough, including all associated fittings, pumps, measuring instruments, switching elements, sensors etc. are mounted.
  • the mobile device designed as a carriage can be moved manually or driven by a motor. It can also be a rail vehicle that can be controlled and moved manually, semi-automatically or fully automatically. Not only systems moving on the ground are conceivable, but also systems hanging on rails, which can be moved floating above the individual storage tanks.
  • the fixed supply and disposal lines have several connection points for the connections between the respective mobile device and the fixed line network, as a result of which at the same time the required length of the connections is reduced.
  • the stationary supply and disposal lines are particularly advantageously designed as ring lines which enclose the tank system or tank farm.
  • a separate ring line can be provided for each individual product or each flowing medium, but preferably only a single ring line with stub lines is arranged for the gaseous fluids, namely steam, inert gas and compressed air. through which one of these gases is conveyed one after the other as required.
  • the tank system is a tank farm with a multiplicity of aseptic storage tanks
  • the individual tanks are preferably arranged in groups such that each tank is freely accessible for the at least one mobile device.
  • Fig. 1 is a plan of a tank farm with a total of 80 aseptic storage tanks
  • FIG. 2 shows schematically a partial area of the tank farm according to FIG. 1, tank No. 15 being cleaned and tanks No. 7 and 8 being sterilized, filled with inert gas and finally being filled and emptied with the product to be stored under aseptic conditions.
  • FIG. 3 shows schematically the same partial area of the tank farm according to FIG. 1, but in a different function, the tank pairs 6 + 8 and 16 + 28 being sterilized and filled with sterile gas.
  • the tank farm 100 (FIG. 1) comprises 80 aseptic storage tanks (1.... 80), which are arranged in rows of 10 or double rows of 20 each.
  • the rows of tanks are so far away from the walls or surrounding walls 101 of the tank farm 100 that passages 102, 103 of several meters in width remain free on all sides.
  • Corresponding aisles 104 are also located between the rows or double rows of tanks 1 ... 80. All of these aisles are dimensioned such that they can be moved with the mobile units W_., W ? , ⁇ can be driven on with ease.
  • At least three stationary ring lines 105 are installed along the walls 101 for the supply and discharge of the goods to be stored or arranged product as well as for the supply of steam, inert gas, compressed air and water and optionally liquid sterilizing agents.
  • All ring lines 105 begin or end in a central operating station 106, in which steam, inert gas, preferably CO or N ,, compressed air, water, optionally liquid sterilizing agent, the pre-pasteurized and / or pre-sterilized product to be stored, for example tomato puree, are fed into the respective ring lines, in which the stored product removed from the tanks either arrives or is removed for further processing or for forwarding to a filling system and in which there is preferably an electronic data processing system in the form of a computer, are monitored and controlled by all process parameters and all operating processes which are necessary for the generation and maintenance of aseptic conditions in each phase of the treatment of the foodstuffs to be stored.
  • steam, inert gas preferably CO or N
  • compressed air preferably CO or N
  • water optionally liquid sterilizing agent
  • the pre-pasteurized and / or pre-sterilized product to be stored for example tomato puree
  • the ring lines 105 have a number of connection points 107, preferably in the form of aseptic valves, which can be detachably connected to connecting lines 108.
  • the pressure lines 108 lead to a mobile device W 1 ... W ,, with which they are also releasably connected.
  • the mobile devices W 1 ... can be moved on wheels or rollers, rail-bound or non-rail-bound, in the gears 102, 103, 104 and they contain means for measuring, controlling and regulating the flow rate, the Pressure and for controlling the temperature and means for sterilizing the gaseous masses flowing through them.
  • Mobile devices VI. ... W 3 can also be detachably connected to one or more of the aseptic storage tanks 1 ... 80 by means of pressure lines 109.
  • the aseptic storage tanks are first cleaned with cold or hot water and suitable cleaning agents.
  • the water is taken from one of the three fixedly installed ring lines 105 at the connection point 107a, fed via the connecting line 118 to the mobile unit W, and from there via the pressure line 119 into the storage tank 15, which, like the other storage tanks is made of stainless steel and has a capacity of between 25,000 and 75,000 1.
  • the tanks 7 and 8, which have already been cleaned in the manner described above using the mobile device W 1, are sterilized using the mobile device W 1 and filled with inert gas or the desired atmosphere.
  • the mobile device W 1 is connected via the pressure hose 128 at the connection point 107 to the fixedly installed ring line 105, through which steam (superheated steam) flows under high pressure.
  • the steam passes through the means installed in the mobile device W. for measuring, controlling and regulating the flow rate, the pressure and for controlling the temperature of the steam, as well as at least one sterile filter and is then passed through the pressure hoses 129, 129 'into the storage tanks 7 and 8 performed.
  • the pressure and temperature and the duration of the damping are controlled and monitored by the process computer in the central station 106.
  • inert gas preferably CO 2 or N 2
  • inert gas is automatically blown into the tanks 7, 8 via the same lines 129, 129 '.
  • the Inert gas is removed from one of the ring lines 105 at the connection point 107 and fed to the mobile unit W_ via the pressure hose 128.
  • the tanks filled with inert gas remain after cooling for some time before the condensate is drawn off and they are filled with the product to be stored in order to be able to check the pressure resistance and tightness of the tanks.
  • the stationary product line 105 from the pasteurization system and the entire supply line (connection point 107, supply line 138, mobile device W2, supply lines 139) are steam-sterilized under control of the program of the mobile device W1 and then with Inert gas cooled, simultaneously with the pressure lines 129, 129 'and the tank fittings.
  • the latter is withdrawn from the fixed ring line 105 at the connection point 107 and fed via the flexible hose line 138 to the mobile device W 1.
  • the product to be stored passes through the means for measuring, controlling and regulating the flow rate, the pressure and for controlling the temperature of the product and then passes into the flexible hose line 139 via which it is fed to the tanks 7 and 8 simultaneously or in succession becomes.
  • the nitrogen or other inert gas pressure is maintained via the lines 129, 129 * during the filling of the tanks via the mobile device W 1 , so that the entire filling process takes place while maintaining aseptic conditions.
  • the stored product is mixed sterile if necessary, specifically either only the content of a single tank with itself or the content of different tanks with each other.
  • the tank contents are supplied to the mobile device W 2 via the flexible hose line 131 and via the Pumped line 139 back into tank No. 7.
  • the product from tank No. 8 is fed via line 130 to the mobile device 2 and from there via line 131 into the Tank No. 7 is pumped or the tank content of tank No.
  • tank content of tank 8 is pumped via hose line 139 into mobile device W 2 , from where it reaches hose 7 via hose line 131.
  • the content of the tank 7 can be pumped into the tank 8 via the hose line 139 and the mobile device W 2 and the hose line 130.
  • the inert gas pressure in the tanks 7, 8 is kept constant via the mobile device W. and the lines 129, 129 '.
  • the tank content is pumped via the flexible line 139 into the mobile device 2 and passes via the line 138 into the stationary product ring line 105, through which it is sterile is supplied to the central station 106.
  • aseptic conditions are constantly maintained by simultaneously blowing inert gas into the tank 7 via the mobile device W. and the line 129, 129 * and continuously controlled and monitored via the central process computer in the central station 106.
  • the product to be stored is in the process of being filled If a further sterile product, which may be the same or different from the first product to be stored, is to be metered into tanks under aseptic conditions, the first product is removed from the fixedly installed ring line 105, as described above, and via the hose line 138 the mobile device W 2 supplied.
  • the prepasteurized and / or pre-sterilized product to be metered in, for example an aroma, ascorbic acid or the like, is simultaneously fed to the mobile device W 2 from a separate storage container via a hose line as a second sterile product.
  • At least the second product is re-sterilized in the mobile device W 2 by means of the sterilization means therein, for example a sterile filter, during its passage through the mobile device W 2 and at the same time mixed homogeneously with the first product.
  • the mixture thus formed is then pumped through the hose line 139 into the tanks 7, 8 simultaneously or in succession. 8 a protective gas "atmosphere by Ein ⁇ blow an inert gas over the mobile device W 1 and the hose lines 129, 129 'during this Vorgän ⁇ ge in the tank 7 is maintained. All of these processes are automatically controlled and monitored by the process computer in the central station 106.
  • the computer-controlled process control and monitoring ensures that no damage can occur in the aseptic tanks and all the fittings, lines and units as a result of negative pressure (risk of implosion) or excess pressure (risk of explosion).
  • the process computer also ensures the maintenance of the necessary inert atmosphere, the automatic filling of the tanks with predetermined amounts of products to be stored by level control, the automatic sterile removal by controlling and monitoring the flow rates, etc. All processes are logged and the process data obtained from it electronically stored.
  • the by the inventive method and the inventive Adequate equipment enables sterile mixing of the sterilized product in the aseptic storage tanks is important in order to obtain a homogeneous mass, since the processed products (fruits, fruits, vegetables) are not of constant quality, but are in the degree of maturity, in sugar and acid content, differentiate by defects of various kinds.
  • the homogeneity of the stored product is also of, for example. Significance in the analysis of the total content of a storage tank with 50 000 1 content. Without sterile mixing, stratifications occur within the tank filling, which either make the analysis of the tank content completely impossible or falsify it. For the same reasons, it is necessary to mix the tank contents at the time the product is removed under sterile, aseptic conditions, and for the first time in sterile form with the aid of the method and the device according to the invention.
  • the invention also enables the automatically monitored, sterile filling of the aseptic storage tanks with quantity preselection and / or probe switching, the quantity preselection being very important during filling, partial removal or emptying. This results in considerable personnel savings, a complete control of all process steps and facilities as well as the constant control and monitoring of the inventory.
  • the preselected quantities are checked by means of an overfill protection device, namely by a pre-warning signal, which is triggered by a corresponding probe or a measuring sensor. It is released shortly before the preselected fill level is reached, while the quantity supply is automatically stopped by a second signal, the "full signal".
  • Another advantage achieved according to the invention is that the stationary supply and disposal lines can be operated under high pressure and the pressure can only be reduced in the respective mobile device, ie close to the respective storage tank. Among other things, this also leads to a reduction in the risk of recontamination. The risk of recontamination is also reduced by the fact that not only the inflowing gases, but also the outflowing gases, including air and water vapor, can be subjected to sterile filtration in the respective mobile device.
  • the invention also offers the possibility of saving inert gas (for example nitrogen).
  • inert gas for example nitrogen
  • the sterile tank is filled with sterile-filtered air and kept under pressure until it is filled.
  • the sterile air is displaced by the inflowing product. It escapes via the mobile unit Wl and the sterile filter installed on it.
  • the mobile unit W1 introduces sterile inert gas under pressure into the product via the mobile unit W2 and the product line 139 via a sterile connecting line.
  • This sterile gas rises through the tank contents to the free expansion space in the upper part of the product tank and displaces the sterile air, which escapes from the oil through the sterile filter and the pressure regulators.
  • Pressure and quantity are preselected and are automatically controlled by the mobile unit Wl.
  • This method is particularly suitable for products that are not very sensitive to oxidation or for short storage times.
  • the savings in inert gas are very significant.
  • the venting effect in the product when nitrogen is used for blowing (sparging) is known and is used in this process.
  • the blowing-in process can take place during filling, for example only in the last third or tenth of the tank content, depending on the selected program.
  • Another advantage of using sterile air for tank pressure is that if there is a leak which requires the tank to be opened, the entire inert gas filling is not uselessly lost, but only the sterile air needs to be replaced .
  • the tanks 6 + 8 and 16 + 28 must be sterilized and filled with sterile gas.
  • the mobile unit W1 is connected to the ring line 105 for gas and steam, the tanks 6 + 8 via a line 229 to an expansion vessel E1 and the tanks 16 + 28 via a line 229 'to a second expansion vessel E2.
  • the tank gas valves are opened on all tanks.
  • the product valves (bottom valves) are also opened and tanks 6 + 8 and 16 + 28 are connected to one another via product lines 239, 239 '.
  • These product lines 239, 239 * contain an automatically controlled valve AV for each pair of tanks, which valve is closed in the idle state.
  • the computer-controlled automatic program is triggered when the gas and steam pressure have the desired value or have been set.
  • Steam initially flows through Wl and via the expansion vessel E1 in a uniform volume flow via the lines 229 into the tanks 6 + 8.
  • the automatically controlled bottom valve for the connected tanks 6 + 8 opens until the air has escaped from the tanks, then it almost closes, only condensate and a small amount of steam escape continuously during the entire SlP process.
  • the steam flow changes from tanks 6 + 8 to tanks 16 + 28, where the same process (SlP program) now takes place.
