WO2004066756A1 - Verfahren zur überwachung und/oder regelung eines durchlaufpasteurs und entsprechende vorrichtung - Google Patents

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WO2004066756A1
WO2004066756A1 PCT/EP2004/000642 EP2004000642W WO2004066756A1 WO 2004066756 A1 WO2004066756 A1 WO 2004066756A1 EP 2004000642 W EP2004000642 W EP 2004000642W WO 2004066756 A1 WO2004066756 A1 WO 2004066756A1
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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Überwachung und/oder Regelung eines Durchlaufpasteurs zur Pasteurisierung eines Mediums (1), das einen z-Wert (z) und eine spezifische Temperaturkonstante (T0) aufweist, mit mindestens einem Durchlauferhitzer (2). Die Erfindung beinhaltet, dass an mindestens n Stellen (S) die Temperatur (T) des Mediums (1) gemessen wird, wobei an der i-ten Stelle (Si) die Temperatur (Ti) des Mediums (1) gemessen wird, und wobei sich im Durchlauferhitzer (2) zwischen der i-ten (Si) und der (i+1)-ten Stelle (Si+1) ein Volumen (Vi-i+1) befindet, dass der Durchfluss (FT1) des Mediums (1) durch den Durchlauferhitzer (2) gemessen wird, dass die abschnittsweisen Pasteureinheiten (F0, i) des Mediums (1) zwischen der i-ten (Si) und der (i-1)-ten Stelle (Si+1) berechnet werden über: F0, i = Vi-i+1/FT1 * 10^(( (Ti+Ti+1)/2 - T0)/z), und dass über alle abschnittsweisen Pasteureinheiten (F0, i) summiert wird. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens.

Description

Verfahren zur Überwachung und/oder Regelung eines Durchlaufpasteurs und entsprechende Vorrichtung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Überwachung und/oder Regelung eines Durchlaufpasteurs zur Pasteurisierung eines Mediums, das einen z-Wert (z) und eine spezifische Temperaturkonstante (To) aufweist, mit mindestens einem Durchlauferhitzer, in dem das Medium pasteurisiert wird. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf eine entsprechende Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Von der Anmelderin werden Registriergeräte, z.B. der Memograph S produziert und vertrieben. Diese dienen z.B. dazu, den Temperaturverlauf während der Pasteurisierung eines Mediums, z.B. Milch oder Bier, zu registrieren und ggf. zu protokollieren.
Das Erhitzen z.B. einer Flüssigkeit beim sog. Pasteurisieren hat abtötende Wirkung auf Mikroorganismen in der Flüssigkeit. Dadurch ergibt sich eine größere Haltbarkeit für die Flüssigkeit. Beschrieben wird dies mit den sog. Pasteureinheiten (PE), die den Abtötungsgrad angeben. Z.B. aus den Schriften DE 100 18 741 und GB 2 182 542 lässt sich folgende Formel ableiten: F = t * 10Λ((Th-To)/z). Dabei gibt F die PE an, die sich durch das Erhitzen über die Einwirkzeit t in der Heißhaltetemperatur Th ergeben. Eine Pasteureinheit (1 PE) ist dabei z.B. für Bier definiert als der Abtötungsgrad, der erreicht wird, wenn das Medium für eine Minute auf 60°C erhitzt wird. Geschieht die Pasteurisation über einen Durchlauferhitzer, so ergibt sich die Heißhaltezeit aus dem Volumen des Durchlauferhitzers (V1 ) und dem Durchfluss (FT1) durch den Durchlauferhitzer: t = V1/FT1. Bei der Berechnung der PE gibt es vom Medium her zwei spezifische Konstanten: Zum einen die Temperaturkonstante (To), die angibt, ab welcher Temperatur die abtötende Wirkung einsetzt, bei Bier ist dies z.B. 60°C. Zum anderen ist dies der sog. z- Wert (z). Dieser Wert beschreibt, um wie viel °C die Heißhaltetemperatur (Th) erhöht oder erniedrigt werden muss, um die PE zu verzehnfachen oder zu zehntein. Bei der Pasteurisierung muss jedoch auch darauf geachtet werden, dass das Medium nicht überpasteurisiert wird, um die Qualität des Mediums nicht negativ zu beeinflussen.
