RS56198B1

RS56198B1 - Sistem i postupak za sterilizaciju fluida

Info

Publication number: RS56198B1
Application number: RS20170686A
Authority: RS
Inventors: Vicente Fidel Salas; Vicente José Salas; Alegre Alex Guamis; Alegre David Guamis; Bufill Leo Moreta
Original assignee: Vicente Fidel Salas; Vicente José Salas; Alegre Alex Guamis; Alegre David Guamis; Bufill Leo Moreta
Priority date: 2014-07-11
Filing date: 2014-07-11
Publication date: 2017-11-30
Also published as: EP2965766A1; AU2015286615A1; BR112017000604B1; US20170128603A1; EP2965766B1; CN106573079B; PT2965766T; JP6588093B2; CN106573079A; MX2017000392A; PL2965766T3; CA2954565A1; RU2662296C1; CO2017001312A2; AU2015286615B2; HRP20171047T1; WO2016005556A1; SI2965766T1; DK2965766T3; KR20170030592A

Description

Opis

Oblast pronalaska

[0001] Predmetni pronalazak se odnosi na sistem za obradu fluida za njihovu sanitarizaciju i/ili sterilizaciju pomoću kontrolisane uzastopne i/ili istovremene primene germicidalnog ultraljubičastog zračenja (poželjno tipa C) i temperature, koja može biti u opsegu od hlađenja do umerenih (poželjno) i visokih temperatura proizvoda kao što su hrana, sastojci, parfemi, mirisi, kozmetika, farmaceutski proizvodi (lekovi), bolnički proizvodi (serumi, hematološki fluidi, itd.), hemikalije, proizvodi koji sadrže alkohol, naftni derivati, itd., i slično.

Osnova pronalaska

[0002] Problem koji je potrebno rešiti u industriji sastoji se od sanitarizacije ili sterilizacije fluida (hrane, sastojaka, parfema, mirisa, kozmetike, farmaceutskih proizvoda (lekova), bolničkih fluida (seruma, hematoloških fluida, itd.), hemikalija, proizvoda koji sadrže alkohol, naftnih derivata, itd., i slično), koje su zahvaljujući njihovi specifičnim karakteristikama, osetljivi na specifične termalne tretmane, i na taj način pate od gubitka kvaliteta, na funkcionalnom ili tehnološkom nivou (penušanje, emulgovanje, bojenje, zgušnjavanje, kapaciteti teksturizovanja, itd.), na hranljivom nivou (gubitak vitamina, aminokiselina i esencijalnih masnih kiselina, polifenola, antioksidanasa, itd.) ili na organoleptičkom nivou (gubitak mirisa, aroma, boja, tekstura, itd.).

[0003] UVC svetlost je primenjena u prečišćavanju i tretmanu vode kao ekonomična, bezbedna alternativa za poboljšanje ukusa i mirisa. UVC svetlost ima baktericidni efekat na mikroorganizme. Iako se smatra baktericidom, ona utiče na sve tipove mikroskopskih organizama (viruse, bakterije, alge, gljive, kvasce i protozoe). Dezinfikujuća snaga UVC svetlosti je rezultat njenog delovanja na ćelijsku DNK, izazivajući smanjenje u njihovoj respiratornoj aktivnosti, blokirajući procese sinteze i inhibirajući ili usporavajući mitozu. Sa druge strane, efekat UVC svetlosti na dve uzastopne baze timin ili citozin (pirimidin) u istom lancu DNK ili RNK generiše odgovarajuće dimere, sprečava replikaciju DNK ili RNK u mikroorganizmima, i na taj način njihovu reprodukciju.

[0004] Baktericidno delovanje UVC svetlosti zavisi primarno od doze primenjene na mikroorganizam, i isto je zavisno od iradijanse i vremena primene. Iradijansa je potencija UV svetlosti po jedinici površine merena u mikrovatima po kvadratnom centimetru. Odgovarajuća doza je proizvod iradijanse po vremenu primene i izražena je u milidžulima po kvadratnom centimetru ili ekvivalentu u mikrovatima po sekundi po kvadratnom centimetru.

[0005] Sledeća karakteristika UVC svetlosti je ta da je njen baktericidni efekat kumulativan tokom vremena (doza).