  • the tanks 6 + 8, on the other hand, are already filled with sterile gas, the automatic floor valve is completely closed and the pressure is continuously monitored. After the SIP program in tanks 16 + 28 has expired, these are also automatically filled with sterile gas.
  • the only work of the personnel consists in closing the tank valves (after cooling) and loosening the connecting lines. By recording the program duration, as well as the temperature, pressure and flow, it is possible to check the SIP at any time.
  • the mobile unit is available for filling, emptying, etc. during the day. Any number of tanks can be sterilized simultaneously, as long as sufficient sterile gas and steam are available.

Abstract

The invention concerns a process and a device for establishing and maintening aseptic conditions in a tank system for storing foodstuffs in preservable, pumpable form. At least one storage tank (1 ... 80) is cleansed, sterilized, filled with inert gas, filled under aseptic conditions with the product of interest and at least partially emptied under aseptic conditions. To allow automationof all these operations, to improve the reliability of operation and to prevent any recontamination of the sterilized products to be stored, the invention proposes that all flows of material conveyed to each storage tank and the stored product removed from each storage tank pass through at least one mobile device (W1, W2, W3) which is detachably connected to stationary supply and discharge lines (105) and to at least one storage tank (1 ... 80) and that the at least one mobile device (W1, W2, W3) has means for measuring, controlling and regulating the throughput and pressure and for controlling the temperature and means for sterilizing the substances flowing through it. The invention allows computer-controlled, automatically monitored process control.

Description

Verfahren und Einrichtung zur Erzeugung und Aufrechterhaltung aseptischer Bedingungen in einer TankanlageMethod and device for creating and maintaining aseptic conditions in a tank system
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Erzeugung und Aufrechterhaltung aseptischer Bedingungen in ei¬ ner Tankanlage für die Lagerung von Lebensmitteln in haltbar gemachter, pumpfähiger Form. Bei dem Verfahren wird mindestens ein Lagertank gereinigt, sterilisiert, mit Sterilgas befüllt, unter aseptischen Bedingungen mit dem einzulagernden Produkt befüllt und unter aseptischen Bedingungen mindestens teilweise entleert. Die Einrichtung weist mindestens einen Lagertank und ortsfest verlegte Versorgungs- und Entsorgungsleitungen für die Zu- und Abführung von einzulagerndem bzw. eingelagertem Produkt sowie für die Zufuhr von Dampf, Inertgas, Druckluft, Wasser und gegebenenfalls flüssigen Sterilisationsmitteln auf.The invention relates to a method and a device for generating and maintaining aseptic conditions in a tank system for the storage of food in a preserved, pumpable form. In the method, at least one storage tank is cleaned, sterilized, filled with sterile gas, filled with the product to be stored under aseptic conditions and at least partially emptied under aseptic conditions. The device has at least one storage tank and stationary supply and disposal lines for supplying and removing product to be stored or stored as well as for the supply of steam, inert gas, compressed air, water and possibly liquid sterilizing agents.
Solche Verfahren und Vorrichtungen sind beispielsweise aus den US-PS 4 287 821 und 4 325 296 bekannt. Die dort beschriebenen Verfahren und Vorrichtungen weisen jedoch den Nachteil auf, daß jeder einzelne Aseptiktank direkt an ortsfest verlegte Rohrleitungen angeschlossen ist, durch die Reinigungs- und Sterilisationsmittel, Dampf, Inertgas sowie das einzulagernde Produkt den einzelnen Tanks zugeführt werden und durch die die Entleerung der Tanks vorgenommen wird. Da die zur Erzeugung und Aufrechterhaltung aseptischer Bedingungen benötigten Gase wie Dampf, Inertgas, sterilisierte Druckluft den Aseptiktanks unter Niederdruck über teilweise sehr lange Leitungen in die Tanks geführt werden und da fast ausschließlich noch mit hand- betatigten Ventilen gearbeitet wird, besteht bei den bekannten Verfahren und Vorrichtungen sowohl die Gefahr des I plodierens der Tanks durch Vakuumbildung als auch die Gefahr des Explo- dierens wegen unzureichender Kontrolle der Durchflußmenge, des Druckes und der Temperatur der in die Tanks strömenden bzw. aus den Tanks abgezogenen Massen.Such methods and devices are known, for example, from US Pat. Nos. 4,287,821 and 4,325,296. The ones described there However, methods and devices have the disadvantage that each individual aseptic tank is connected directly to fixed pipelines through which cleaning and sterilizing agents, steam, inert gas and the product to be stored are supplied to the individual tanks and through which the tanks are emptied. Since the gases required for generating and maintaining aseptic conditions, such as steam, inert gas and sterilized compressed air, are fed to the aseptic tanks under low pressure via sometimes very long lines into the tanks, and since almost exclusively hand-operated valves are used, the known methods and Devices both the risk of the tanks exploding due to vacuum formation and the risk of explosion due to inadequate control of the flow rate, the pressure and the temperature of the masses flowing into or withdrawn from the tanks.
Da die Haltbarmachung der den Aseptiktanks zugeführten Massen bei den bekannten Verfahren und Vorrichtungen vor ihrer Ein¬ speisung in das ortsfest verlegte Rohrleitungsnetz erfolgt, besteht darüber hinaus die Gefahr daß die sterilisierten Gase bzw. Produkte durch Undichtigkeiten innerhalb des Rohrlei¬ tungsnetzes und der Armaturen mit Keimen rekontaminiert wer¬ den, bevor sie den Aseptiktank erreichen.Since the masses supplied to the aseptic tanks are preserved in the known methods and devices before they are fed into the fixed pipeline network, there is also the danger that the sterilized gases or products may be contaminated by leaks within the pipeline network and the fittings with germs be recontaminated before they reach the aseptic tank.
Die Tankanlagen der hier beschriebenen Art werden insbesondere zur Einlagerung von Frucht- und Obstsaften sowie von Frucht- und Obstpürees verwendet, beispielsweise von Pfirsich-, Apri¬ kosen-, Apfel-, Birnen- und Tomatenprodukten, wobei diese Pro¬ dukte solange eingelagert werden, bis sie nach und nach zur Herstellung von Fertigprodukten weiterverarbeitet werden kön¬ nen. Die einzelnen Aseptik-Lagertanks besitzen ein Fassungs¬ vermögen von in der Regel zwischen 25 000 und 75 000 Litern, und aus einer Vielzahl solcher Lagertanks werden Tankfarmen mit Farmkapazitaten von mehreren Millionen Litern gebildet. Die Aseptiktanks sind in der Regel aus Edelstahlblechen zusam¬ mengeschweißt, wobei die Tanks eine Hohe von etwa 6 bis 10 m erreichen. Diese großflächigen Tanks sind üblicherweise nurThe tank systems of the type described here are used in particular for storing fruit and fruit juices and fruit and fruit purees, for example peach, apricot, apple, pear and tomato products, these products being stored as long as until they can be gradually processed for the manufacture of finished products. The individual aseptic storage tanks generally have a capacity of between 25,000 and 75,000 liters, and tank farms with farm capacities of several million liters are formed from a large number of such storage tanks. The aseptic tanks are usually welded together from stainless steel sheets, the tanks being about 6 to 10 m high to reach. These large tanks are usually only
5 ddrruucckk:fest bis zu einem Druck von maximal 1,5 x 10 Pa (1,5 bar) .5 ddrruucckk: firm up to a maximum pressure of 1.5 x 10 Pa (1.5 bar).
Zur Erzeugung und Aufrechterhaltung aseptischer Bedingungen in einer Tankanlage der genannten Art für die Lagerung von Le¬ bensmitteln in haltbar gemachter, pumpfahiger Form ging man bisher im allgemeinen wie folgt vor:To create and maintain aseptic conditions in a tank system of the type mentioned for the storage of foodstuffs in a preserved, pumpable form, the procedure has hitherto generally been as follows:
Zunächst wurden die Tanks von Hand unter Verwendung von Druck¬ pumpen und Kardan-Reinigungskδpfen mit kaltem oder heißem Was¬ ser und geeigneten Reinigungsmitteln gereinigt und anschlie¬ ßend mit Dampf sterilisiert, wobei die Dampftemperatur und die Dauer des Dämpfens empirisch bestimmt und manuell überwacht wurden. Nach dem Dämpfen und Abziehen des Kondensats wurde Stickstoff in die Tanks eingeblasen. Beim Abkühlen der in den Tanks befindlichen Atmosphäre aus Dampf und Inertgas bestand die Gefahr des Implodierens durch Unterdruckbildung bei unge¬ nügendem Druck oder ungenügender Menge des zugeführten Inert¬ gases. Weitere Risiken ergaben sich aus der Verwendung von Handventilen und Handschaltungen und fehlender Überwachung der jeweiligen Ventilstellungen. Nachteilig war ferner das unkon¬ trollierte Einblasen eines kalten InertgasStroms auf die hei¬ ßen Tankinnenflachen, was bei zu langsamer Reaktion des Bedie¬ nungspersonals nicht selten zur Zerstörung oder Beschädigung der Tanks führte.The tanks were first cleaned by hand using pressure pumps and gimbal cleaning heads with cold or hot water and suitable cleaning agents and then sterilized with steam, the steam temperature and the duration of the steaming being determined empirically and monitored manually. After steaming and stripping the condensate, nitrogen was blown into the tanks. When the atmosphere in the tanks of steam and inert gas cooled, there was a risk of imploding due to the formation of negative pressure if the pressure was insufficient or the amount of the inert gas supplied was insufficient. Additional risks resulted from the use of manual valves and manual switching and the lack of monitoring of the respective valve positions. Another disadvantage was the uncontrolled blowing in of a cold inert gas stream onto the hot inner surfaces of the tank, which often led to the destruction or damage of the tanks if the operating personnel reacted too slowly.
Die inertgasbefüllten Tanks wurden in der Regel einige Wochen lang stehengelassen, bevor sie mit dem einzulagernden Produkt beschickt wurden, um Druckfestigkeit und Dichtigkeit überprü¬ fen zu können.The tanks filled with inert gas were generally left to stand for a few weeks before they were charged with the product to be stored in order to be able to check the pressure resistance and tightness.
Unmittelbar vor der Befullung der Tanks wurden die Zuleitungen zwischen der der Tankanlage vorgelagerten Pasteurisierungs¬ und/oder Sterilisationsanlage und den Aseptik-Lagertanks mit Dampf sterilisiert, wobei wiederum Temperatur und Sterilisa¬ tionsdauer manuell überwacht wurden. Sich dabei bildendes Kon- densat mußte vollständig entfernt werden, um an allen kriti¬ schen Stellen die "SIP"-Temperatur ("Sterilisation-3*n-Place") zu erreichen. Sofort nach der Sterilisation der Zuleitungen "vor Ort" wurde mit der Befullung der Tanks begonnen, da eine Abkühlung nach Abschluß der SIP zu Unterdruck in den Rohrlei¬ tungen führen würde, der durch von außen eindringende Keime wiederum zur Rekontamination führt. Zur Befullung mit dem ein¬ zulagernden Produkt mußten die Gasen weichungsventile der Tanks geöffnet werden, um ein Komprimieren des in den Tanks enthaltenen Inertgases über einen Druck von maximal 1,2 x 10 Pa hinaus zu vermeijden. An im oberen Teil der Tanks angebrach¬ ten Sichtscheiben mußte der Füllstand beobachtet werden, und bei Erreichen des Soll-Niveaus wurde das Produkteinlaßventil geschlossen und entweder die Pumpe abgestellt oder die Zulei¬ tung zu einem anderen Aseptiktank geöffnet. Gleichzeitig mu߬ ten die Gasentweichungsventile geschlossen werden, um das Ein¬ dringen von Luft und damit von Keimen zu vermeiden. Oberhalb des in den Tanks eingelagerten Produkts befand sich ein klei¬ ner, mit Inertgas gefüllter Expansionsraum, welcher unter ei-Immediately before the tanks were filled, the feed lines between the pasteurization and / or sterilization system upstream of the tank system and the aseptic storage tanks were sterilized with steam, the temperature and sterilization duration again being monitored manually. Conforming densat had to be removed completely in order to reach the "SIP" temperature ("Sterilization-3 * n-Place") at all critical points. Immediately after the sterilization of the supply lines "on site", the filling of the tanks was started, since cooling after the SIP had ended would lead to negative pressure in the pipelines, which in turn would lead to recontamination due to germs penetrating from the outside. To fill with the product to be stored, the gas softening valves of the tanks had to be opened in order to avoid compressing the inert gas contained in the tanks above a pressure of at most 1.2 x 10 Pa. The fill level had to be observed on the viewing panes attached in the upper part of the tanks, and when the target level was reached the product inlet valve was closed and either the pump was shut off or the feed line to another aseptic tank was opened. At the same time, the gas escape valves had to be closed in order to prevent air and therefore germs from penetrating. Above the product stored in the tanks was a small expansion space filled with inert gas, which was
5 nem Überdruck von etwa 0,5 x 10 Pa gehalten werden sollte.5 nem overpressure of about 0.5 x 10 Pa should be kept.
