使用等离子体活化水清洗的食品加工设备的制作方法

本发明涉及一种食品和/或饲料加工设备、一种食品加工系统、以及一种用于清洗、净化、消毒和/或灭菌食品和/或饲料加工设备的食品接触表面的方法。

背景技术：

这样的食品和/或饲料加工设备包括成型机，在该成型机中，一团食物产品被填充到辊筒或板的空腔中。这样形成的馅料将在该成型机的另一位置脱出。为了帮助该馅料从该空腔中脱出，已知的是采用机械推出装置、空气和/或液体，对于转动辊筒的情况，该机械推出装置、空气和/或液体从该辊筒的内侧导入。由于这样的辊筒包括孔洞或间隙，因此，辊筒的表面以及包括空腔的底层结构被认为是至少部分地多孔的。这样的模具辊筒例如在专利申请wo2015/169812a1中公开，关于成型机且特别是辊筒的具体设计，该专利申请完全引用并入本文。

在这样的设备中，如同在所有的食品和/或饲料加工设备中一样，食物产品将接触表面并可能留下生物膜。根据卫生标准并且为了避免任何污染，至少所有与食物产品接触的表面必须定期彻底清洗。因此，已提供了清洗装置。食品和/或饲料加工设备中需要清洗的部件，诸如成型机的辊筒，可以从该设备中拆卸并转移到清洗装置。特别是关于成型机的辊筒，这样的清洗装置例如已在专利申请wo2012/084215a1中公开，关于清洗装置，该专利申请完全引用并入本文。

在清洗装置或设备中，清洗按照冗长的清洗规程进行。这可能包括施加例如水与清洗产品混合的清洗流体、冲洗、施加消毒剂和/或干燥的多个步骤。

在例如盐水处理设备的其他食品和/或饲料加工设备中，针头将例如盐水的流体注入到例如肉类的食物产品中。全部多余的流体将回收。为此，流体将通过多个过滤器和/或膜。所有流体输送管以及过滤器和/或膜也需要清洗。由于安装、拆卸和远程清洗，这样的过程通常很繁琐。因此，已经开发出了所谓的就地清洗程序，通过该程序，可以在不需要预先拆卸部件的情况下在设备内清洗部件。

然而，上述所有的方法都费时，需要多种不同的清洗流体和/或步骤，并且很难在满足食品加工时的高卫生标准的条件下集成到已知的生产线。

技术实现要素：

因此，改进食品加工系统中已知的清洗程序的需求持续存在。本发明更进一步旨在简化使用流体的系统内的清洗。

该问题通过一种食品加工系统得到解决，该系统包括至少一个食品和/或饲料加工设备和至少一个清洗设备，其中该食品和/或饲料加工设备包括至少一个具有在使用期间将与食物产品接触的表面的部件，其中该清洗设备配置成至少清洗该至少一个表面，其中该清洗设备包括用于供应清洗流体的装置，其中该清洗流体是等离子体活化物质，例如水和/或气体的流体。

本发明涉及一种食品和/或饲料加工系统。这样的系统可包括一个或多个不同的设备，其中“不同”可理解为“分离”，即，设备实质上相互独立。优选地，每个设备包括其自身的外壳并/或可独立于其他设备而移动。然而，设备可以通过诸如管道、管、电气、气动和/或液压连接装置相互连接。设备也可以形成装配线。例如，用于使一团食物产品形成馅料的成型机以及随后设置的包装机可以是一条装配线，但也可以是不同的设备。可替代地，至少一个或多个设备被集成到一个设备、框架和/或外壳中。根据本发明的食品和/或饲料加工设备是生产、改造、处理、加工和/或包装食品的任意设备，特别地，但不限于此，本发明涉及肉类加工机器。对于肉类加工机器，卫生尤为重要，并且通过残留物和/或生物膜造成的污染很高。本申请中关于食品加工系统的所有考虑因素也用于饲料加工系统。此类系统和/或设备用于生产动物饲料。一般地，关于食品加工系统和/或设备的相同的考虑因素也用于饲料加工系统和/或设备。

