CH658788A5 - Appareil de sterilisation. - Google Patents
Appareil de sterilisation. Download PDFInfo
- Publication number
- CH658788A5 CH658788A5 CH1197/84A CH119784A CH658788A5 CH 658788 A5 CH658788 A5 CH 658788A5 CH 1197/84 A CH1197/84 A CH 1197/84A CH 119784 A CH119784 A CH 119784A CH 658788 A5 CH658788 A5 CH 658788A5
- Authority
- CH
- Switzerland
- Prior art keywords
- pressure
- tank
- back pressure
- auxiliary
- sterilizer
- Prior art date
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2/00—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
- A61L2/02—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using physical phenomena
- A61L2/04—Heat
- A61L2/06—Hot gas
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
- A23L3/00—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs
- A23L3/16—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs by heating loose unpacked materials
- A23L3/18—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs by heating loose unpacked materials while they are progressively transported through the apparatus
- A23L3/185—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs by heating loose unpacked materials while they are progressively transported through the apparatus in solid state
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
- B65B55/00—Preserving, protecting or purifying packages or package contents in association with packaging
- B65B55/02—Sterilising, e.g. of complete packages
- B65B55/12—Sterilising contents prior to, or during, packaging
- B65B55/14—Sterilising contents prior to, or during, packaging by heat
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Nutrition Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Food Preservation Except Freezing, Refrigeration, And Drying (AREA)
- Apparatus For Disinfection Or Sterilisation (AREA)
Description
Cette invention concerne un appareil de stérilisation destiné à effectuer un traitement stérilisant sur des matières, par exemple alimentaires ou médicinales liquides ou pâteuses, contenant des particules solides. Il permet en particulier de traiter les produits à stériliser sous une pression constante dans l'appareil, d'évacuer de l'eau chaude pendant la stérilisation de l'appareil, de l'eau lorsqu'il est alimenté en eau et un mélange stérile d'eau et de matières lors de l'opération de passage sur produit.
Il est bien connu que la putréfaction des produits alimentaires et médicinaux observée pendant leur stockage est due généralement à des micro-organismes. Pour éviter cette putréfaction des produits médicinaux et alimentaires et améliorer leur conservation, on a mis au point divers procédés pour en éliminer les micro-organismes. Un de ces procédés typiques est la stérilisation des produits conditionnés par chauffage comme dans le cas des boîtes de conserves, etc. Dans de tels procédés, l'intérieur du récipient doit être chauffé pendant une longue période pour tuer les bactéries. Cela pose un problème important, en particulier dans le cas des aliments et des médicaments. Un chauffage prolongé détériore leur goût, leur valeur nutritive, leur texture et leur efficacité.
Il est préférable de procéder à un chauffage court et à température élevée pour stériliser les produits alimentaires et médicinaux. Récemment, les procédés et appareils permettant de stériliser des produits par un chauffage court et à température élevée et de les conditionner ensuite dans des récipients stériles sous des conditions d'asepsie ont attiré beaucoup d'attention.
La stérilisation de produits alimentaires et médicinaux est habituellement faite à une température élevée, supérieure à 100° C. Dans ces conditions, le produit à stériliser bout lorsque le stérilisateur est à pression atmosphérique. Il faut procéder à cette stérilisation sous pression (on utilisera le terme de contre-pression dans la suite du texte) pour éviter l'ébullition. Les appareils et méthodes conventionnels posent à cet égard divers problèmes.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
3
658 788
En particulier, l'appareil conventionnel est muni d'une pomme d'alimentation à l'entrée du stérilisateur pour l'alimenter en produit et d'une pompe à la sortie du stérilisateur pour envoyer le produit stérilisé vers d'autres installations. Une contre-pression est appliquée au stérilisateur en agissant sur le débit des pompes.
Cependant, des pulsations ou des fuites dans les pompes sont à l'origine de fluctuation dans le débit du produit traversant le stérilisateur: cela provoque des changements de contre-pression dans le stérilisateur. Les appareils conventionnels comportent donc des insuffisances liées aux pompes. Dans ces appareils conventionnels, il est dont difficile d'avoir une contre-pression stable dans le stérilisateur et de stériliser les produits dans des conditions stables.
Par ailleurs, il est difficile dans les appareils conventionnels d'ajuster la contre-pression avec précision aux valeurs souhaitées.
En outre, lorsque les conditions de stérilisation sont réglées de manière à effectivement avoir un produit stérile, la pompe arrière est soumise à une haute température et à une haute pression. Compte tenu de ces conditions de fonctionnement de la pompe, il est difficile de stériliser le produit d'une manière régulière. Cela est un sérieux problème pour le conditionnement aseptique. Pour que la pompe arrière puisse supporter les conditions de haute pression et de haute température nécessaires à la stérilisation, il faut qu'elle soit faite de matériaux spéciaux et qu'elle soit d'une conception spéciale. En outre, il est difficile d'avoir un débit régulier dans les zones de températures de fonctionnement basses et hautes de l'appareil.
