WO2004095953A2 - Verfahren und technische ausführung zur desinfektion und haltbarmachung von lebensmitteln und anderen produkten mittels o3, o2, co2 argon, uv-c licht und ultraschall im vakuum - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates to a new disinfection method and the technical implementation for the cold sterilization and preservation of fruits, vegetables, flowers, agricultural and horticultural products, food and other products by means of vacuum technology, ozone, oxygen, carbon dioxide, argon, UV-C light - radiation and ultrasound, according to the preamble of the independent claims.
  • Pathogens such as Salmonella, Shighella, Listeria, E. Coli and Enteroh bacteria Fruits and vegetables increasingly cause infectious diseases in consumers.
  • Disinfection and packaging under the seal of fresh fruits and vegetables and other fresh foods are therefore essential to guarantee the food safety of fresh products for consumers.
  • Chloride is therefore uncertain.
  • ozone is a new technology that has been permitted in the USA and also in Japan etc. since June 26, 2001, but which, as a disinfectant method used alone, shows insufficient biocidal results.
  • UV radiation only works where the radiation is in direct contact with the product to be disinfected. Microbes in Cavities or on the underside of leaves or goblets cannot be reached with UV light.
  • microbes can repair such cracks using special biological survival strategies.
  • the object of the invention is to provide a new method and its technical implementation for cold sterilization and preservation of fruits and vegetables, agricultural and horticultural products, food and other products by means of the simultaneous use of vacuum, ozone, oxygen, carbon dioxide, argon, UV C light and ultrasound
  • Ozone, 03 is the 3-atom form of oxygen. Ozone is highly reactive and the most powerful oxidant known. It is 51 times more reactive than chloride and 3125 times faster in the destruction of microorganisms.
  • Ozone is a highly unstable molecule in gaseous form, which breaks down again into oxygen ⁇ 2 in a short time (approx. 20 minutes).
  • Ozone is generated by UV-C radiation or by corona cathode discharge with approximately 7000 volts.
  • Ozone is more soluble in water than oxygen.
  • Ozone is gaseous, bluish in color, strongly smelling and harmless with 0.1 mg per liter of air in permanent exposure.
  • Ozone works by splitting off an oxygen atom when it comes into contact with organic or inorganic compounds and leads to an oxidation, or rather the dissolution of cell walls and membranes of eucarionts, which leads to the destruction of all fungi, bacteria, viruses, spores and yeasts and which leads to the tracheae - Insect's breathing apparatus is closed, paralyzed and consequently leads to their death.
  • Ozone cannot dissolve the multilayered cell wall structure of plants. This means that ozone cannot penetrate the plants, except under long-term exposure to the respiratory stomata. Ozone works in a short contact principle and has no systemic effect.
  • Ozone does not leave any residues because it breaks down into oxygen again in a very short time.
  • Ozone also does not cause resistance to microbes or plant pests.
  • Ozone is not carcinogenic.
  • Ozone is therefore an extremely effective biocide against all fungi, bacteria, viruses, yeasts, biofilms, protozoa and higher organisms such as small insects, worms, spider mites and other harmful parasites.
  • Ozone has been permitted by the Food and Drug Administration FDA in the United States as an additive in direct contact with food since June 26, 2001.
  • Ozone is also approved as a disinfectant by the EPA (Environmental Protection Agency) in the United States.
  • UV - C light as electromagnetic direct radiation, has an optimal biocidal effect against bacteria, yeasts, viruses and insects in the 254 nanometer wave range.
  • the radiation causes the dissolution of Zeil membranes in microorganisms and destroys DNA structures.
  • UV-C radiation generates ozone, which produces highly oxidative, labile hydroxyl compounds under high atmospheric humidity, which significantly increase the effect of ozone as a biocide (microbial hurdle principle)
  • UV-C radiation from food has been approved by the FDA in the USA since 1997 and also for plant-based foods and cheese etc. in the German Radiation Protection Ordinance.
  • the radiation dose which is given in mW / sec / cm 2 (milli watts per second per square centimeter of irradiated area), is decisive for the efficiency of UV-C radiation.
  • the dose for eliminating microorganisms is preferably 4,000 to 150,000 mW / sec / cm 2 (depending on the species)
  • CO 2 has a toxic effect on aerobic microorganisms and insects in a concentration of more than 30% and prevents the multiplication of microorganisms at a concentration of 15 to 20% and more.
  • CO 2 in high concentrations of more than 4% reduces the cell respiration of fruits and vegetables and closes the respiratory stomata, so that ozone gas cannot penetrate into the plant cells.
  • Argon is a noble gas and is active as a catalyst in a concentration of preferably 10% and increases the effect of CO 2 and ozone.
  • Ultrasound generated by a transducer with a wavelength of min. 20 kHz (kilo-heart) to 100 kHz (kilo-heart) destroys cell walls of bacteria, fungi and yeast and plastids and has a potentiating effect on the disinfectant gases due to the cavitation phenomenon and dissolves biofilms on surfaces using the suction principle.
