DE1010362B

DE1010362B - Process for pasteurizing or sterilizing liquid nutritional products

Info

Publication number: DE1010362B
Application number: DEL23556A
Authority: DE
Inventors: Pierre Robert Laguilharre
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1955-09-20
Filing date: 1955-12-02
Publication date: 1957-06-13

Description

Verfahren zum Pasteurisieren oder Sterilisieren von flüssigen Nährprodukten Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum kontinuierlichen: Pasteurisieren oder Sterilisieren von sich in. flüssigem oder halbflüssigem Zustand darstellenden Nährprodukten od. dgl., wie z. B. Milchprodukte, Obstsäfte, Konserven usw.Process for pasteurizing or sterilizing liquid nutritional products The invention relates to a method for continuous: pasteurization or sterilization of liquid or semi-liquid state Nutritional products or the like. B. dairy products, fruit juices, canned goods, etc.

Es ist bereits bekannt, Produkte der vorerwähnten Art dadurch zu pasteurisieren oder zu sterilisieren, daß in das vorzugsweise feinverteilte Produkt Wasserdampf eingespritzt wird, wonach das warme Produkt mindestens einer Entspannung bei einem Druck ausgesetzt wird, der zwischen dem der Anfangstemperatur des zu pasteurisierenden Produkts entsprechenden Druck und dem der Pasteurisier- oder Steirilisiertemperatur entsprechenden Druck liegt, wobei der bei dieser Entspannung entstehende Dampf zum Vorwärmen des Produkts vor dem Pasteurisierprozeß ausgenutzt wird. Es ist ferner bekannt, den; bei der vorerwähnten Entspannung des pasteurisierten Produkts entstehenden Dampf direkt in: das feinverteilte zu behandelnde Produkt einzuführen, so daß dieser Dampf die Vorerwärmung des Produkts durch seine Mischung mit diesem.gewährleistet.-Es ist verständlich, daß die Menge des zum Pasteurisieren oder Sterilisieren des Produkts einzuführenden Frischdampfes geringer wird, wenn die Vorwärmung bis auf -eine Temperatur durchgeführt worden ist, die nahe der Pasteurisier- oder Sterilisiertemperatur liegt. Dieses Ergebnis ist besonders beim Pasteurisieren oder Sterilisieren von Milch von Bedeutung, da es dabei unbedingt erforderlich ist, eine unveränderte Zusammensetzung des Endprodukts zu erzielen. Die Einführung von aus der Milch selbst während der Entspannung entstehendem Dampf in die Milch zu deren Vorwärmung ist in dieser Beziehung besonders vorteilhaft, denn die- Folge davon ist, daß Aromen in die Milch wieder eingeführt werden, die sonst aus dem Endprodukt. auf Kosten seines Geschmacks ausgeschieden werden.It is already known to pasteurize products of the aforementioned type in this way or to sterilize that in the preferably finely divided product water vapor is injected, after which the warm product at least one relaxation at one Pressure is applied between that of the initial temperature of the pasteurized Product corresponding pressure and that of the pasteurization or sterilization temperature corresponding pressure is, with the resulting steam to the relaxation Preheating the product is used before the pasteurization process. It is further known to; resulting from the aforementioned relaxation of the pasteurized product Steam directly into: to introduce the finely divided product to be treated so that this Steam ensures the preheating of the product by mixing it with it.-It it is understood that the amount of to pasteurize or sterilize the product live steam to be introduced is lower if the preheating to -a temperature which is close to the pasteurization or sterilization temperature. This result is particularly good when pasteurizing or sterilizing milk from Importance, since it is absolutely necessary to have an unchanged composition of the end product. The introduction of from the milk itself during the Relaxation of the resulting steam in the milk to preheat it is in this regard particularly advantageous because the consequence of this is that aromas are returned to the milk that would otherwise be introduced from the final product. excreted at the expense of its taste will.

Von dieser Betrachtung ausgehend, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, anstatt den Dampf, der bei. der Entspannung nach dem Pasteurisieren des Produkts aus diesem entweicht, zum Vorwärmen des- zu behandelnden Produkts diesen Dampf mechanisch zu verdichten, und zwar bis zu einem Druck., der über dem der Pasteurisier- oder Sterilisiertemperatur entsprechenden Druck liegt und den Dampf bei dieser Temperatur in den vorzugsweise feinverteilten Stoff einzuspritzen, zum Pasteurisieren oder Sterilisieren des Produkts, Durch die Verwendung von aus dem Produkt selbst sich entwickelndem Dampf fällt die Einführung von Frischdampf in das Produkt beim Pasteurisieren oder Sterilisieren vollständig aus; so daß die Zusammensetzung des erhaltenen Produkts praktisch dieselbe ist wie diejenige des Anfangsprodukts, was von großem Vorteil ist, insbesondere bei der Verarbeitung von Milch. .Based on this consideration, it is proposed according to the invention that rather than the steam that comes with. relaxation after pasteurizing the product this steam escapes mechanically from this in order to preheat the product to be treated to compress, up to a pressure., which is above that of the pasteurizer or Sterilization temperature and the steam at this temperature to be injected into the preferably finely divided substance, for pasteurization or Sterilizing the product, through the use of out of the product itself The introduction of live steam into the product during pasteurization eliminates the evolving steam or sterilize completely; so that the composition of the product obtained is practically the same as that of the initial product, which is a great advantage especially when processing milk. .