Lorsque le produit contient des particules solides, etc., la plupart de ces particules solides sont brisées dans l'appareillage du type décrit ci-dessus du fait de leur passage dans deux pompes.
On peut avoir une contre-pression relativement constante à l'intérieur de l'appareil en remplaçant la pompe arrière par une soupape automatique d'échappement ou un homogénéiseur. Cependant, lorsque le produit contient des particules solides ou qu'il est très visqueux, des particules s'accumulent dans la soupape automatique d'échappement ou dans l'homogénéiseur et les obstruent, ce qui provoque divers ennuis, tels que la destruction de l'appareil, etc., par suite de l'excès de pression à l'intérieur de l'appareil. Par conséquent, on ne peut pas utiliser une soupape automatique de l'échappement ou un homogénéiseur pour la stérilisation de tels produits.
Un appareil de stérilisation permettant de stériliser des matériaux contenant des particules solides a été décrit dans une revue à grande diffusion de l'Allemagne de l'Ouest (Die Mölkerei-Zeitung Welt der Milch, 35. Jahrgang, 1981/41). Cet appareil permet de résoudre les problèmes exposés ci-dessus: il est équipé d'une pompe d'alimentation à l'avant du stérilisateur et d'un réservoir de contre-pression à l'arrière du stérilisateur. Dans ce système, la pression de l'air dans le réservoir de contre-pression est maintenue à une valeur constante et c'est ce réservoir qui fournit la contre-pression nécessaire au stérilisateur. Même lorsque le produit contient des particules solides, il est possible de le traiter à température élevée dans des conditions constantes, cela en appliquant une contre-pression constante au stérilisateur. Dans ces conditions, les particules solides ne peuvent obstruer l'appareillage.
L'appareil de stérilisation décrit dans la revue en question est d'une excellente efficacité pour stériliser des produits contenant des particules solides. Cependant, l'article de la revue ne fait que décrire une structure de base qui comporte une pompe d'alimentation, un stérilisateur et un réservoir de contre-pression, ainsi que le principe de l'utilisation de l'air sous pression pour rétablir une contre-pres-sion dans le stérilisateur.
Lorsque l'on utilise l'appareil de stérilisation, il faut le stériliser auparavant: cela est effectué avec de l'eau. On passe ensuite de l'eau au produit. L'appareil de stérilisation doit donc être muni de dispositifs permettant d'effectuer ces étapes successives.
Un appareil conventionnel pour stériliser du lait, etc., comporte par exemple un stérilisateur, des pompes à l'avant et à l'arrière du stérilisateur, un dispositif pour recevoir le lait, etc., provenant de la pompe arrière et un dispositif pour évacuer les matériaux traités autres que le lait. Sans cet appareil, la contre-pression est maintenue dans le stérilisateur par les pompes, et tous les produits, y compris l'eau chaude utilisée pour stériliser l'appareil, l'eau, le mélange eau-lait, etc., ainsi que le lait, etc., stérilisé, transitent par la pompe située derrière le stérilisateur avant d'être évacués ou récupérés.
Dans le cas d'appareils servant à la stérilisation du lait, etc., il est possible d'effectuer l'ensemble des opérations depuis la stérilisation de l'appareil jusqu'au traitement du produit en utilisant la pompe située derrière le stérilisateur. Il n'est pas utile d'installer des conduites spéciales, parce que les propriétés physiques de l'eau chaude utilisée pour la stérilisation sont voisines de celles du lait, et ce dernier ne contient pas de particules solides.
Toutefois, lorsque des produits contenant des particules solides sont traités, il est impossible d'effectuer d'une manière satisfaisante l'ensemble des opérations allant de la stérilisation de l'appareillage à la récupération du produit traité avec un appareil de l'art antérieur tel qu'il est décrit plus haut et où la pompe arrière a été remplacée par un réservoir de contre-pression.
Lorsqu'un produit contenant des particules solides est traité dans un appareil conventionnel, toute l'eau chaude utilisée pour la stérilisation, l'eau utilisée pendant la période d'alimentation en eau, le mélange d'eau et de produit obtenu lors des opérations de passage sur produit ainsi que le produit sont envoyés dans le réservoir de contre-pression. Il est donc difficile de recueillir le produit isolément lorsque l'on passe en continu de la phase de stérilisation de l'appareillage à la phase de production de produit sous contre-pression.
Pour pouvoir stériliser d'une manière satisfaisante des produits contenant des particules solides, l'appareil de stérilisation doit être conçu de manière à pouvoir évacuer en continu les matériaux traités autres que le produit et de recueillir le produit isolément, tout en maintenant une contre-pression stable à l'intérieur de l'installation et des conditions stériles dans le circuit où passe le produit.
Le but de l'invention est un appareil de stérilisation remplissant les fonctions définies ci-dessus et qui permet de traiter en continu des produits contenant des particules solides.