  • a vacuum impregnates and penetrates the injected biocid gases into the products to be disinfected.
  • the invention of the new disinfection and sterilization process consists essentially in the new combination application of ozone, oxygen, carbon dioxide, argon, UV-C light, ultrasound and vacuum and the applied technology with the appropriate technical equipment and special functionality.
  • the new sterilization and durability process consists of the following main technical components:
  • a vacuum pump with electric or pneumatic vacuum and injection valves for fresh air A vacuum pump with electric or pneumatic vacuum and injection valves for fresh air.
  • UV-C lamps with 185nm (nanometer) in the vacuum tube and 254 nm (nanometer) in the pre and post tunnel.
  • a gas tank for CO 2 (carbon dioxide) with pressure gauges and with connecting lines A gas tank for argon with pressure gauges and connecting lines
  • a fan for generating negative pressure in the vacuum tunnel and for residual evacuation of residual gases.
  • a gas concentration measuring devices for ozone, oxygen, carbon dioxide, and argon with sensors in the vacuum chamber are provided.
  • UV-C lamps with 185 nm (nanometer) wavelength, installed in the tunnel.
  • UV-C lamps with 254 nm (nanometer wavelength before and after the water tunnel.
  • the product to be disinfected is fed into the vacuum tunnel chamber in a batch process via a conveyor belt consisting of quartz glass elements.
  • the conveyor belt is moved up and down with an eccentric roller vibrator so that the goods under the UV-C lamps turn on all sides and the UV-C light can reach all parts and parts of the items to be sterilized.
  • a vacuum is then created via the vacuum pump by withdrawing the atmospheric air to a level of preferably 50 to 200 mbar (milli bar).
  • the gas mixture of ozone, oxygen, CO 2 and argon is automatically injected into the vacuum chamber up to a negative pressure of approx. 750 mbar.
  • concentrations of the injected gases are preferably as follows: ozone 15%, oxygen 45%, carbon dioxide 30% and argon 10%.
  • the product to be disinfected is pulsed with ultrasound waves at a frequency of min. bombard k20 Hz (kilo-heart) at intervals of preferably 5 seconds.
  • the pressure vessel is connected to the gas mixer and automatically compensates for gas concentrations depending on the setting using a sensor system.
  • the vacuum chamber is ventilated with fresh air so that no residues of the disinfectant gases remain.
  • the disinfected product automatically leaves the vacuum tunnel and runs on a conveyor belt made of quartz. Glass elements in a UV-C light tunnel to the filling station. This avoids secondary infections via the air on the product.
  • the disinfected and sterile end product goes directly to the aseptic packaging station, where it is hermetically sealed or shrink-wrapped in pouches, trays or boxes.
  • the application method preferably includes the following main steps:
  • the product to be disinfected passes through a quartz glass element in a continuous process flow process existing conveyor belt in the washing tunnel.
  • the conveyor belt is moved up and down with an eccentric roller shaker in such a way that the goods under the UV-C lamps turn on all sides and the UV-C light can reach all parts and parts of the items to be sterilized.
  • the product to be disinfected falls, in the immersion process, into the water enriched with ozone, oxygen, carbon dioxide and argon, where it is transported on a quartz-glass belt , showers with water jets simultaneously spray products that float on the water surface, so that there is constant intimate contact with the disinfectant water.
  • the disinfection water bath is swirled by means of compression air from various nozzles so that the product to be disinfected in immersion constantly comes into contact with the disinfection gases dissolved in the water.
  • the disinfection process takes approx. 2 to 6 minutes and can be programmed.
  • UV-C lamps with 185 nm (nanometer) and 254 nm (nanometer) are installed in a light tunnel.
  • the product In and above the water bath in the disinfection tunnel, the product simultaneously passes through an ultrasound ring, the pulse works at a frequency of preferably min. 20 to 100 kHz.
  • the product is simultaneously bombarded with ultrasound waves and irradiated with UV-C light and exposed to biocidal gases. 6.
  • the immersion process in the water bath of the products to be disinfected can be carried out either in the loose state or in the plastic box process.
  • the disinfected product After passage through the wet disinfection tunnel, the disinfected product is still exposed to UV-C radiation on the quartz glass conveyor belt in the sterile Air Jet air dryer or a centrifugal dryer.
  • the new sterilization process has achieved extremely good results in laboratory and industrial applications.

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Abstract

Lebensmittel - Desinfektionsverfahren und Technische Ausführung mittels O3, O2, CO2 und Ar, unter Einsatz von UV-C Bestrahlung, Ultraschall und Vakuum.