Die Aufgabe bezüglich des Verfahrens wird dadurch gelöst, dass an mindestens n Stellen (S) die Temperatur (T) des Mediums gemessen wird, wobei n größer gleich zwei ist, wobei an der i-ten Stelle (Sj) die Temperatur (T) des Mediums gemessen wird, wobei i kleiner oder gleich n-1 und größer oder gleich eins ist, und wobei sich im Durchlauferhitzer zwischen der i-ten (Sj) und der (i+1 )-ten Stelle (Sj+ι) ein Volumen (Vμ+i) befindet, dass der Durchfluss (FT1) des Mediums durch den Durchlauferhitzer gemessen wird, dass die abschnittsweisen Pasteureinheiten (F0, des Mediums für den Durchlauf des Durchlauferhitzers zwischen der i-ten (Sj) und der (i-1)-ten Stelle (Sj+i) über folgende Formel berechnet werden: F0, ι = VH+I/FTI * 10Λ(( (Ti+Ti+ι)/2 - T0)/z), und dass die gesamten Pasteureinheiten (Fo) des Mediums berechnet werden, indem über alle abschnittsweisen Pasteureinheiten (Fo, i) des Mediums summiert wird. Die Idee besteht also darin, dass die Temperatur des Durchlauferhitzers an mehreren Stellen gemessen wird. Aus dem Mittelwert der Temperaturen an zwei benachbarten Stellen und dem Volumen des Durchlauferhitzers zwischen diesen Stellen lassen sich dann die Pasteureinheiten berechnen, die sich auf diesem Abschnitt des Durchlauferhitzers für das Medium ergeben haben.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass das Medium nach einem Durchlauf des Durchlauferhitzers auf Umlauf geschaltet wird, indem eine
Umlaufleitung zwei Abschnitte des Durchlauferhitzers miteinander verbindet, indem das Medium die Umlaufleitung entgegen der Richtung des Durchlaufs durch den Durchlauferhitzer durchläuft, und indem das Medium den Durchlauferhitzer oder einen Teil des Durchlauferhitzers nach dem Austritt aus der Umlaufleitung erneut durchläuft. Dieser Umlauf kann z.B. nützlich sein, wenn die Pasteureinheiten einen bestimmten Wert noch nicht erreicht haben, d.h. wenn die Flüssigkeit noch nicht ausreichend pasteurisiert ist. Eine andere Möglichkeit ist, dass z.B. das Abfüllen der Flüssigkeit nicht möglich ist. Durch den Umlauf kann dann ein Auffangbehälter vermieden werden. Dieser erneute Durchlauf durch den Durchlauferhitzer erhöht dann jedoch auch das Risiko einer Überpasteurisierung. Dabei wird die Umlaufleitung üblicherweise nicht erhitzt, so dass sich bei dem Rücklauf keine PE ergeben.
Dafür sieht folgende vorteilhafte Ausgestaltung vor, dass im Fall, dass das Medium auf Umlauf geschaltet ist, und dass das Medium einen Bereich des Durchlauferhitzers erneut durchläuft, in dem an k Stellen (S) die Temperatur (T) des Mediums gemessen wird, wobei k kleiner oder gleich n und größer oder gleich 2 ist, der Durchfluss (FT2) des Mediums durch die Umlaufleitung gemessen wird, die abschnittsweisen Pasteureinheiten (F0,jl Umiauf) des Mediums für den Bereich des Durchlauferhitzers, den das Medium erneut durchläuft, zwischen derj-ten (Sj) und der (j-1 )-ten Stelle (Sj+ι), an denen die j- te (Tj) und (j+1)-te Temperatur (Tj+i) gemessen wird, und zwischen denen sich im Durchlauferhitzer ein Volumen (Vj.j+ι) befindet, über folgende Formel berechnet werden: F0, j, umiauf = (FT1 + FT2)/FT1 * Vj-j+1/FT1 * 10Λ(((Tj+Tj+ι)/2- To)/z), wobei j kleiner oder gleich k-1 und größer oder gleich 1 ist, die abschnittsweisen Pasteureinheiten (Fo, des Mediums für den Bereich des Durchlauferhitzers, den das Medium nur einmal durchläuft, zwischen der i-ten (Si) und der (i-1)-ten Stelle (Sι+ι), an denen die i-te (Ti) und (i+1)-te Temperatur (Tj+i) gemessen wird, und zwischen denen sich im Durchlauferhitzer ein Volumen (VH+1) befindet, über folgende Formel berechnet werden: Fo, j = (FT1 + FT2VFT1 * Vn+ι/FT1 * 10Λ((Ti+Ti+ι)/2-T0)/z), und die gesamten Pasteureinheiten (Fo) des Mediums berechnet werden, indem über