[0006] UV zračenje minimizuje formiranje hemikalija i/ili sporednih proizvoda. Ovaj proces je takođe suv, hladan i zahteva malo održavanja i ima niže troškove za izvođenje u poređenju sa konvencionalnim termalnim procesima, gde je potrošnja energije veoma visoka. Sa druge strane, kako su ovo procesi na nižim ili srednjim temperaturama, neželjeni efekti konvencionalnih termalnih tretmana su sprečeni. Zbog ovih razloga, postoji rastući interes za upotrebu UVC svetlosti za dezinfekciju hrane. Međutim, svaka hrana, kozmetika, farmaceutski proizvod, itd., ima svoj sastav i ovo može da odredi da su potrebne doze UVC različite među njima. Neodostatak upotrebe UVC svetlosti za sanitarizaciju je niska transmisija većine fluida, što podrazumeva da se samo tanki slojevi blizu emitera mogu tretirati efikasno.

[0007] Niska transmisija UVC svetlosti u većini tečnosti osim vode je dobro poznata. Efekat prodiranja UVC svetlosti zavisi od tipa tečnosti, apsorbance na naznačenoj talasnoj dužini, supstanci koje se rastvaraju prisutnih u tečnosti i suspendovanog materijala. Povećanje količine čvrstih supstanci će smanjiti intenzitet prodiranja UVC zračenja, kao što, velike suspendovane čestice mogu takođe da blokiraju incidencu svetlosti na koncentraciji mikroba. Na primer, prodiranje UV svetlosti u sokovima je u opsegu između nekoliko stotina mikrona i nekoliko milimetara, zahvaljujući 90 % aporpciji svetlosti uzrokovanoj njihovim jedinjenjima ili suspenovanim česticama.

[0008] U određenoj hrani ili tehnološkim procesima može biti neophodno redukovati ili inaktivirati određene enzime, kao na primer, u biljnim ili voćnim sokovima, inaktivacija pektin-metil-esteraze (PME), koja izaziva gubitak teksture, peroksidaze (PO), katalize oksidacionih procesa, ili poli-fenol-oksidaze (PFO) koja ima ulogu u reakcijama tamnjenja ili posmeđivanja, oksidaciji fenolnih jedinjenja u hinone. U vezi sa efektom UVC na enzime, generalno oni izazivaju izvestan stepen inaktivacije, u skladu sa dozom i matricom u kojoj su nađeni.

[0009] Trenutno postoje različiti osnovni tipovi dostupnih UV emitera, od kojih emiteri na bazi živine pare mogu biti istaknuti.

[0010] Prema ubijanju mikroba, emiteri na niskom pritisku su često najšire korišćeni u industriji, s obzirom da oni nude skoro monohromatsku emisiju koja je kondenzovana u 254 nm, veoma blizu apsorpcionog maksimuma DNK molekula na 260 nm i sa jednostavnim rukovanjem i manipulacijom. U poređenju sa emiterima na srednjem i na visokom pritisku, emiteri na niskom pritisku imaju bolji učinak (30 - 40 % naspram 10 - 15 % sa srednjim pritiskom) i funkcionišu na više umerenih temperatura (40°C - 110°C naspram 600°C -900°C), iako je UV potencija emitovana po jedinici talasne dužine mnogo niža. Dokument SAD 2008/210884 A opisuje uređaj za zračenje tečnosti.

Opis pronalaska

[0011] Predmetni pronalazak daje sistem za sterilizaciju fluida, koji sadrži UV emiter (1) okružen izduženim elementom (2) raspoređenim koncentrično u odnosu na UV emiter, kroz koji cirkuliše rashladni fluid koji hladi UV emiter, izduženi element (2) je okružen izduženim elementom (3) raspoređenim koncentrično u odnosu na UV emiter, kroz koji cirkuliše fluid koji će biti sterilizovan, izduženi element (3) je okružen izduženim elementom (4), raspoređenim koncentrično u odnosu na UV emiter, kroz koji cirkuliše fluid za hlađenje ili zagrevanje koji hladi ili zagreva fluid koji će biti sterilizovan, ovde u daljem tekstu sistem prema pronalasku.