Description

BESCHREIBUNG
TITEL
Verfahren und Technische Ausführung zur Desinfektion und Haltbarmachung von Lebensmitteln und anderen Produkten mittels θ3, θ2, Cθ2 Argon, UV-C Licht und Ultraschall im Vakuum.
TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung betrifft ein neues Desinfektionsverfahren und die Technische Ausführung für die Kaltsterilisation und Haltbarmachung von Früchten, Gemüse, Blumen, Landwirtschaftlichen und Gärtnerischen Produkten, Lebensmitteln und anderen Produkten mittels Vakuum - Technologie, Ozon, Sauerstoff, Kohlendioxyd, Argon, UV-C Licht - Strahlung und Ultraschall, gemäss dem Oberbegriff der unabhängigen Patentansprüche.
STAND PER TECHNIK
Mit dem Vormarsch des Biologischen Landbaus in der Landwirtschaft ergeben sich weltweit wegen der intensiven Verwendung von tierischen Exkrementen und tierischen Beiprodukten zur Düngung und der Abstinenz von Fungiziden, Bakteriziden und Pestiziden vermehrt Probleme bezüglich der mikrobiellen Belastung landwirtschaftlicher Erzeugnisse und Lebensmittel.
In den letzten Jahren nahmen die Erkrankungen, verursacht durch mikrobiell verunreinigte Lebensmittel weltweit stark zu.
Erreger, wie Salmonella, Shighella, Listerien, E. Coli und Enterohbakterien auf Früchten und Gemüse verursachen in vermehrtem Masse infektiöse Erkrankungen bei Konsumenten.
Gleichzeitig nimmt gemäss Geheimdienst - Erklärungen, die
Wahrscheinlichkeit eines Terroranschlages über die Lebensmittelkette mittels Mikroorganismen wie zum Beispiel Antrax, Botulinum etc. beträchtlich zu.
Die entsprechenden präventiven Massnahmen zur Dekontamination und
Desinfektion und für eine Verpackung unter Verschluss von frischen Früchten und Gemüse und anderen Frisch - Lebensmitteln drängt sich deshalb auf, um die Lebensmittelsicherheit bei Frischprodukten für Konsumenten zu garantieren.
Bis heute werden zu diesem Zweck Behandlungen mit Waschungen oder
Bädern, die u.a. Chlorid enthalten, angewendet.
Der Einsatz von Chlor ist heute wegen dessen kanzerogener Wirkung, der
Umweltbelastung von Chlor haltigen Abwässern und dem negativen organoleptischen Chlor - Geschmack auf Lebensmitteln stark umstritten und unakzeptabel.
Chlorid verursacht zudem mikrobielle Resistenzen und die Wirkung von
Chlorid ist deshalb ungewiss.
Andere Desϊnfektionsverfahren wie z. B. mit Heissdampf, haben Qualität mindernde Folgen.
Bestrahlung mit Gamma - Strahlung und mit der elektromagnetischen Puls -
Methode sind vielfach verboten oder Bewilligungs- pflichtig und unterstehen der Deklarationspflicht.
Der Einsatz von Ozon ist eine neue Technologie, die seit dem 26. Juni 2001 in USA und auch in Japan etc. gestattet ist, die jedoch als allein angewandte Desinfektϊons - Methode ungenügende biocide Resultate zeigt.
Der Einsatz von UV - Strahlung wirkt nur, wo die Strahlung direkten Flächenkontakt mit dem zu desinfizierenden Produkt hat. Mikroben in Kavitäten oder an Unterseiten von Blättern oder Kelchen können mit UV - Licht nicht erreicht werden.
Der Einsatz von Ultraschall bewirkt das Aufreissen von Zellwänden und
Piastiden.
Mikroben haben vielfach die Möglichkeit, solche Risse mit Hilfe von speziellen biologischen Überlebensstrategien zu reparieren.
Der alleinige Einsatz von Ultraschall ist deshalb für eine Sterilisation ungenügend.
Alle erwähnten Verfahren zeigen in der Einzelanwendung unbefriedigende Sterilisations - Ergebnisse.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Aufgabe der Erfindung ist die Angabe eines neuen Verfahrens und dessen Technische Ausführung zur Kaltsterilisation und Haltbarmachung von Früchten und Gemüse, Landwirtschaftlichen- und Gärtnerischen- Produkten, Lebensmitteln und anderen Produkten mittels des gleichzeitigen Einsatzes von Vakuum, Ozon, Sauerstoff, Kohlendioxyd, Argon, UV-C Licht und Ultraschall
Der Erfinder hat in 10-jähriger Forschungsarbeit unter Labor - Bedingungen und im Industriellen Einsatz aufgezeigt, dass mit dem neuen Desinfektionsverfahren mittels spezieller chemisch und technisch innovativer Anwendungs - Kombination von Bioeiden ausgezeichnete mikrobielle Resultate bezüglich Asepsis und Haltbarkeit von Frisch - Lebensmitteln und anderen Produkten erzielt werden können. EINFÜHRUNG
Ozon Q3
Ozon, 03, ist die 3-atomige Form von Sauerstoff. Ozon Ist hoch reaktiv und das stärkste bekannte Oxydationsmittel. Es ist 51 mal reaktiver als Chlorid und 3125 mal schneller in der Vernichtung von Mikroorganismen.