根据本发明的系统进一步包括清洗设备。这样的清洗设备可以与食品和/或饲料加工设备分离，或者可以集成在食品和/或饲料加工设备中或另一设备中。该清洗设备优选地包括诸如供应管路的装置，用于供应优选地为流体的至少一种清洗介质。该清洗设备优选地进一步包括用于存储和/或生产清洗流体的储藏器，并且更优选地包括用于收集用过的清洗流体和/或残留流体的下陷池(sink)。更优选地，该清洗设备包括用于至少部分地回收清洗流体的回收系统。这样的回收系统可以包括过滤器、膜和/或换热器或热交换器。优选地，该清洗设备包括用于将食品和/或饲料加工设备部件浸泡在清洗流体中的浴槽。可替代地或附加地，该清洗设备包括用于喷射清洗流体的喷嘴和/或用于冲淋或浇淋该部件的排出口。

现在，根据本发明，该清洗流体是等离子体活化物质，优选地为气体和/或水。等离子体活化水是通过与等离子体接触而已经处理过的水。该水可以是自来水或纯化水，包括蒸馏水、双蒸水和/或去离子水。处理后，水将含有氧化氮和过氧化氢。此外，该水将具有较强的酸性。因此，等离子体活化水(以下简称为paw(plasmaactivatedwater))具有优良的抗菌和抗生物膜特性。进一步地，paw具有非常低的ph值。因此，paw可以替代水和/或单独的清洗剂。然而，出于冗余的目的，根据本发明的清洗设备优选地可以使用额外的清洗剂。关于paw的特性和生产，在此参考申请wo2016/096751a1，该申请的公开内容在此完全并入，特别是在paw的生产和特性和/或大气压等离子体的方面。

为了实现本发明的目的，清洗优选地包括净化、消毒和/或灭菌。因此，特别地，就地清洗方法可以包括就地消毒方法。

根据本发明的优选实施例，该食品和/或饲料加工设备的表面以及底层结构至少部分地是多孔的。特别地，该表面至少部分地是多孔表面。这应包括由多孔材料制成的表面和/或制作或加工成多孔的表面。优选地，该表面包括空腔、孔和/或穴。优选地，该表面是食品和/或饲料加工设备的可拆卸或不可拆卸的部件。更优选地，该部件是成型辊筒、成型板、搅拌辊筒和/或注入器。优选地，该部件包括用于在使用期间引导流体流动的诸如通道的流动分配装置。更优选地，该部件包括清洗流体分配装置，其中，更优选地，该清洗流体分配装置连接至或可逆地连接至该流动分配装置，以在清洗期间分配清洗流体。

还优选地，利用大气压等离子体设备活化落在该表面上的水或多孔结构中的水。

根据本发明的优选实施例，该食品和/或饲料加工设备是冷冻机、成型机、涂层机、油炸机、烹调机、搅拌机、转筒、研磨机、斩拌机、食品注入器、或者盐水制备和/或注入设备。

特别地，在食品注入器中，通过针头注入例如肉类的食物产品，并且盐水将从针头上的孔中挤出。如果注入后并非所有的盐水都最终进入食物产品并/或留在食物产品中，多余的盐水随后被收集并回收。在重新进入针头之前，需要过滤多余的盐水。食品注入器系统的过滤系统优选地包括多个过滤器。通过在注入器的过滤器和/或针头的清洗过程中应用paw，有利地利用了良好的抗生物膜活性、抗菌活性和消毒效果，并且进一步地，使用paw导致清洗程序时间的减少。paw优选地还适用于制备盐水的系统，例如，适用于清洗盐水管道。

根据本发明的优选实施例，该清洗设备包括或联接至用于制备等离子体活化水的设备。更优选地，该清洗设备配置成在线生产或制备paw和/或等离子体活性气体。在此有利地，可以根据当前需求就地生产paw，而不必储存大量的paw。特别地，该清洗设备有利地仅需要自来水连接装置以及用于诱发等离子体和/或气体的电流。