[0012] U predmetnoj specifikaciji, termin "fluid" je tečnost ili gas.

[0013] Jedan primer izvođenja je sistem prema pronalasku, gde izduženi element (3) kroz koji cirkuliše fluid koji će biti sterilizovan ima hrapave zidove ili spiralne puteve.

[0014] Ovo čini da fluid koji će biti sterilizovan cirkuliše na turbulentan i ne-laminaran način, da bi se osiguralo da je cela zapremina fluida podvrgnuta istom tretmanu ili dozi UVC i temperaturi.

[0015] U predmetnom pronalasku, debljina sloja fluida koji će biti tretiran može čak biti manja od 1 mm. Povratni pritisak kome je fluid podvrgnut (pomoću ventila za povratni pritisak) zajedno sa stimulatorima tubulencije, čine da fluid koji će biti tretiran cirkuliše na način turbulentnog protoka u toku njegove obrade u tako tesnim prostorima.

[0016] Različiti bibliografski izvori sugerišu da je neophodno za sve delove fluida da budu izloženi najmanje dozi od 400 J/m2 (40 mJ/cm2) UVC svetlosti (254 nm) da bi se osigurala adekvatna 5 Log redukcija ciljnog ili marker mikroorganizma, da bi se dobila (u slučaju industrije hrane) mikrobiološki bezbedna hrana. Uzimajući u obzir da bi navedena doza UVC trebalo da se primeni na ceo sistem da bi se osiguralo da je tečni fluid tretiran jednako.

[0017] U predmetom pronalasku, navedena doza ili više doze mogu se postići na kraju tretmana, s obzirom na to da je sistem dizajniran tako da se neograničen broj sistema može spajati zajedno u seriji. Takođe, intenzitet vrhunskih sijalica (ekscimerski emiteri i emiteri sa živinim lukom), koji su sposobni da daju navedenu dozu za samo nekoliko sekundi tretmana, dovodi do toga da se navedena doza može lako dostići. Pored toga, sa regulacijom stope protoka (brzina na kojoj će fluid da cirkuliše kroz sistem) pomoću impeler pumpe, moguće je povećati vreme tretmana i prema tome dozu. Predmetni pronalazak utiče na mogućnost, ako je neophodno da se smanje stope protoka kroz sisteme, grupe sistema mogu biti spojene zajedno paralelno, u cilju sprečavanja redukcije ukupne proizvodne stope protoka (L/čas) opreme.

[0018] Sledeći primer izvođenja je sistem prema pronalasku, gde je fluid koji će biti sterilizovan izabran iz grupe koja se sastoji od hrane, kozmetike, leka, farmaceutske kompozicije, bolničkog fluida, mirisa, parfema i hemijskog jedinjenja.

[0019] Sledeći primer izvođenja je sistem prema pronalasku, gde UV emiter emituje talasnu dužinu od između 200 i 312 nm.

[0020] Sledeći primer izvođenja je sistem prema pronalasku, gde je razdaljina između spoljašnjeg zida izduženog elementa (2) i unutrašnjeg zida izduženog elementa (3) između 0.5 i 5 mm.

[0021] Sledeći primer izvođenja je sistem prema pronalasku, gde jedan ili više sistema mogu biti spojeni zajedno u seriji ili paralelno. Naročito, jedan od sistema ima UV emiter koji emituje talasnu dužinu od između 290 i 320 nm.

[0022] Predmetni pronalazak takođe izborno utiče na mogućnost upotrebe jednog ili više (sklopa) UVB sistema, sa isitim dizajnom kao UVC sistemi, i koji prema tome mogu biti spojeni zajedno u seriji ili paralelno, i postavljeni posle UVC sistema. Glavna svrha UVC sistema bi bila tretman dužim talasnim dužinama da bi se popravila ili obnovila određena jedinjenja, koja u zavisnosti od sastava fluida koji se tretira, mogu biti razgrađena ili da reaguju (primarno oksidacijom) sa drugim jedinjenjima samog fluida, slabo (ali možda primetno) menjanjem biohemijskih, organoleptičkih i/ili hranljivih karakteristika tretiranog fluida, i u slučaju hrane, na primer, dovode do gubitka kvaliteta navedene hrane. Upotreba navedenog koraka je izborna, zbgo toga što će na njegovu upotrebu visoko uticati željena očekivanja krajnjeg proizvoda, kao i krajnje kompozicije proizvoda (masti, proteini, šećeri, itd.).