Ozon ist ein hoch unstabiles Molekül in Gasform, das in kurzer Zeit (ca. 20 Minuten) wieder in Sauerstoff θ2 zerfällt.
Ozon wird durch UV-C-Strahlung oder durch Corona Kathoden - Entladung mit ca. 7000 Volt erzeugt.
Ozon ist besser in Wasser löslich als Sauerstoff.
Ozon ist gasförmig, von bläulicher Farbe, stark riechend und mit 0.1 mg pro Liter Luft in permanenter Exposition unschädlich.
Ozon wirkt durch das Abspalten eines Sauerstoff - Atoms bei Kontakt mit organischen oder anorganischen Verbindungen und führt zu einer Oxidation, respektive Auflösung von Zellwänden und Membranen von Eukarionten, die zur Vernichtung von allen Pilzen, Bakterien, Viren, Sporen und Hefen führt und die den Tracheen -Atmungsapparat von Insekten verschliesst, lahm legt und folglich zu deren Tod führt.
Ozon kann die mehrschichtige Zellwandstruktur von Pflanzen nicht auflösen. Ozon kann somit nicht in die Pflanzen eindringen, ausser unter Langzeit Einwirkung durch die Atmungs- Stomata. Ozon wirkt im kurzen Kontakt Prinzip und hat keine Systemische Wirkung.
Ozon hinterlässt keine Rückstände, da es in kürzerster Zeit wieder in Sauerstoff zerfällt.
Ozon hinterlässt wegen seiner kurzen Einwirkungsdauer keine Schäden auf Pflanzen oder Lebensmittel.
Ebenfalls verursacht Ozon keine Resistenzen bei Mikroben oder pflanzlichen Schädlingen.
Ozon ist nicht kanzerogen.
Ozon ist deshalb ein ausserst effektives Biocid gegen alle Pilze, Bakterien, Viren, Hefen, Biofilme, Protozoen und höhere Lebewesen wie kleine Insekten, Würmer, Spinnmilben und andere Schad - Parasiten.
Ozon ist seit dem 26. Juni 2001 von der Food and Drug Administration FDA In den USA als Zusatzstoff im Direktkontakt mit Lebensmitteln gestattet.
Ozon ist ebenfalls als Desinfektions - Produkt von der EPA (Environmental Protection Agency) in den USA gestattet.
UV-C Licht
UV - C Licht, als elektromagnetische Direkt - Strahlung hat im Wellenbereich von 254 Nanometer optimale biocide Wirkung gegen Bakterien, Hefen, Viren und Insekten. Die Strahlung bewirkt bei Mikroorganismen die Auflösung von Zeil - Membranen und zerstört DNS Strukturen. Im Wellenbereich von 185 Nanometer erzeugt UV -C Strahlung Ozon, welches unter hoher Luftfeuchtigkeit hoch oxidative labile Hydroxilverbindungen erzeugt, die die Wirkung von Ozon als Biocid wesentlich verstärken, (mikrobielles Hürde - Prinzip)
UV-C Bestrahlung von Lebensmitteln ist seit 1997 von der FDA in den USA zugelassen und für pflanzliche Lebensmittel und Käse etc. ebenfalls in der Deutschen Strahlenschutzverordnung.
Für die Effizienz der UV-C Strahlung ist die Strahlen Dosis entscheidend, die in mW/sec/cm 2 (Milli Watt pro Sekunde pro Quadrat- Zentimeter bestrahlter Fläche) angegeben wird.
Die Dosis zur Eliminierung von Mikroorganismen beträgt vorzugsweise 4'000 bis 15O00 mW/sec/cm 2 (abhängig von Art)
Für Schadinsekten ca. 500O00 - 1'500'000 mW/sec (abhängig von Art.
Kohlendioxyd
CO 2 wirkt auf aerobe Mikroorganismen und Insekten toxisch in einer Konzentration von mehr als 30% und verhindert die Multiplikation von Mikroorganismen bei einer Konzentration von 15 bis 20 % und mehr. Gleichzeitig bewirkt CO 2 in hohen Konzentrationen von mehr als 4% die Reduktion der Zellatmung von Früchten und Gemüse und schliesst die Atmungs - Stomata, so dass Ozon - Gas nicht in die Pflanzlichen Zellen eindringen kann.
Argon
Argon ist ein Edelgas und in einer Konzentration von vorzugsweise 10% als Katalysator aktiv und verstärkt die Wirkung von Cθ2 und Ozon.