根据本发明的优选实施例，该食品和/或饲料加工设备包括或联接至清洗设备，使得食品和/或饲料加工设备配置用于就地清洗和/或就地消毒方法。如前所述，paw和/或大气压等离子体具有抗菌特性。根据浓度和/或与例如自来水的正常水的稀释，paw可用于清洗、净化或消毒。就地清洗方法是指用于在食品生产设备内进行清洗的方法，即不需要拆卸部件进行远程清洗。就地清洗方法遵循预定的规程，以确保清洗后符合卫生规定。通过使用paw和/或大气压等离子体，可有利地缩短程序，即例如，在不影响结果并且/或者不使用化学品的情况下，减少步骤并且/或者缩短时间。

根据本发明的优选实施例，该部件包括用于输送诸如空气和/或大气压等离子体或水的流体的装置，特别是至少一个开口或通道，其中优选地，该部件连接至或可逆地连接至用于将等离子体活化水供应到用于输送流体的装置的装置。优选地，该部件包括专用于paw的诸如开口或通道的清洗流体输送装置。替代地或附加地，该部件包括流体输送装置，特别在使用期间，该流体输送装置配置成输送paw以外的至少一种流体。因此，有利地，可以通过提供专用的流体输送装置来确保清洗，且/或通过使用既有的流体输送装置来简化部件的结构。

根据本发明的优选实施例，该食品和/或饲料加工设备和/或清洗设备包括供气装置，该供气装置用于供应空气，尤其是加压的空气。优选地，在使用期间提供该空气以用于排出。附加地或替代地，在清洗期间提供该空气以用于干燥。

本发明还涉及一种食品和/或饲料加工设备，其包括至少一个诸如通道或管的流体输送装置，用于供应诸如空气或水的流体，其中该设备配置成至少在预定的时间段内通过该流体输送装置供应等离子体活化水，其中该食品和/或饲料加工设备优选地可逆地连接至或连接至用于供应等离子体活化水的供应装置。优选地，该食品和/或饲料加工设备是根据本发明的食品加工系统的一部分。有利地，该发明的设备可以通过paw的装置而容易地进行清洗。

关于本发明的该特定标的物的公开内容也用于本发明的其他标的物。该设备的特征可以并入该系统，并且该系统的特征也可以并入该设备。

根据本发明的优选实施例，在具有诸如水管的流体输送装置的食品加工设备中使用paw，而不是水。如果管道内的冷水处于较高的环境温度下，特别是在25℃至37℃的温度范围内，则可能会出现军团菌污染，而在55℃以上时，细菌会死亡。在静止的水中，例如在排水口、注水点和/或止水点，军团菌可以大量繁殖。被生物膜污染的水管也是军团菌的来源。通过用热水冲洗，细菌将死亡——然而生物膜将保留下来。在所有上述情况下，使用paw有利于防止细菌繁殖和/或生物膜的产生。

本发明还涉及一种用于清洗、净化、消毒和/或灭菌食品和/或饲料加工设备的食品接触表面的方法，该食品和/或饲料加工设备特别是根据本发明的食品和/或饲料加工设备并/或优选地是根据本发明的食品加工系统的食品和/或饲料加工设备，其中在使用食品和/或饲料加工设备后，优选地在每次使用后，进行清洗步骤，其中在清洗步骤期间，用等离子体活化水处理该表面。

关于本发明的该特定标的物的公开内容也用于本发明的其他标的物。该方法的特征可以并入该系统和/或该设备，并且该系统和/或该设备的特征也可以并入该方法。

根据本发明的优选实施例，清洗步骤包括使用等离子体活化水冲洗、浸洗、冲淋、浸泡和/或喷射该表面。本领域技术人员可理解到，这可能在很大程度上取决于每种情况下的具体要求。有利地，浸洗可确保适当的浸泡，而为了除去粘附在表面上的食品残渣，可能优选喷射或冲洗。优选地，在以上所有步骤中，部件和/或表面与paw相对于彼此移动。在浴槽中，部件可以移动，并且替代地或附加的，移动的喷嘴可将paw喷射到表面上。