[0023] Sledeći primer izvođenja je sistem prema pronalasku, koji sadrži uređaje za merenje i kontrolu iradijanse emisije UV emitera.

[0024] Sledeći primer izvođenja je sistem prema pronalasku, koji sadrži uređaje za merenje i kontrolu temperatura.

[0025] S obzirom na to da UVC sijalica koja se nalazi u centru sistema i hermetički je izolovana od ostatka koncentričkih cevi kroz koje cirkuliše fluid koji će biti sterilizovan i fluidi za hlađenje i grejanje, omotači koji formiraju prostore gde ovi fluidi cirkulišu zahtevaju konektorske cevi (nezavisne između oba fluida) na izlazima sistema koje povezuju sa ulazima u sledeći sistem, za upotrebu kao sistem za cirkulaciju. Fluid za hlađenje ili grejanje koji prolazi kroz sistem je recirkulisan, dok je fluid koji će biti sterilizovan (npr. hrana), čak iako on takođe može biti recirkulisan kroz sistem, poželjno je tretiran kontinuirano pomoću grupa sistema u seriji ili paralelno, bez njegove recirkulacije, osim ukoliko pad u bilo kojoj od promenljivih dovodi do toga da se potrebna doza ne postiže, na taj način preusmeravajući proizvod (pomoću razvodnog ventila) do početnog rezervoara ili posude za kasniju recirkulaciju. Sistem za klimatizaciju za hlađenje/grejanje može biti dodat na ulazu ili izlazu sistema za hlađenje/grejanje fluida koji se tretira pre i posle tretmana sa UV svetlošću.

[0026] Doza bi trebalo da se primenjuje jednako na celu zapreminu proizvoda, i kao što je opisano, u predmetnom pronalasku koji je postignut u sistemu prema pronalasku. Različiti faktori mogu pomoći u postizanju iste doze u celoj zapremini proizvoda, na primer: da proizvod mora biti cirkulisan kroz nekoliko (2 ili više) sistema u seriji ili paralelno; da između ovih sistema, cevi (koje povezuju izlaze sa ulazima sledećeg) imaju različite zapremine sekcija od zapremine sekcija u segmentu sistema; da geometrijski i prostorni raspored sistema prisiljava fluid ili proizvod da menja svoj smer u prostoru (ne smer unutar sekcije kroz koju cirkuliše fluid), bilo postavljanjem horizontalno ili vertikalno (ili naizmenično), smer se menja sa desnog u levo ili obrnuto između sistema (uvek uzimajući u obzir da izlaz jednog ide u ulaz drugog); da kolo fluida koji se tretira (proizvod) može biti delovano kontra-pritiskom pomoću ventila za povratni pritisak (na kraju kola); da prisustvo homogenizatora na izlazu sistema prisiljava fluid da se meša pre ulaza sledećeg; da prisustvo stimulatora turbulencije, u komori kroz koju prolazi fluid koji se tretira, povećava turbulenciju i homogenizaciju fluida.

[0027] Mogućnost primene različitih kontrolisanih temperatura istovremeno kada je i UV primenjena na fluid koji se tretira i na takav efikasan i homogeni način, može biti korisna za različite primene kao što su, na primer:

- Dobijanje sinergističkih rezultata inaktivacije mikroba, tj. koji prekoračuju one koji bi se dobili sabiranjem rezultata primene UVC i temperature posebno.

- Dobijanje ukupne inaktivacije mikroba za različite vrste mikroorganizama sa različitim stepenom osetljivosti na ultraljubičasto svetlo i termalni proces, na taj način omogućavajući upotrebu umerenijih temperatura.

- Dobijanje enzimske inkativacije, pomoću primene umerenih temperatura, na primer između 60-80°C.

- Dobijanje sinergističkih rezultata enzimske inaktivacije, koji prevazilaze zbir posebnih UVC i temperaturnih tretmana.