Die Entleerung der eingelagerten Säfte und Pürees, die sich durch Absinken der festen Fruchtfleischanteile relativ schnell entmischen, erfolgt entweder nicht-steril nach Kühlung auf 0°C in Tankwagen oder über eine Pasteurisationsanlage und Normal¬ kühlung aseptisch-steril in sterile Transporttankwagen oder Container oder in eine Abfüllanlage. Die Beschickung der Aseptikkammer einer Abfüllanlage und das keimfreie Abfüllen als solches erfolgte beispielsweise mit Einrichtungen und Ver¬ fahren, wie sie aus der EP-B-0 180 540 bekannt sind.The emptied stored juices and purees, which separate relatively quickly as the solid pulp content sinks, are either non-sterile after cooling to 0 ° C in tankers or via a pasteurization system and normal cooling aseptically sterile in sterile transport tankers or containers or in a bottling plant. The loading of the aseptic chamber of a filling system and the aseptic filling as such was carried out, for example, with devices and methods as are known from EP-B-0 180 540.
Mit dem vorstehend beschriebenen bekannten Verfahren war das Vermischen des Inhalts verschiedener Aseptik-Lagertanks unter aseptischen Bedingungen, die aseptische Teilentnahme bei gleichzeitiger Durchmischung des gesamten Tankinhalts, steri¬ les ümpumpen von einem Tank zum nächsten, steriles Zudosieren von gleichartigen oder anderen Produkten oder Zusatzstoffen bei gleichzeitiger Vermischung des Tankinhalts unter asepti¬ schen Bedingungen sowie eine vollautomatische, rechnergesteu¬ erte Prozeßführung nicht möglich.With the known method described above, the mixing of the contents of different aseptic storage tanks under aseptic conditions, the aseptic partial removal with simultaneous mixing of the entire tank contents, sterile pumping from one tank to the next, sterile metering of similar or different products or additives with simultaneous mixing of the tank contents under aseptic conditions and a fully automatic, computer-controlled process control not possible.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfah¬ ren und eine Einrichtung der eingangs genannten Gattung derart zu verbessert und weiterzubilden, daß die gesamte Prozeßfüh¬ rung automatisiert und rechnergesteuert kontrolliert werden kann und daß die Gefahr der Implosion oder Explosion der La¬ gertanks sowie die Gefahr der Rekontamination der Tanks und der eingelagerten Produkte verringert und die Betriebssicher¬ heit der Gesamtanlage verbessert wird. Das Verfahren und die Einrichtung sollen ferner derart verbessert und weitergebildet werden, daß sie das Vermischen des Inhalts verschiedener Asep¬ tik-Lagertanks unter aseptischen Bedingungen, die aseptische Teilentnahme bei gleichzeitiger Durchmischung des gesamten Tankinhalts, das sterile U pumpen von einem Tank zum anderen, das sterile Zudosieren eines sterilisierten Produktes oder Zu¬ satzstoffes bei gleichzeitiger Vermischung mit dem Tankinhalt ermöglichen.The invention is therefore based on the object of improving and developing a method and a device of the type mentioned at the outset in such a way that the entire process control can be controlled in an automated and computer-controlled manner and that the risk of implosion or explosion of the storage tanks and the risk of recontamination of the tanks and the stored products is reduced and the operational safety of the overall system is improved. The method and the device are also to be improved and developed in such a way that they mix the contents of various aseptic storage tanks under aseptic conditions, aseptically remove parts with simultaneous mixing of the entire tank contents, the sterile U pumping from one tank to the other enable sterile metering of a sterilized product or additive while mixing with the tank contents.
Diese Aufgabe wird bei dem Verfahren der eingangs genannten Gattung erfindungsgemäß dadurch gelost, daß sämtliche Massen- strδme, die jedem Lagertank zugeführt werden, und das eingela¬ gerte Produkt, das jedem Lagertank entnommen wird, durch min¬ destens eine mobile Einrichtung geführt werden, die einerseits mit ortsfesten Versorgungs- und Entsorgungsleitungen und an¬ dererseits mit mindestens einem Lagertank lösbar verbunden ist, und daß die mindestens eine mobile Einrichtung Mittel zur Messung, Steuerung und Regelung der Durchflußmenge, des Druk- kes und zur Kontrolle der Temperatur sowie Mittel zum Sterili¬ sieren der durch sie hindurchstrδmenden gasförmigen Massen aufweist.This object is achieved in the method of the type mentioned at the outset in that all mass flows which are fed to each storage tank and the stored product which is removed from each storage tank are guided by at least one mobile device which on the one hand, with fixed supply and disposal lines and, on the other hand, releasably connected to at least one storage tank, and that the at least one mobile device has means for measuring, controlling and regulating the flow rate, the pressure and for controlling the temperature, and means for sterilizing the gaseous masses flowing through them.
Unter dem Ausdruck "Massenstrδme" sind im Zusammenhang mit der Erfindung alle Fluide zu verstehen, die den Aseptiktanks zuge¬ führt werden, also alle Gase wie Dampf, • Inertgase, darunter vorzugsweise Kohlendioxid und Stickstoff, sterilisierte Druck¬ luft, Flüssigkeiten wie Wasser, Fruchtsäfte, Gemüsesäfte oder sonstige flüssige Lebensmittel, gegebenenfalls flüssige Steri¬ lisationsmittel, sowie pumpfähige Lebensmittel-Produkte, die flüssige und feste Bestandteile, wie z.B. Frucht- und Gemüse¬ pürees, sowie gegebenenfalls gasförmige Bestandteile, z.B. C02 und Zellgase, enthalten.In connection with the invention, the expression “mass flows” is to be understood to mean all fluids which are fed to the aseptic tanks, ie all gases such as steam, inert gases, including them preferably carbon dioxide and nitrogen, sterilized compressed air, liquids such as water, fruit juices, vegetable juices or other liquid foods, optionally liquid sterilizing agents, and pumpable food products that contain liquid and solid components, such as fruit and vegetable purees, and optionally contain gaseous components, for example C0 2 and cell gases.
Die in den Aseptiktanks einzulagernden Produkte müssen vor ih¬ rer Einspeisung in die ortsfesten Versorgungsleitungen in an sich bekannter Weise pasteurisiert und/oder sterilisiert wor¬ den sein. Die hierzu verwendeten Verfahren und Vorrichtungen sind nicht Gegenstand der Erfindung. Die einzulagernden Le¬ bensmittel enthalten vorzugsweise keine Konservierungsmittel, Stabilisatoren oder sonstige, erst nach der Ernte der Früchte zugesetzte Stoffe.The products to be stored in the aseptic tanks must have been pasteurized and / or sterilized in a manner known per se before they are fed into the stationary supply lines. The methods and devices used for this are not the subject of the invention. The foodstuffs to be stored preferably contain no preservatives, stabilizers or other substances which are only added after the fruits have been harvested.
Durch die Verwendung mindestens einer mobilen Einrichtung, die vorzugsweise als verfahrbarer Wagen ausgebildet ist, wird zu¬ nächst einmal der bauliche und apparative Aufwand, der für die Errichtung einer solchen Tankanlage oder Tankfarm erforderlich ist, erheblich vermindert. Die ortsfest installierten Versor- gungs- und Entsorgungsleitungen brauchen nämlich nicht mehr zu jedem einzelnen Aseptiktank geführt und fest mit den Einlaß- und Auslaßventilen der einzelnen Tanks verbunden zu werden, sondern es genügt, die ortsfesten Versorgungs- und Entsor¬ gungsleitungen nur an eine oder an einige wenige Stellen der Tankfarm zu führen. Die wenigen, durch Absperrorgane gebilde¬ ten Übergabepunkte des ortsfesten Leitungssystems dienen als Anschlußstellen für lösbare, flexible Verbindungen, z.B. Druckschläuche, -zu der jeweiligen mobilen Einrichtung, die zu dem Lagertank oder zu einer Gruppe von Lagertanks geführt oder gefahren werden kann, an dem bzw. an denen gerade eine Opera¬ tion durchgeführt werden soll. Die mobile Einrichtung wird dann ebenfalls über lösbare, flexible oder feste Verbindungen, vorzugsweise Druckschlauch- oder Rohrverbindungen, mit dem zu bearbeitenden Lagertank oder der zu bearbeitenden Gruppe von Lagertanks verbunden.The use of at least one mobile device, which is preferably designed as a movable carriage, initially considerably reduces the structural and equipment outlay required for the construction of such a tank system or tank farm. The fixedly installed supply and disposal lines no longer need to be routed to each individual aseptic tank and firmly connected to the inlet and outlet valves of the individual tanks, but it suffices to simply connect the fixed supply and disposal lines to one or another to run a few points on the tank farm. The few transfer points of the stationary line system formed by shut-off devices serve as connection points for detachable, flexible connections, for example pressure hoses, to the respective mobile device, which can be led or driven to the storage tank or to a group of storage tanks, at or on which an operation is to be performed. The mobile device is then also connected to the via releasable, flexible or fixed connections, preferably pressure hose or pipe connections processing storage tank or the group of storage tanks to be processed.
Der mit der Erfindung erzielte entscheidende Vorteil besteht aber darin, daß die mobile Einrichtung selbst sowohl Mittel zur Messung, Steuerung und Regelung der Durchflußmenge, des Druckes und zur Kontrolle der Temperatur der durch die mobile Einrichtung hindurchstrδmenden Gase, Flüssigkeiten und sonsti¬ gen Massen als auch Mittel zum Sterilhalten sämtlicher durch die mobile Einrichtung hindurchstrδmenden Massen enthält. Die¬ se Mittel umfassen selbstverständlich auch alle erforderlichen Pumpen und Armaturen zur Steuerung und Regelung der Durchflu߬ menge und des Druckes aller durch die mobile Einrichtung hin¬ durchstrδmenden Fluide und zur Kontrolle der Temperatur dieser Fluide. Alle diese Mittel sind für sich allein dem Fachmann bekannt.However, the decisive advantage achieved by the invention is that the mobile device itself has means for measuring, controlling and regulating the flow rate, the pressure and for controlling the temperature of the gases, liquids and other masses flowing through the mobile device as well Contains means for keeping all the masses flowing through the mobile device sterile. Of course, these means also include all the pumps and fittings required to control and regulate the flow rate and pressure of all fluids flowing through the mobile device and to control the temperature of these fluids. All of these means are known per se to the person skilled in the art.