根据本发明的优选实施例，其中清洗步骤在食品和/或饲料加工设备中进行，其中该方法是就地清洗(cip(clean-in-place)))和/或就地消毒(sip(sanitize-in-place))的方法。优选地，cip/sip方法包括至少一个步骤，更优选地多个步骤。进一步更优选地，例如两个、三个、四个或五个步骤的多于一个的步骤包括使待清洗的表面与paw接触。优选地，至少两个步骤至少区别于接触的类型，例如冲洗、喷射、冲淋等。优选地，cip/sip方法包括至少一个干燥步骤。更优选地，cip/sip方法包括至少一个预处理步骤，其中特别是在该预处理步骤期间，通过诸如自来水、净化水或空气的除paw以外的流体来机械地清洗和/或冲洗表面，以去除较大的残留物。

根据本发明的优选实施例，在清洗步骤之前，包括待清洗的表面的部件从食品和/或饲料加工设备中拆卸，并且优选地转移到用于清洗的清洗设备。优选地，该拆卸和/或转移是通过转移装置进行的。这样的转移装置是已知的，并且有助于搬运食品加工机器的通常较重的部件。优选地，该食品和/或饲料加工设备与该部件分开清洗。例如，可能需要拆卸该部件，以便接近食品加工机器的潜在污染区域。可替代地，该部件包括复杂的几何结构，并且因此，为了在符合卫生规定的情况下正确地清洗该部件，需要将其从食品和/或饲料加工设备中拆卸。

根据本发明的优选实施例，在清洗步骤期间，移动该部件和/或该表面，优选地转动该部件和/或该表面。因此，有利地，实现与paw更好地接触，并且因此实现更好的清洗效果。

根据本发明的优选实施例，在清洗步骤之后，实施干燥步骤，优选地通过将加压的空气流引向该表面或引导加压的空气流穿过多孔结构来实施干燥步骤。

根据本发明的优选实施例，在清洗步骤和/或干燥步骤期间，将预混合流施加到该表面，其中该预混合流包括特别是空气的气体、以及特别是等离子体活化水的液体。因此，有利地，由于这种预混合流的较低粘度，因此在保持paw的良好清洁性能的同时，确保了paw的更好的分配。

附图说明

现在根据附图描述本发明。该描述并不限制保护范围，并且也适用于本发明的所有实施例。

图1示出了根据本发明的优选实施例的食品加工系统。

图2示出了根据本发明的优选实施例的包括待清洗表面的食品和/或饲料加工设备的部件。

图3示出了根据本发明的优选的实施例的清洗设备以及从食品和/或饲料加工设备中拆卸的部件。

图4示出了根据本发明的优选实施例的包括待清洗表面的食品和/或饲料加工设备的部件。

图5示出了根据本发明的优选实施例的图4的食品和/或饲料加工设备的部件。

具体实施方式

在图1中，示出了根据本发明的优选实施例的食品加工系统1。尽管本发明总体上涉及食品和/或饲料加工设备2并特别地涉及肉类加工机器，然而本发明的各方面将通过示例性地参考成型机来描述。这样的成型机设计成使用一团食物产品形成食品馅料。例如，汉堡包或鸡肉块可以由这样的成型机生产。