- Izazivanje određenih komponenti (na primer proteina) za stabilizaciju u određenim fluidima na umerenim temperaturama.

- Olakšavanje homogenizacije, rastvaranja i disperzije različitih jedinjenja u fluidima koji se tretiraju, kao rezultat niskih ili umerenih temperatura.

- Podsticanje kinetike određenih hemijskih ili enzimatskih reakcija upotrebom niskih ili umerenih temperatura, koja koristi krajnjim ciljevima za fluid koji se tretira.

- Temperatura i njena kontrola mogu da podstaknu fluidnost prozvoda ili fluida koji imaju određeni nivo viskoznosti, na taj način olakšavajući njihovu cirkulaciju kroz celo kolo. - Temperatura i njena kontrola mogu da olakšaju procese čišćenja u kolu, pošto je prozvodnja došla do kraja, s obzirom na to da pomaže u rastvaranju i povlačenju ostataka tretiranih fluida, i pored toga povećava efikasnost proizvoda za čišćenje kao što su, na primer, baze (NaOH na 3 % i 80°C), kiseline (HNO3"azotna iselina" na 2 % i 45-50°C), komercijalni deterdženti, enzimski proizvodi, persirćetna kiselina (C2H4O3), vodonik peroksid (H2O2), itd.

- Temperatura i njena kontrola mogu da olakšaju dezinfekciju i sterilizaciju površina u sistemu kada su korišćene visoke temperature.

[0028] Predmetni pronalazak utiče na različite sigurnosne sisteme za sprečavanje i detekciju problema curenja i oštećenja između koncentričnih cevi, i specifičnije u onim vezanim za UV emitere i materijal koji okružuje ovaj emiter, koji je poželjno kvarc. Navedeni sigurnosni sistemi obezbeđuju veću sigurnost u vezi sa mogućim devijacijama materijala (kvarc) fluidima koji se tretiraju, oštećenjem postrojenja putem kratkog spoja, sigurnost za operatore i, pre svega, obezbeđuju sigurnosni sistem prethodno podešenih uslova, UV doze (intenziteta i vremena), temperature, i povratnog pritiska tretmana, sprečavajući da se "slabo" tretirani fluid upakuje kao korektan. Takve mere sigurnosti mogu biti navedene u obliku rezimea kao što sledi:

- Postojanje temperaturnih senzora duž kola, i primarno (ali neisključivo) na izlazu sistema, koji konstantno šalju informacije o temperaturi fluida koji se tretira ka kontrolnoj tabli.

- Postojanje senzora koji mere iradijansu nejonizujućeg zračenja (UVC i/ili UVB) unutar svakog sistema i koji konstantno šalju informacije o iradijansi koju emituje emiter ka kontrolnoj tabli.

- Postojanje tanke električne staze u kvarcu emitera i/ili zaštitnog poklopca od kvarca. Svako oštećenje kvarca bi izazvalo oštećenje provodne staze i prema tome bi prekinulo protok električne struje, prenos signala ka kontrolnoj tabli i kasnije preduzimanje programiranih aktivnosti. Navedena provodna žica, poželjno, ali ne isključivo, može biti napravljena od zlata.

- Postojanje UV-providnog polimernog poklopca preko kvarca koji, ako se javi oštećenje, zadržava delove i sprečava ih da se spoje sa fluidom koji se tretira.

- Postojanje zaptivača koji obezbeđuju nepropusnost i hermetičko zatvaranje spojeva između UV emitera i poklopca kvarca. Navedenji zaptivači su napravljeni u dizajnu i sa materijalima (na primer, ali bez ograničenja na, fluorovani polimer) koji tolerišu najekstremnije uslove CIP-tipa (čišćenje na licu mesta) čišćenja i dezinfekcije i SIP (para na licu mesta) sterilizacije, koji su uobičajeno korišćeni u idustriji hrane.

- Postojanje sistema povratnog pritiska (poželjno ventil za povratni pritisak, iako ne isključivo) i ispoljavanje konstantnog pritiska na kretanje unapred fluida koji se tretira, i na taj način pomaganje u generisanju turbulentnih profila protoka.