Les inventeurs ont procédé à des recherches en vue de réaliser un tel objectif. Ils ont trouvé une manière de fournir une contre-pression constante à l'intérieur de l'appareil, une manière d'évacuer en continu les matériaux traités autres que le produit, et de recueillir les produits isolément dans le réservoir de contre-pression tout en maintenant des conditions stériles dans le circuit où passe le produit. Cela a été réalisé en utilisant un appareil de stérilisation comprenant un stérilisateur, un dispositif d'alimentation pour forcer le produit dans le stérilisateur, un réservoir de contre-pression pouvant contrôler la pression qui est fournie à la sortie du stérilisateur, et un dispositif de contre-pression pouvant fournir une contre-pression au stérilisateur et pouvant assurer le passage de particules solides, le réservoir de contre-pression étant relié au stérilisateur susmentionné par une conduite d'alimentation et le dispositif de contre-pression étant disposé sur une conduite auxiliaire de contre-pression partant de la conduite d'alimentation susmentionnée. Dans cet appareil: 1) l'eau chaude pendant la stérilisation de l'appareil, l'eau pendant que l'appareil fonctionne sur eau et le mélange eau-produit pendant le passage sur produit sont évacués en continu par l'intermédiaire de la conduite auxiliaire de contre-pression en même temps qu'une contre-pression est exercée à l'intérieur de l'appareil par l'intermédiaire du dispositif de contre-pression; 2) lorsque le passage sur produit est effectif, le produit est envoyé en continu du stérilisateur vers le réservoir de contre-pression par la conduite d'alimentation en même temps qu'une contre-pression est exercée à l'intérieur de l'appareil par l'intermédiaire de la pression d'air existant à l'intérieur du réservoir de contre-pression; 3) même lorsque le produit contient des substances solides, une contre-pression constante est exercée à l'intérieur de l'appareil lorsque celui-ci est aux stades de fonctionnement décrits en 1) et 2).
Les matériaux autres que le produit sont évacués de l'appareil en continu. Le produit est recueilli dans le réservoir de contre-pression, dans des conditions où les conduites dans lesquelles il passe restent stériles.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
658 788
4
Les inventeurs ont par ailleurs trouvé que le passage sur produit peut s'effectuer sans risques de contamination du réservoir de contre-pression avec l'appareil de stérilisation conçu comme il vient d'être décrit en maintenant la pression à l'intérieur du réservoir de contre-pression à une valeur supérieure à celle fournie par le dispositif de contre-pression pendant l'opération de passage sur produit: on évite ainsi tout risque de reflux de matériaux de la conduite auxiliaire de contre-pression vers le réservoir de contre-pression.
L'invention a pour objet un appareil de stérilisation permettant de stériliser en continu et sous pression constante des matières contenant des particules solides comprenant:
(1) un stérilisateur permettant le passage de telles particules solides,
(2) un dispositif d'alimentation pour alimenter le stérilisateur en matières,
(3) un réservoir principal de contre-pression permettant de contrôler par la pression de son air la contre-pression appliquée au stérilisateur,
(4) un dispositif de contre-pression permettant le passage des particules solides et fournissant une contre-pression au stérilisateur,
(5) une conduite d'alimentation reliant le stérilisateur au réservoir principal de contre-pression, et
(6) une conduite auxiliaire de contre-pression reliée à la conduite d'alimentation.
Différentes formes d'exécution de l'invention sont définies dans les revendications dépendantes 2 à 10.
Les dessins illustrent des formes d'exécution des appareils de stérilisation de l'invention.
La fig. 1 est le schéma d'un appareil de stérilisation, où une contre-pression est fournie par un dispositif d'alimentation et un dispositif de contre-pression.
La fig. 2 est le schéma d'un appareil de stérilisation, où une contre-pression est fournie par un réservoir d'alimentation et un réservoir aseptique, ou le réservoir d'alimentation et un réservoir de con-tre-pression auxiliaire, ou le réservoir d'alimentation et une soupape automatique d'évacuation.
La fig. 3 est le schéma d'un appareil de stérilisation où une contre-pression est fournie par une pompe d'alimentation et un réservoir aseptique, ou la pompe d'alimentation et une pompe de contre-pression, ou la pompe d'alimentation et une soupape automatique d'évacuation.
La fig. 4 est le schéma d'un appareil de stérilisation, où une con-tre-pression est fournie par un réservoir d'alimentation et un réservoir aseptique, ou le réservoir d'alimentation et une pompe de contre-pression.
La fig. 5 est le schéma d'un appareil de stérilisation donné à titre d'exemple.
La fig. 6 est le schéma d'un appareil de stérilisation, où une con-tre-pression peut être fournie aussi par un réservoir de contre-pression auxiliaire, doté d'une soupape d'évacuation.
