DK174356B1 - Fremgangsmaade til aseptisk overfoersel af en vaeskemaengde fra et rum til et andet samt indretning til udoevelse af fremgangsmaaden - Google Patents

Description

DK 174356 B1

Opfindelsen angår en fremgangsmåde til aseptisk overførsel af en væskemængde fra et første rum, som indeholder en sådan væske under et givet tryk, til et andet rum. Opfindelsen angår desuden en indretning til udøvelse af fremgangsmåden.

5

Ved en kendt fremgangsmåde til fremstilling af steriliseret og indpakket, flydende levnedsmiddel, f.eks. bærsaft, cremer, sovse, supper osv., steriliseres først i en sterilisator, hvorefter det føres videre gennem rør til en aseptisk pakkemaskine, eventuelt via en aseptisk, mellemlagringsbeholder. Ved den-10 ne drift skal steriliteten af levnedsmidlerne kontrolleres ved regelmæssig test af bakterieindhold i maden. En måde til opnåelse af disse tests er at teste stikprøver i de fyldte indpakninger. En anden måde er at udtrække mindre kvantiteter af levnedsmiddel til test via ventiler, der kan arrangeres på forskellige steder langs fremstillingslinien. Denne sidste måde anvendes i prak-15 sis således, at en åben beholder haves i området af nævnte ventil, medens denne åbnes et kort stykke tid. Almindeligvis findes der tilnærmelsesvis sterile omgivelser omkring ventilen.

En ulempe i forbindelse med førstnævnte testmetode er, at det ved optagelse 20 af pakker med usterilt indhold er umuligt direkte at konstatere, hvor i processen fejlen er opstået. Lokaliseringen af fejl vil derfor være tidsforbrugene og dyr. En ulempe i forbindelse med sidstnævnte metode er, at ventilen ofte mekanisk påvirker den aftappede mængde levnedsmidler på uønsket måde. Fødevarerne indeholder ofte ømtålelige, grove partikler, såsom hele bær, 25 bønner, gulerødder i form af terninger osv. Disse partikler tilstopper somme tider delvist en åben ventil, hvorved fødevarerne filtreres ved passage gennem ventilen. Naturligvis burde sådanne grove partikler ligeledes være omfattet af sterilitetstesten. Hvis ventilen dog er åben tilstrækkelig meget for tilladelse af passager af de grove partikler, kan strømmen af fødevarer gen-30 nem ventilen blive utilladelig stor i forbindelse med de normalt forholdsvis små åbne beholdere, da de flydende fødevarer er underkastet et vist overtryk DK 174356 B1 2 i fremstillingsmaskinen. I visse tilfælde kan partiklerne moses ved passage gennem ventilen, hvilket betyder en ændring i fødevarekonsistensen. De ved testene opnåede stikprøver gennem ventilerne er derfor ofte ikke fuldstændigt signifikante for fødevarerne i fremstillingsmaskinen. Det er endvidere 5 vanskeligt at opnå stikprøveudtagning af fødevarer via ventiler i forbindelse med aseptiske forhold. Stikprøverne kan derfor inficeres med bakterier ved prøvetagning, hvilket naturligvis vil give fejlagtige indikeringer af tilstanden for fødevarerne, der behandles i processen.

10 Formålet med opfindelsen er at undgå ovennævnte ulemper i forbindelse med de kendte måder at teste bakterieindholdet i flydende levnedsmidler ved anvendelse af en ny fremgangsmåde, der muliggør aseptisk overførsel af en begrænset mængde fødevarer fra et vilkårligt sted i en fremstillingsmaskine til prøvetagningsbeholdere, uden at fødevaren forandres, og som i tilslutning 15 hertil tillader en aseptisk overførsel af forholdsvis grove partikler i fødevarerne til prøvetagningsbeholderen. Et andet formål med opfindelsen er at angive en prøvetagningsindretning til udøvelse af fremgangsmåden.

Dette formål opnås ved at angive en fremgangsmåde af den indledningsvis 20 nævnte art, som er ejendommelig ved det i krav 1's kendetegnende del angivne.

Ved denne fremgangsmåde opnås der, takket være gastrykket i det andet rum, at kommunikationen mellem første og andet rum kan oprettes ved f.eks.

25 åbning af en ventil i en forbindelseskanal mellem rummene, uden at væsken i det første rum umiddelbart strømmer ind i det andet rum. Der skabes således tid til en fuldstændig åbning af ventilen, før væsken begynder at strømme gennem denne. Følgeligt kan det undgås, at grove partikler i væsken tilstopper passagen i ventilen, eller at partiklerne deles i små stykker ved strømning 30 gennem ventilen, før den er fuldstændigt åbnet, idet kondenseringen af gassen sker meget langsomt i starten efter åbning af ventilen for siden at øges, DK 174356 B1 3 jo mere den varmeoverførende kontakt mellem væsken og gassen etableres. Ventilen når derfor at åbne fuldstændigt, medens væskestrømningen til det andet rum stadig har en marginal størrelse.