Bei der Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung kann der sich bei der Entspannung des pasteurisierten oder sterilisierten Produkts entwickelnde Dampf bis zum.. gewünschten Druck mit Hilfe eines Kompressors in einer einzigen Stufe verdichtet werden, bevor er in die Pasteurisier- oder Sterilisierkammer über ein Reduzierventil eingeführt wird, das seinen Druck bis zu dem der Pasteurisier-oder Sterilisiertemperatur entsprechenden Wert vermindert.When carrying out the method according to the invention, the developing in the relaxation of the pasteurized or sterilized product Steam up to the desired pressure with the help of a compressor in a single Stage are compressed before going into the pasteurization or sterilization chamber A reducing valve is introduced, which reduces its pressure up to that of the pasteurizer or Sterilization temperature corresponding value reduced.

Die Entspannung des der Einspritzung von Pasteurisier- oder Sterilisierdampf bereits ausgesetzten warmen Produkts kann auch in mehreren Stufen ausgeführt werden, und zwar auf von dem der Pasteurisier- oder Sterilisiertemperatur entsprechenden Druck bis zu dem der Anfangstemperatur des zu behandelnden Produkts entsprechenden Druck, wobei die bei diesem aufeinanderfolgenden Entspannungen entstehenden Dämpfe in mehrere Stufen wieder verdichtet werden können, und zwar auf Drücke, die von dem letzten Entspannungsdruck bis zu einem Druck steigen, der höher ist als derjenige, der der Pasteurisier- oder Sterilisiertemperatur entspricht.The relaxation of the injection of pasteurizing or sterilizing steam already exposed warm product can also be carried out in several stages, namely to that of the pasteurization or sterilization temperature Pressure up to that corresponding to the initial temperature of the product to be treated Pressure, with the vapors produced during this successive release can be compressed again in several stages, at pressures that of the last release pressure rise to a pressure higher than that which corresponds to the pasteurization or sterilization temperature.

Diese zuletzt genannte Durchführungsweise des Verfahrens erfordert die Verwendung von mehreren Kompressoren oder von einem mehrstufigen Kompressor, bietet aber den Vorteil, daß zum Erreichen des Enddruckes des Pasteurisier- oder Sterilisierdampfes der Kraftverbrauch dadurch geringer wird, daß die Summe der zum Verdichten des Dampfes aus jeder Entspannungsstufe bis zur nächsthöiher gelegenen Stufe erforderlichen Kräfte bedeutend geringer ist als die Kraft, die notwendig ist, um einen einzigen Arbeitsgang den aus einer einzigen Entspannung stammenden Dampf bis zu dem verhältnismäßig hohen Druck zu verdichten, unter welchem der Pasteurisier- oder Sterilisierdampf eingeführt werden muß.This last-mentioned way of carrying out the procedure requires the use of several compressors or a multi-stage compressor, offers but the advantage that to achieve the final pressure of the pasteurizing or sterilizing steam the power consumption is reduced by the fact that the sum of the to compress the steam required from each relaxation level up to the next higher level Forces is significantly less than the force that is necessary to produce a single one Operation the steam originating from a single expansion up to the relative to compress the high pressure under which the pasteurizing or sterilizing steam must be introduced.

Eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßer Verfahrens, die sowohl im Falle einer einstufigen Entspannung des pasteurisierten Produkts und der Verdichtung der durch diese Entspannung entstehenden Dämpfe als auch im Falle mehrstufiger Arbeitsgänge verwendet werden kann, besteht darin, daß das zu pasteurisierende oder zu sterilisierende Produkt durch den oder die Dampfkompressoren geleitet wird, wobei der Austritt des Kompressors der letzten Stufe durch eine entsprechend bemessene Leitung verlängert wird, die die Pasteurisier- oder Sterilisierkammer bildet, und hinter welche das pasteurisierte oder sterilisierte Produkt in einer oder mehreren Stufen bis zum gewünschten Druck entspannt wird. Dadurch wird eine wirksame Mischung des Produkts mit den Entspannungsdämpfen in dem oder den Kompressoren erzielt. Die mit dem zu behandelnden Produkt verdichteten Dämpfe kondensieren in dem Produkt bei stärker werdender Verdichtung entweder im Kompressor selbst oder bei den nächsten Stufen. Die Dampfmenge vermindert sich somit vom Eintritt bis zum Austritt des oder der Kompressoren, wodurch eine sehr bedeutende Ersparnis an Kraft erzielt wird. Andererseits erfolgt oder beendet sich die Pasteurisierung oder Sterilisierung in den Austritt des Kompressors der letzten Stufe verlängernden Leitung, so daß es nicht mehr erforderlich ist, eine gesonderte Pasteurisier- oder Sterilisierkammer und Hilfsvorrichtungen für die Feinverteilung des Produkts vorzusehen.Another embodiment of the method according to the invention, the both in the case of a one-step relaxation of the pasteurized product and the Compression of the vapors produced by this expansion as well as in the case of multi-stage Operations that can be used is that the pasteurized or product to be sterilized is passed through the steam compressor or compressors, wherein the outlet of the compressor of the last stage through an appropriately sized one Line is extended, which forms the pasteurization or sterilization chamber, and behind which the pasteurized or sterilized product in one or more Levels until the desired pressure is released. This creates an effective mix of the product achieved with the expansion vapors in the compressor or compressors. the Vapors compressed with the product to be treated condense in the product with increasing compression either in the compressor itself or in the next Stages. The amount of steam is thus reduced from the entry to the exit of the or the compressors, whereby a very significant saving in power is achieved. On the other hand, pasteurization or sterilization takes place or ends in the outlet of the compressor of the last stage lengthening line so that it a separate pasteurization or sterilization chamber is no longer required and to provide auxiliary devices for the fine distribution of the product.