alle abschnittsweisen Pasteureinheiten (F0, i, Fo, j, umiauf) des Mediums summiert wird. Die Idee besteht also darin, dass die Formel für die Pasteureinheiten für die Abschnitte, die das Medium erneut durchläuft, modifiziert werden und dass dann über alle abschnittsweisen Pasteureinheiten summiert wird. Im Fall, dass der gesamte Durchlauferhitzer durch die Umlaufleitung verbunden ist, sind natürlich alle abschnittsweisen Pasteureinheiten dementsprechend zu berechnen. Die Schritte, um zu dieser Formel zu gelangen, sind folgende: Das Medium, das durch den Abschnitt fließt, der durch die Umlaufleitung verbunden ist, setzt sich zusammen aus einem Anteil, der bereits einmal durch diesen Abschnitt geströmt ist (V(alt)), und einem Anteil, der noch nicht durch diesen Abschnitt geströmt ist, der also quasi neu ist (V(neu)). Beide
Anteile erhalten durch den Durchlauf durch den Durchlauferhitzer die gleichen PE. Jedoch für das gesamte Medium sind die Volumenverhältnisse der beiden Anteile wichtig, weil die Anteile unterschiedliche PE tragen: der eine Anteil ist neu, hat daher keine PE, der andere Anteil ist bereits einmal durchgelaufen und hat daher bereits PE. Die PE des Anteil, der bereits einmal erhitzt worden ist, verdoppeln sich dabei durch den erneuten Durchlauf. Betrachtet sei ein Volumen (Vj.j+ι), das zwischen zwei Stellen liegt, an denen die Temperaturen Tj und Tj+i gemessen werden. Der Anteil, der noch nicht durch den Abschnitt geströmt ist, ergibt sich über die Differenz des Durchflusses durch den Durchlauferhitzer (FT1) und durch die Ümlaufleitung (FT2): V(neu) = (FT1- FT2) * (Vj.j+ι)/FT1. Der Faktor (Vj-j+1)/FT1 ist dabei die Zeit, die das Medium in dem Abschnitt des Durchlauferhitzers mit dem Volumen (Vj.j+ι) verbringt, somit ist dies auch die Zeit, die den Anteil bestimmt, der durch die Umlaufleitung geflossen ist. Dieser Anteil, der bereits einmal erhitzt worden ist, ergibt sich zu: V(alt) = FT2 * (Vj.j+1)/FT1.
Die PE dieses Gemisches ergeben sich dann zu:
Fo, i, umiauf = 2 * F(V(alt)) + F(V(neu)) = 2 * (FT2 * (Vj-j+1)/FT1) * 1/FT1 * 10Λ(( (Tι+Tι+ι)/2 - T0)/z) + ((FT1 -FT2) * (VH+1)/FT1 ) * 1/FT1 * 10Λ(( (T,+T,+1)/2 - T0)/z)
= (FT2+FT1 )/FT1 * (Vj-j+ι)/FT1 * 10Λ(( (T,+T,+1)/2 - T0)/z)
Für den Fall, dass der Durchfluss durch den Durchlauferhitzer (FT1 ) gleich dem Durchfluss durch die Umlaufleitung (FT2) ist, d.h. wenn gilt FT1 = FT2, so ergibt sich durch den Umlauf eine Verdoppelung der PE. Je nach Anzahl der Umläufe durch den Durchlauferhitzer muss über die jeweiligen PE summiert werden. Je nach dem Messort des Durchflusses ist die Formel ggf. auch zu adaptieren. Werden z.B. mehrere Durchflussmesser im Durchlauferhitzer verwendet, so ist mit dem jeweiligen Durchfluss an dieser Stelle zu rechnen.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass im Fall, dass das Medium auf Umlauf geschaltet ist, und dass das Medium einen Bereich des
Durchlauferhitzers erneut durchläuft, in dem an einer Stelle (S) die Temperatur (T) des Mediums gemessen wird, der Durchfluss (FT2) des Mediums durch die Umlaufleitung gemessen wird, die abschnittsweisen Pasteureinheiten (F0, j, umiauf) des Mediums für den Bereich des Durchlauferhitzers mit einem Volumen (V), den das Medium erneut durchläuft, über folgende Formel berechnet werden: F0, umiauf = (FT1 + FT2)/FT1 * V/FT1 * 10Λ((T-T0)/z), die abschnittsweisen Pasteureinheiten (Fo ) des Mediums für den Bereich des Durchlauferhitzers, den das Medium nur einmal durchläuft, zwischen der i-ten (Sj) und der (i-1)-ten Stelle (Si+1), an denen die i-te (T) und (i+1)-te Temperatur (Ti+ι) gemessen wird, und zwischen denen sich im üurchlauternitzer ein