- Postojanje "kontrolne table" koja aktivira razvodni ventil koji preusmerava fluid koji se tretira postavljen pre higijenskog ili aseptičkog sistema za pakovanje (rezervoar i uređaj za pakovanje), pri čemu uticaj razvodnog ventila može biti posledica nedostatka bilo kog od početno unapred postavljenih uslova, kao što su (poželjno, ali bez ograničenja na) temperatura, intenzitet UVC ili UVB svetlosti, vreme tretmana (podešavanja stope protoka kroz pumpe koje pumpaju proizvod), oštećenje sijalice ili poklopca kvarca, gubitak pritiska proizoda, itd., koja bi sprečila proizvod koji nije propisno tretiran da se spakuje (poželjno, ali ne isključivo, koji nije došao do rezervoara ili aseptičkog rezervoara za dalje higijensko ili aseptičko pakovanje), tako da bi se proizvod mogao preusmeriti pomoću razvodnog ventila do početnog rezervoara za recirkulaciju, ili do bilo kog drugog rezervoara u cilju odbacivanja proizvoda ili inače.

[0029] Pronalazak takođe obezbeđuje postupak za sterilizaciju fluida, koji se izvodi u sistemu koji sadrži UV emiter (1) okružen izduženim elementom (2) uređenim koncentrično u odnosu na UV emiter kroz koji cirkuliše rashladni fluid koji hladi UV emiter, izduženi element (2) je okružen izduženim elementom (3) uređenim koncentrično u odnosu na UV emiter kroz koji cirkuliše fluid koji će biti sterilizovan, izduženi element (3) je okružen izduženim elementom (4) uređenim koncentrično u odnosu na UV emiter kroz koji cirkuliše fluid za hlađenje ili zagrevanje koji hladi ili zagreva fluid koji će biti sterilizovan, koji sadrži podvrgavanje fluida koji se sterilizuje UV zračenju na temperaturi u opsegu između -20°C -160°C.

[0030] Sledeći primer izvođenja je postupak prema pronalasku, gde je temperatura u opsegu između 2 i 80°C.

Kratak opis crteža

[0031]

Slika 1. Prikazuje prikaz spoljašnje strane sistema prema pronalasku, gde je moguće zapaziti raspored ulaznih i izlaznih tačaka različitih kola za fluid: ulaz (5) i izlaz (6) fluida koji se sterilizuje, ulaz (7) i izlaz (8) fluida za hlađenje i zagrevanje, ulaz (9) za za vazduh i izlaz (10).

Slika 2. Prikazuje longitudinalni presek sistema prema pronalasku, gde je moguće zabeležiti raspored različitih komora kroz koje cirkulišu različiti fluidi, kao i raspored UV emitera.

Slika 3. Prikazuje uvećani prikaz longitudinalnog preseka, gde je moguće zabeležiti detaljnije raspored komora kroz koje cirkulišu različiti fluidi: vazduh (2), fluid koji se sterilizuje (3), tečnost za hlađenje ili zagrevanje (4), UV emiter (1). Takođe je moguće zabeležiti raspored zaptivača ili zaptivaka (11, 12, 13) koji obezbeđuju nepropusnost između emitera, poklopca kvarca i komore kroz koju cirkuliše proizvod.

Poželjni primeri izvođenja

Primer 1. Efekat tretmana UVC svetlošću na letalnost kod različitih mikroorganizama.

[0032] Da bi se na primer pokazala efikasnost predmetnog pronalaska, ispitivani su različiti mikroorganizmi koji imaju različite nivoe osetljivosti na UVC tretman u vodenom rastvoru koji ima nizak koeficijent apsorbance (0.43 cm-1) i u tečnom belancetu jajeta koji ima visok koeficijent apsorbance (107 cm-1), na različitim temperaturama, 20 i 50°C u tretmanu sa inokulisanim vodenim rastvorima i na 20 i 55°C u tretmanima sa inokulisanim tečnim belancetom jajeta. Koncentracija mikroorganizama u kontrolnim uzorcima iznosila je približno 10<6>-10<7>cfu/ml. Da bi se izračunala primljena doza (jednačina 1), bilo je neophodno izračunati isporučenu iradijansu (I) pomoću Beer-Lambert-ovog zakona (jednačine 2) uzimajući u obzir debljinu fluida, dužinu putanje (za vodeni rastvor i tečno belance jajeta), koja je 1 mm (d = 0.1 cm), koeficijenti apsorbance za λ = 254 nm (opisani u prethodnom tekstu) i upadnu iradijansu (I0= 31 mW/cm2). Mikorbiološki rezultati u Tabelama 1-3 su izraženi kao letalnost (jednačina 3).