Durch die Zusammenfassung der Mittel zur Messung, Steuerung und Regelung der Durchflußmenge, des Druckes und zur Kontrolle der Temperatur sowie der Mittel zum Sterilisieren der den La¬ gertanks zugeführten oder aus den Lagertanks herausgeführten Massenstrδme innerhalb der mobilen Einrichtung lassen sich un¬ ter vergleichsweise geringem apparativem Aufwand auch solche Operationen unter aseptischen Bedingungen durchführen, die bisher nur schwer oder überhaupt nicht unter aseptischen Be¬ dingungen durchgeführt werden konnten, nämlich beispielsweise das Mischen des Inhalts verschiedener Tanks, die aseptische Entnahme nur eines Teils des Inhalts eines Tanks bei gleich¬ zeitiger Durchmischung des gesamten Tankinhalts, das sterile Umpumpen von einem Tank zum anderen oder das sterile Zudosie¬ ren von Produkten unter gleichzeitiger Vermischung des Tankin¬ halts. Hierbei kann für sämtliche auszuführenden Operationen nur eine einzige mobile Einrichtung für eine bestimmte Anzahl von Aseptiktanks verwendet werden oder es können mehrere mobi¬ le Einrichtungen für eine bestimmte Gruppe von Tanks verwendet werden, die dann jeweils verschiedene Aufgaben übernehmen. Beispielsweise kann eine erste mobile Einrichtung verwendet werden, durch die nur gasförmige Massenhindurchstrδmen und da¬ bei sterilisiert werden, gleichgültig, ob sie vom ortsfest verlegten Rohrleitungsnetz in die Tanks strömen oder umgekehrt von den Tanks dem ortsfesten Leitungsnetz zugeführt werden oder ob sie nur einem oder mehreren Tanks entnommen werden, durch die mobile Einrichtung strömen und von hier in einen oder mehrere Tanks wieder zurückgeführt werden. Eine zweite mobile Einrichtung kann ausschließlich dazu verwendet werden, um das einzulagernde Produkt, also beispielsweise Fruchtsaft oder Tomatenpüree, vom ortsfest verlegten Leitungsnetz zu übernehmen und in die Aseptiktanks zu pumpen oder umgekehrt von den Aseptiktanks in das ortsfeste Leitungsnetz zu führen oder von einem oder mehreren bestimmten Tanks zu übernehmen und in einen oder mehrere Tanks wieder zurückzupumpen (Vermi- schen, Homogenisieren, Umpumpen) . Eine dritte mobile Einrich¬ tung kann schließlich als bewegliche Zwischenstation für Was¬ ser, Reinigungsmittel und flüssige Sterilisationsmittel ver¬ wendet werden, die von dem ortsfest verlegten Leitungsnetz übernommen und einem oder mehreren Lagertanks zum Zwecke der Reinigung und Sterilisation der Tanks zugeführt werden. Ob für eine bestimmte Anzahl von Tanks nur eine mobile Einrichtung oder mehrere mobile Einrichtungen verwendet werden, hängt von den speziellen Gegebenheiten der jeweiligen Tankanlage, von der Art der einzulagernden Produkte sowie den individuellen Wünschen der Betreiber der jeweiligen Anlage ab.By combining the means for measuring, controlling and regulating the flow rate, the pressure and for controlling the temperature and the means for sterilizing the mass flows supplied to or from the storage tanks within the mobile device, comparatively little equipment can be used Effort also to carry out such operations under aseptic conditions which have hitherto been difficult or impossible to carry out under aseptic conditions, for example the mixing of the contents of different tanks, the aseptic removal of only part of the contents of a tank with simultaneous mixing of the total tank content, the sterile pumping from one tank to another or the sterile metering of products with simultaneous mixing of the tank content. In this case, only a single mobile device for a certain number of aseptic tanks can be used for all operations to be carried out, or several mobile devices can be used for a certain group of tanks, which then each take on different tasks. For example, a first mobile device can be used through which only gaseous mass flows through and are sterilized, irrespective of whether they flow from the fixed pipeline network into the tanks or vice versa from the tanks to the stationary pipeline network or whether they are taken from only one or more tanks by the mobile Flow equipment and from here back into one or more tanks. A second mobile device can only be used to take over the product to be stored, e.g. fruit juice or tomato puree, from the fixed pipeline network and to pump it into the aseptic tanks or vice versa from the aseptic tanks to the fixed pipeline network or from one or more specific ones Take over tanks and pump them back into one or more tanks (mixing, homogenizing, pumping over). A third mobile device can finally be used as a mobile intermediate station for water, cleaning agents and liquid sterilizing agents, which are taken over by the fixed pipeline network and fed to one or more storage tanks for the purpose of cleaning and sterilizing the tanks. Whether only one mobile device or several mobile devices are used for a certain number of tanks depends on the special circumstances of the respective tank system, the type of products to be stored and the individual wishes of the operators of the respective system.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das eingelagerte Produkt unter aseptischen Be¬ dingungen durchmischt oder homogenisiert, indem es mindestens einem Lagertank entnommen, durch die mindestens eine mobile Einrichtung geführt und in mindestens einen Lagertank zurück¬ gepumpt wird. Dabei ist jede der mobilen Einrichtungen so aus¬ gebildet, daß das eingelagerte Produkt entweder aus einem Tank in mehrere Tanks, aus mehreren Tanks in einen Tank, aus einem Tank in denselben Tank zurück, aus mehreren Tanks in dieselben Tanks zurück, aus einem Tank in einen anderen Tank oder aus mehreren Tanks in mehrere andere Tanks gepumpt werden kann. Durch die lösbaren Verbindungen zwischen den Tanks und der mo¬ bilen Einrichtung sind hierbei alle denkbaren Kombinationen möglich.In an advantageous embodiment of the method according to the invention, the stored product is mixed or homogenized under aseptic conditions by removing it from at least one storage tank, guiding it through the at least one mobile device and pumping it back into at least one storage tank. Each of the mobile devices is designed so that the stored product either from one tank to several tanks, from several tanks to one tank, from one tank to the same tank, from several tanks to the same tanks, from one tank to another tank or from several tanks can be pumped into several other tanks. The detachable connections between the tanks and the mobile device make all conceivable combinations possible.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform des erfin¬ dungsgemäßen Verfahrens wird das eingelagerte Produkt unter aseptischen Bedingungen mit mindestens einem anderen sterilen Produkt versetzt und vermischt, indem dem ersten, durch die mindestens eine mobile Einrichtung strömenden einzulagernden Produkt entweder während des Befüllens des mindestens einen Lagertanks oder während des Durchmischens, Homogenisierens oder Umpumpens des ersten Produkts innerhalb der mobilen Ein¬ richtung das mindestens eine andere sterile Produkt unter aseptischen Bedingungen zudosiert wird. Das zuzudosierende Produkt befindet sich dabei in einem besonderen Behälter in¬ nerhalb oder außerhalb der Tankanlage und wird über eine lös¬ bare Verbindung, vorzugsweise eine Schlauchverbindung, der mo¬ bilen Einrichtung zugeführt und dort mittels an sich bekannter Vorrichtungen in den Strδmungsweg des einzulagernden Produkts eingespeist.According to another advantageous embodiment of the method according to the invention, the stored product is mixed with aseptic conditions and mixed with at least one other sterile product by the first product to be stored flowing through the at least one mobile device, either during the filling of the at least one storage tank or during of mixing, homogenizing or pumping the first product within the mobile device, the at least one other sterile product is metered in under aseptic conditions. The product to be metered is located in a special container inside or outside the tank system and is supplied to the mobile device via a releasable connection, preferably a hose connection, and is fed there into the flow path of the product to be stored by means of devices known per se .
Das Befüllen und vollständige oder teilweise Entleeren des mindestens einen Lagertanks sowie das Vermischen, Homogenisie¬ ren, Umpumpen und Zudosieren des (der) einzulagernden Pro¬ dukte(s) wird vorzugsweise unter einer sterilisierten Schutz¬ gasatmosphäre durchgeführt, wobei als Inertgase CO,, N2 und Inertgasmischungen bevorzugt werden.The filling and complete or partial emptying of the at least one storage tank as well as the mixing, homogenization, pumping over and metering in of the product (s) to be stored is preferably carried out under a sterilized protective gas atmosphere, with CO, N 2 and inert gas mixtures are preferred.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfin¬ dungsgemäßen Verfahrens wird das Reinigen, Sterilisieren, mit Inertgas befüllen, das Befüllen mit dem einzulagernden Produkt und das mindestens teilweise Entleeren des mindestens einen Lagertanks, das Vermischen, Homogenisieren, Umpumpen und Zu¬ dosieren des (der) einzulagernden Produkte(s) sowie die Auf¬ rechterhaltung einer sterilen Schutzgasatmosphäre durch einen Prozeßrechner bzw. eine elektronische Datenverarbeitungsanlage halb- oder vollautomatisch gesteuert und überwacht, wobei die in der mindestens einen mobilen Einrichtung enthaltenen Mittel zur Messung, Steuerung und Regelung sowie zum Sterilisieren ebenfalls rechnergesteuert und überwacht werden.In a further advantageous embodiment of the method according to the invention, the cleaning, sterilizing, filling with inert gas, filling with the product to be stored and the at least partial emptying of the at least one storage tank, mixing, homogenizing, pumping over and metering in the Products (s) to be stored and the maintenance of a sterile protective gas atmosphere by a process computer or an electronic data processing system are controlled and monitored semi or fully automatically, the means for measurement, control and regulation as well as for sterilizing contained in the at least one mobile device are likewise computer-controlled and monitored.
Vorzugsweise werden alle rechnergesteuerten Vorgänge digital und/oder analog aufgezeichnet und die dabei gewonnenen Prozeß- daten elektronisch abgespeichert.All computer-controlled processes are preferably recorded digitally and / or analogously, and the process data obtained in this way is stored electronically.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird bei der Ein¬ richtung der eingangs genannten Gattung zur Erzeugung und Auf¬ rechterhaitung aseptischer Bedingungen in einer Tankanlage für die Lagerung von Lebensmitteln in haltbar gemachter, pumpfähi¬ ger Form gelöst durch mindestens eine mobile Einrichtung, die einerseits mit den ortsfesten Versorgungs- und Entsorgungslei- tungen und andererseits mit mindestens einem Lagertank lösbar verbunden ist und die Mittel zur Messung, Steuerung und Rege¬ lung der Durchflußmenge, des Druckes und zur Kontrolle der Temperatur sowie Mittel zum Sterilisieren der durch sie hin¬ durchstrδmenden gasförmigen Massen aufweist.The object on which the invention is based is achieved in the establishment of the type mentioned at the outset for the generation and maintenance of aseptic conditions in a tank system for the storage of foodstuffs in preserved, pumpable form by at least one mobile device which, on the one hand, has the stationary supply and disposal lines and on the other hand is detachably connected to at least one storage tank and the means for measuring, controlling and regulating the flow rate, the pressure and for controlling the temperature as well as means for sterilizing the gaseous masses flowing through them having.
Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Verwendung einer mobilen Einrichtung, die je nach Bedarf an einen oder mehrere ver¬ schiedene Lagertanks, vorzugsweise über Schlauchverbindungen, lösbar verbunden werden kann, wird, wie bereits erwähnt, nicht nur der apparative Aufwand für die gesamte Tankanlage verrin¬ gert, sondern es werden auch die Zugänglichkeit der einzelnen Tanks und die überwachungsmδglichkeiten aller durchzuführenden Operationen verbessert. Vor allem aber wird die Gefahr der Re- kontamination sterilisierter Apparaturen und bereits sterili¬ sierter Produkte dadurch verringert, daß sämtliche Massenstrδ- me von und zu den Aseptiktanks zunächst durch die mobile Ein¬ richtung geführt werden, die Dank ihrer Beweglichkeit in un¬ mittelbare Nähe jedes einzelnen Tanks gebracht werden können. Da die mobile Einrichtung Mittel zum Sterilisieren sämtlicher durch sie hindurchstrδmenden Gase enthält, werden diese zwangs¬ läufig bei jedem Durchgang durch die mobile Einrichtung erneut sterilisiert. Hierdurch werden nicht nur die aseptischen Be- dingungen in nahezu idealer Weise aufrechterhalten, sondern Dank der optimal kurzen Wege zwischen mobiler Einrichtung und Aseptiktanks wird die Gefahr der Rekontamination durch von au¬ ßen eindringende Keime drastisch verringert.As already mentioned, the use of a mobile device according to the invention, which can be releasably connected to one or more different storage tanks, preferably by means of hose connections, not only reduces the outlay on equipment for the entire tank system, the accessibility of the individual tanks and the monitoring options for all operations to be carried out are also improved. Above all, however, the risk of recontamination of sterilized equipment and already sterilized products is reduced by first leading all mass flows from and to the aseptic tanks through the mobile device, which thanks to their mobility is in close proximity each individual tank can be brought. Since the mobile device contains means for sterilizing all the gases flowing through it, these are inevitably sterilized each time they pass through the mobile device. This means that not only the aseptic conditions are maintained in an almost ideal manner, but thanks to the optimally short distances between the mobile device and aseptic tanks, the risk of recontamination by germs penetrating from outside is drastically reduced.
Vorzugsweise ist die mobile Einrichtung verfahrbar ausgebil¬ det. Beispielsweise kann die mobile Einrichtung ein mit Rollen oder Rädern versehenes Gestell oder ein Wagen sein, in welchem die genannten Mittel zur Messung, Steuerung und Regelung der Durchflußmenge, des Druckes und der Temperatur sowie die Mit¬ tel zum Sterilisieren der hindurchstrδmenden Massen, ein¬ schließlich aller zugehörigen Armaturen, Pumpen, Meßinstru¬ mente, Schaltelemente, Sensoren usw. montiert sind. Die als Wagen ausgebildete mobile Einrichtung kann manuell verfahrbar oder motorisch antreibbar sein. Es kann sich auch um ein Schienenfahrzeug handeln, das manuell, halb- oder vollautoma¬ tisch gesteuert und bewegt werden kann. Dabei sind nicht nur am Boden bewegte Systeme, sondern auch an Schienen hängende Systeme denkbar, die schwebend über den einzelnen Lagertanks bewegt werden können.The mobile device is preferably designed to be movable. For example, the mobile device can be a frame provided with rollers or wheels or a trolley in which the means mentioned for measuring, controlling and regulating the flow rate, the pressure and the temperature as well as the means for sterilizing the masses flowing therethrough, including all associated fittings, pumps, measuring instruments, switching elements, sensors etc. are mounted. The mobile device designed as a carriage can be moved manually or driven by a motor. It can also be a rail vehicle that can be controlled and moved manually, semi-automatically or fully automatically. Not only systems moving on the ground are conceivable, but also systems hanging on rails, which can be moved floating above the individual storage tanks.