Volumen (Vi-i+1) befindet, über folgende Formel berechnet werden: Fo, ι = (FT1 + FT2)/FT1 * Vi-i+1/FT1 * 10Λ((Ti+Ti+1)/2-T0)/z), und die gesamten Pasteureinheiten (Fo) des Mediums berechnet werden, indem über alle abschnittsweisen Pasteureinheiten (Fo, ι, Fo, umiauf) des Mediums summiert wird. Der Unterschied besteht also darin, dass sich in dem Abschnitt, der vom
Medium erneut durchlaufen wird, nur ein Temperaturfühler vorhanden ist, so dass die Mittelwertbildung der Temperaturen wegfällt.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass im Fall, dass der Durchlauferhitzer ein Tunnnelpasteur ist, die Durchflüsse FT1 und FT2 durch die entsprechenden Bandgeschwindigkeiten ersetzt werden. Tunnelpasteure sind z.B. dann interessant, wenn sich das zu pasteurisierende Medium schon in Flaschen oder sonstigen Behältern befindet. Bei Tunnelpasteuren muss dann jedoch noch der Übergangswiderstand der Behälter in die Formel zur Berechnung der PE eingebaut werden. Es können auch Sterilisatoren überwacht werden, bei denen neben der Bandgeschwindigkeit auch der Sterilluftstrom und der Druck gemessen wird. Dabei ließe sich dann der erzielte Sterilisierungsgrad in Anlehnung an die Reinraumklassen angegeben.
In Hinsicht auf die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass in dem Durchlauferhitzer mindestens zwei Temperaturfühler, mindestens ein Durchflussmesser und mindestens eine Auswerte-/Regeleinheit vorgesehen sind, wobei die Auswerte-/Regeleinheit mit den Temperaturfühlern und dem Durchflussmesser verbunden ist, und wobei die Auswerte-/Regeleinheit derartig beschaffen ist, dass sie die Pasteureinheiten (Fo) des Mediums berechnet.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung beinhaltet, dass ein Ventil und eine Umlaufleitung vorgesehen sind, dass die Umlaufleitung zwei Punkte des Durchlauferhitzers miteinander verbindet, wobei in dem Durchlauferhitzer zwischen den beiden durch die Umlaufleitung verbundenen Punkten des Durchlauferhitzers mindestens ein Temperaturfühler befindlich ist, und wobei in der Umlaufleitung mindestens ein Durchflussmesser vorgesehen ist, mit dem die Auswerte-/Regeleinheit verbunden ist, und dass das Ventil derartig beschaffen ist, dass ein Öffnen des Ventils dazu führt, dass das Medium entgegen der Richtung des Durchflusses durch den Durchlauferhitzer die Umlaufleitung durchläuft. Mit dieser Ausgestaltung kann darauf reagiert werden, dass die Pasteureinheiten zu gering sind oder dass z.B. ein Abfüllen nicht möglich ist.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass der Durchlauferhitzer derartig beschaffen ist, dass die Auswerte-/Regeleinheit mindestens den Durchfluss (FT1) durch den Durchlauferhitzer und/oder den Durchfluss (FT2) durch die Umlaufleitung und/oder die Temperatur des Durchlauferhitzers regelt. Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass eine Ausgabeeinheit vorgesehen ist, an die die Auswerte-/Regeleinheit mindestens die ermittelten Pasteureinheiten des Mediums übergibt. In der ersten Ausgestaltung vergleicht die Auswerte- /Regeleinheit z.B. die Pasteureinheiten mit vorgegeben Werten und regelt die Pasteuranlage passend. In der zweiten Ausgestaltung werden die Pasteureinheiten an eine Ausgabeeinheit übergeben. Dies kann z.B. eine Anzeigeinheit sein, so dass der Benutzer die Anlage regelt oder es kann sich um eine Schnittstelle zu einem Regler handeln.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass im Fall, dass der Durchlauferhitzer ein Tunnnelpasteur (siehe z.B. die Schriften GB 2 182 542 und DE 694 14 611) ist, die Durchflussmesser durch entsprechende Bandgeschwindigkeitsmesser ersetzt werden.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 : ein Blockschaltbild der Pasteurisationseinheit; und
Fig. 2: ein Flussdiagramm der Berechnung der Pasteureinheiten des Mediums.