La fig. 7 est le schéma d'un appareil de stérilisation, où une con-tre-pression peut être fournie aussi par un réservoir de contre-pression auxiliaire, doté d'une pompe.
La fig. 8 est le schéma d'un appareil de stérilisation, avec un refroidisseur, la contre-pression pouvant aussi être fournie par un réservoir de contre-pression auxiliaire, doté d'une pompe.
L'invention sera maintenant décrite à l'aide des dessins.
La fig. 1 est le schéma d'une forme d'exécution préférée de l'appareil de stérilisation de l'invention.
Dans cet appareil, un réservoir d'eau 2', un réservoir de produit 33, un dispositif d'alimentation 30 pour alimenter le stérilisateur 3, un stérilisateur 3, un refroidisseur 4, un réservoir de contre-pression 5 où l'on peut contrôler la pression d'air sont montés dans cet ordre sur une conduite d'alimentation 18. En outre, un dispositif de contre-pression 31 fournissant une contre-pression au stérilisateur 3 et pouvant accepter le passage de particules solides est monté sur une conduite de contre-pression 20 reliée à la conduite d'alimentation 18 en aval du stérilisateur 3.
Le dispositif d'alimentation 30 force les matériaux dans le stérilisateur 3. Il est conçu pour permettre le passage de particules solides. Le dispositif d'alimentation 30 comporte par exemple une pompe d'alimentation 32 (fig. 3), un réservoir d'alimentation 1 (fig. 2 et 5 fig. 4) dont on peut contrôler la pression d'air, etc. Lorsque l'on utilise le réservoir d'alimentation 1, le réservoir de produit 33 et la pompe d'alimentation 32 peuvent être supprimés. La pompe d'alimentation 32 doit avoir une pression d'évacuation supérieure à la contre-pression et comporte par exemple une pompe à vis, une io pompe rotative, etc. La pompe doit être d'une bonne construction. Le réservoir d'alimentation 1 a pour fonction d'ajuster le débit des matériaux entrant dans le stérilisateur 3 à une valeur préalablement choisie: cela se fait en ajustant la pression d'air. Par exemple, on peut procéder à l'ajustage du débit de la manière suivante: le débit 15 des matériaux entrant dans le stérilisateur est mesuré par le débitmè-tre 36 (voir fig. 2) installé en aval du réservoir d'alimentation 1. Des instructions sont envoyées à un contrôleur de débit 37 (voir fig. 2) qui fait fonctionner une soupape d'évacuation 23 (voir fig. 2). Le dé-bitmètre 36 doit être un débitmètre qui laisse passer les particules 20 solides. La pression de l'air dans le réservoir d'alimentation 1 peut aussi être contrôlée par l'intermédiaire d'un régulateur d'air, etc.
Le stérilisateur 3 comporte par exemple un échangeur à plaques, à tubulures, à racleurs, ou tout autre type d'échangeur thermique pouvant laisser passer des particules solides et capable de faire subir 25 au produit un traitement de courte durée à haute température. Le stérilisateur 3 peut aussi comporter une injection de vapeur, etc. Lorsque cela est souhaité, les échangeurs thermiques ou réchauffeurs peuvent être montés en série. Lorsque les matériaux ont une viscosité élevée, les échangeurs à racleurs sont particulièrement bien 30 adaptés. Le refroidisseur 4 refroidit les matériaux stérilisés à une température appropriée. Il doit aussi être conçu pour permettre le passage de particules solides. On peut en guise de refroidisseur 4 utiliser divers types d'échangeurs thermiques comme les échangeurs à plaques, les échangeurs tubulaires, les échangeurs à racleurs, etc. 35 Le réservoir de contre-pression 5 fournit une contre-pression au stérilisateur 3 et en même temps recueille le produit stérilisé. Comme le réservoir d'alimentation 1, le réservoir de contre-pression 5 est muni par exemple d'une jauge de pression 17 et d'un contrôleur de pression 16 qui maintiennent la pression d'air constante à l'intérieur 40 de ce réservoir (on peut aussi utiliser un régulateur d'air pour maintenir constante la pression dans le réservoir). En outre, le réservoir de contre-pression 5 et le réservoir d'alimentation 1 peuvent être munis d'un système d'agitation lorsque cela est souhaité. 4S Le dispositif de contre-pression 31 fournit une contre-pression au stérilisateur 3 et il permet le passage de particules solides. Par exemple, le dispositif de contre-pression peut être constitué d'une pompe (qui fournit une contre-pression constante par exemple dans l'intervalle de températures allant de la température ambiante à 50 150° C), d'un réservoir, d'un système de pression, etc. Lorsque l'on utilise une pompe courante qui ne peut fonctionner sous pression élevée et à haute température, il peut s'avérer utile de prévoir sur l'appareil de stérilisation un refroidisseur ou une conduite spéciale de manière à ne pas soumettre la pompe à une température élevée et 55 à une haute pression. Un exemple de dispositif 31 sera décrit d'une manière détaillée plus loin.
