用于通过超高压均化使液体防腐的方法和装置与流程

本发明涉及一种在权利要求1的前序部分中指定类型的方法、一种在权利要求12的前序部分中指定类型的系统以及在权利要求16的前序部分中指定类型的设备。

产品防腐、尤其是液体比如果汁或牛奶防腐在食品和饮料设备中起到重要作用。

背景技术：

出于此目的已知的是：采用尤其是不同的杀菌方法，其中将产品加热并在其达到预定的杀菌温度时对其进行杀菌。

该产品在那里首先可以被压缩，例如通过加压、尤其是通过机械加压，并且因此被加热到预定的杀菌温度，并接着由于弛豫而被再次冷却。

目前在ep2409583b1中所述的超高压均化(uhph)可以作为这种用于产品杀菌的高压方法的示例而被提及。

基于高压过程的用于液体防腐的已知设备和方法的缺点包括：可能损害产品品质以及能源效率不足。

技术实现要素：

因此，本发明的目的是：特别是例如在产品品质和能源效率方面改善用于产品、尤其是液体防腐的系统和方法。

解决方案

根据本发明通过根据权利要求1的方法、根据权利要求12的系统、以及根据权利要求16的设备是令人满意的。从属权利要求的主题为有利的实施例和进一步的发展。

用于液体防腐的示例性方法可以包括以下步骤：

-在第一温度下使液体脱气至少一次，以及

-在第二温度下对液体进行超高压均化至少一次，其中第二温度可以高于第一温度。

待处理或待防腐处理的液体可以理解为尤其是例如液体产品比如饮料或液体食品(比如果汁或牛奶)。所述液体也可以理解为尤其是可泵送液体。

上述可能的方法尤其可以改善液体产品的保质期和品质。

例如，因为可以通过脱气从产品中去除可能溶解在产品中的不期望的气体，所以可以减少或防止由于溶解在产品中的不期望的气体(尤其例如氧气)而损害产品品质(例如保质期和风味)的氧化作用。然而，在目前举例描述的方法中，产品组分可以保持不变，即，例如不向产品中添加额外的物质、例如防腐剂。尤其是例如在产品脱气和产品超高压均化之间，产品组分没有变化。因此例如在第一温度下液体脱气期间与第二温度下液体超高压均化期间，或者在两者之间，待防腐处理的液体的材料组分不发生变化。

换句话说，目前举例描述的方法可以理解为纯单流的过程，其具有材料组分不变的单一的产品流。

使用目前举例描述的方法，在脱气之前可以通过加热将液体提升至所述/一个可预定的第一温度。

在脱气之前将液体可能加热至一个/所述第一温度可以利于脱气过程，这是因为可以增加溶解在产品中的不期望的气体的渗出，并且接着可以更容易地从产品中去除所述不期望的气体。

所述示例性的第一温度可以在30℃至90℃的范围内、尤其例如在50℃至70℃范围内。

可能的液体脱气尤其可以通过压力脱气和/或真空脱气和/或膜脱气和/或通过超声来实现。

当使液体脱气时，可以可选地采用汽提气，例如其包括惰性气体比如氮气或稀有气体、二氧化碳或氢气或所述气体的组合。

可选地或附加地，可以在下降液膜中实现真空脱气。

在用于防腐的示例性方法中，液体可以在超高压均化之前或在脱气之后例如通过进一步加热提升到一个/所述第二温度，其中所述第二温度可以高于可以执行脱气的第一温度。

然而，所述示例性加热至所述第二温度也可以例如通过超高压均化本身来实现。

换句话说，可想到的是：液体的可以执行脱气的可能的示例性第一温度可以是用于超高压均化的合适的初始温度或起始温度。

然而还可想到的是：可选地或附加地，所述示例性加热至所述第二温度可以通过其它直接或间接的热处理方式实现，例如通过可能的可选的热交换器。

换句话说，可想到的是：例如在超高压均化开始时液体可以已经具有所述示例性第二温度。因此可能的是：液体的可以执行脱气的可能的示例性第一温度或所述示例性第二温度可以是例如待处理液体的在其进入超高压均化装置时的进入温度。

然而在超高压均化期间温度可以进一步增加，例如由于压力增加和流体的压缩，例如温度可以进一步增加至可能的示例性第三温度。

该可能的示例性第三温度可以高于所述示例性第二温度，即因此同样高于可以执行脱气的所述示例性第一温度。

所述可能的第三温度的值尤其可以取决于超高压均化期间的压力或压力比，并且取决于示例性第二温度(超高压均化开始时的示例性温度，或进入超高压均化装置时液体的初始温度或起始温度)。