该成型机包括料斗，在该料斗中输入例如碎肉的食品团。然后，该团状物通过管道送到转动的成型辊筒4。这样的成型辊筒4包括基本圆柱形的形状并绕其纵轴a转动。成型辊筒4包括可以成排设置的多个空腔7。食品团被压入空腔7中。当辊筒4转动到传送位置时，此处该传送位置设置在辊筒4的下方并包括环形传送带，例如馅料的成型的食物产品从空腔中排出。由于大多数成型食物产品的粘附性，因此仅靠重力可能不足以可靠地排出所有食物产品。因此，辊筒4包括至少部分多孔的表面5，并且底层结构也设计成部分多孔，这意味着该表面和/或该底层结构包括空腔7中的开口，通过这些开口可选择性地迫使例如加压空气的流体流通过。为此目的，该开口是流动分配装置8的一部分，该流动分配装置包括多个通道，这些通道同样优选地成排设置。这些通道连接到流体供应装置，此处为加压空气供应装置。

长时间使用后，食物产品残留物可能会残留在空腔7中或辊筒的表面5。此外，在表面5上可能形成了生物膜。出于卫生的原因且为了避免任何(交叉)污染，需要定期清洗辊筒4。这可以通过清洗设备3来实现。此处为成型机的食品和/或饲料加工设备2可以根据就地清洗程序/方法来配置，例如由虚线表示的代表清洗流体分配装置6。

例如，清洗设备3可以提供清洗流体，然后该清洗流体通过清洗流体分配装置6传送至食品和/或饲料加工设备2，在食品和/或饲料加工设备2中，根据预定的规程，对与食物产品接触的相关部件4和表面5进行清洗。清洗流体分配装置6的位置在此仅是示意性的。本领域技术人员可理解的是，为了清洗辊筒4，清洗流体分配装置6可能必须以不同的方式设置。另外，通常将设置更多的分配装置以收集和排出用过的清洗流体。该用过的清洗流体例如传送回清洗设备3，在该清洗设备3中将对该清洗流体进行过滤、清洗和回收。

可替代地，可将辊筒4和/或食物和/或饲料加工设备2的其他部件4从加工设备上拆卸并转移到清洗设备3。在这种情况下，清洗流体分配装置6不是必须的。相反，辊筒4将被放入清洗设备3并被清洗。

如前所述，本发明用于其他食品和/或饲料加工设备，诸如冷冻机、转筒、搅拌机、研磨机、斩拌机、食物注入器、盐水制备和/或注入设备、涂层机、油炸机、烹调机或其他也需要根据卫生法规进行定期清洗的设备。即使对于如上所述的成型机，本发明也不应限于转动辊筒成型机。另一种可能的应用是使用成型板的成型机。

根据本发明，清洗流体至少部分是等离子体活化水(paw)。paw是通过使水——自来水或诸如蒸馏水、双蒸水或去离子水的任意种类的纯化水——与等离子体接触而产生的。等离子体是类似于电离气体的物质状态。等离子体可以通过使(介电)气体或流体承受高电流来产生。因此，等离子体产生装置实质上需要流体和电力作为来源。

通过使水与等离子体接触，水将获得氮氧化物和过氧化氢，并变得具有对应于更低ph值的更强的酸性。在专利申请wo2016/096751a1中公开了关于等离子体活化水的细节，其内容在此完全引入，特别是关于paw以及用于生产paw的设备。由此生产的paw具有抗菌和抗生物膜的特性，因此可以用作洗涤剂、消毒剂和/或杀菌剂，其在下文中通常理解为清洗流体。

优选地，清洗设备3包括用于生产paw的设备和/或用于存储paw的储藏器，并且/或者具有在表面上生产paw的大气压等离子体设备。

通常，食品生产设备2的部件4的清洗包括多个和/或重复的步骤，或者包括预清洗、施加清洗流体、冲洗和干燥的步骤。

由于paw既可以用于清洗也可以用于冲洗，因此，通过将paw用作清洗流体，可以省去这些步骤中的许多步。由于良好的清洗特性，因此可能不需要重复步骤，并且由于水对于食品基本上是无毒的，因此也不需要进行大量的冲洗步骤以可靠地去除清洗剂的所有痕迹。

因此，无论使用cip方法还是将辊筒4转移到清洗设备3，清洗过程都会更加有效。另外，以非常有利的方式，不需要额外的和/或特定的清洗流体。因此，有利地避免了储存和应用具有严重健康风险的清洗剂。