Nous allons maintenant décrire le mode général de fonctionnement de l'appareil de stérilisation.
Habituellement, l'appareil de stérilisation est utilisé comme suit. 60 D'abord on stérilise cet appareil avec de l'eau chaude à 130°-150° C sous pression (par exemple 3,0-4,5 kg/cm2) pendant 30 min ou davantage. L'appareil est, dans ces conditions, stérile au moment de sa mise en route (stérilisation de l'appareil). En second lieu, le refroidisseur est mis en route, les autres conditions restant inchangées (fonc-65 tionnement à l'eau). En troisième lieu, on commence l'opération de remplacement de l'eau par le produit. En quatrième lieu, on termine l'opération de remplacement de l'eau par le produit (fonctionnement sur produit).
5
658 788
La vanne 21 de l'appareil de stérilisation représenté sur la fig. 1 est ouverte pendant la première phase de stérilisation de l'appareil. L'eau provenant du réservoir d'eau 2' est envoyée dans le stérilisateur 3 par l'intermédiaire du dispositif d'alimentation 30. Dans le stérilisateur, l'eau est chauffée habituellement à 130°-150° C. Dans cette phase, la vanne 55 est ouverte et les vannes 13 et 22 fermées. Le refroidisseur 4 ne fonctionne pas. L'eau chaude est évacuée de l'appareil par la conduite d'alimentation 18, la conduite auxiliaire de contre-pression 20 et le dispositif de contre-pression 31. Durant cette phase, le dispositif de contre-pression 31 fournit une contre-pression aux conduites de l'appareil dans lesquelles passe l'eau chaude. L'eau est totalement stérilisée dans le stérilisateur 3. En même temps, la conduite d'alimentation 18 et la conduite auxiliaire de contre-pression 20 par lesquelles transitera le produit sont stérilisées par l'eau chaude.
Durant cette phase, la température de l'eau provenant de la conduite auxiliaire de contre-pression 20 est parfois supérieure à 100° C. Si cette eau était évacuée sans refroidissement, elle bouillirait fortement en arrivant à l'air libre. Il est donc souhaitable de prévoir un refroidisseur 28 (voir fig. 2 et fig. 3) en une position appropriée sur la conduite auxiliaire de contre-pression 20. On peut utiliser à cet effet divers types d'échangeurs thermiques, c'est-à-dire à plaques, à tubulures, à racleurs, etc.
Le réservoir de contre-pression 5 est stérilisé séparément, par exemple avec de la vapeur saturée, etc. L'appareil doit être conçu de manière à éviter que de l'eau puisse y stagner et que de l'air puisse le contaminer, ce qui compromettrait sa stérilité.
La phase de fonctionnement avec de l'eau est effectuée d'une manière similaire à la stérilisation, mais avec le refroidisseur 4 en fonctionnement. Par exemple, on refroidit l'eau à environ 50° C. Durant cette phase, l'eau est évacuée de l'appareil d'une manière continue. En même temps, une contre-pression est appliquée au stérilisateur 3 par l'intermédiaire du dispositif de contre-pression 31, ce qui a pour effet de stériliser l'eau et maintenir la conduite d'alimentation 18 stérile.
Une fois l'opération avec l'eau terminée, la vanne 21 est fermée et la vanne 22 ouverte pour alimenter l'appareil avec le produit contenu dans le réservoir 33 de l'installation. Un mélange d'eau et de produit est évacué par l'intermédiaire de la conduite de contre-pression 20 de la même manière que dans l'opération avec l'eau. Durant cette phase, une contre-pression constante est fournie au stérilisateur 3 par le dispositif de contre-pression 31. Lors de la transition entre l'alimentation en eau et l'alimentation en produit, la pression à l'intérieur de l'appareil est instable. Toutefois, comme la pression interne du réservoir de contre-pression auxiliaire 7 est maintenue à une valeur constante avec l'air, la pression interne de l'appareil ne peut tomber au-dessous d'une valeur préétablie.
Après que l'appareil a été bien stérilisé et une fois que seul le produit y circule, la vanne 55 est fermée et la vanne 13 ouverte pour recueillir le produit stérilisé et refroidi dans le réservoir de contre-pression 5. Le produit est envoyé dans le stérilisateur 3 avec un débit constant par le dispositif d'alimentation 30. En même temps, le produit tend à être refoulé vers le dispositif d'alimentation 30 par la pression d'air dans le réservoir de contre-pression 5. Dans ces conditions, le stérilisateur se trouve soumis à une pression stable, ce qui permet de stériliser les produits à une température élevée et constante.
La contre-pression s'établissant à l'intérieur de l'appareil doit être de préférence supérieure d'environ 0,5 kg/cm2 ou davantage à la pression de la vapeur saturante à la température de stérilisation la plus élevée atteinte. Si la contre-pression était inférieure à la pression de vapeur saturante, cela provoquerait une ébullition dans le stérilisateur 3. Une ébullition locale produit un abaissement de pression dans son voisinage, ce qui provoque une propagation de cette ébullition, et un abaissement de la température.