Ultraschall
Ultraschall, erzeugt durch einen Transducer, mit einer Wellenlänge von min. 20 kHz (Kilo -Herz) bis 100 kHz (Kilo - Herz) zerstört Zeilwände von Bakterien, Pilzen und Hefen und Piastiden und hat durch das Kavitations- Phänomen potenzierendeWirkung für die Desinfektionsgase und löst Biofilme auf Oberflächen im Sogprinzip.
Vakuum
Die Anwendung von Vakuum unter 50 mbar (Millibar) reisst Zellwände von Mikroben und Insekten auf und unterstützt die Einwirkung von Cθ2 und Ozon und UV - Licht.
Gleichzeitig bewirkt ein Vakuum die Impregnation und Penetration der injektierten Biocid - Gase in die zu desinfizierenden Produkte.
Die Erfindung des neuen Desinfektions- und Sterilisations - Verfahrens besteht im wesentlichen in der neuen Kombinationsanwendung von Ozon, Sauerstoff, Kohlendioxyd, Argon, UV-C-Llcht , Ultraschall und Vakuum und der angewandten Technik mit der entsprechenden technischen Ausrüstung und speziellen Funktionsweise.
Im Hürdenprinzip werden Mikroben mehreren Bioeiden gleichzeitig ausgesetzt, so dass Abwehr- und Schutzmechanismen und Resistenzstrategien wegen Überbeanspruchung der Energie- und Abwehrsysteme zusammenbrechen und die Mikroben eingehen.
Das neue Sterilisations- und Haltbarkeitsverfahren besteht in einer ersten Ausführung aus folgenden Technischen Haupt - Komponenten:
1 A Vakuum - Tunnel mit hydraulischer Vacuum Kammer Deck - Haube und integriertem Transport - Band aus Quarz - Glas.
2 A Vakuum Pumpe mit elektrischen oder pneumatischen Vacuum- und Injektions - Ventilen für Frischluft.
3 A UV-C Lampen mit 185nm (Nanometer) in der Vacuum Röhre und 254 nm (Nanometer) im Vorlauf und Nachlauf Tunnel.
4 A Transportband aus Quarz Glas im Vorlauf- und Nachlauf - Tunnel
5 A Sauerstoff - Erzeuger (aus Luft im Schwingsieb Prinzip)
6 A Ozon - Gas Erzeuger mit Corona Kathoden Entladung und 65% Restsauerstoff
7 A Gastank für Cθ2 (Kohlendioxyd) mit Manometern und mit Anschlussleitungen A Gastank für Argon mit Manometern und Anschlussleitungen
9 A Gasmixer für Gase mit Druckregler und Manometer
10 A Evakuationspumpe für Injektionsgase
11 A Druckkessel für Injektionsgase zur Zwischenlagerung und Rückgewinnung mit Druckregler und Manometern
12 A Ventilator zur Unterdruckerzeugung im Vakuum Tunnel und zur Rest - Evakuation von Restgasen.
13 A Desinfektionsgas Ventilations Turbine in Vakuum Kammer
14 A Elektrische und pneumatische Steuerung mit Schaltschrank
15 A Gaskonzentrationsmessgeräte für Ozon, Sauerstoff, Kohlendioxyd, und Argon mit Sensoren in der Vakuum Kammer.
16 A Ultraschall - Transducer
In einer zweiten Anwendung des- Verfahrens wird nur ein geringer Unterdruck von 600 bis 800 mbar mittels eines Evakuations - Gebläses erzeugt und die Desinfektionsgase werden im Wasser gelöst und die zu desinfizierenden Produkte im Tunnel im Fliesswasser und mit Sprühdüsen gewaschen und desinfiziert und anschliessend mit Luft oder Zentrifugen Trockner getrocknet. Diese Anwendung kann im kontinuierlichen Fliessverfahren geschehen.
In dieser zweiten Anwendung der Erfindung sind vorzugsweise folgende technischen Haupt - Komponenten nötig:
1 B Immersion - Waschtunnel mit Transportband aus Quarz - Glas
2 B Ventilator - Gebläse zur Erzeugung eines Unterdruckes und zur Evakuation von aus dem Wasser austretenden Restgasen.
3 B UV-C Lampen mit 185 nm (Nanometer) Wellenlänge , angebracht im Tunnel.
4 B UV-C Lampen mit 254 nm (Nanometer Wellenlänge im Vor- und Nachlauf des Wasser - Tunnels.
5 B Sauerstofferzeuger (aus Luft im Schwingsieb Prinzip)
6 B Ozon Gas Erzeuger mit Corona Kathoden Entladung mit 65% Restsauerstoff
7 B Gastank für CO 2 mit Manometern und Anschlussleitungen
8 B Gastank für Argon mit Manometern und Anschlussleitungen
9 B Gasmixer für 3 Gase mit Druckregler und Manometer
10 B Wasserleitung mit Wasser Einlass - Hahn in den Waschtunnel
11 B Drainage - Leitung mit Wasser - Überlauf
12 B Wasserleitungen mit Wasserdüsen im Tunnel 13 B Druckluft Kompressor mit Leitungen im Tunnel - Wasserbad mit Wasser- Düsen zur Verwirbelung des Desinfektionswassers
14 B Wasser - Druckpumpe
15 B Wasserzirkulationspumpe mit Filter
16 B Venturi Gasinjektions - Ventil
17 B Gasinjektions- Mixer
18 B Expansionskessel
19 B Druckmesser vor und nach Expansionskessel
20 B Gaskonzentrations - Messgeräte mit Sonden im Wasser für Ozon, Sauerstoff, Kohlendioxyd und Argon
21 B Ventilations- Trockner oder Zentrifugal Trockner nach Wasch - Tunnel
22 B Elektrische Steuerung mit Schaltschrank und Programmier Display
23 B Ultraschall - Transducer
AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Das Anwendungsverfahren beinhaltet für die Anwendung in der ersten Ausführung vorzugsweise folgende Haupt - Schritte:
1. Das zu desinfizierende Produkt gelangt im Batch - Verfahren über ein aus Quarz - Glas Elementen bestehendes Transportband in die Vacuum - Tunnel - Kammer. Das Transportband wird mit einem Excenter Rollenrüttler derart aufwärts und abwärts bewegt, dass sich das Transportgut unter den UV-C Lampen auf alle Seiten wendet und das UV-C Licht an alle Stellen und Teile des Sterilisationsgutes gelangen kann.
2. Wenn das Transportband im Vakuum Tunnel voll ist, wird die Vakuum Kammer mit dem der darüberliegenden Deckelhaube hydraulisch Luft dicht verschlossen.
3. Anschliessend wird über die Vakuum Pumpe ein Vakuum erzeugt, indem die Atmosphären - Luft abgezogen wird bis auf ein Niveau von vorzugsweise 50 bis 200 mbar (Milli bar).
4. Nach Erreichen des Vakuums wird das Gasgemisch aus Ozon, Sauerstoff, Cθ2 und Argon automatisch in die Vakuum - Kammer injektiert bis zu einem Unterdruck von ca. 750 mbar. Die Konzentrationen der injektierten Gase sind vorzugsweise wie folgt: Ozon 15%, Sauerstoff 45%, Kohlendioxyd 30% und Argon 10%.
5. Während des Einströmens der Desinfektionsgase wird das zu desinfizierende Produkt mit Ultraschallwellen im Pulsverfahren mit einer Frequenz von min. k20 Hz (Kilo - Herz) in Intervallen von vorzugsweise 5 Sekunden beschossen.
6. Die Gase verweilen während ca. 30 Sekunden in der Kammer. . Anschliessend wird erneut ein Vakuum erzeugt und das Desinfektionsgas Gemisch über ein elektrisches oder pneumatisches Gasventil durch eine Kompressor - Pumpe in den Desinfektionsgas -Zirkulationskreis - Druckkessel abgezogen, wo die Gasmischung über einen Sensor gesteuerten Gasmixer wieder in der korrekten Konzentration aufbereitet wird.
Der Druckkessel ist mit dem Gasmischer verbunden und gleicht Gaskonzentrationen je nach Einstellung über eine Sensorik automatisch aus.
8. Nach Evakuation der Desinfektionsgase wird die Vakuum Kammer mit Frischluft gelüftet, damit keine Resten der Desinfektionsgase zurückbleiben.
9. Anschliessend wird die Deckelhaube der Vakuum - Kammer hydraulisch angehoben. Der Desinfektionsprozess ist abgeschlossen.
10. Das desinfizierte Füllgut verlässt den Vacuum Tunnel automatisch und läuft auf einem Förder - Band aus Quarz -. Glas Elementen in einem UV-C Licht Tunnel bis zur Abfüllstation. Damit werden Sekundärinfektionen über die Luft am Produkt vermieden.
11. Das desinfizierte und sterile Endprodukt gelangt unmittelbar zur aseptischen Verpackungsstation, wo es hermetisch in Beutel, Schalen oder Kisten mit Folie verschweisst oder geschrumpft wird.
Das Anwendungsverfahren beinhaltet für die zweite Art der Anwendung in der Ausführung vorzugsweise die folgenden Hauptschritte:
1. Das zu desinfizierend Produkt gelangt in einem kontinuierlichen Prozessfluss - Verfahren über ein aus Quarz - Glas Elementen bestehendes Transportband in den Waschtunnel. Das Transportband wird mit einem Excenter - Rollenschüttler derart aufwärts und abwärts bewegt, dass sich das Transportgut unter den UV-C Lampen auf alle Seiten wendet und das UV-C Licht damit an alle Stellen und Teile des Sterilisationsgutes gelangen kann.