Doza = Iradijansa · Vreme (jednačina 1)

[0033] U jednačini 1, Doza je izražena u mW·S/cm<2>, iradijansa je izražena u mW/cm<2>i Vreme je izraženo u sekundama.

(jednačina 2)

[0034] U jednačini 2, I je isporučena iradijansa, I0je upadna iradijansa, ε je koeficijent apsorbance i d je dužina puta.

Letalnost = Log10(N0/N) (jednačina 3)

[0035] U jednačini 3, N0je početni broj cfu/cm2 pre tretmana i N je broj cfu/cm2 posle tretmana.

Tabela 1. Efekat tretmana UVC svetlošću sa iradijacijom od 31 mW/cm<2>na 20°C za različita vremena izlaganja na letalnost različitih mikroorganizama u vodenom rastvoru (koeficijent apsorbance: 0.43 cm-1). Rezultati iz tri nezavisna eksperimenta sa dupliranim kvantitativnim određivanjem rezultata svakog eksperimenta (n=6). Prikazana je srednja vrednost ± standardna devijacija. Letalnost je izražena u cfu/cm<2>.

Tabela 2. Efekat tretmana UVC svetlošću sa iradijacijom od 31 mW/cm<2>na 50°C za različita vremena izlaganja na letalnost različitih mikroorganizama u vodenom rastvoru (koeficijent apsorbance: 0.43 cm-1). Rezultati iz tri nezavisna eksperimenta sa dupliranim kvantitativnim određivanjem rezultata svakog eksperimenta (n=6). Prikazana je srednja vrednost ± standardna devijacija. Letalnost je izražena u cfu/cm<2>.

Table 3. Efekat tretmana UVC svetlošću sa iradijacijom od 31 mW/cm<2>za različita vremena izlaganja na letalnost različitih mikroorganizama u tečnom belancetu jajeta (koeficijent apsorbance: 107 cm-1). Rezultati iz tri nezavisna eksperimenta sa dupliranim kvantitativnim određivanjem rezultata svakog eksperimenta (n=6). Prikazana je srednja vrednost ± standardna devijacija. Letalnost je izražena u cfu/cm<2.>

[0036] Počevši od rezultata datih u gornjim tabelama (Tabela 1-3) zabeleženo je da se letalnost povećava linearno i proporcionalno na dužim vremenima izlaganja, najmanje u vremenskim opsezima koji su testirani.

[0037] Kada je primenjena iradijacija od 31 mW/cm2 , na 20°C u vodenim rastvorima koji imaju nizak koeficijent apsorbance (0.43 cm-1) i vremena su bila između 3 i 6 sekundi, nivoi letalnosti (redukcije) od između 2.5-5.8 logaritamskih jedinica (Log) su dostignuti kod vegetativnih bakterija, dok su mikroorganizmi otporniji na ultraljubičastu svetlost (B. subtilis spore i A. niger spore) dostigli redukcije od 0.5-3 Log.

[0038] Kada je primenjena iradijacija od 31 mW/cm2 , na 20°C u fluidima koji imaju visok koeficijent apsorbance (107 cm-1), kao što je tečno belance jajeta, i vremena su bila između 6 i 18 sekundi, redukcije su bile 1.6-5, 1-3 i 0.5-1.7 Log za vegetativne bakterije (E. coli i M. luteus) i B. subtilis spore, respektivno.

[0039] Kada je primenjena iradijacija od 31 mW/cm2 , na 50°C u vodenim rastvorima koji imaju nizak koeficijent apsorbance (0.43 cm-1), i vremena su bila između 3 i 6 sekundi, nivoi letalnosti (redukcije) od između 3 i ≥6.9 Log su dostignuti kod vegetativnih bakterija, dok su kod sporulisanih mikroorganizama (B. subtilis spore i A. niger spore) postignute redukcije od 0.4-3 Log, skoro iste kao kada je primenjena sobna temperatura (20°C).