In einer veränderten Ausführungsform des letztgenannten Verfahrens wird das pasteurisierte oder sterilisierte Produkt nur einer einzigen Entspannung ausgesetzt, wonach das Produkt zusammen mit dem durch diese Entspannung erzeugten Dampf durch mehrere aufeinanderfolgende Verdichtungsstufen durchgeleitet wird, wobei der Austritt des Kompressors der letzten Stufe wie vorerwähnt durch eine Leitung verlängert wird, welche die Pasteurisier-oder Sterilisierkammer bildet und hinter welcher das pasteurisierte oder sterilisierte Produkt der vorgenannten Entspannung unterworfen wird.In a modified embodiment of the last-mentioned method the pasteurized or sterilized product becomes just a single relaxation exposed, after which the product along with that generated by this relaxation Steam is passed through several successive compression stages, wherein the exit of the last stage compressor as mentioned above through a conduit is extended, which forms the pasteurization or sterilization chamber and behind which is the pasteurized or sterilized product of the aforementioned relaxation is subjected.

In allen Fällen kann das zu behandelnde Produkt vor der Behandlung einer Vorerwärmung ausgesetzt werden, indem z. B. ein Flächenaustauscher vorgesehen wird, in welchen entweder Dampf oder das nach dem Pasteurisieren entspannte Produkt in Gegenströmung geleitet wird, wobei in diesem Fall durch die Vorwärmung gleichzeitig eine Kühlung des behandelten Produkts stattfindet. Man kann auch auf jegliche Vorwärmung des zu behandelnden Produkts verzichten und dieses unmittelbar von seinerAnfangstemperatur bis auf die Pasteurisier- oder Sterilisiertemperatur durch eine Dampfeinspritzung bringen, die aus .der nachträglichen Entspannung des Produkts gewonnen wird und auf den entsprechenden Druck verdichtet wird.In all cases, the product to be treated can be used prior to treatment be subjected to preheating by z. B. a surface exchanger is provided in which either steam or the product relaxed after pasteurization is passed in countercurrent, in this case by preheating at the same time cooling of the treated product takes place. You can also use any preheating of the product to be treated and this immediately from its starting temperature except for the pasteurization or sterilization temperature through steam injection bring, which is obtained from the subsequent relaxation of the product and is compressed to the appropriate pressure.

Zum Einleiten des Pasteurisier- oder Sterilisierverfahrens kann in jedem Fall an einer geeigneten Stelle der die Entspannungskammer mit der Pasteurisier- oder Sterilisierkammer verbindenden Leitung eine geeignete Menge Frischdampf eingeführt werden, sodann ein Teil des Produkts auf die gewünschte Pasteurisier- oder Sterilisiertemperatur gebracht wird, wobei diese Dampfeinführung unterbrochen wird, sobald der Prozeßeingeleitet ist und die Pasteurisiertemperatur allein durch die Einspritzung des Dampfes erreicht werden kann, der durch die der Pasteurisierung folgende Entspannung erzeugt wird.To initiate the pasteurization or sterilization process, in in any case at a suitable point of the expansion chamber with the pasteurization or line connecting the sterilization chamber, a suitable amount of live steam is introduced then part of the product to the desired pasteurization or sterilization temperature is brought, this steam introduction is interrupted as soon as the process is initiated and the pasteurization temperature is reached by injecting the steam alone which is generated by the relaxation following pasteurization.

Die Zeichnung stellt schematisch in den. Fig. 1 bis 5 verschiedene Pasteurisier- oder Sterilisieranlagen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dar.The drawing represents schematically in the. Fig. 1 to 5 different Pasteurization or sterilization systems for carrying out the method according to the invention represent.