Um mit einer möglichst geringen Anzahl von mobilen Einrichtun¬ gen möglichst viele Lagertanks einer Tankfarm erreichen zu können, ist es vorteilhaft, wenn die ortsfesten Versorgungs¬ und Entsorgungsleitungen mehrere Anschlußstellen für die Ver¬ bindungen zwischen der jeweiligen mobilen Einrichtung und dem ortsfesten Leitungsnetz aufweisen, wodurch gleichzeitig die benötigte Länge der Verbindungen verringert wird.In order to be able to reach as many storage tanks of a tank farm as possible with the smallest possible number of mobile devices, it is advantageous if the fixed supply and disposal lines have several connection points for the connections between the respective mobile device and the fixed line network, as a result of which at the same time the required length of the connections is reduced.
Besonders vorteilhaft werden die ortsfesten Versorgungs- und Entsorgungsleitungen als Ringleitungen ausgebildet, die die Tankanlage bzw. Tankfarm umschließen. Dabei kann für jedes einzelne Produkt bzw. jedes strömende Medium eine gesonderte Ringleitung vorgesehen werden, vorzugsweise wird jedoch für die gasförmigen Fluide, nämlich Dampf, Inertgas und Druckluft, nur eine einzige Ringleitung mit Stichleitungen angeordnet, durch die, je nach Bedarf, nacheinander je eines dieser Gase gefördert wird.The stationary supply and disposal lines are particularly advantageously designed as ring lines which enclose the tank system or tank farm. A separate ring line can be provided for each individual product or each flowing medium, but preferably only a single ring line with stub lines is arranged for the gaseous fluids, namely steam, inert gas and compressed air. through which one of these gases is conveyed one after the other as required.
Wenn es sich bei der Tankanlage um eine Tankfarm mit einer Vielzahl von Aseptik-Lagertanks handelt, werden die einzelnen Tanks vorzugsweise in Gruppen so angeordnet, daß jeder Tank für die mindestens eine mobile Einrichtung frei zugänglich ist.If the tank system is a tank farm with a multiplicity of aseptic storage tanks, the individual tanks are preferably arranged in groups such that each tank is freely accessible for the at least one mobile device.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand beispielhafter Ausfüh¬ rungsformen in Verbindung mit der Zeichnung weiter erläutert:The invention is further explained below using exemplary embodiments in conjunction with the drawing:
Fig. 1 ist ein Grundriß einer Tankfarm mit insgesamt 80 Aseptik-Lagertanks;Fig. 1 is a plan of a tank farm with a total of 80 aseptic storage tanks;
Fig. 2 zeigt schematisch einen Teilbereich der Tankfarm ge¬ mäß Figur 1, wobei Tank Nr. 15 gereinigt wird und die Tanks Nr. 7 und 8 sterilisiert, mit Inertgas gefüllt und schließlich unter aseptischen Bedingungen mit dem einzulagernden Produkt befüllt und entleert werden.2 shows schematically a partial area of the tank farm according to FIG. 1, tank No. 15 being cleaned and tanks No. 7 and 8 being sterilized, filled with inert gas and finally being filled and emptied with the product to be stored under aseptic conditions.
Fig. 3 zeigt schematisch denselben Teilbereich der Tankfarm gemäß Fig. 1, jedoch in anderer Funktion, wobei die Tankpaare 6+8 und 16+28 sterilisiert und mit Steril¬ gas befüllt werden.FIG. 3 shows schematically the same partial area of the tank farm according to FIG. 1, but in a different function, the tank pairs 6 + 8 and 16 + 28 being sterilized and filled with sterile gas.
Die Tankfarm 100 (Figur 1) umfaßt 80 Aseptik-Lagertanks (1 .».80), die in Reihen zu je 10 bzw. Doppelreihen zu je 20 an¬ geordnet sind. Von den Wänden bzw. Umfassungsmauern 101 der Tankfarm 100 sind die Tankreihen so weit entfernt, daß auf al¬ len Seiten Gänge 102, 103 von mehreren Metern Breite freiblei¬ ben. Entsprechende Gänge 104 befinden sich auch zwischen den Reihen bzw. Doppelreihen der Tanks 1 ... 80. Alle diese Gänge sind so bemessen, daß sie mit den fahrbaren Einheiten W_., W?, ~ mühelos befahren werden können. Entlang der Wände 101 sind mindestens drei ortsfest installierte Ringleitungen 105 für die Zuführung und Abführung des einzulagernden bzw. eingela- gerten Produkts sowie für die Zufuhr von Dampf, Inertgas, Druckluft und Wasser sowie gegebenenfalls flüssige Sterilisa¬ tionsmittel angeordnet. Sämtliche Ringleitungen 105 beginnen bzw. enden in einer zentralen Betriebsstation 106, in welcher Dampf, Inertgas, vorzugsweise CO- oder N,, Druckluft, Wasser, gegebenenfalls flüssige Sterilisationsmittel, das vorpasteuri¬ sierte und/oder vorsterilisierte einzulagernde Produkt, bei¬ spielsweise Tomatenpüree, in die jeweiligen Ringleitungen ein¬ gespeist werden, in der das aus den Tanks entnommene eingela¬ gerte Produkt entweder für die Weiterverarbeitung oder zur Weiterleitung an eine Abfüllanlage ankommt oder entnommen wird und in der sich vorzugsweise eine elektronische Datenverarbei¬ tungsanlage in Form eines Rechners befindet, durch den sämtli¬ che Prozeßparameter und sämtliche Betriebsvorgänge, die zur Erzeugung und Aufrechterhaltung aseptischer Bedingungen in je¬ der Phase der Behandlung der einzulagernden Lebensmittel er¬ forderlich sind, überwacht und gesteuert werden. Die Ringlei¬ tungen 105 weisen eine Anzahl Anschlußstellen 107, vorzugswei¬ se in Form von Aseptikventilen, auf, die mit Verbindungslei- tungen 108 lösbar verbunden werden können. Die Druckleitungen 108 führen zu einer mobilen Einrichtung W1 ... W,, mit der sie ebenfalls lösbar verbunden sind.The tank farm 100 (FIG. 1) comprises 80 aseptic storage tanks (1.... 80), which are arranged in rows of 10 or double rows of 20 each. The rows of tanks are so far away from the walls or surrounding walls 101 of the tank farm 100 that passages 102, 103 of several meters in width remain free on all sides. Corresponding aisles 104 are also located between the rows or double rows of tanks 1 ... 80. All of these aisles are dimensioned such that they can be moved with the mobile units W_., W ? , ~ can be driven on with ease. At least three stationary ring lines 105 are installed along the walls 101 for the supply and discharge of the goods to be stored or arranged product as well as for the supply of steam, inert gas, compressed air and water and optionally liquid sterilizing agents. All ring lines 105 begin or end in a central operating station 106, in which steam, inert gas, preferably CO or N ,, compressed air, water, optionally liquid sterilizing agent, the pre-pasteurized and / or pre-sterilized product to be stored, for example tomato puree, are fed into the respective ring lines, in which the stored product removed from the tanks either arrives or is removed for further processing or for forwarding to a filling system and in which there is preferably an electronic data processing system in the form of a computer, are monitored and controlled by all process parameters and all operating processes which are necessary for the generation and maintenance of aseptic conditions in each phase of the treatment of the foodstuffs to be stored. The ring lines 105 have a number of connection points 107, preferably in the form of aseptic valves, which can be detachably connected to connecting lines 108. The pressure lines 108 lead to a mobile device W 1 ... W ,, with which they are also releasably connected.
Die mobilen Einrichtungen W1 ... , sind auf Rädern oder Rol¬ len, schienengebunden oder nicht-schienengebunden, in den Gän¬ gen 102, 103, 104 verfahrbar und sie enthalten Mittel zur Mes¬ sung, Steuerung und Regelung der Durchflußmenge, des Druckes und zur Kontrolle der Temperatur sowie Mittel zum Sterilisie¬ ren der durch sie hindurchstrδmenden gasförmigen Massen. Die mobilen Einrichtungen VI. ... W3 sind ferner mittels Drucklei¬ tungen 109 lösbar mit einem oder mehreren der Aseptik-Lager¬ tanks 1 ... 80 verbindbar.The mobile devices W 1 ..., can be moved on wheels or rollers, rail-bound or non-rail-bound, in the gears 102, 103, 104 and they contain means for measuring, controlling and regulating the flow rate, the Pressure and for controlling the temperature and means for sterilizing the gaseous masses flowing through them. Mobile devices VI. ... W 3 can also be detachably connected to one or more of the aseptic storage tanks 1 ... 80 by means of pressure lines 109.
Anhand der Figur 2 sollen nun das erfindungsgemäße Verfahren und seine Anwendung sowie die erfindungsgemäße Einrichtung nä¬ her beschrieben werden, und zwar während der Reinigung, Steri¬ lisation und Befullung der Tanks mit Inertgas, während der Be- füllung mit einzulagerndem Produkt sowie während des Vermi- schens bzw. Homogenisierens des eingelagerten Produkts, wäh¬ rend des Umpumpens des eingelagerten Produkts von einem Tank in den anderen und während des vollständigen oder teilweisen Entleerens eines Tanks.The method according to the invention and its application and the device according to the invention will now be described in more detail with reference to FIG. 2, namely during cleaning, sterilization and filling of the tanks with inert gas, during loading. Filling with the product to be stored and during the mixing or homogenization of the stored product, while pumping around the stored product from one tank to the other and during the complete or partial emptying of a tank.
Die Aseptik-Lagertanks werden zunächst mit kaltem oder heißem Wasser und geeigneten Reinigungsmitteln gereinigt. Im gezeich¬ neten Ausführungsbeispiel wird das Wasser von einer der drei ortsfest installierten Ringleitungen 105 an der Anschlußstelle 107a entnommen, über die Verbindungsleitung 118 der mobilen Einheit W, zugeführt und von dort über die Druckleitung 119 in den Lagertank 15 geführt, der wie die übrigen Lagertanks aus nicht-rostendem Stahl besteht und ein Fassungsvermögen von zwischen 25 000 und 75 000 1 besitzt.The aseptic storage tanks are first cleaned with cold or hot water and suitable cleaning agents. In the exemplary embodiment shown, the water is taken from one of the three fixedly installed ring lines 105 at the connection point 107a, fed via the connecting line 118 to the mobile unit W, and from there via the pressure line 119 into the storage tank 15, which, like the other storage tanks is made of stainless steel and has a capacity of between 25,000 and 75,000 1.