例如，当离开示例性的超高压均化装置时，通过超高压均化得到处理的液体可以因此具有所述示例性第二温度或所述第三示例性温度作为离开温度。

此外，超高压均化可以在200与600mpa之间的压力下执行。

所述可能的示例性第二温度尤其可以分别取决于产品类型或待处理的液体类型，并且例如在超高压均化开始时，其可以在40℃至90℃之间的温度范围内。

在可能的超高压均化之后，液体可以被冷却。

通过冷却获得的热量可以用于将液体加热到所述第一温度和/或将液体加热到所述第二温度。

例如，可以发生产品/产品(p/p)的再利用，其中，例如在示例性系统或系统回路的初级侧上的热的经防腐处理的或经巴氏杀菌的产品(热的经防腐处理的或经巴氏杀菌的液体)可以例如通过热交换器将热传递到示例性系统或系统回路的次级侧，待加热的或尚未防腐处理的或尚未巴氏杀菌的产品(待加热的或尚未防腐处理的或尚未巴氏杀菌的液体)可以在其中流动。

可选地或附加地，可以进行产品/水(p/w)的再利用，其中，例如可以使用单独的热交换器(其可以例如通过水循环联接)，以分别用于加热产品(待加热的、尚未防腐处理或尚未巴氏杀菌的液体)或用于冷却产品(热的，经防腐处理的或经巴氏杀菌的液体)。

因此可以进行热回收，并且热回收可以改善可能的用于液体防腐的方法的能量效率。

通过超高压均化处理/防腐处理的液体接着可以被卫生或无菌地缓冲或者卫生或无菌地储存并且/或者卫生或无菌地填充。

用于液体防腐的示例性系统可以包括以下部件：

-至少一个脱气装置，其可以构造成在第一温度下使液体脱气，以及

-至少一个超高压均化装置，其可以构造成在第二温度下对液体进行超高压均化，其中，第二温度可以高于第一温度。

这种系统与已知系统和设备相比尤其可以改善液体产品的保质期和品质，特别是原因在于：例如，由于例如可以从产品中去除溶解在产品中并且具有氧化作用的不期望的气体例如氧气，所以可以降低影响液体产品的保质期和品质的氧化的可能性。这还尤其可以有助于改善产品的风味，因为它可以例如在超高压均化期间防止氧气影响产品的风味。

所述示例性的系统可以进一步包括至少一个装置、例如热交换器，其可以构造成在液体脱气前将液体加热至一个第一温度/所述第一温度。

例如，第一温度在先前指定的范围内，即例如在30℃至90℃的范围内、尤其例如在50℃至70℃范围内。

此外，所述示例性的系统可以进一步包括至少一个器件/装置、例如另外的热交换器，其可以构造成在液体脱气后将液体加热至一个第二温度/所述第二温度。所述可能的第二温度可以高于所述示例性第一温度。

此外，所述示例性的系统可以进一步包括至少一个器件/装置、例如另外的热交换器，其可构造成冷却由超高压均化处理或加热的液体。

该系统可以例如构造成能够使用从冷却获得的热来将液体加热到第一温度和/或将液体加热到第二温度。

因此，所述示例性的系统可以有能力进行热回收，这可以改善所述/一种可能的用于液体防腐的方法的能量效率。

本文所述的用于液体防腐的示例性的系统尤其可用于填充设备、尤其是用于填充容器、尤其是饮料容器比如桶或瓶的饮料填充设备。

换句话说，示例性的填充设备可包括：例如至少一个如本文所述的脱气装置，所述脱气装置可以构造成在第一温度下使液体脱气；以及至少一个超高压均化装置，所述超高压均化装置可以构造成能够在第二温度下执行液体的超高压均化，其中，第二温度可以高于第一温度。

同样，所述示例性填充设备尤其可以构造成能够卫生地或无菌地缓冲或者卫生地或无菌地储存由超高压均化处理或防腐处理的液体。

附图说明

以下附图举例示出了：

图1：用于液体防腐的示例性系统；

图2：用于液体防腐的另外的示例性系统

具体实施方式

图1举例示出了用于液体防腐的系统100。

例如，待处理的液体或待防腐处理的液体首先可以被供应到用于热处理、例如加热液体的第一装置102、例如第一热交换器102，101。

示例性的热交换器102可以将待处理的液体加热到第一温度。被加热到所述示例性第一温度的液体随后可以被供应到示例性的脱气装置103，该脱气装置可以构造成从待处理的液体中去除和排出108不需要的气体。

用于可以执行脱气的所述第一温度的示例性温度范围可以是例如在30℃至90℃的范围内、尤其是例如在50℃至70℃的范围内。

示例性的系统100可以进一步包括示例性的超高压均化装置104，该超高压均化装置可以构造成在第二温度下对待处理的液体进行杀菌或防腐处理，该第二温度可以高于所述示例性第一温度。

所述示例性加热到所述第二温度可以例如通过超高压均化本身和/或通过其它用于热处理的装置来实现、例如通过可能的可选的热交换器(未示出)。

在通过示例性的超高压均化装置104对液体进行超高压均化之后，由超高压均化加热的液体可选地例如通过可能的另外的热交换器105冷却。

例如，当经加热和经防腐处理的液体的温度高于预定值或高于预定温度差时、例如在超高压均化的初级侧与次级侧之间的差超过10k或者在例如超高压均化中的液体的离开温度与进入温度之间的差超过10k时，可以实施这种可选的冷却。