Gemäß Fig. 1 ist mit 1 ein Röhrenaustaus.cher bezeichnet, durch welchen das zu pasteurisierende Produkt, z. B. Milch, durch eine Pumpe 2 in Umlauf versetzt wird. Das Produkt wird durch in 3 eingeführten Dampf vorgewärmt und das Kondensat in 4 abgeführt. Das vorgewärmte Produkt wird in die Pasteurisier- oder Sterilisierkammer 5 durch eine Leitung 6 eingeleitet, deren inneres Ende eine geeignete Zerstäubungsdüse 7 trägt. Der Unterteil der Kammer 5 ist durch eine mit einem Reduzierventil9 versehene Leitung 8 mit einer Entspannungskammer 10 verbunden, wobei die Leitung 8 in diese letztgenannte Kammer hineinragt und an ihrem inneren Ende eine Zerstäubungsdüse 11 trägt.According to Fig. 1, 1 denotes a Röhrenaustaus.cher, through which the product to be pasteurized, e.g. B. milk, set by a pump 2 in circulation will. The product is preheated by steam introduced in 3 and the condensate discharged in 4. The preheated product is placed in the pasteurization or sterilization chamber 5 introduced through a line 6, the inner end of which is a suitable atomizing nozzle 7 wears. The lower part of the chamber 5 is provided with a reducing valve 9 through a Line 8 connected to a relaxation chamber 10, the line 8 in this the latter chamber protrudes and an atomizing nozzle at its inner end 11 carries.

Erfindungsgemäß ist mit dem Oberteil der Entspannungskammer 10 die Saugseite eines mechanischen Kompressors 12 (vorzugsweise mit getrennter Ölkammer) verbunden, dessen Druckseite durch eine mit einem Reduzierventil 14 versehene Leitung 13 an die Pasteurisier- oder Sterilisierkammer 5 angeschlossen ist. An einer geeigneten Stelle der die Entspannungskammer 10 mit der Pasteurisierkammer 5 verbindenden Leitung, z. B. zwischen der Kammer 10 und dem Kompressor 12, ist eine mit einem Ventil 16 versehene Leitung 15 zum Einführen des Anlaufdampfes angeschlossen.According to the invention is with the upper part of the expansion chamber 10 Suction side of a mechanical compressor 12 (preferably with a separate oil chamber) connected, the pressure side through a line provided with a reducing valve 14 13 is connected to the pasteurization or sterilization chamber 5. At a suitable Place of the line connecting the expansion chamber 10 to the pasteurization chamber 5, z. B. between the chamber 10 and the compressor 12 is one with a valve 16 provided line 15 connected for introducing the start-up steam.

Mit dem Unterteil der Entspannungskammer 10 ist die Saugseite einer Entnahmepumpe 17 verbunden, deren Druckseite am einen Röhrenaustauscher 18 angeschlossen ist, in welchen in 19 Kühlwasser eingeführt ist, das in 20 abgeführt wird. Das aus dem Austauscher 19 kommende kalte Produkt wird in einem Trog 21 gesammelt. Oben trägt die Pasteurisierkammer 5 eine Entlüftungsöffnung 22 bekannter Art, die durch ein Ventil 23 abgeschlossen werden kann.With the lower part of the expansion chamber 10, the suction side is one Withdrawal pump 17 connected, the pressure side of which is connected to a tube exchanger 18 in which cooling water is introduced in 19, which is discharged in 20. The end The cold product coming to the exchanger 19 is collected in a trough 21. Above carries the pasteurization chamber 5 a vent opening 22 of known type, which through a valve 23 can be closed.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Vorrichtung ist folgende: Falls es sich um das Sterilisieren von Milch handelt, wird die zu behandelnde Milch in den Vorwärmer 1 bei einer Anfangstemperatur von etwa 15°, z. B. durch die Pumpe 2; befördert und wird in dem Vorwärmer auf eine Temperatur von etwa 100° gebracht. Dic vorgewärmte Milch wird durch die Leitung 6 in die Sterilisierkammer 5 eingeführt, nachdem sie durch die Düse, 7 fein verteilt wurde. Die auf diese Art feinverteilte Milch wird durch den: in die Kaminer 5 über die Leitung 13 eingeführten Dampf schnell auf die Sterilisiertemperatur von etwa 140° gebracht. Bei Beginn dieses Arbeitsganges ist dieser Dampf durch die Dampfquelle in 15 geliefert, und das Ventil 16 wird geschlossen, sobald die normale Arbeit der Anlage angelaufen ist, wie später erläutert wird. Die wähnend dieser Anlaufzeit behandelte kleine Menge Milch, in welcher sich naturgemäß eine gewisse Menge von Frischdampf befindet, kann gegebenenfalls am Austritt des Apparates wieder abgeführt werden. Die in der Kammer 5 sterilisierte Milch sammelt sich im Unterteil dieser Kammer und wird durch die Leitung 8 in die Entspannungskammer 10 geführt. Die in dieser stattfindende Entspannung hat eine Herabsetzung der Temperatur zur Folge, die dann etwa 100° beträgt. Der im Laufe dieser Entspannung entstehende Dampf wird durch den Kompressor 12 auf den gewünschten Druck, z. B. 3 atü, verdichtet, wobei die Temperatur des Dampfes höher wird als die Sterilisiertemperatur. Dieser verdichtete Dampf wird danach in die Sterilisierkammer 5 über das Reduzierventi.l 14 eingeleitet, «-elches den Dampfdruck bis auf den der Sterilisiertemperatur entsprechenden Wert vermindert, z. B. 2,7 atü für eine Sterilisiertemperatur von etwa 140°.The operation of the device described is as follows: If If milk is being sterilized, the milk to be treated is in the preheater 1 at an initial temperature of about 15 °, e.g. B. by the pump 2; conveyed and is brought to a temperature of about 100 ° in the preheater. The preheated milk is introduced through the line 6 into the sterilization chamber 5, after it has been finely distributed through the nozzle, 7. The finely divided in this way Milk becomes fast due to the steam introduced into the chimneys 5 via the line 13 brought to the sterilization temperature of about 140 °. At the beginning of this process this steam is supplied by the steam source in 15, and the valve 16 is closed, as soon as the normal work of the plant has started, as will be explained later. The small amount of milk treated during this start-up period, in which naturally a certain amount of live steam is located at the outlet of the Apparatus can be discharged again. The sterilized in chamber 5 Milk collects in the lower part of this chamber and is through line 8 into the Relaxation chamber 10 out. The relaxation that takes place in this has one Lowering of the temperature result, which is then about 100 °. The one in the course This relaxation resulting steam is by the compressor 12 to the desired Pressure, e.g. B. 3 atü, compressed, the temperature of the steam is higher than the sterilization temperature. This compressed steam is then passed into the sterilization chamber 5 introduced via the reducing valve 14, "-which increases the steam pressure up to that of the Sterilization temperature corresponding value reduced, z. B. 2.7 atm for a sterilization temperature of about 140 °.