Die Tanks 7 und 8, die bereits zuvor in der beschriebenen Weise mit Hilfe der mobilen Einrichtung W- gereinigt worden sind, werden mit Hilfe der mobilen Einrichtung W1 sterili¬ siert und mit Inertgas bzw. der jeweils gewünschten Atmosphäre befüllt. Hierzu wird die mobile Einrichtung W1 über den Druck¬ schlauch 128 an der Anschlußstelle 107 mit der ortsfest in¬ stallierten Ringleitung 105 verbunden, durch die Dampf (über¬ hitzter Wasserdampf) unter hohem Druck strömt. Der Dampf durchläuft innerhalb der mobilen Einrichtung W. die darin in¬ stallierten Mittel zur Messung, Steuerung und Regelung der Durchflußmenge, des Druckes und zur Kontrolle der Temperatur des Dampfes sowie mindestens ein Sterilfilter und wird dann durch die Druckschläuche 129, 129' in die Lagertanks 7 und 8 geführt. Dabei werden Druck und Temperatur sowie die Dauer des Dämpfens durch den Prozeßrechner in der Zentralstation 106 ge¬ steuert und überwacht. Die hierzu erforderlichen elektroni¬ schen Mittel, Schaltmittel, Sensoren usw. sind dem Fachmann an sich bekannt und bedürfen hier keiner näheren Erläuterung. Nach der automatisch gesteuerten Beendigung des Dämpfens wird über dieselben Leitungen 129, 129' automatisch Inertgas, vor¬ zugsweise C02 oder N2, in die Tanks 7, 8 eingeblasen. Das Inertgas wird einer der Ringleitungen 105 an der Anschlußstel¬ le 107 entnommen und über den Druckschlauch 128 der mobilen Einheit W_, zugeführt. Die mit Inertgas befüllten Tanks bleiben nach ihrer Abkühlung einige Zeit stehen, bevor das Kondensat abgezogen wird und sie mit dem einzulagernden Produkt befüllt werden, um die Druckfestigkeit und Dichtigkeit der Tanks über¬ prüfen zu können. Vor dem Befüllen der Aseptiklagertanks 7, 8 wird die ortsfest verlegte Produktleitung 105 ab Pasteurisa- tionsanlage sowie die gesamte Zuleitung (Anschlußstelle 107, Zuleitung 138, mobile Einrichtung W2, Zuleitungen 139) unter Kontrolle des Programmes der mobilen Einrichtung Wl dampfste¬ rilisiert und anschließend mit Inertgas abgekühlt, und zwar simultan mit den Druckleitungen 129, 129' und den Tankarma¬ turen. Danach und zum Befüllen der Aseptik-Lagertanks 7, 8 mit dem einzulagernden Produkt wird letzteres von der ortsfest verlegten Ringleitung 105 an der Anschlußstelle 107 abgezogen und über die flexible Schlauchleitung 138 der mobilen Einrich¬ tung W« zugeführt. Dort durchläuft das einzulagernde Produkt die Mittel zur Messung, Steuerung und Regelung der Durchflu߬ menge, des Druckes und zur Kontrolle der Temperatur des Pro¬ dukts und gelangt dann in die flexible Schlauchleitung 139, über die es gleichzeitig oder nacheinander den Tanks 7 und 8 zugeführt wird. Gleichzeitig wird während des Befüllens der Tanks über die mobile Einrichtung W1 der Stickstoff- oder son¬ stiger Inertgasdruck über die Leitungen 129, 129* aufrechter¬ halten, so daß der gesamte Befüllungsvorgang unter Aufrechter¬ haitung aseptischer Bedingungen erfolgt.The tanks 7 and 8, which have already been cleaned in the manner described above using the mobile device W 1, are sterilized using the mobile device W 1 and filled with inert gas or the desired atmosphere. For this purpose, the mobile device W 1 is connected via the pressure hose 128 at the connection point 107 to the fixedly installed ring line 105, through which steam (superheated steam) flows under high pressure. The steam passes through the means installed in the mobile device W. for measuring, controlling and regulating the flow rate, the pressure and for controlling the temperature of the steam, as well as at least one sterile filter and is then passed through the pressure hoses 129, 129 'into the storage tanks 7 and 8 performed. The pressure and temperature and the duration of the damping are controlled and monitored by the process computer in the central station 106. The electronic means, switching means, sensors, etc. required for this are known per se to the person skilled in the art and do not require any further explanation here. After the automatically controlled termination of the steaming, inert gas, preferably CO 2 or N 2 , is automatically blown into the tanks 7, 8 via the same lines 129, 129 '. The Inert gas is removed from one of the ring lines 105 at the connection point 107 and fed to the mobile unit W_ via the pressure hose 128. The tanks filled with inert gas remain after cooling for some time before the condensate is drawn off and they are filled with the product to be stored in order to be able to check the pressure resistance and tightness of the tanks. Before the aseptic storage tanks 7, 8 are filled, the stationary product line 105 from the pasteurization system and the entire supply line (connection point 107, supply line 138, mobile device W2, supply lines 139) are steam-sterilized under control of the program of the mobile device W1 and then with Inert gas cooled, simultaneously with the pressure lines 129, 129 'and the tank fittings. Afterwards and for filling the aseptic storage tanks 7, 8 with the product to be stored, the latter is withdrawn from the fixed ring line 105 at the connection point 107 and fed via the flexible hose line 138 to the mobile device W 1. There the product to be stored passes through the means for measuring, controlling and regulating the flow rate, the pressure and for controlling the temperature of the product and then passes into the flexible hose line 139 via which it is fed to the tanks 7 and 8 simultaneously or in succession becomes. At the same time, the nitrogen or other inert gas pressure is maintained via the lines 129, 129 * during the filling of the tanks via the mobile device W 1 , so that the entire filling process takes place while maintaining aseptic conditions.
Da sich die eingelagerten Obst- und Gemüseprodukte bei der La¬ gerung in den Tanks sehr leicht entmischen, weil sich Frucht¬ fleisch und andere feste Bestandteile am Boden der Tanks ab¬ setzen, wird das eingelagerte Produkt bei Bedarf steril ver¬ mischt, und zwar entweder nur der Inhalt eines einzigen Tanks mit sich selbst oder der Inhalt verschiedener Tanks unterein¬ ander. Zum Zwecke des sterilen Durchmischens des Inhalts des Tanks Nr. 7 wird der Tankinhalt über die flexible Schlauchlei¬ tung 131 der mobilen Einrichtung W2 zugeführt und über die Leitung 139 in den Tank Nr. 7 zurückgepumpt. Zum Vermischen der Inhalte der beiden Tanks Nr. 7 und Nr. 8 wird, je nach dem Füllgrad der beiden Tanks, das Produkt aus dem Tank Nr. 8 über die Leitung 130 der mobilen Einrichtung 2 zugeführt und von dort über die Leitung 131 in den Tank Nr. 7 gepumpt oder es wird der Tankinhalt des Tanks Nr. 7 umgekehrt über die Leitung 131 der mobilen Einrichtung W2 zugeführt und über die Leitung 130 in den Tank Nr. 8 gepumpt. Zum Zwecke des Vermischens oder Homogenisierens des Inhalts der Tanks 7, 8 kann dieser Vorgang beliebig oft in beiden Richtungen wiederholt werden. Sämtliche Prozeßparameter werden auch hierbei von dem Prozeßrechner in der Zentralstation 106 automatisch gesteuert und überwacht.Since the stored fruit and vegetable products separate very easily during storage in the tanks, because fruit meat and other solid components settle on the bottom of the tanks, the stored product is mixed sterile if necessary, specifically either only the content of a single tank with itself or the content of different tanks with each other. For the purpose of sterile mixing of the contents of tank No. 7, the tank contents are supplied to the mobile device W 2 via the flexible hose line 131 and via the Pumped line 139 back into tank No. 7. To mix the contents of the two tanks No. 7 and No. 8, depending on the filling level of the two tanks, the product from tank No. 8 is fed via line 130 to the mobile device 2 and from there via line 131 into the Tank No. 7 is pumped or the tank content of tank No. 7 is supplied in reverse via line 131 to the mobile device W 2 and pumped into line No. 8 via line 130. For the purpose of mixing or homogenizing the contents of the tanks 7, 8, this process can be repeated as often as desired in both directions. All process parameters are also automatically controlled and monitored by the process computer in the central station 106.
Zum vollständigen Umpumpen des Inhalts beispielsweise des Tanks Nr. 8 in den Tank Nr. 7 wird der Tankinhalt des Tanks 8 über die Schlauchleitung 139 in die mobile Einrichtung W2 ge¬ pumpt, von wo er über die Schlauchleitung 131 in den Tank 7 gelangt. Umgekehrt kann der Inhalt des Tanks 7 über die Schlauchleitung 139 und die mobile Einrichtung W2 sowie die Schlauchleitung 130 in den Tank 8 gepumpt werden. Während des gesamten Vorganges wird über die mobile Einrichtung W. und die Leitungen 129, 129' der Inertgasdruck in den Tanks 7, 8 kon¬ stant gehalten.To completely pump the contents of, for example, tank No. 8 into tank No. 7, the tank content of tank 8 is pumped via hose line 139 into mobile device W 2 , from where it reaches hose 7 via hose line 131. Conversely, the content of the tank 7 can be pumped into the tank 8 via the hose line 139 and the mobile device W 2 and the hose line 130. During the entire process, the inert gas pressure in the tanks 7, 8 is kept constant via the mobile device W. and the lines 129, 129 '.
Zum vollständigen oder teilweisen Entleeren eines Tanks, im gezeichneten Ausführungsbeispiel des Tanks 7, wird der Tankin¬ halt über die flexible Leitung 139 in die mobile Einrichtung 2 gepumpt und gelangt über die Leitung 138 in die ortsfest montierte Produkt-Ringleitung 105, durch die es steril der Zentralstation 106 zugeführt wird. Auch hierbei werden asep¬ tische Bedingungen durch gleichzeitiges Einblasen von Inertgas in den Tank 7 über die mobile Einrichtung W. und die Leitung 129, 129* konstant aufrechterhalten und laufend über den zen¬ tralen Prozeßrechner in der Zentralstation 106 gesteuert und überwacht.For the complete or partial emptying of a tank, in the illustrated embodiment of the tank 7, the tank content is pumped via the flexible line 139 into the mobile device 2 and passes via the line 138 into the stationary product ring line 105, through which it is sterile is supplied to the central station 106. Here, too, aseptic conditions are constantly maintained by simultaneously blowing inert gas into the tank 7 via the mobile device W. and the line 129, 129 * and continuously controlled and monitored via the central process computer in the central station 106.
Wenn dem einzulagernden Produkt während des Befullens eines Tanks ein weiteres steriles Produkt, das gegenüber dem ersten einzulagernden Produkt gleich oder verschieden sein kann, un¬ ter aseptischen Bedingungen zudosiert werden soll, wird das erste Produkt, wie oben beschrieben, aus der ortsfest instal¬ lierten Ringleitung 105 entnommen und über die Schlauchleitung 138 der mobilen Einrichtung W2 zugeführt. Der mobilen Einrich¬ tung W2 wird gleichzeitig das zuzudosierende vorpasteurisierte und/oder vorsterilisierte Produkt, z.B. ein Aroma, Ascorbin- säure oder dgl., aus einem gesonderten Vorratsbehälter über eine Schlauchleitung als zweites steriles Produkt zugeführt. Mindestens das zweite Produkt wird in der mobilen Einrichtung W2 mittels der darin befindlichen Sterilisationsmittel, z.B. ein Sterilfilter, während seines Durchlaufs durch die mobile Einrichtung W2 erneut sterilisiert und gleichzeitig homogen mit dem ersten Produkt vermischt. Das so gebildete Gemisch wird dann durch die Schlauchleitung 139 gleichzeitig oder nacheinander in die Tanks 7, 8 gepumpt. Während dieser Vorgän¬ ge wird in den Tanks 7, 8 eine Schutzgas'atmosphäre durch Ein¬ blasen eines Inertgases über die mobile Einrichtung W1 und die Schlauchleitungen 129, 129' aufrechterhalten. Alle diese Vor¬ gänge werden durch den Prozeßrechner in der Zentralstation 106 automatisch gesteuert und überwacht.If the product to be stored is in the process of being filled If a further sterile product, which may be the same or different from the first product to be stored, is to be metered into tanks under aseptic conditions, the first product is removed from the fixedly installed ring line 105, as described above, and via the hose line 138 the mobile device W 2 supplied. The prepasteurized and / or pre-sterilized product to be metered in, for example an aroma, ascorbic acid or the like, is simultaneously fed to the mobile device W 2 from a separate storage container via a hose line as a second sterile product. At least the second product is re-sterilized in the mobile device W 2 by means of the sterilization means therein, for example a sterile filter, during its passage through the mobile device W 2 and at the same time mixed homogeneously with the first product. The mixture thus formed is then pumped through the hose line 139 into the tanks 7, 8 simultaneously or in succession. 8 a protective gas "atmosphere by Ein¬ blow an inert gas over the mobile device W 1 and the hose lines 129, 129 'during this Vorgän¬ ge in the tank 7 is maintained. All of these processes are automatically controlled and monitored by the process computer in the central station 106.
Bei allen beschriebenen Vorgängen wird durch die rechnerge¬ steuerte Prozeßführung und Überwachung sichergestellt, daß keine Schäden in den Aseptiktanks und sämtlichen Armaturen, Leitungen und Aggregaten durch Unterdruck (Implosionsgefahr) oder Überdruck (Explosionsgefahr) auftreten können. Der Pro¬ zeßrechner sorgt außerdem für die Aufrechterhaltung der erfor¬ derlichen inerten Atmosphäre, für die automatische Befullung der Tanks mit vorbestimmten Mengen an einzulagernden Produkten durch Niveaukontrolle, für die automatische sterile Entnahme durch Steuerung und Kontrolle der Durchflußmengen usw. Sämt¬ liche Vorgänge werden protokolliert und die daraus gewonnenen Prozeßdaten elektronisch abgespeichert.In all of the processes described, the computer-controlled process control and monitoring ensures that no damage can occur in the aseptic tanks and all the fittings, lines and units as a result of negative pressure (risk of implosion) or excess pressure (risk of explosion). The process computer also ensures the maintenance of the necessary inert atmosphere, the automatic filling of the tanks with predetermined amounts of products to be stored by level control, the automatic sterile removal by controlling and monitoring the flow rates, etc. All processes are logged and the process data obtained from it electronically stored.