Fig. 1 zeigt den Durchlauferhitzer 2, durch den das Medium 1 strömt. Beim Durchlauf des Durchlauferhitzers 2 wird das Medium 1 erwärmt und dadurch pasteurisiert. Die Dauer der Erhitzung berechnet sich dabei über den Durchfluss FT1 des Mediums 1 und das Volumen des Durchflusserhitzers 2. Der Durchfluss FT1 wird durch den Durchflusserhitzer 4 gemessen. Das Volumen zwischen zwei Temperaturfühlern 3 des Durchlauferhitzers 2 ist durch die Konstruktion des Erhitzers 2 bekannt. Dabei wird angenommen, dass immer soviel Medium 1 vorhanden ist, dass der Durchlauferhitzer immer vollständig mit Medium 1 ausgefüllt ist. Die Temperaturfühler 3 bestimmen an zwei unterschiedlichen Stellen S^, S2 die Temperatur T-i, T2 des Mediums 1. Zwischen den beiden Stellen Si, S2 hat der Durchlauferhitzer das Volumen V-i- 2. Insgesamt ergibt sich daraus dann für die PE des Mediums 1 , die sich nach dem Durchlauf des Durchlauferhitzers 2 ergeben haben: F0, 1 = Vι-2/FT1 * 10Λ(( (Tι+T2)/2 - T0)/z). Diese Rechnung kann dann abschnittsweise mit mehreren Temperaturfühlern erweitert werden. Die gesamten PE des Mediums 1 nach dem gesamten Durchlauf des Durchlauferhitzers 2 ergibt sich dann über die Summe der abschnittsweisen PE.
Über das Ventil 7 lässt sich das Medium 1 auf Umlauf schalten. Das bedeutet, dass zumindest ein Teil des Mediums wieder zurückfließt und den Durchlauferhitzer 2 erneut durchläuft. Dafür wird durch den Durchflussmesser 4 der Durchfluss FT2 durch die Umlaufleitung 8 gemessen. Das Medium 1 , dass mit dem Umlauf den Durchlauferhitzer 2 ein Volumen V durchläuft, setzt sich zusammen aus einem Anteil, der bereits einmal durch den Durchlauferhitzer 2 gelaufen ist: V(alt) und einem neuen Anteil: V(neu). Der Anteil V(alt) berechnet sich dabei über den Durchfluss FT2 durch die Umlaufleitung 8 und über die Zeit, die das Medium 1 das Volumen Vι-2 durchläuft, die gegeben ist durch: Vι-2/FT1. Somit gilt: V(alt) = FT2 * V|-2/FT1. Das neue Volumen berechnet sich dann zu V(neu) = Vι_2 - V(alt) = (1- FT2/FT1 )*V. Die Berechnung der Pasteureinheiten nach dem Durchlauf und dem Umlauf erfolgt über FO = F(V(alt)) * 2 + F(V(neu)) = (FT2 +FT1 )/FT1 * V/FT1 * 10Λ(( (Ti+Ti+ι)/2 - T0)/z)
Ist der Durchfluss FT1 durch den Durchlauferhitzer 2 gleich dem Durchfluss FT2 durch die Umlaufleitung 8, so gelangt kein neues Medium 1 in den Durchlauferhitzer 2 und der erneute Durchlauf durch den Durchlauferhitzer 2 führt dazu, dass sich die Pasteureinheiten gerade verdoppeln. Dies kann z.B. dann angewendet werden, wenn die Temperaturen zu gering sind.