Daraus geht hervor, daß nach der vorerwähnten kurzen Anlaufzeit das Sterilisieren der Milch allein durch den aus der Milch selbst stammenden Dampf bewirkt wird, so daß jede Einführung von fremdem Dampf in die Milch vermieden wird und die während der Entspannung der Milch in der Kammer 10 entweichenden. dampfförmigen Aromen in die Milch wieder eingeleitet werden. Die Endzusammensetzung der behandelten Milch bleibt somit dieselbe wie am Anfang, und der auf der Entlüftungsöffnung 22 der Sterilisierkammer 5 angeordnete Hahn23 wird so eingestellt, daß er nur die geringe in den Milchpartikeln eingeschlossene Luftmenge entweichen läßt.This shows that after the short start-up period mentioned above, the Sterilization of the milk is effected solely by the steam coming from the milk itself so that any introduction of foreign steam into the milk is avoided and the escaping during the relaxation of the milk in the chamber 10. vaporous Flavors are reintroduced into the milk. The final composition of the treated Milk thus remains the same as at the beginning, and that on the vent opening 22 the sterilization chamber 5 arranged Hahn23 is set so that he only the small allows the amount of air trapped in the milk particles to escape.

Die sterilisierte :Milch wird aus dem Unterteil der Entspannungskammer 10 durch die Entnahmepumpe 17 durch den Austauscher 18 geleitet, in welchem sie eine zusätzliche Kühlung bis zu einer Temperatur von etwa 30° erfährt, bevor sie im Trog 21 gesammelt wird.The sterilized: milk is taken from the lower part of the relaxation chamber 10 passed by the extraction pump 17 through the exchanger 18, in which they an additional cooling up to a temperature of about 30 ° before it experiences is collected in trough 21.

Selbstverständlich kann die in Fig. 1 dargestellte Anlage unter ähnlichen Bedingungen, bis auf die Behandlungstemperaturen, auch zum Pasteurisieren von Milch und ganz allgemein zum Pasteurisieren oder Sterilisieren von allen flüssigen oder halbflüssigen Nährmitteln verwendet werden.Of course, the system shown in Fig. 1 can be similar Conditions, apart from the treatment temperatures, also for pasteurizing milk and in general for pasteurizing or sterilizing any liquid or semi-liquid nutrients can be used.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig.2 sind die gleichen Teile durch dieselben Bezugszahlen bezeichnet wie in Fig. 1. Das im Wärmeaustauscher 1 vorgewärmte zu behandelnde Produkt, z. B. Milch, wird in die Pasteurisier- oder Sterilisierkammer 5 eingeleitet und zerstäubt. Der Unterteil dieser Kammer ist durch eine mit einem Reduzierventil9 versehene Leitung 8 mit einer :ersten Entspannungskammer 10 verbunden, in welche die Leitung 8 durch eine Zerstäubungsdüse 11 hineinragt. Der Unterteil der Kammer 10 ist durch eine mit einem Reduzierventil 26 versehene Leitung 25 mit einer zweiten Entspannungskammer 24 verbunden, in welche die Leitung 25 durch eine Zerstäubungsdüse 27 hineinragt.In the embodiment of Figure 2, the same parts are through The same reference numerals are designated as in FIG. 1. The preheated in the heat exchanger 1 product to be treated, e.g. B. Milk, is in the pasteurization or sterilization chamber 5 initiated and atomized. The lower part of this chamber is through a with a Line 8 provided with reducing valve 9 is connected to a first expansion chamber 10, into which the line 8 protrudes through an atomizing nozzle 11. The lower part the chamber 10 is provided with a line 25 provided with a reducing valve 26 a second expansion chamber 24 connected, into which the line 25 by a Atomizing nozzle 27 protrudes.