Lorsque l'on désire avoir un produit totalement stérile, il faut stériliser l'air injecté dans le réservoir de contre-pression 5. Cela peut
être réalisé par exemple en faisant passer l'air dans un filtre (non représenté sur les figures), etc.
Il est difficile d'effectuer simultanément l'ouverture de la vanne 13 et la fermeture de la vanne 55 lors de la mise en service du réservoir de contre-pression 5. On évite le reflux du contenu de la conduite auxiliaire de contre-pression 20 vers le réservoir de contre-pression 5 et une éventuelle perte de stérilité en maintenant la pression à l'intérieur du réservoir de contre-pression à une valeur légèrement supérieure à celle fournie par le dispositif de contre-pression 31. La différence entre la pression existant à l'intérieur du réservoir de contre-pression 5 et celle existant à l'intérieur du dispositif de contre-pression 31 doit être de préférence comprise dans l'intervalle 0-0,2 kg/cm2. De ce fait, il n'est pas nécessaire de stériliser la conduite auxiliaire de contre-pression 20 et le dispositif de contre-pres-sion 31. Sur ce plan, le processus n'est pas compliqué.
Lorsque le dispositif d'alimentation 30 est un réservoir dont la pression est contrôlée avec l'air, c'est cette pression qui force le produit vers le stérilisateur 3. Même lorsque le produit contient des particules solides, celles-ci restent intactes.
Comme la contre-pression est contrôlée avec de l'air, elle reste stable, même lorsque le débit des matériaux fluctue. En outre, elle peut être contrôlée d'une manière rapide et précise. Comme il n'y a pas de petits orifices ou d'espacements étroits dans l'appareil, il ne peut y avoir de colmatage, même lorsque le produit traité est très visqueux ou qu'il contient des particules solides.
Le produit stérilisé est progressivement emmagasiné dans le réservoir de contre-pression 5. Lorsque le réservoir de contre-pression est rempli de produit stérile, la vanne 13 est fermée et la vanne 12 ouverte. Le produit est alors dirigé vers d'autres installations, par exemple des installations de remplissage et de conditionnement. Le réservoir de contre-pression 5 doit être fait avec des matériaux pouvant résister à la pression (par exemple pouvant résister à des pressions supérieures d'environ 1 kg/cm2 ou davantage à la contre-pression). Sa forme n'est pas importante.
Une autre forme d'exécution de l'appareil de stérilisation selon l'invention est décrite ci-dessous.
Dans l'appareil de stérilisation selon la fig. 2, le réservoir d'alimentation 1, le stérilisateur 3 et le refroidisseur 4 reliés ensemble par la conduite d'alimentation 18 sont les mêmes que dans la fig. 1. Le réservoir d'eau 2 est similaire au réservoir d'alimentation 1. Il est possible d'utiliser le réservoir d'eau 2', le réservoir de produit 33 et la pompe 32 comme dispositif d'alimentation à la place du réservoir d'eau 2 et du réservoir d'alimentation 1. Le reservoir aspetique 6 et le réservoir auxiliaire de contre-pression 7 correspondent au réservoir de contre-pression 5 de la fig. 1. Le réservoir aseptique 6 et le réservoir de contre-pression 7 ont tous deux une jauge de pression 17 et un contrôleur de pression 16 permettant de contrôler leur pression interne. Le réservoir aseptique est un réservoir de contre-pres-sion dont la pression interne est contrôlée à l'aide d'air stérile.
La pompe d'évacuation 8 est de préférence une pompe rotative, une pompe à vis, etc., pouvant limiter au maximum les fuites d'air sur l'appareil. Dans l'appareil de stérilisation de l'invention, il est aussi possible (fig. 6) d'utiliser des soupapes ou des vannes du type vanne à diaphragme, soupape à boulet, etc., à la place de la pompe d'évacuation 8.
Dans l'appareil de stérilisation, la conduite auxiliaire de contre-pression 20 est reliée à la conduite d'alimentation 18 reliant le réservoir d'alimentation 1 au réservoir aseptique 6 en un point en aval du stérilisateur 3. Une conduite d'évacuation 19 est reliée à la conduite d'alimentation 18 en un point en aval du stérilisateur 3 ou à la conduite auxiliaire de contre-pression 20 en un point situé en amont du réservoir de contre-pression 7.
L'appareil de stérilisation fonctionne comme suit.