Im hier gezeigten Fall ist die Auswerte-/Regeleinheit 5 mit dem Durchlauferhitzer 2 verbunden, um diesen zu regeln, d.h. um die Temperatur passend zu regulieren und/oder um den Durchfluss durch den Durchlauferhitzer 2 und/oder durch die Umlaufleitung 8 zu regeln. Und die
Auswerte-/Regeleinheit 5 ist ebenfalls mit einer Ausgabeeinheit 6 verbunden. Fig. 2 zeigt ein Flussdiagramm der Berechnung der Pasteureinheiten. Die wichtige Entscheidung ist, ob Umlauf stattfindet oder nicht. Je nach Fall ändert sich die Formel für die Berechnung der Abschnitte, durch die das Medium 1 durch den Umlauf erneut hindurchströmt. Anschließend werden die berechneten PE über eine Ausgabeeinheit 6 an den Benutzer übergeben und/oder der Prozess wird durch den Vergleich mit Soll- und/oder Maximalwerten direkt geregelt. Eine Möglichkeit ist auch, dass die PE passend abgelegt werden.
Bezugszeichenliste
1. Medium
2. Durchlauferhitzer 3. Temperaturfühler
4. Durchflussmesser
5. Auswerte-/Regeleinheit
6. Ausgabeeinheit
7. Ventil 8. Umlaufleitung

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Überwachung und/oder Regelung eines Durchlaufpasteurs zur Pasteurisierung eines Mediums (1 ), das einen z-Wert (z) und eine spezifische Temperaturkonstante (To) aufweist, mit mindestens einem Durchlauferhitzer (2), in dem das Medium (1 ) pasteurisiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens n Stellen (S) die Temperatur (T) des Mediums (1 ) gemessen wird, wobei n größer gleich zwei ist, wobei an der i-ten Stelle (Sj) die Temperatur (Tj) des Mediums (1 ) gemessen wird, wobei i kleiner oder gleich n-1 und größer oder gleich eins ist, und wobei sich im Durchlauferhitzer (2) zwischen der i-ten (Sj) und der (i+1 )- ten Stelle (Si+ι) ein Volumen (Vμ+-ι) befindet, dass der Durchfluss (FT1 ) des Mediums (1) durch den Durchlauferhitzer (2) gemessen wird, dass die abschnittsweisen Pasteureinheiten (F0, des Mediums (1 ) für den Durchlauf des Durchlauferhitzers (2) zwischen der i-ten (Sj) und der (i-1 )- ten Stelle (Sj+i) über folgende Formel berechnet werden: Fo, i = Vμ+1/FT1 * 10Λ(( (Tι+T,+1)/2 - T0)/z), und dass die gesamten Pasteureinheiten (Fo) des Mediums (1 ) berechnet werden, indem über alle abschnittsweisen Pasteureinheiten (Fo, ι) des Mediums (1 ) summiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Medium (1 ) nach einem Durchlauf des Durchlauferhitzers (2) auf Umlauf geschaltet wird, indem eine Umlaufleitung (8) zwei Abschnitte des Durchlauferhitzers (2) miteinander verbindet, indem das Medium (1 ) die Umlaufleitung (8) entgegen der Richtung des
Durchlaufs durch den Durchlauferhitzer (2) durchläuft, und indem das Medium (1 ) den Durchlauferhitzer (2) oder einen Teil des Durchlauferhitzers (2) nach dem Austritt aus der Umlaufleitung (8) erneut durchläuft.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Fall, dass das Medium (1 ) auf Umlauf geschaltet ist, und dass das Medium (1 ) einen Bereich des Durchlauferhitzers (2) erneut durchläuft, in dem an k Stellen (S) die Temperatur (T) des Mediums (1 ) gemessen wird, wobei k kleiner oder gleich n und größer oder gleich 2 ist, der Durchfluss (FT2) des Mediums (1 ) durch die Umlaufleitung (8) gemessen wird, die abschnittsweisen Pasteureinheiten (Fo, j, umiauf) des Mediums (1 ) für den
Bereich des Durchlauferhitzers (2), den das Medium (1 ) erneut durchläuft, zwischen der j-ten (Sj) und der Q'-1 )-ten Stelle (Sj+i), an denen die j-te (Tj) und (j+1 Me Temperatur (Tj+i) gemessen wird, und zwischen denen sich im Durchlauferhitzer (2) ein Volumen (V^+i) befindet, über folgende Formel berechnet werden:
Fo, j, umiauf = (FT1 + FT2)/FT1 * Vj-j+1/FT1 * 10Λ(((Tj+Tj+1)/2-T0)/z), wobei j kleiner oder gleich k-1 und größer oder gleich 1 ist, die abschnittsweisen Pasteureinheiten (Fo, i) des Mediums (1 ) für den Bereich des Durchlauferhitzers (2), den das Medium (1 ) nur einmal durchläuft, zwischen der i-ten (Si) und der (i-1 )-ten Stelle (Sι+ι), an denen die i-te (Tj) und (i+1 )-te Temperatur (Tj+i) gemessen wird, und zwischen denen sich im Durchlauferhitzer (2) ein Volumen (Vμ+i) befindet, über folgende Formel berechnet werden:
Fo, i = (FT1 + FT2)/FT1 * Vi-i+1/FT1 * 10Λ((Ti+Ti+1)/2-T0)/z), und die gesamten Pasteureinheiten (F0) des Mediums"(1 ) berechnet werden, indem über alle abschnittsweisen Pasteureinheiten (F0, i, Fo, j, umiauf) des Mediums (1 ) summiert wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Fall, dass das Medium (1 ) auf Umlauf geschaltet ist, und dass das Medium (1) einen Bereich des Durchlauferhitzers (2) erneut durchläuft, in dem an einer Stelle (S) die Temperatur (T) des Mediums (1 ) gemessen wird, der Durchfluss (FT2) des Mediums (1 ) durch die Umlaufleitung (8) gemessen wird, die abschnittsweisen Pasteureinheiten (F0,j, umiauf) des Mediums (1 ) für den
Bereich des Durchlauferhitzers (2) mit einem Volumen (V) , den das Medium (1 ) erneut durchläuft, über folgende Formel berechnet werden:
Fo, umiauf = (FT1 + FT2)/FT1 * V/FT1 * 10Λ((T-T0)/z), die abschnittsweisen Pasteureinheiten (Fo, i) des Mediums (1 ) für den Bereich des Durchlauferhitzers (2), den das Medium (1 ) nur einmal durchläuft, zwischen der i-ten (Si) und der (i-1)-ten Stelle (Sj+ι), an denen die i-te (Tj) und (i+1 )-te Temperatur (Tj+i) gemessen wird, und zwischen denen sich im Durchlauferhitzer (2) ein Volumen (Vμ+i) befindet, über folgende Formel berechnet werden:
F0, i = (FT1 + FT2)/FT1 * Vi-i+1/FT1 * 10Λ((Ti+Ti+1)/2-T0)/z), und die qesamten Pasteureinheiten (Fo) des Mediums (1 ) berechnet werden, indem über alle abschnittsweisen Pasteureinheiten (Fo, ι, Fo, umiauf) des
Mediums (1 ) summiert wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 , 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Fall, dass der Durchlauferhitzer (2) ein Tunnnelpasteur ist, die
Durchflüsse (FT1 , FT2) durch die entsprechenden Bandgeschwindigkeiten ersetzt werden.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Durchlauferhitzer (2) mindestens zwei Temperaturfühler (3), mindestens ein Durchflussmesser (4) und mindestens eine Auswerte- /Regeleinheit (5) vorgesehen sind, wobei die Auswerte-/Regeleinheit (5) mit den Temperaturfühlern (3) und dem Durchflussmesser (4) verbunden ist, und wobei die Auswerte-/Regeleinheit (5) derartig beschaffen ist, dass sie die Pasteureinheiten (F0) des Mediums (1 ) berechnet.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ventil (7) und eine Umlaufleitung (8) vorgesehen sind, dass die Umlaufleitung (8) zwei Punkte des Durchlauferhitzers (2) miteinander verbindet, wobei in dem Durchlauferhitzer (2) zwischen den beiden durch die Umlaufleitung (8) verbundenen Punkten des Durchlauferhitzers mindestens ein Temperaturfühler (3) befindlich ist, und wobei in der Umlaufleitung (8) mindestens ein Durchflussmesser (4) vorgesehen ist, mit dem die Auswerte-/Regeleinheit (5) verbunden ist, und dass das Ventil (7) derartig beschaffen ist, dass ein Öffnen des Ventils (7) dazu führt, dass das Medium (1 ) entgegen der Richtung des Durchflusses durch den Durchlauferhitzer (2) die Umlaufleitung (8) durchläuft.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchlauferhitzer (2) derartig beschaffen ist, dass die Auswerte- /Regeleinheit (5) mindestens den Durchfluss (FT1 ) durch den Durchlauferhitzer (2) und/oder den Durchfluss (FT2) durch die Umlaufleitung (8) und/oder die Temperatur des Durchlauferhitzers (2) regelt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ausgabeeinheit (6) vorgesehen ist, an die die Auswerte- /Regeleinheit (5) mindestens die ermittelten Pasteureinheiten des Mediums
(1 ) übergibt.