Falls es sich wie- im vorhergehenden Beispiel um das Sterilisieren von Milch handelt, wird diese in dem Vorwärmer 1 bei einer Anfangstemperatur von etwa 15° eingeleitet und dort auf eine Temperatur von etwa 100° gebracht. Das Sterilisieren erfolgt in der Kammer 5 bei einer Temperatur von z. B. etwa 140°. Die in: dieser Kammer sterilisierte Milch erfährt in der Kammer 1 eine erste Entspannung, die ihre Temperatur auf etwa 125° herabsetzt. In der Kammer 24 findet eine zweite Entspannung statt, die die Temperatur der Milch bis auf etwa 100° herabsetzt. Die in 28 im Unterteil der Kammer 24 abgeführte sterilisierte Milch kann wie im vorhergehenden Beispiel einer zusätzlichen Kühlung ausgesetzt werden. Erfindungsgemäß wird der in der Entspannungskammer 24 entstehende Dampf durch einen Kompressor 29 auf einen Druck verdichtet, der dem Druck des in der ersten Entspannungskammer 10 entstehenden Dampfes ungefähr gleich ist, d.. h. im beschriebenen Beispiel auf den der Temperatur von 125° entsprechenden Druck, d. h. 1,4 atü. Der aus dem Kompressor 29 und aus der ersten Entspannungskammer 10 austretende Dampf wird durch einen zweiten Kompressor 30 auf einen Druck von etwa 3 atü verdichtet, der einer höheren Temperatur als der der Sterilisiertemperatur entspricht. Der so verdichtete Druck wird in die Sterilisierkammer 5 über ein Reduzierventil 14 eingeleitet, welches seinen Druck bis zu dem der Sterilisiertemperatur entsprechenden Wert herabsetzt, d. h. im vorliegenden Beispiel auf einen Druck von etwa 2,7 atü, der einer Sterilisiertemperatur von etwa 140° entspricht.If, as in the previous example, it is about sterilization is milk, this is in the preheater 1 at an initial temperature of initiated about 15 ° and brought there to a temperature of about 100 °. The sterilization takes place in the chamber 5 at a temperature of, for. B. about 140 °. The in: this one Chamber sterilized milk experiences a first relaxation in chamber 1, which is its Reduced temperature to about 125 °. A second relaxation takes place in the chamber 24 instead, which lowers the temperature of the milk to around 100 °. The one in 28 in the lower part The sterilized milk discharged from the chamber 24 can be carried out as in the previous example be exposed to additional cooling. According to the invention in the expansion chamber 24 resulting vapor is compressed by a compressor 29 to a pressure that corresponds to the The pressure of the steam produced in the first expansion chamber 10 is approximately the same is, i.e. in the example described to that corresponding to the temperature of 125 ° Pressure, d. H. 1.4 atm. The one from the compressor 29 and from the first expansion chamber 10 emerging steam is by a second compressor 30 to a pressure of about 3 atm, which is a higher temperature than that of the sterilization temperature is equivalent to. The pressure compressed in this way is transferred to the sterilization chamber 5 via a reducing valve 14 initiated, which its pressure up to that of the sterilization temperature Decreases value, d. H. in the present example to a pressure of about 2.7 atmospheres, which corresponds to a sterilization temperature of about 140 °.

Zwischen dem Kompressor 29 und der Entspannungskammer 24 ist eine mit einem Ventil 16 versehene Dampfleitung 15 vorgesehen; die, wie vorher beschrieben, zum Anlaufen des Prozesses dient.Between the compressor 29 and the expansion chamber 24 is a steam line 15 provided with a valve 16 is provided; which, as previously described, is used to start the process.