举例来说，例如通过冷却由超高压均化加热的液体所获得的可能的热继而可以可选地用于将供应101的待处理的液体加热到所述示例性第一温度。例如，如果超高压均化后可能的可回收的热量不足以将液体加热到第一温度，则还可以可选地使用外部热能。

如果需要，示例性的系统100可以额外包括用于热处理由超高压均化处理的液体的另外的装置106例如另外的热交换器106，以便在液体离开系统100和可以被供应到例如无菌地缓冲和/或无菌地存储和/或无菌地填充(未示出)之前将液体热处理到所需的温度(例如对其进行冷却)。

为了完整起见，应该提到的是：没有设置单独附图标记的示例性箭头代表系统中液体的可能的示例性过程方向或流动方向并且可以代表液体从进料101到排出107的示例性开放循环，其中可选地例如由超高压均化所生成的剩余热可以用于将待处理的液体加热到所述示例性第一温度。

在所示出的流体通过系统100的示例性循环中，待处理的液体可以在(经处理的)液体再次离开107系统100之前一次穿过任何可能的工作站比如脱气装置103、超高压均化装置104、以及装置102、105、106(沿预定方向)。

图2举例示出了用于液体防腐的另外的系统200，以用于示出本发明的多个方面。

类似于系统100，示例性系统200包括示例性的第一装置202，该第一装置用于热处理(例如加热)待处理的液体，该待处理的液体经由向例如第一热交换器202进料201来供应。

可能的示例性的热交换器202可以将待处理的液体加热至第一温度。随后，被加热至所述示例性第一温度的液体可以被供应到示例性的脱气装置203，该脱气装置可以构造成从待处理的液体中去除和排出不期望的气体211。

用于可以执行脱气的所述第一温度的示例性温度范围可以是例如在30℃至90℃的范围内、尤其是例如在50℃至70℃范围内。

示例性的系统200可以进一步包括示例性的超高压均化装置204，该超高压均化装置可以构造成在第二温度下对待处理的液体进行杀菌或防腐处理，该第二温度可以高于所述示例性第一温度。

示例性的系统200可以进一步包括用于热处理(例如用于冷却)液体的示例性的另外的装置207。所述示例性的装置207可以例如构造为热交换器或热交换器组，该热交换器组可以包括例如多个热交换器、比如热交换器205、206。

所述装置207或所述示例性的热交换器205、206可以构造成将由超高压均化处理的液体热处理至所需温度、尤其是例如将其冷却。

系统200可以构造成使得可以利用通过冷却由超高压均化加热的液体而回收的热例如(如图所示)来将所供应201的待处理的液体加热到示例性第一温度和/或在由脱气装置203进行示例性脱气之后将已脱气的液体加热至用于超高压均化的第二示例性温度(未示出)。

与系统100相反，可以在举例示出的系统200中通过单独的水循环212进行对由超高压均化加热的液体的热能的热回收。

出于此目的，可以采用另外的装置209、210、例如额外的热交换器。

经处理和经防腐处理的液体可以离开208系统200并且例如被供应至无菌缓冲和/或无菌储存和/或无菌填充(未示出)。

类似于图1的示例，图2中没有设置单独附图标记的示例性箭头，还标识了系统中液体的可能的示例性过程方向或流动方向。

附有两幅图的两页

附图标记列表：

100用于液体防腐的示例性系统

101(未处理)液体/待处理的液体的示例性供应

102用于热处理、例如加热液体的示例性的(第一)装置，示例性的(第

一)热交换器

103示例性的脱气装置

104示例性的超高压均化装置

105用于热处理、例如冷却液体的示例性的(第二)装置，示例性的(第

二)热交换器

106用于热处理、例如冷却液体的示例性的(第三)装置，示例性的(第

三)热交换器示例性的(第二)热交换器

107经处理的/经防腐处理的液体的示例性离开/示例性排出

108示例性的逸出气体/从液体中去除的气体

200用于液体防腐的示例性的可选的系统

201液体/待处理的液体的示例性供应

202用于热处理、例如加热液体的示例性的(第一)装置，示例性的(第

一)热交换器

203示例性的脱气装置

204示例性的超高压均化装置

205用于热处理、例如冷却液体的示例性的(第二)装置，示例性的(第

二)热交换器

206用于热处理、例如冷却液体的示例性的(第三)装置，示例性的(第

三)热交换器

207用于热处理、例如冷却液体的示例性的装置，包括热交换器205、206的示例性的热交换器组

208经处理的/经防腐处理的液体的示例性离开/示例性排出

209用于热处理、例如冷却液体的示例性的(第四)装置，示例性的(第

四)热交换器

210用于热处理、例如冷却液体的示例性的(第五)装置，示例性的(第

五)热交换器

211示例性的逸出气体/从液体中去除的气体

212用于示例性热回收的示例性水循环