5 Opfindelsen angår desuden en til udøvelse af fremgangsmåden tilvejebragt indretning, som er ejendommelig ved det i krav 2's kendetegnende del.

Gaskanalen munder fortrinsvis ud i væskekanalen i nærheden af væskeventilen mellem denne og det andet rum. Efter endt prøvetagning kan gassen 10 anvendes til rensning af væskeventilens udløbsdel samt den del af væskekanalen, der er beliggende mellem væskeventilen og det andet rum.

I en foretrukken udførelsesform kan det andet rum af indretningen ifølge opfindelsen være tilvejebragt med et udløb, hvor en ventil er indrettet til åbning 15 og lukning af udløbet. Herved fungerer det andet rum som en sluse for væsken, således at prøvetagningsbeholderen for væsken kan være af enkel og billig art, såsom glas, da disse ikke behøver at modstå trykvariationer eller pludselige temperaturvariationer, der opstår i det andet rum ved overførsel af væske fra det første rum til det andet rum, der opvarmes af gassen. Det an-20 det rum kan f.eks. udgøres af det indre af en trykkedel af metal, som er resistent over for trykvariationer og pludselige temperaturændringer.

Da det andet rum fungerer som en sluse for væsken, kan tømning af det andet rum let styres, så væskestrømmen herfra gennem udløbet vil have en 25 ønsket størrelse ved fyldning af en prøvetagningsbeholder. Ved tømning af det andet rum er udløbsventilen fuldstændigt åbnet, medens væskeventilen er lukket. Ved tilførsel af gas til det andet rum, kan væsken udledes gennem udløbet. Herved justeres størrelsen af væskestrømningen ved justering af gasstrømningens størrelse. Det andet rum er passende dimensioneret såle-30 des, at dette helt kan tømmes for væske i en og samme prøvetagningsbeholder.

DK 174356 B1 4

Udløbet er fortrinsvis beliggende i den nedre del af det andet rum, medens væskekanalen kan munde ud i dettes øvre del. Ved afvaskning af overførselsindretningen ved hjælp af f.eks. damp tilført gennem gaskanalen, vil dan-5 net kondensat herved automatisk drænes gennem udløbet pga. tyngdekraften. Ved tømning af det andet væskerum, som sker ved hjælp af gas tilført til rummets øvre del, undgås det desuden i stor grad, at gassen hvirvler rundt og blandes med væsken, hvorved den varme gas ikke dræber eventuelle bakterier i væsken. På grund af tyngdekraftens indflydelser på væsken vil 10 gassen stempelagtigt presse væsken nedad i det andet rum hen imod udløbet.

Opfindelsen vil i det følgende blive nærmere beskrevet, idet der henvises til tegningen, hvorfig. 1 skematisk viser en indretning ifølge opfindelsen, og fig.

15 2 viser et snitbillede gennem en foretrukken udførelsesform for en del af ind retningen ifølge opfindelsen.

I fig. 1 fremgår en principskitse af en indretning til aseptisk overførsel af madvarer i flydende form fra et første rum til et andet rum. Det første rum 20 udgøres heraf det indre af en rørledning 1 til fremføring affødevarer mellem f.eks. en sterilisator og en aseptisk mellemlagringsbeholder men kan også udgøres af det indre af sterilisatoren eller mellemlagsringsbeholderen. Det andet rum udgøres af det indre af en aflang trykkedel 2 med lodret orientering.

25

En kanal 3 forbinder det indre af rørledningen 1 med det indre af trykkedlen 2. I forbindelseskanalen 3 findes en ventil 4 til åbning og lukning heraf. Forbindelseskanalen 3 munder ud i den øvre del af trykkedlen 2. Ved trykkedlens nedre del findes et udløb 5, der er forsynet med en ventil 6 til åbning og 30 lukning heraf.

DK 174356 B1 5

En kilde 7 til produktion af gas er forbundet til det indre af trykkedlen 2 i nærheden af dennes øvre del via en gaskanal 8. I denne gaskanal findes en trykstyringsventil 9 og en ventil 10 til åbning og lukning af gaskanalen, hvis ventil er beliggende mellem trykkedlen 2 og trykstyringsventilen 9. To trykmå-5 lere 11 og 12 er forbundet til gaskanalen 8 henholdsvis det indre af rørledningen 1. I det følgende skal indretningens virkemåde forklares.