Pendant la première phase de stérilisation de l'appareil, la vanne 21 est ouverte. L'eau expulsée du réservoir 2 par l'air sous pression est envoyée dans le stérilisateur 3, où elle est chauffée, habituellement à 130~ C-1501 C. Pendant cette phase, la vanne 15 est ouverte et les vannes 13, 14 et 22 fermées. Le refroidisseur 4 ne fonctionne
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
658788
6
pas. L'eau chaude passe par la conduite d'alimentation 18, la conduite auxiliaire de contre-pression 20, la conduite d'évacuation 19 et la soupape automatique d'évacuation 9, et cela dans cet ordre. Une contre-pression constante est fournie à l'appareil par la soupape automatique d'évacuation 9. Ainsi, l'eau est bien stérilisée dans le stérilisateur 3, et la conduite d'alimentation 18 ainsi que la conduite auxiliaire de contre-pression 20 en amont de la vanne 14 sont stérilisées par l'eau chaude.
Il est en outre préférable de monter un refroidisseur 28 en un endroit approprié de la conduite d'évacuation 19 ou de la conduite auxiliaire de contre-pression 20, cela comme dans le cas de la forme d'exécution de la fig. 1. Le réservoir 1 est stérilisé d'une manière indépendante avec de la vapeur saturée, etc.
La phase de fonctionnement avec de l'eau est effectuée d'une manière similaire à l'opération de stérilisation de l'appareil décrite ci-dessus, sauf que le refroidisseur 4 fonctionne. Lorsque la température de l'eau est abaissée à environ 50° C par exemple, la vanne 14 est ouverte et la vanne 15 fermée. L'eau du réservoir 2, après avoir été chauffée et refroidie, est envoyée par la conduite auxiliaire de contre-pression 20 sur le réservoir de contre-pression 7. L'eau du réservoir auxiliaire de contre-pression 7 est évacuée par la pompe d'évacuation 8. Dans cette phase, une pression constante est exercée sur le stérilisateur par l'intermédiaire de la pression d'air du réservoir auxiliaire de contre-pression 7. Dans ces conditions, l'eau est stérilisée et la conduite d'alimentation 18 maintenue stérile.
Lorsque l'on ferme la vanne 15 et que l'on ouvre la vanne 14, il est souhaitable que la contre-pression exercée par la soupape automatique d'évacuation 9 et la pression interne du réservoir auxiliaire de contre-pression 7 soient presque identiques, de manière à éviter des fluctuations de débit des matériaux et de contre-pression au moment de cette opération. Comme il en sera question plus loin, le passage de l'eau au produit ne devra se faire de préférence qu'une fois le débit des matériaux et la contre-pression stabilisés.
Une fois l'opération avec l'eau terminée, la vanne 21 est fermée et la vanne 22 est ouverte de manière à envoyer le produit du réservoir d'alimentation 1 sur le stérilisateur. Le mélange d'eau et de produit est évacué par la conduite auxiliaire de contre-pression 20 de la même manière que l'eau dans l'opération précédente.
Ainsi, même lorsque le produit contient des particules solides ou qu'il est hautement visqueux, le mélange eau-produit peut être évacué en continu de l'appareil, et cela grâce à la présence du réservoir auxiliaire de contre-pression 7. Il n'y a aucun risque d'accumulation de particules ou de colmatage. L'eau ou le mélange eau-produit envoyés dans le réservoir de contre-pression 7 sont évacués en continu de ce dernier par la pompe d'évacuation 8.
L'évacuation des matériaux traités du réservoir auxiliaire de contre-pression 7 doit se faire de préférence de manière que sa pression interne ne diminue pas. En outre, le débit des matériaux évacués du réservoir auxiliaire de contre-pression 7 doit être légèrement supérieur au débit de matériaux entrant dans ce réservoir; cela a pour but d'éviter que le réservoir ne déborde par suite d'une augmentation de son alimentation consécutive à des fluctuations. Le débit des matériaux évacués doit cependant être ajusté de manière que la pression interne du réservoir auxiliaire de contre-pression 7 ne diminue. Dans ces conditions, le mélange eau-produit peut être évacué d'une manière continue. En même temps, une contre-pression constante est fournie au stérilisateur 3.
Lorsque l'on utilise une vanne à la place de la pompe d'évacuation 8, l'ouverture et la fermeture de cette vanne doivent se faire dans des conditions prédéterminées. L'évacuation des matériaux se fait sous l'effet de la pression d'air dans le réservoir auxiliaire de contre-pression 7.
Etant donné que les matériaux traités sont évacués continuellement du réservoir auxiliaire de contre-pression 7 au moyen de la pompe d'évacuation 118 (fig. 7) ou de la vanne, la capacité de ce réservoir auxiliaire de contre-pression peut être réduite. La partie de l'installation comprenant le réservoir auxiliaire de contre-pression peut donc être conçue de manière à occuper une place minimale.