2. Im Waschtunnel, in dem mittels eines Extraktionsgebläses ein Unterdruck erzeugt wird, fällt das zu desinfizierende Produkt, im Immersions - Verfahren, in das mit Ozon, Sauerstoff, Kohlendioxyd und Argon angereicherte Wasser, wo es auf einem Quarz - Glas Band weiter transportiert wird. Duschen mit Wasserdüsen besprayen gleichzeitig solche Produkte, die auf der Wasseroberfläche aufschwimmen, so dass konstant ein inniger Kontakt mit dem Desinfektionswasser zu Stande kommt. Das Desinfektionswasser - Bad wird mittels Kompressionsluft aus verschiedenen Düsen so verwirbelt, dass das zu desinfizierende Produkt in der Immersion ständig im Wirbel mit den im Wasser gelösten Desinfektionsgasen in Kontakt kommt.
3. Der Desinfektionsprozess dauert je nach Produkt und Konzentration der im Wasser gelösten Desinfektions - Gase ca. 2 bis 6 Minuten und kann programmiert werden.
4. Vor und nach dem Wasserbad sind UV-C Lampen mit 185 nm (Nanometer) und 254 nm (Nanometer) in einem Lichttunnel angebracht.
5. Im und über dem Wasserbad im Desinfektionstunnel durchläuft das Produkt gleichzeitig einen Ultraschall - Ring, der Puls weise arbeitet mit einer Frequenz von vorzugsweise min. 20 bis 100 kHz. Dabei wird das Produkt gleichzeitig mit Ultraschall - Wellen beschossen und mit UV-C Licht bestrahlt und biociden Gasen ausgesetzt. 6. Das Tauchverfahren im Wasserbad der zu desinfizierenden Produkte kann entweder im Lose Zustand oder im Plastik - Kisten - Verfahren durchgeführt werden.
7. Nach der Passage durch den nassen Desinfektionstunnel gelangt das desinfizierte Produkt immer noch unter UV-C Bestrahlung auf dem Quarz - Glas Transportband in den sterilen Air Jet Lufttrockner oder einen Zentrifugal - Trockner.
8. Anschliessend wird das Produkt unter aseptischen Bedingungen verpackt.
Das neue Sterilisationsverfahren hat in Labor- und Industrie - Anwendung ausserst gute Resultate erzielt.
In 10-jähriger Forschungs- und Entwicklungsarbeit wurde das Verfahren zur technischen Markt - Reife gebracht.
Das neue Verfahren mit seiner spezifischen neuen Technischen Konzeption funktioniert nicht nur bei Lebensmitteln sondern auch bei z. B. pharmazeutischen und medizinischen Anwendungen Einwand frei.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren und Technische Ausführung zur Desinfektion und
Haltbarmachung von Früchten und Gemüse, Lebensmitteln aller Art, Gärtnerischen und Landwirtschaftlichen Produkten und anderen Produkten mittels Begasung oder Waschung im Wasser unter Einsatz von Ozon, Sauerstoff, Kohlendioxyd und Argon und mittels gleichzeitiger Anwendung von UV-C Bestrahlung, Ultraschall und Vakuum.
2. Desinfektionsverfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anwendung sowohl in der Ausführung 1 als Begasung oder in der Ausführung 2 im Wasser - Waschverfahren erfolgen kann.
3. Desinfektionsverfahren gemäss den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Ausführung 1, im Batch - Verfahren, zusätzlich zu den Desinfektions - Gasen Ozon, Sauerstoff, Kohlendioxyd, Argon UV-C Bestrahlung und Ultraschall ein Vakuum erzeugt wird.
4. Desinfektionsverfahren gemäss den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Ausführung 2 im Produkte Prozessfluss - Verfahren im Wassertunnel zusätzlich zu den Desinfektionsgasen Ozon, Sauerstoff, Kohlendioxyd, Argon, UV-C Bestrahlung und Ultraschall nur ein Teil - Vakuum (Unterdruck) erzeugt wird.
5. Desinfektionsverfahren gemäss den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die UV-C Bestrahlung der zu desinfizierenden Produkte gleichzeitig mit der Anwendung der Desinfektionsgase und dem Ultraschall sowohl im wie auch vor und nach dem Desinfektionstunnel in der Vakuum Kammer wie im Wasser - Bad stattfindet.
6. Desinfektionsverfahren gemäss den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass gleichzeitig mit der Anwendung der Desinfektionsgase und der UV-C Bestrahlung die zu desinfizierenden Produkte mit Ultraschall behandelt werden.