I et indledende trin er væske- og gasventilerne 4 og 10 lukkede, medens udløbsventilen 6 er åbnet. Først aktiveres gaskilden 7, hvorefter gasventilen 10 10 åbnes, således at gassen, her i form af damp, strømmer ind i trykkedlen 2, hvori gas blæses ud gennem udløbet 5 samtidigt med, at dampen steriliserer trykkedlens 2 indre. Herefter lukkes udløbsventilen 6, hvilket betyder, at trykket i trykkedlen 2 stiger. Ved hjælp af trykmålerne 11 og 12 samt trykstyringsventilen 9 justeres trykket i trykkedlen således, at dette tryk i det mindste 15 hovedsageligt svarer til trykket i rørledningen 1. Når trykkene har samme værdi, lukkes gasventilen 10. Herefter åbnes væskeventilen 4 hurtigt, hvilket medfører, at væsken i rørledningen 1 kommer i kontakt med dampen i tryk-kedlen 2. Da temperaturen for væsken er lavere end kondenseringstemperaturen for dampen ved dette tryk, vil dampen begynde at kondensere. Herved 20 aftager trykket i trykkedlen 2, hvilket medfører, at væsken langsomt vil suges fra rørledningen 1 ind i forbindelseskanalen 3. Når væsken nærmer sig trykkedlen 2, sker kondenseringen meget hurtigt, hvorved trykkedlen 2 fyldes fuldstændigt med væske og en ubetydelig mængde vand fra den kondenserede damp.

25 Når trykkedlen er fyldt, lukkes væskeventilen 4, hvorefter udløbsventilen 6 åbnes. Herefter åbnes gasventilen 10 en smule, så den til trykkedlens 2 øvre del indstrømmende damp presser væskemængden i trykkedlen nedad og ud gennem udløbet 5 til aseptisk fyldning i en steril beholder ved hjælp af en 30 ikke vist påfyldningsindretning. Den aflange trykkedel 2 er beliggende hovedsagelig lodret for i så stor grad som muligt at undgå omrystning af væsken og sammenblanding af damp heri ved tømning af trykkedlen, idet den varme damp kan dræbe forekommende bakterier i stikprøverne, der således vil blive ødelagt.

6 DK 174356 B1 5 Alternativt kunne det tænkes, at det andet rum kan udgøres af det indre af en prøvetagningsbeholder. I dette tilfælde, må en sådan være resistent over for trykvariationer og hurtige temperaturforandringer.

I fig. 2 er der vist en praktisk udførelsesform af en del af en indretning ifølge 10 opfindelsen, der er forsynet med en aseptisk påfyldningsindretning til prøve-tagningsbeholdere. De dele, som i figurerne 1 og 2 modsvarer hinanden, er forsynet med samme henvisningsbetegnelser.

I den i fig. 2 viste indretning udgøres ventilerne 4 og 6 i forbindelseskanalen 15 3 henholdsvis udløbet 5 af membranventiler. Sådanne ventiler er fordelagtige i forbindelse med rensning ved hjælp af damp. I membranventilen 4 er en kanal 8 til damp forbundet med ventilens udløbsdel i nærheden af ventilsædet. Herved kan membranventilens 4 sværest tilgængelige, indre udløbsdele rengøres og steriliseres ved tilførsel af damp i et prøvetagningsforløb. Ana-20 logt med den i fig. 1 viste indretning er en aflang trykkedel 2 ved sin øvre ende forbundet med membranventilen 4 og er med sin nedre ende forbundet med membranventilen 6.

Ved udløbet 5 er der arrangeret en aseptisk påfyldningsindretning 13, der 25 omfatter en skærm 14, der omgiver udløbet 5 og danner et kammer 15 med en nedadrettet åbning. Skærmen 14 er ved sin øvre del forsynet med et indløb 16 for forsyning af en steril gas, f.eks. damp, til kammeret 15. En sigte-plade 17 er fastgjort til skærmen 14 og deler kammeret 15 i en øvre del, hvori indløbet 16 til steril gas er beliggende, og en nedre part, hvori udløbet 5 ud-30 munder i en nedadgående retning. To beholdere 18 og 19 til låg for prøve-tagningsbeholdere er fastgjort til undersiden af sigtepladen 17 i kammerets DK 174356 B1 7 15 nedre part. Den aseptiske påfyldningsindretning 16 anvendes på nedenfor beskrevne måde.