Die durch das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsge- mäße Einrichtung ermöglichte sterile Durchmischung des in den Aseptik-Lagertanks befindlichen sterilisierten Produkts ist wichtig, um eine homogene Masse zu erhalten, da die verarbei¬ teten Produkte (Früchte, Obst, Gemüse) nicht von gleichblei¬ bender Beschaffenheit sind, sondern sich im Reifegrad, im Zucker- und Säuregehalt, durch Defekte verschiedenster Art un¬ terscheiden. Die Homogenität des eingelagerten Produkts ist beispielsweise auch von. Bedeutung bei der Analyse des Gesamt¬ inhalts eines Lagertanks mit 50 000 1 Inhalt. Ohne steriles Durchmischen entstehen innerhalb der Tankfüllung Stratifika- tionen, die die Analyse des Tankinhalts entweder ganz unmög¬ lich machen oder verfälschen. Aus den gleichen Gründen ist die Durchmischung des Tankinhalts im Zeitpunkt der Entnahme des Produkts unter sterilen, aseptischen Bedingungen erforderlich und mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfin¬ dungsgemäßen Einrichtung erstmals steril möglich.The by the inventive method and the inventive Adequate equipment enables sterile mixing of the sterilized product in the aseptic storage tanks is important in order to obtain a homogeneous mass, since the processed products (fruits, fruits, vegetables) are not of constant quality, but are in the degree of maturity, in sugar and acid content, differentiate by defects of various kinds. The homogeneity of the stored product is also of, for example. Significance in the analysis of the total content of a storage tank with 50 000 1 content. Without sterile mixing, stratifications occur within the tank filling, which either make the analysis of the tank content completely impossible or falsify it. For the same reasons, it is necessary to mix the tank contents at the time the product is removed under sterile, aseptic conditions, and for the first time in sterile form with the aid of the method and the device according to the invention.
Auch das sterile Umpumpen von einem Tank zum anderen ist nur dann sinnvoll, wenn zuvor die Inhalte jedes Tanks für sich durchmischt und homogenisiert wurden, weil es nur dann möglich ist, den Tankinhalt zu analysieren und die für das Verschnei¬ den der Inhalte verschiedener Tanks erforderlichen Kenntnisse zu gewinnen. Dies gilt in entsprechender Weise auch für die sterile Teilentnahme aus den Lagertanks und für das sterile Zudosieren und Vermischen mit einem Zusatzstoff oder einem zweiten Produkt.Even the sterile pumping from one tank to another only makes sense if the contents of each tank have been mixed and homogenized beforehand, because it is only possible to analyze the tank contents and the ones required for blending the contents of different tanks Gain knowledge. This also applies in a corresponding manner to the sterile partial removal from the storage tanks and to the sterile metering and mixing with an additive or a second product.
Die Erfindung ermöglicht auch das automatisch überwachte ste¬ rile Befüllen der Aseptik-Lagertanks mit Mengenvorwahl und/oder Sondenschaltung, wobei die Mengenvorwahl beim Befüllen, bei der Teilentnahm oder dem Entleeren sehr wichtig ist. Hier¬ durch ergeben sich beträchtliche Personaleinsparungen, eine lückenlose Kontrolle sämtlicher Verfahrensschritte und Ein¬ richtungen sowie die ständige Kontrolle und Überwachung des Lagerbestandes. Die vorgewählten Mengen werden mittels einer Überfüllsicherung kontrolliert, und zwar durch ein Vorwarn¬ signal, das durch- eine entsprechende Sonde oder einen Meßfüh- ler kurz vor Erreichen des vorgewählten Füllstandes abgegeben wird, während die Mengenzufuhr automatisch durch ein zweites Signal, das "Voll-Signal", gestoppt wird.The invention also enables the automatically monitored, sterile filling of the aseptic storage tanks with quantity preselection and / or probe switching, the quantity preselection being very important during filling, partial removal or emptying. This results in considerable personnel savings, a complete control of all process steps and facilities as well as the constant control and monitoring of the inventory. The preselected quantities are checked by means of an overfill protection device, namely by a pre-warning signal, which is triggered by a corresponding probe or a measuring sensor. It is released shortly before the preselected fill level is reached, while the quantity supply is automatically stopped by a second signal, the "full signal".
Ein weiterer, erfindungsgemäß erreichter Vorteil besteht da¬ rin, daß die ortsfesten Versorgungs- und Entsorgungsleitungen unter hohem Druck betrieben werden können und die Druckredu¬ zierung erst in der jeweiligen mobilen Einrichtung, also nahe am jeweiligen Lagertank, erfolgen kann. Dies führt unter ande¬ rem auch zu einer Verringerung der Rekontaminationsgefahr. Das Rekontaminationsrisiko wird außerdem dadurch vermindert, daß in der jeweiligen mobilen Einrichtung nicht nur die einströ¬ menden Gase, sondern auch die ausströmenden Gase, einschlie߬ lich Luft und Wasserdampf, einer Sterilfiltration unterworfen werden können.Another advantage achieved according to the invention is that the stationary supply and disposal lines can be operated under high pressure and the pressure can only be reduced in the respective mobile device, ie close to the respective storage tank. Among other things, this also leads to a reduction in the risk of recontamination. The risk of recontamination is also reduced by the fact that not only the inflowing gases, but also the outflowing gases, including air and water vapor, can be subjected to sterile filtration in the respective mobile device.
Die Erfindung bietet ferner die Möglichkeit, Inertgas (z.B. Stickstoff) einzusparen. Dazu wird nach der Dampfsterilisation der Steriltank mit sterilgefilterter Luft gefüllt und bis zur Befullung unter Druck gehalten. Durch das einströmende Produkt wird die Sterilluft verdrängt. Sie entweicht über die fahrbare Einheit Wl und den darauf installierten Sterilfilter. Nach Füllen des Tanks mit Produkt wird über die fahrbare Einheit W2 und die Produktleitung 139 von der mobilen Einrichtung Wl über eine sterile Verbindungsleitung steriles Inertgas unter Druck ins Produkt eingeleitet. Dieses Sterilgas steigt durch den Tankinhalt bis zum freien Expansionsraum im Oberteil des Pro¬ dukttanks und verdrängt die Sterilluft, welche über den Ste¬ rilfilter und die Druckregelorgane von Wl entweicht. Druck und Menge sind vorgewählt und werden von der mobilen Einheit Wl automatisch gesteuert. Dieses Verfahren ist vor allem für nicht stark oxidationsempfindliche Produkte geeignet oder für kurze Einlagerungszeiten. Die Einsparungen an Inertgas sind sehr wesentlich. Der Entlüftungseffekt im Produkt bei Verwen¬ dung von Stickstoff zur Durchblasung (Sparging) ist bekannt und kommt bei diesem Verfahren zur Geltung. Der Einblasvorgang kann während des Befullens stattfinden, auch z.B. nur im letzten Drittel oder Zehntel des Tankinhal¬ tes, je nach vorgewähltem Programm.The invention also offers the possibility of saving inert gas (for example nitrogen). For this purpose, after steam sterilization, the sterile tank is filled with sterile-filtered air and kept under pressure until it is filled. The sterile air is displaced by the inflowing product. It escapes via the mobile unit Wl and the sterile filter installed on it. After the tank has been filled with product, the mobile unit W1 introduces sterile inert gas under pressure into the product via the mobile unit W2 and the product line 139 via a sterile connecting line. This sterile gas rises through the tank contents to the free expansion space in the upper part of the product tank and displaces the sterile air, which escapes from the oil through the sterile filter and the pressure regulators. Pressure and quantity are preselected and are automatically controlled by the mobile unit Wl. This method is particularly suitable for products that are not very sensitive to oxidation or for short storage times. The savings in inert gas are very significant. The venting effect in the product when nitrogen is used for blowing (sparging) is known and is used in this process. The blowing-in process can take place during filling, for example only in the last third or tenth of the tank content, depending on the selected program.
Ein weiterer Vorteil der Verwendung von Sterilluft zur Tankab- drückung (Vorbefüllung) besteht darin, daß bei einer evtl. Un¬ dichtigkeit, die ein öffnen des Tanks erfordert, nicht die ge¬ samte Inertgasfüllung nutzlos verlorengeht, sondern nur die Sterilluft ersetzt zu werden braucht.Another advantage of using sterile air for tank pressure (pre-filling) is that if there is a leak which requires the tank to be opened, the entire inert gas filling is not uselessly lost, but only the sterile air needs to be replaced .
Für Großtanklager mit zahlreichen Steriltanks besteht die Not¬ wendigkeit, mehrere Tanks gleichzeitig automatisch zu sterili¬ sieren und mit Sterilgas zu befüllen, und zwar ohne Personal¬ aufwand, z.B. über Nacht. Dies kann über SpezialVorrichtungen und Steuerungen mit der mobilen Einheit Wl bewerkstelligt wer¬ den, wie nachfolgend in Verbindung mit Fig. 3, worin gleiche Teile mit gleichen Bezugszahlen wie in Fig. 2 versehen sind, näher beschrieben wird:For large tank farms with numerous sterile tanks, there is a need to automatically sterilize several tanks at the same time and to fill them with sterile gas, and this without the need for personnel, e.g. over night. This can be accomplished by means of special devices and controls with the mobile unit W1, as described in more detail below in connection with FIG. 3, in which the same parts are provided with the same reference numbers as in FIG. 2:
Die Tanks 6 + 8 sowie 16 + 28 müssen sterilisiert und mit Ste¬ rilgas befüllt werden. Die fahrbare Einheit Wl wird an die Ringleitung 105 für Gas und Dampf angeschlossen, die Tanks 6 + 8 über eine Leitung 229 an ein Expansionsgefäß El und die Tanks 16 + 28 über eine Leitung 229' an ein zweites Expansions¬ gefäß E2. Die Tankgasventile werden an allen Tanks geöffnet. Die Produktventile (Bodenventile) werden ebenfalls geöffnet und die Tanks 6 + 8 sowie 16 + 28 über Produktleitungen 239, 239' miteinander verbunden. Diese Produktleitungen 239, 239* enthalten für jedes Tankpaar ein automatisch von Wl gesteuer¬ tes Ventil AV, welches im Ruhezustand geschlossen ist.The tanks 6 + 8 and 16 + 28 must be sterilized and filled with sterile gas. The mobile unit W1 is connected to the ring line 105 for gas and steam, the tanks 6 + 8 via a line 229 to an expansion vessel E1 and the tanks 16 + 28 via a line 229 'to a second expansion vessel E2. The tank gas valves are opened on all tanks. The product valves (bottom valves) are also opened and tanks 6 + 8 and 16 + 28 are connected to one another via product lines 239, 239 '. These product lines 239, 239 * contain an automatically controlled valve AV for each pair of tanks, which valve is closed in the idle state.
Wenn Gas- und Dampfdruck den gewünschten Wert aufweisen bzw. eingestellt sind, wird das rechnergesteuerte Automatikprogramm ausgelöst. Dabei fließt zunächst Dampf über Wl und über das Expansionsgefäß El in gleichmäßigem Volumenstrom über die Lei¬ tungen 229 in die Tanks 6 + 8. Das automatisch gesteuerte Bodenventil für die verbundenen Tanks 6 + 8 öffnet, bis die Luft aus den Tanks entwichen ist, dann schließt es fast, nur Kondensat und eine geringe Dampf¬ menge entweichen kontinuierlich während des gesamten SlP-Pro- zesses. Der Tankinnendruck und damit auch die Temperatur stei¬ gen an, bis die vorbestimmte Temperatur bzw. der vorbestimmte Druck zu Beginn des SIP-Programmes erreicht sind. Nach Ablauf der SIP-Zeit wechselt der Dampffluß von den Tanks 6 + 8 auf die Tanks 16 + 28, wo nunmehr der gleiche Vorgang (SlP-Pro- gramm) abläuft. Die Tanks 6 + 8 hingegen werden bereits mit Sterilgas befüllt, das Automatikbodenventil ist vollständig geschlossen und der Druck wird kontinuierlich überwacht. Nach Ablauf des SIP-Programmes in den Tanks 16 + 28 werden auch diese automatisch mit Sterilgas befüllt.The computer-controlled automatic program is triggered when the gas and steam pressure have the desired value or have been set. Steam initially flows through Wl and via the expansion vessel E1 in a uniform volume flow via the lines 229 into the tanks 6 + 8. The automatically controlled bottom valve for the connected tanks 6 + 8 opens until the air has escaped from the tanks, then it almost closes, only condensate and a small amount of steam escape continuously during the entire SlP process. The internal tank pressure and thus also the temperature rise until the predetermined temperature or the predetermined pressure is reached at the beginning of the SIP program. After the SIP time has expired, the steam flow changes from tanks 6 + 8 to tanks 16 + 28, where the same process (SlP program) now takes place. The tanks 6 + 8, on the other hand, are already filled with sterile gas, the automatic floor valve is completely closed and the pressure is continuously monitored. After the SIP program in tanks 16 + 28 has expired, these are also automatically filled with sterile gas.