[0040] Međutim, kada je primenjena iradijacija od 31 mW/cm<2>, na 55°C u fluidima koji imaju visok koeficijent apsorbance (107 cm-1), kao što je tečno belance jajeta, i vremena su bila između 6 i 18 sekundi, redukcije su bile 2-6, 1-3,7 i 0,6-1,8 Log za vegetativne bakterije (E. coli i M. luteus) i B. subtilis spore, respektivno.

[0041] Pored toga, uzorci tečnog belanceta jajeta (LEW) tretirani sa ili bez UVC i/ili temperature, nikada nisu koagulisali i sačuvali glavne funkcionalne karakteristike (boja, miris, viskoznost, kapacitet penušanja, itd.).

Claims

Patentni zahtevi

1. Sistem za sterilizaciju fluida, koji sadrži UV emiter (1) okružen izduženim elementom (2), raspoređenim koncentrično u odnosu na UV emiter, kroz koji cirkuliše rashladna tečnost koja hladi UV emiter, izduženi element (2) je okružen izduženim elementom (3), raspoređenim koncentrično u odnosu na UV emiter, kroz koji cirkuliše fluid koji se sterilizuje, naznačen time što izduženi element (3) je okružen izduženim elementom (4), raspoređenim koncentrično u odnosu na UV emiter, kroz koji cirkuliše fluid za hlađenje ili zagrevanje koji hladi ili zagreva fluid koji sterilizuje.

2. Sistem prema patentnom zahtevu 1, naznačen time što izduženi element (3) kroz koji cirkuliše fluid koji se sterilizuje ima hrapave zidove ili spiralne puteve.

3. Sistem prema jednom od patentnih zahteva 1 ili 2, naznačen time što je fluid koji se sterilizuje izabran iz grupe koja se sastoji od hrane, kozmetike, leka, farmaceutske kompozicije, bolničkog fluida, mirisa, parfema i hemijskog jedinjenja.

4. Sistem prema bilo kom od patentnih zahteva 1 do 3, naznačen time što UV emiter emituje na talasnoj dužini od između 200 i 312 nm.

5. Sistem prema patentnim zahtevima 1 do 4, naznačen time što razdaljina između spoljašnjeg zida izduženog elementa (2) i unutrašnjeg zida izduženog elementa (3) je između 0.5 i 5 mm.

6. Sistem prema bilo kom od patentnih zahteva 1 do 5, naznačen time što dva ili više sistema mogu biti spojeni zajedno u seriji ili paralelno.

7. Sistem prema patentnom zahtevu 6, naznačen time što jedan od sistema ima UV emiter koji emituje na talasnoj dužini od između 290 i 320 nm.

8. Sistem prema bilo kom od patentnih zahteva 1 do 7, naznačen time što sadrži uređaje za merenje i kontrolisanje iradijanse emisije UV emitera.

9. Sistem prema bilo kom od patentnih zahteva 1 do 8, naznačen time što sadrži uređaje za merenje i kontrolisanje temperatura.

10. Postupak za sterilizaciju fluida, pri čemu se postupak izvodi u sistemu koji sadrži UV emiter (1) okružen izduženim elementom (2) raspoređenim koncentrično u odnosu na UV emiter kroz koji cirkuliše rashladni fluid koji hladi UV emiter, izduženi element (2) je okružen izduženim elementom (3) raspoređenim koncentrično u odnosu na UV emiter kroz koji cirkuliše fluid koji se sterilizuje, naznačen time što je izduženi element (3) okružen izduženim elementom (4) raspoređenim koncentrično u odnosu na UV emiter kroz koji cirkuliše fluid za hlađenje ili zagrevanje koji hladi ili zagreva fluid koji se sterilizuje, i time što sadrži podvrgavanje fluida koji se sterilizuje UV zračenju na temperaturi u opsegu između -20°C i 160°C.

11. Postupak prema patentnom zahtevu 10, naznačen time što je temperatura u opsegu između 2 i 80°C.