Bei der Anlage nach Fig. 3 ist nur eine Entspan, nungs- und Kompressionsstufe vorgesehen. Das zu pasteurisierende oder zu sterilisierende Produkt wird aber durch den Kompressor geleitet, der den aus der Entspannung stammenden Dampf verdichtet. Im gezeichneten Beispiel wird der in. der einzigen Entspannungskammer 10 entstehende Dampf über eine Leitung 31 von einem Kompressor 32 aufgenommen, der gleichzeitig das im Austauscher 1 vorgewärmte Produkt ansaugt und das Gemisch in eine Leitung 33 fördert, die die Pasteurisier- oder Sterilisierkammer bildet. Falls es sich wie in dem vorhergehenden Beispiel um das Sterilisieren von Milch bei einer Temperatur von etwa 140° handelt, wobei die Temperatur des aus der Entspannungskammer 10 kommenden Dampfes und die Temperatur des aus dem Vorwärmer 1 austretenden Produkts beide etwa 100° betragen, dann muß der Verdichtungsgrad des Kompressors 32 so bemessen sein, daß das über die Leitung 33 beförderte Gemisch auf eine Temperatur von etwa 140° gebracht wird. Durch die sehr wirksame Durchmischung der Milch und des Dampfes innerhalb des Kompressors kann das Sterilisieren der Milch in der Leitung 33 in sehr kurzer Zeit erfolgen, wobei die genannte Leitung so bemessen sein muß, daß dieses Ergebnis ohne Zerstörung der Milcheigenschaften erzielt wird. Am Austritt der Leitung 33 ist ein Reduzierventil34 vorgesehen, an welches eine Leitung 35 angeschlossen ist, die in die Kammer 10 durch eine Zerstäubungsdüse 36 mündet. Mit Hilfe dieses Reduzierventils wird die Milch in der Kammer entspannt, damit ihre Temperatur bis zur angegebenen Temperatur von etwa 100° herabgesetzt wird. Wie in den vorerwähnten Beispielen kann zum Anlauf der Anlage eine zusätzliche Dampfzuführungsleitung 15 vorgesehen sein, die an die Verbindungsleitung 31 zwischen der Entspannungskammer 10 und dem Kompressor 32 angeschlossen ist.In the system according to FIG. 3, there is only one relaxation, expansion and compression stage intended. The product to be pasteurized or sterilized is through the compressor, which compresses the steam resulting from the expansion. In the example shown, that which arises in the single expansion chamber 10 is Steam via a line 31 from a compressor 32 is taken up at the same time the product preheated in exchanger 1 is sucked in and the mixture is fed into a line 33 promotes that forms the pasteurization or sterilization chamber. If it is like in the previous example, the sterilization of milk at one temperature is about 140 °, the temperature of the coming from the expansion chamber 10 Steam and the temperature of the product emerging from the preheater 1 are both about 100 °, then the degree of compression of the compressor 32 must be dimensioned so that the conveyed via the line 33 mixture to a temperature of about 140 ° is brought. Due to the very effective mixing of the milk and the steam inside The compressor can sterilize the milk in line 33 in a very short time Time take place, the said line must be dimensioned so that this result is achieved without destroying the milk properties. At the outlet of line 33 a reducing valve34 is provided to which a line 35 is connected, which opens into the chamber 10 through an atomizing nozzle 36. With the help of this reducing valve the milk in the chamber is relaxed so that its temperature is up to the specified Temperature is reduced by about 100 °. As can be seen in the aforementioned examples An additional steam supply line 15 can be provided to start up the system, to the connection line 31 between the expansion chamber 10 and the compressor 32 is connected.

Fig. 4 stellt eine Anwendung gemäß Fig. 3 auf eine Anlage mit mehreren Entspannungs- und Verdichtungsstufen dar. In. diesem Fall besteht die Anlage aus einer ersten Entspannungskammer 10, deren Unterteil ähnlich wie im Beispiel nach Fig. 1 mit einer zweiten Entspannungskammer 24 verbunden ist. Der in der Kammer 24 entstehende Dampf wird über eine Leitung 37 von einem Kompressor 38 aufgenommen, der gleichzeitig das aus dem Vorwärmer 1 kommende Produkt ansaugt und das Gemisch auf einen Druck verdichtet, der demjenigen des sich in der ersten Entspannungskammer 10 entwickelnden Dampfes im wesentlichen gleich ist. Das vom Kompresso@r 39 verdichtete Gemisch erhält außerdem den in der Kammer 10 entstehenden Dampf, der über eine Leitung 40 zugeleitet wird. Das so gebildete Gemisch wird anschließend durch den Kompressor 39 so verdichtet, daß es in die anschließende Leitung 41 unter einem Druck befördert wird, der der Pasteurisier-oder Sterilisiertemperatur entspricht. Das aus der Leitung 41 austretende pasteurisierte Produkt wird von einem Reduzierventil 42 in der Kammer 10 entspannt, indem es in diese Kammer über eine mit einer Zerstäubungsdüse 44 versehene Leitung 43 eingeführt wird. Mit 15 ist der Eintritt des Anlaufdampfes bezeichnet, der z. B. über die Leitung 37 zugeleitet wird: Bei der veränderten Ausführungsform nach Fig. 5 ist nur eine Entspannungskammer 10 vorgesehen. Der sich in dieser Kammer bildende Dampf wird mit Hilfe von zwei nacheinander geschalteten Kompressoren 45 und 46 in zwei Stufen verdichtet. Das aus dem Austauscher 1 austretende vorgewärmte Produkt läuft ebenfalls hintereinander durch die beiden Kompressoren. Die Verdichtung des Produkt-Dampf-Gemisches im ersten Kompressor 45 ist derart bemessen, daß die Temperatur des Gemisches am Austritt des Kompressors zwischen der Vorwärmungstemperatur und der Pasteurisier- oder Sterilisiertemperatur liegt, während die Verdichtung des Gemisches im zweiten Kompressor 46 so erfolgt, daß sich das Gemisch am Austritt dieses Kompressors auf der Pasteurisier- oder Sterilisiertemperatur befindet. Dieser letzte Arbeitsvorgang erfolgt wie vorher in einer Leitung 47 geeigneter Abmessung, die mit dem Austritt des Kompressors 46 verbunden ist und an welche ein Reduzierventil 48 angeschlossen ist, das mit der Entspannungskammer 10 durch eine mit einer Verstäubungsdüse 50 versehene Leitung 49 verbunden ist.FIG. 4 shows an application according to FIG. 3 to a system with several Relaxation and compression stages. In. in this case the system consists of a first expansion chamber 10, the lower part of which is similar to the example according to 1 is connected to a second expansion chamber 24. The one in the chamber 24 resulting steam is taken up via a line 37 by a compressor 38, which simultaneously sucks in the product coming from the preheater 1 and the mixture compressed to a pressure which is that of the first expansion chamber 10 evolving Steam is essentially the same. That from the Kompresso @ r 39 compressed mixture also receives the steam generated in chamber 10, which is fed in via a line 40. The mixture thus formed is then compressed by the compressor 39 so that it is in the adjoining line 41 below a pressure is conveyed which corresponds to the pasteurization or sterilization temperature. The pasteurized product emerging from the line 41 is controlled by a reducing valve 42 relaxes in the chamber 10 by entering this chamber via an atomizing nozzle 44 provided line 43 is introduced. At 15 is the entry of the start-up steam referred to, the z. B. is fed via line 37: In the modified embodiment according to FIG. 5, only one expansion chamber 10 is provided. The one in this chamber forming steam is generated with the aid of two compressors 45 connected in series and 46 compressed in two stages. The exiting from the exchanger 1 preheated The product also runs through the two compressors one after the other. The compression of the product-vapor mixture in the first compressor 45 is dimensioned such that the Temperature of the mixture at the outlet of the compressor between the preheating temperature and the pasteurization or sterilization temperature is during the compaction of the mixture in the second compressor 46 takes place so that the mixture is at the outlet this compressor is at pasteurization or sterilization temperature. This last work process takes place as before in a line 47 of suitable dimensions, which is connected to the outlet of the compressor 46 and to which a reducing valve 48 is connected to the expansion chamber 10 by an atomizing nozzle 50 provided line 49 is connected.