Die einzige Arbeit des Personals besteht im Schließen der Tankventile (nach Abkühlung) und Lösen der Verbindungsleitun¬ gen. Durch Aufzeichnung der Programmdauer, sowie der Tempera¬ tur, des Drucks und des Durchflusses ist eine Überprüfung der erfolgten SIP jederzeit möglich.The only work of the personnel consists in closing the tank valves (after cooling) and loosening the connecting lines. By recording the program duration, as well as the temperature, pressure and flow, it is possible to check the SIP at any time.
Wenn diese Arbeiten nachts durchgeführt werden, steht die mo¬ bile Einheit tagsüber zur Befullung, Entleerung etc. zur Ver¬ fügung. Es können beliebig viele Tanks simultan sterilisiert werden, solange ausreichend Sterilgas und Dampf zur Verfügung stehen.If this work is carried out at night, the mobile unit is available for filling, emptying, etc. during the day. Any number of tanks can be sterilized simultaneously, as long as sufficient sterile gas and steam are available.
Die Verwendung der Expansionsgefäße El, E2 ermöglicht eine gleichmäßige Dampfverteilung.The use of the expansion vessels El, E2 enables an even steam distribution.
Bisher war es dem Bedienpersonal nur möglich, maximal 2 Tanks nebeneinander manuell zu sterilisieren und mit Sterilgas zu befüllen, wobei ständig der Druck überwacht und die Handven¬ tile nachgestellt werden mußten. Ein SIP-, Gasbefüllungs- und Abkühlprogramm nimmt für einen 50.000 1 Tank 4 bis 6 Stunden in Anspruch. Eine Unachtsamkeit konnte zur Implosion oder zum Bruch einer Berstscheibe führen. Der personelle Zeitaufwand war gewaltig und die Sterilität der Tanks war ausschließlich vom Personal abhängig; Zeit, Temperatur und Druck wurden nur mit der Uhr sowie optisch, ohne jegliche Aufzeichnung, über¬ wacht. Gleiches galt für das Befüllen und Entleeren der Tanks. Alle diese Nachteile werden erfindungsgemäß beseitigt. So far, it has only been possible for the operating personnel to manually sterilize a maximum of 2 tanks side by side and to fill them with sterile gas, the pressure constantly having to be monitored and the hand valves having to be readjusted. A SIP, gas filling and cooling program takes 4 to 6 hours for a 50,000 1 tank. Carelessness could lead to the implosion or rupture of a rupture disc. The personnel expenditure was huge and the sterility of the tanks was solely dependent on the staff; Time, temperature and pressure were only monitored with the clock and optically, without any recording. The same was true for filling and emptying the tanks. All of these disadvantages are eliminated according to the invention.

Claims

Patentansprüche Claims
1. Verfahren zur Erzeugung und Aufrechterhaltung aseptischer Bedingungen in einer Tankanlage für die Lagerung von Lebens¬ mitteln in haltbar gemachter, pumpfähiger Form, bei dem minde¬ stens ein Lagertank gereinigt, sterilisiert, mit Sterilgas be¬ füllt, unter aseptischen Bedingungen mit dem einzulagernden Produkt befüllt und unter aseptischen Bedingungen mindestens teilweise entleert wird, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Massenstrδme, die jedem Lagertank zugeführt werden, und das eingelagerte Produkt, das jedem Lagertank entnommen wird, durch mindestens eine mobile Einrichtung geführt werden, die einerseits mit ortsfesten Versorgungs- und Entsorgungsleitun- gen und andererseits mit mindestens einem Lagertank lösbar verbunden ist, und daß die mindestens eine mobile Einrichtung Mittel zur Messung, Steuerung und Regelung der Durchflußmenge, des Druckes und zur Kontrolle der Temperatur sowie Mittel zum Sterilisieren der durch sie hindurchstrδmenden gasförmigen Massen aufweist.1. Method for generating and maintaining aseptic conditions in a tank system for the storage of foodstuffs in a preserved, pumpable form, in which at least one storage tank is cleaned, sterilized, filled with sterile gas, under aseptic conditions with the product to be stored is filled and at least partially emptied under aseptic conditions, characterized in that all mass flows that are supplied to each storage tank and the stored product that is removed from each storage tank are passed through at least one mobile device, which on the one hand has fixed supply and disposal lines - Gen and on the other hand is detachably connected to at least one storage tank, and that the at least one mobile device means for measuring, controlling and regulating the flow rate, the pressure and for controlling the temperature as well as means for sterilizing the gaseous mass flowing through it n has.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das eingelagerte Produkt unter aseptischen Bedingungen durchmischt oder homogenisiert wird, indem es mindestens einem Lagertank entnommen, durch die mindestens eine mobile Einrichtung ge¬ führt und in mindestens einen Lagertank zurückgepumpt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the stored product is mixed or homogenized under aseptic conditions by removing at least one storage tank, ge through the at least one mobile device and is pumped back into at least one storage tank.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das eingelagerte Produkt unter aseptischen Bedingungen mit mindestens einem anderen sterilen Produkt versetzt und ver¬ mischt wird, indem dem ersten, durch die mindestens eine mobi¬ le Einrichtung strömenden einzulagernden Produkt entweder wäh¬ rend des Befullens des mindestens einen Lagertanks oder wäh¬ rend des Durchmischens, Homogenisierens oder Umpumpens des er¬ sten Produkts innerhalb der mobilen Einrichtung das mindestens eine andere sterile Produkt unter aseptischen Bedingungen zu¬ dosiert wird. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the stored product is mixed and mixed under aseptic conditions with at least one other sterile product by either the first, flowing through the at least one mobile device to be stored product wäh¬ After the at least one storage tank has been filled or during the mixing, homogenization or pumping over of the first product within the mobile device, the at least one other sterile product is metered in under aseptic conditions.
4. Verf-ahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß das Befüllen und mindestens teilweise Entleeren des mindestens einen Lagertanks sowie das Vermischen, Homoge¬ nisieren, Umpumpen und Zudosieren des (der) einzulagernden Produkte(s) unter einer sterilisierten Schutzgasatmosphäre durchgeführt werden.4. Procedure according to one of claims 1 to 3, characterized in that the filling and at least partial emptying of the at least one storage tank and the mixing, homogenizing, pumping over and metering in of the product (s) to be stored under be carried out in a sterilized protective gas atmosphere.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß das dem mindestens einen Lagertank zuzuführende oder zu entnehmende, haltbar gemachte Produkt durch eine erste mobile Einrichtung, gasförmig zuzuführende Stoffe wie Dampf, Inertgas, sterilisierte Druckluft durch eine zweite mobile Einrichtung und flüssige Reinigungs- und Sterilisationsmittel sowie Wasser durch eine dritte mobile Einrichtung geführt wer¬ den.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized gekenn¬ characterized in that the at least one storage tank to be supplied or removed, preserved product by a first mobile device, gaseous substances such as steam, inert gas, sterilized compressed air by a second mobile Device and liquid cleaning and sterilizing agents as well as water are led through a third mobile device.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß das Reinigen, Sterilisieren, mit Inertgas Befül¬ len, das Befüllen und mindestens teilweise Entleeren des min¬ destens einen Lagertanks, das Vermischen, Homogenisieren, Um¬ pumpen und Zudosieren des (der) einzulagernden Produkte(s) so¬ wie die Aufrechterhaltung einer sterilen Schutzgasatmosphäre rechnergesteuert halb- oder vollautomatisch erfolgen und daß die in der mindestens einen mobilen Einrichtung enthaltenen Mittel zur Messung, Steuerung und Regelung sowie zum Sterili¬ sieren ebenfalls rechnergesteuert sind.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized gekenn¬ characterized in that the cleaning, sterilizing, filling with inert gas, filling and at least partially emptying the at least one storage tank, mixing, homogenizing, pumping and The product (s) to be stored and the maintenance of a sterile protective gas atmosphere are metered in semi-automatically or fully automatically and that the means for measurement, control and regulation and for sterilizing contained in the at least one mobile device are also computer-controlled.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß alle rechnergesteuerten Vorgänge digital und/oder analog aufge¬ zeichnet und die dabei gewonnenen Prozeßdaten elektronisch ab¬ gespeichert werden.7. The method according to claim 6, characterized in that all computer-controlled processes are recorded digitally and / or analogously and the process data obtained in this way are stored electronically.
8. Einrichtung zur Erzeugung und Aufrechterhaltung aseptischer Bedingungen in einer Tankanlage für die Lagerung von Lebens¬ mitteln in haltbar gemachter, pumpfähiger Form, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, mit mindestens einem Lagertank (1...80) und ortsfest verlegten Versorgungs- und Entsorgungsleitungen (105) für die Zu- und Abführung von einzulagerndem bzw. eingelagertem Pro¬ dukt sowie für die Zufuhr von Dampf, Inertgas, Druckluft, Was¬ ser und gegebenenfalls flüssigen Reinigungs- und Sterilisa¬ tionsmitteln, gekennzeichnet durch mindestens eine mobile Ein¬ richtung (W1; 2? W3) , die einerseits mit den ortsfesten Ver¬ sorgungs- und Entsorgungsleitungen (105) und andererseits mit mindestens einem Lagertank (1...80) lösbar verbunden ist und die Mittel zur Messung, Steuerung und Regelung der Durchflu߬ menge, des Druckes und zur Kontrolle der Temperatur sowie Mit¬ tel zum Sterilisieren der durch sie hindurchströmenden gasför¬ migen Massen aufweist.8. Device for generating and maintaining aseptic conditions in a tank system for the storage of food in preserved, pumpable form, in particular for carrying out the method according to one of claims 1 to 7, with at least one storage tank (1 ... 80) and stationary laid supply and disposal lines (105) for the supply and discharge of stored or stored product and for the supply of steam, inert gas, compressed air, water and optionally liquid cleaning and sterilizing agents, characterized by at least one mobile device (W 1 ; 2 ? W 3 ) which is detachably connected on the one hand to the fixed supply and disposal lines (105) and on the other hand to at least one storage tank (1 ... 80) and the means for measuring, Control and regulation of the flow rate, the pressure and to control the temperature and means for sterilizing the gaseous masses flowing through them.
9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die mobile Einrichtung (W,; W2; W,) verfahrbar ausgebildet ist.9. Device according to claim 8, characterized in that the mobile device (W ,; W 2 ; W,) is designed to be movable.
10. Einrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeich¬ net, daß die lösbaren Verbindungen Schlauchverbindungen oder Rohre (108, 109; 118, 119; 128, 129, 129'; 130, 131; 138, 139) sind.10. The device according to claim 8 or 9, characterized gekennzeich¬ net that the releasable connections hose connections or tubes (108, 109; 118, 119; 128, 129, 129 '; 130, 131; 138, 139).
11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die ortsfesten Versorgungs- und Entsorgungs¬ leitungen (105) mehrere Anschlußstellen (107, 107a) für die mindestens eine mobile Einrichtung (W1; W2; W3) aufweisen.11. Device according to one of claims 8 to 10, characterized in that the stationary supply and disposal lines (105) have a plurality of connection points (107, 107a) for the at least one mobile device (W 1 ; W 2 ; W 3 ) exhibit.
12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Tankanlage eine Tankfarm (100) ist und daß die ortsfesten Versorgungs- und Entsorgungsleitungen (105) als Ringleitungen, die die Tankfarm (100) umschließen, oder als Stichleitungen ausgebildet sind.12. The device according to claim 11, characterized in that the tank system is a tank farm (100) and that the fixed supply and disposal lines (105) are designed as ring lines which enclose the tank farm (100), or as branch lines.
13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß sie für die Zufuhr von Dampf, Inertgas und Druckluft nur eine einzige ortsfeste Ringleitung (105) mit Stichleitungen auf¬ weist. 13. The device according to claim 12, characterized in that it has only a single fixed ring line (105) with stub lines for the supply of steam, inert gas and compressed air.
14. Einrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeich¬ net, daß die einzelnen Lagertanks (1...80) der Tankfarm (100) in Gruppen derart angeordnet sind, daß jeder Lagertank für die mindestens eine mobile Einrichtung (W1; 2; W3) frei zugäng¬ lich ist. 14. Device according to claim 12 or 13, characterized gekennzeich¬ net that the individual storage tanks (1 ... 80) of the tank farm (100) are arranged in groups such that each storage tank for the at least one mobile device (W 1 ; 2nd ; W 3 ) is freely accessible.
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