0. Vorrichtung nach Anspruch 6, 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass im Fall, dass der Durchlauferhitzer (2) ein Tunnnelpasteur ist, die Durchflussmesser (4) durch entsprechende Bandgeschwindigkeitsmesser ersetzt werden.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010000410A1 (de) * 2008-07-04 2010-01-07 Khs Ag Verfahren sowie vorrichtung zum pasteurisieren eines flüssigen produktes
WO2010094487A1 (de) * 2009-02-20 2010-08-26 Krones Ag Verfahren und vorrichtung zur überwachung einer pasteurisierungsanlage

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3004825A1 (de) 2013-05-31 2016-04-13 Tetra Laval Holdings & Finance SA Bestimmung des wärmebehandlungsgrades eines flüssigen produkts

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3637661A1 (de) * 1985-11-05 1987-05-07 Baele Gangloff Ste Nouvelle Verfahren und vorrichtung zum pasteurisieren von lebensmittelprodukten in behaeltern
US4801466A (en) * 1986-10-31 1989-01-31 Anheuser-Busch, Incorporated Pasteurization monitoring process
US5310566A (en) * 1990-04-04 1994-05-10 Otto Tuchenhagen Gmbh & Co. Kg Method of ensuring constant product quality and safety when tailback conditions occur in pasteurizers
EP1106083A1 (de) * 1999-12-09 2001-06-13 Sander Hansen A/S Pasteurisierverfahren mit Überwachung und Kontrolle von aufgenommer Pasteurisierungseinheiten-Anzahl und Vorrichtung hierzu

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3637661A1 (de) * 1985-11-05 1987-05-07 Baele Gangloff Ste Nouvelle Verfahren und vorrichtung zum pasteurisieren von lebensmittelprodukten in behaeltern
US4801466A (en) * 1986-10-31 1989-01-31 Anheuser-Busch, Incorporated Pasteurization monitoring process
US5310566A (en) * 1990-04-04 1994-05-10 Otto Tuchenhagen Gmbh & Co. Kg Method of ensuring constant product quality and safety when tailback conditions occur in pasteurizers
EP1106083A1 (de) * 1999-12-09 2001-06-13 Sander Hansen A/S Pasteurisierverfahren mit Überwachung und Kontrolle von aufgenommer Pasteurisierungseinheiten-Anzahl und Vorrichtung hierzu

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010000410A1 (de) * 2008-07-04 2010-01-07 Khs Ag Verfahren sowie vorrichtung zum pasteurisieren eines flüssigen produktes
US8580193B2 (en) 2008-07-04 2013-11-12 Khs Gmbh Method and device for pasteurizing a liquid product
US8663574B2 (en) 2008-07-04 2014-03-04 Khs Gmbh Method and device for pasteurizing a liquid product
WO2010094487A1 (de) * 2009-02-20 2010-08-26 Krones Ag Verfahren und vorrichtung zur überwachung einer pasteurisierungsanlage
US9427016B2 (en) 2009-02-20 2016-08-30 Krones Ag Method and device for monitoring a pasteurization installation

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