Selbstverständlich können die Kompressoren durch einen einzigen mehrstufigen Kompressor ersetzt werden.Of course, the compressors can be multi-stage through a single one Compressor must be replaced.

Andererseits kann bei den verschiedenen beschriebenen und dargestellten Anwendungen die Vorwärmüng des Produkts anstatt durch Dampf mit Hilfe eines Gegenstromumlaufs in einem einzigen Flächenaustauscher des zu behandelnden Produkts und des aus der letzten Entspannungskammer abgezogenen pasteurisierten Produkts erfolgen, wobei in diesem Fall ein gleichzeitiges Abkühlen des behandelten Produkts stattfindet.On the other hand, with the various described and illustrated Applications to preheat the product instead of steam using a countercurrent circulation in a single surface exchanger of the product to be treated and that from the pasteurized product withdrawn from the last expansion chamber, whereby in this case a simultaneous cooling of the treated product takes place.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Process for continuous pasteurization or Sterilizing liquid nutritional products such as dairy products; Fruit juices and Like., By steam injection into the preferably finely divided product and relaxation of the product mixed with steam to a pressure between that of the initial temperature of the product to be pasteurized and that of the pasteurizing or sterilization temperature corresponding pressure, characterized in that the steam escaping from the product during the expansion is mechanically compressed will, up to a pressure. the one above that of the pasteurizing or sterilizing temperature temperature corresponding pressure, and that the steam at this temperature in the preferably finely divided. Substance is injected.

2. The method according to claim 1, characterized in that the relaxation of the pasteurized: or sterilized product developing steam up to the desired pressure in a single stage is compressed and into the pasteurization or sterilization chamber a reducing valve is introduced, which reduces its pressure up to that of the pasteurizer or the value corresponding to the sterilization temperature.

3. The method according to claim 1, characterized in that the relaxation of the pasteurized or sterilized Product is carried out in several stages, on the basis of which the pasteurization or the pressure corresponding to the sterilization temperature up to that of the initial temperature of the product to be treated. Pressure and that of these successive Relaxation of the resulting vapors are recompressed in several stages, and although at pressures that rise from the last relaxation pressure to a pressure, which is higher than the one corresponding to the pasteurization or sterilization temperature.

4. The method according to claim 1 to 3, characterized in that the to be pasteurized or sterilizing product is passed through the compressor or compressors that serve to compress the vapors, the outlet of the compressor being the last Stage is extended by a suitably dimensioned line, which the pasteurizing or sterilization chamber and behind which the pasteurized or sterilized Product is depressurized in one or more stages until the desired pressure is reached.

5. The method according to claim 1, characterized in that the pasteurized or sterilized product is only exposed to a single relaxation and the through this relaxation generated steam along with the product to be treated several successive compression stages is conducted, with the outlet of the compressor of the last stage is extended by a line which the Pasteurization or sterilization chamber "forms and behind which the pasteurized or the sterilized product is subjected to the aforementioned relaxation.

6. Procedure according to claim 1 to 5, characterized in that the product to be treated is a Preheating is suspended.

7. The method according to claim 6, characterized in that that a surface exchanger is used to preheat the product, in which a steam cycle takes place.

8. The method mach claim 6, characterized in that that the preheating takes place in a surface exchanger, through which the after Pasteurizing or sterilizing relaxed product running in countercurrent.

9. Procedure according to claims 1 to 5, characterized in that the od ° r to be pasteurized sterilizing product immediately from its initial temperature to the pasteurization or sterilization temperature is brought by injecting the steam that is at the subsequent relaxation of the product gained; will, and on the corresponding Pressure is compressed.