7. Desinfektionsverfahren gemäss den Ansprüchen 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Technischen Ausführung der Ausführung 1 vorzugsweise folgende Haupt Komponenten und Geräte eingesetzt werden:
1 A Vakuum - Tunnel mit hydraulischer Deckelhaube und integriertem Transport - Band aus Quarz - Glas.
2 A Vakuum Pumpe mit elektrischen oder pneumatischen Vakuum- und Injektions - Ventilen für Frischluft.
3 A UV-C Lampen mit 185nm (Nanometer) in der Vakuum Röhre und 254 nm (Nanometer) im Vorlauf und Nachlauf Tunnel.
4 A Transportband aus Quarz Glas im Vorlauf- und Nachlauf - Tunnel
5 A Sauerstoff - Erzeuger (aus Luft im Schwingsieb Prinzip)
6 A Ozon - Gas Erzeuger mit Corona Kathoden Entladung und 65% Restsauerstoff
7 A Gastank für Cθ2 (Kohlendioxyd) mit Manometern und Anschlussleitungen 8 A Gastank für Argon mit Manometern und Anschlussleitungen
9 A Gasmixer für Gase mit Druckregler und Manometer und Anschlussleitungen
10 A Evakuationspumpe für Injektionsgase und Leitungen
11 A Druckkessel für Injektionsgase zur Zwischenlagerung und Rückgewinnung mit Druckregler und Manometern inklusive Leitungen
12 A Ventilator zur Unterdruckerzeugung im Vakuum Tunnel und zur Rest - Evakuation von Restgasen inklusive Leitungen
13 A Desinfektionsgas Ventilations Turbine in Vakuum Kammer
14 A Elektrische und pneumatische Steuerung mit Schaltschrank und Programmierdisplay.
15 A Gaskonzentrationsmessgeräte für Ozon, Sauerstoff, Kohlendioxyd, und Argon mit Sensoren in der Vakuum Kammer.
16 A Ultraschall - Transducer
8. Desinfektionsverfahren gemäss den Ansprüchen 1, 2 und 4 dadurch gekennzeichnet, dass zur Technischen Ausführung der Ausführung 2 vorzugsweise folgende Haupt Komponenten und Geräte eingesetzt werden:
1 B Immersion - Waschtunnel aus beschichtetem Chromstahl mit Transportband aus Quarz - Glas 2 B Ventilator - Gebläse zur Erzeugung eines Unterdruckes und zur Evakuation von aus dem Wasser austretenden Restgasen.
3 B UV-C Lampen mit 185 nm (Nanometer) Wellenlänge, angebracht im Tunnel.
4 B UV-C Lampen mit 254 nm (Nanometer) Wellenlänge im Vor- und Nachlauf des Wasser - Tunnels.
5 B Sauerstofferzeuger (aus Luft im Schwingsieb Prinzip)
6 B Ozon Gas Erzeuger mit Corona Kathoden Entladung mit 65% Restsauerstoff
7 B Gastank für CO 2 mit Manometern und Anschlussleitungen
8 B Gastank für Argon mit Manometern und Anschlussleitungen
9 B Gasmixer für 3 Gase mit Druckregler und Manometer und Anschlussleitungen
10 B Wasserleitung mit Wasser Einlass - Hahn in den Waschtunnel
11 B Drainage - Leitung mit Wasser - Überlauf im Waschtunnel
12 B Wasserleitungen mit Wasserdüsen und Hahn im Tunnel
13 B Druckluft Kompressor mit Leitungen im Tunnel - Wasserbad mit Wasser- Düsen zur Verwirbelung des Desinfektionswassers
14 B Wasser - Druckpumpe mit Leitung
15 B Wasserzirkulationspumpe mit Filter und Leitung 16 B Venturi Gasinjektions - Ventil und Leitung
17 B Gasinjektions- Mixer mit Anschlussleitung
18 B Expansionskessel mit Anschlussleitung
19 B Druckmesser vor und nach Expansionskessel
20 B Gaskonzentrations - Messgeräte mit Sonden im Wasser für Ozon, Sauerstoff, Kohlendioxyd und Argon
21 B Ventilations- Trockner oder Zentrifugal Trockner nach Wasch - Tunnel
22 B Elektrische Steuerung mit Schaltschrank und Programmier - Display
23 B Ultraschall - Transducer
9. Desinfektionsverfahren gemäss den Ansprüchen 6, 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Innere des Vakuum Gas Tunnels und des Wassertunnels mit speziellem PVC oder einem anderen geeigneten Material ausgekleidet ist für den problemlosen Ultraschall - Einsatz.
10. Verfahren und Technische Ausführung zur Desinfektion und
Haltbarmachung von Lebensmitteln aller Art und anderen Produkten, gemäss Ansprüchen 1 bis 9 mittels Begasung oder Waschung unter Einsatz von Ozon, Sauerstoff, Kohlendioxyd und Argon und mittels gleichzeitiger Anwendung von UV-C Bestrahlung, Ultraschall und Vakuum oder Unterdruck unter Einsatz der beschriebenen spezifischen technischen Hauptkomponenten, Geräte und dem entsprechenden technischen Engineering.
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