在图2中，示出了根据本发明的优选实施例的食品和/或饲料加工设备2的部件4，该部件4包括待清洗的表面5。如参照图1所描述的，此处部件4是成型机的转动成型辊筒4。辊筒4包括具有纵向轴线a的圆柱形形状，辊筒4可绕该轴线a转动。辊筒4包括例如不同形状的多排空腔7。为了可靠地将成型的食物产品推出去，辊筒4包括流动分配装置8，在这种情况下是用于分配加压空气的通道。每个空腔优选包括喷嘴，尤其是可独立控制的喷嘴。该成型机包括供气装置，该供气装置可与辊筒4的流动分配装置8连接。在合适的位置，加压空气通过一排喷嘴喷出，并且食物产品被推出空腔7。

为了确保良好的清洗，特别是成型机适用于cip时，辊筒4进一步包括清洗流体分配装置9。在这种情况下，该清洗流体分配装置9包括周向分布的开口，paw可通过该开口进入流动分配装置8，用于同样从内部清洗辊筒4。因此，可以去除潜在的阻塞通道的食物残渣。任意其他形式的清洗流体分配装置9也可能是适合的，例如，可以在辊筒4和/或成型机中设置paw的专用连接装置。

可替代地或附加地，在清洗过程中将预混合的流体流施加在一个点上，其中该预混合的流体流包括paw。例如，paw可以被引入到空气流中，以确保更好的流动分配和/或提供具有抗菌和抗生物膜特性的干燥空气流。

在图3中，示出了根据本发明的优选实施例的清洗设备3以及从食品和/或饲料加工设备2拆卸的部件4。在这种情况下，辊筒4从成型机卸下并通过图中左侧可见的转移装置转移到清洗设备3。该转移装置可以省去，但有助于安稳地转移通常较重的辊筒4。如图3所示，辊筒4固定在轴承上并由壳体封闭，以防止任何物质从清洗设备3中溅出。清洗设备3内部的清洗可以包括浸洗、冲淋、喷射、冲洗和/或干燥的步骤。根据本发明，在上述步骤的至少部分中，优选地在所有步骤中，paw单独使用或与其他物质组合使用。优选地，在清洗设备的底部，设置有用于收集用过的清洗流体的下陷池。更优选地，用过的清洗流体通过过滤而回收。

即使在图3中未示出，清洗设备3也可以连接至或包括paw生产设备。因此，清洗所需的paw是在线上生产的。

在图4中，示出了根据本发明的优选实施例的食品和/或饲料加工设备2的部件4，该部件4包括待清洗的表面5。在使用成型板代替成型辊筒的情况下，如图4所示的脱模(knock-out)单元10可以用于将食品推出空腔。此处，脱模单元10包括一排四个脱模槽11，以及流动和/或清洗流体分配装置8、9。特别地，脱模单元10可以包括专用的流动分配装置8和清洗流体分配装置9，或者流动分配装置8可以作为清洗流体分配装置9用于清洗。

可替代地或附加地，所示连接管中的一个用作气动、液压和/或电气连接管路。

在图5中，从不同的角度示出了根据本发明的优选实施例的图4的食品和/或饲料加工设备2的部件4。在图5中，可发现脱模槽11周围的间隙。在使用中，空气可以通过该间隙排出，以帮助推出食品。因此，该间隙是流动分配装置8的一部分。优选地，在清洗时，迫使预混合的paw和空气流穿过该间隙，以去除阻塞物体，并且用于去除生物膜并清洗脱模单元10。为此目的，该间隙根据情况用作清洗流体分配装置9。

参考标记列表：

1食品加工系统

2食品和/或饲料加工设备

3清洗设备

4部件

5(多孔)表面

6流体输送装置

7空腔

8流动分配装置

9清洗流体分配装置

10脱模单元

11脱模槽

a轴