Der tilføres kontinuert damp til kammerets 15 øvre del via indløbet 16, og 5 dampen strømmer nedad til sigtepladen 17. Denne spreder dampstrømmen således, at dampen strømmer jævnt ind i hele den nedre del af kammeret 15 og forlader dette via den nedadrettede åbning i kammeret. Herved holdes kammeret sterilt af dampen. En steriliseret prøvetagningsbeholder 20, som er forsynet med et låg 21, føres med lågdelen op i den nedre del af kammeret 10 15 og trykkes fast på lågholderen 18 (lågholderen 19 er indrettet til låg af mindre dimensioner end låg 21). Prøvetagningsbeholderen 20 løsnes fra låget 21, som fastholdes af lågholderen 18. Prøvetagningsbeholderen 20 føres herefter, uden at dens øvre del forlader de sterile omgivelser i kammerets 15 nedre del, i en stilling, hvori beholderens åbning er beliggende foran udløbets 15 5 åbning. Når beholderen 20 befinder sig i nævnte stilling, åbnes membran ventilen 6, hvorefter damp tilføres det indre af trykkedlen 2 via kanalen 8, således at væskemængden, der er til stede i trykkedlen, presses ned i beholderen 20. Uden at den øvre del af beholderen forlader de sterile omgivelser i kammerets 15 nedre del, føres den fyldte beholder 20 tilbage til låghol-20 deren 18 og forsegles her med låg 21, der er fastholdt af lågholderen. Beholderen 20 og dens låg 21 løsnes herefter fra lågholderen 18 og føres ud af kammeret 15.

I ovennævnte udførelsesformer for den i fig. 1 og 2 viste overføringsindret-25 ning udgøres det andet rum af det indre af en trykkedel med uforanderligt volumen. Alternativt ville det dog være muligt at anvende det indre af en kedel med fleksible vægge. Når gas kondenserer i en kedel af sidstnævnte art, vil væggene heri bevæges indad, således at kedlens volumen aftager. Da flydende fødevarer befinder sig ved overtryk, vil fødevarer, som strømmer ind 30 i kedlen, imidlertid udvide kedlens volumen til den oprindelige størrelse.

Claims (6)

1. Fremgangsmåde til aseptisk overførsel af en væskemængde fra et første 5 rum, som indeholder sådan væske under et givet tryk, til et andet rum, kendetegnet ved, at det andet rum (2) påfyldes steril gas således, at trykket i dette andet rum i det mindste tilnærmelsesvis svarer til trykket i det første rum (1), at gassen har en kondenseringstemperatur, som ved nævnte givne tryk er højere end væskens temperatur, og at det andet 10 rum (2) efter gasfyldning bringes til at kommunikere med det første rum (1), så at gassen i det andet rum kondenseres ved kontakt med væsken i det første rum, hvorved væsken bringes til at strømme fra det første rum tii det andet rum, samt at kommunikationen mellem det første og det andet rum (1 og 2) herefter afbrydes, så at væsken i det andet rum (2) adskilles fra den reste-15 rende væske i det første rum (1).

2. Indretning til aseptisk overførsel af en væskemængde fra et første rum (1), som indeholder sådan væske under et givet tryk, til et andet rum (2), som er indrettet til at optage hele nævnte væskemængde, hvilken overførselsindret- 20 ning omfatter en væskekanal (3), som forbinder det første rum med det andet rum, og en ventil (4) til åbning og lukning af væskekanalen (3), k e n - HotA/'inot \/oH pt on l/iiHo (7\ til nrnHi il/tir\n of on ctoril nac yoH ot «.4 w v w y ii w i Cii. λ_ιι imimu yt j ui |w/| u'uuivuen I V-4I ui i ii y'j'j tryk, som i det mindste hovedsageligt modsvarer nævnte givne tryk, og med en kondenseringstemperatur, som ved nævnte, givne tryk er højere end væ-25 sketemperaturen, og at der findes en gaskanal (8), som forbinder det andet rum (2) med gaskilden (7), samt en gasventil (10), der er indrettet til åbning og lukning af gaskanalen (8),

3. Indretning ifølge krav 2, kendetegnet ved, at gaskana-30 len (8) munder ud i væskekanalen (3) i nærheden af væskeventilen (4) mellem denne og det andet rum (2). DK 174356 B1 9

4. Indretning ifølge krav 2 eller 3, kendetegnet ved, at det andet rum (2) er forsynet med et udløb (5) og en ventil (6), som er indrettet til åbning og lukning af udløbet (5). 5

5. Indretning ifølge krav 4, kendetegnet ved, at udløbet (5) er beliggende i den nedre del af det andet rum (2).

6. Indretning ifølge et hvilket som helst af kravene 2-5, kende-10 tegnet ved, at væskekanalen (3) munder ud i den øvre del af det andet rum (2).