En outre, il n'est pas nécessaire d'utiliser comme pompe d'évacuation une pompe spéciale pouvant fonctionner à haute pression et à haute température parce que l'eau chauffée à la température élevée du stérilisateur 3 ne passe pas par la pompe d'évacuation 8 de l'ap-s pareil de stérilisation. Lorsque l'on ne peut installer une conduite d'évacuation 19, on utilise en tant que pompe d'évacuation 8 une pompe spéciale permettant l'évacuation d'eau chaude par la conduite auxiliaire de contre-pression 20 pendant l'opération de stérilisation de l'appareil.
io On peut aussi installer un refroidisseur 126 (échangeur thermique à surface raclée, etc., permettant le passage de matériaux solides ou de matériaux hautement visqueux) entre la vanne 14 de la conduite auxiliaire de contre-pression 20 et le réservoir auxiliaire de contre-pression 7 de l'appareil de stérilisation de l'invention (fig. 8). Dans 15 un tel système, l'eau chauffée pendant la phase de stérilisation de l'appareil est refroidie dans le refroidisseur: la pompe d'évacuation 8 n'est pas alors soumise à des conditions de haute température et de hautre pression. En l'absence de conduite d'évacuation 19, les matériaux traités peuvent donc être évacués par la conduite auxiliaire de 20 contre-pression 20 durant la stérilisation de l'appareil, la phase de fonctionnement sur eau et la phase de passage sur produit.
Lorsque l'appareil a été bien stérilisé et que le produit seul y circule, la vanne 14 est fermée et la vanne 13 est ouverte de manière à recueillir le produit stérilisé dans le réservoir stérile 6. Pendant 25 cette opération de fermeture de la vanne 14 et ouverture de la vanne 13, la pression interne du réservoir aseptique 6 est ajustée de manière à être légèrement plus élevée (par exemple de 0,2 kg/cm2) que la pression interne du réservoir auxiliaire de contre-pression 7 ; cela évite le reflux de matériaux du réservoir auxiliaire de contre-pression 30 7 vers le réservoir aseptique 6. De cette manière, la stérilité de l'appareil se trouve préservée. Il n'est pas nécessaire, dans ces conditions, de stériliser la portion de la conduite auxiliaire de contre-pres-sion 20 qui se trouve derrière la vanne 14. Cela simplifie les opérations. En même temps, une contre-pression constante est fournie au 35 stérilisateur par l'intermédiaire de la pression d'air contrôlée du réservoir aseptique 6, ce qui assure une stérilisation adéquate des matériaux à une température élevée.
Dans l'appareil comportant un réservoir d'alimentation 1 dont le contenu est évacué vers le stérilisateur par l'air sous pression, les 40 particules solides contenues dans le produit ne sont pas brisées et la contre-pression peut être ajustée d'une manière précise.
En fin d'opération, la vanne 13 est fermée et la vanne 12 ouverte, ce qui permet d'évacuer le produit traité emmagasiné dans le réservoir aseptique 6 vers d'autres installations, par exemple de remplis-45 sage et de conditionnement.
Une autre forme d'exécution de l'appareil de stérilisation de l'invention est décrite ci-dessous.
Dans l'appareil de stérilisation représenté sur la fig. 3, les parties de l'installation reliées par la conduite d'alimentation 18 sont simi-50 laires à celles de la fig. 1 et de la fig. 2. Une pompe à vis, une pompe rotative, etc., d'une bonne efficacité sera de préférence utilisée comme pompe de contre-pression 10. Le refroidisseur 28 et la soupape automatique d'évacuation 9 sont similaires à ceux de la fig. 2. On peut aussi utiliser un réservoir d'alimentation 1 et le réservoir d'eau 2 à la 55 place du réservoir d'eau 2', du réservoir de produit 33 et de la pompe d'alimentation 32.
L'appareil de stérilisation comporte une conduite auxiliaire de contre-pression 20 reliée à la conduite d'alimentation 18 et une conduite d'évacuation 19 reliée à la conduite d'alimentation 18 ou à la 60 conduite auxiliaire de contre-pression 20, cela comme dans la fig. 2.
L'appareil de stérilisation fonctionne comme suit.
Dans la première phase de stérilisation de l'appareil l'eau du réservoir d'eau 2' est envoyée dans le stérilisateur par la pompe d'alimentation 32. L'eau est chauffée dans le stérilisateur habituellement 65 à 130° C-1500 C. L'eau chauffée passe ensuite dans le refroidisseur 4 (qui ne fonctionne pas), la conduite d'alimentation 18, la conduite auxiliaire de contre-pression 20, la conduite d'évacuation 19 et enfin le refroidisseur 28, et cela dans cet ordre. L'eau chaude est refroidie
7
658 788
dans le refroidisseur 28 par exemple à 100° C ou moins. Cette eau est évacuée de l'appareil par la soupape automatique d'évacuation 9. Durant cette phase, une contre-pression constante est fournie au stérilisateur 3 par la soupape automatique d'évacuation 9, ce qui permet de chauffer l'eau dans des conditions stables. La conduite d'alimentation 18 et la conduite auxiliaire de contre-pression 20 en amont de la vanne 14 sont ainsi bien stérilisées par l'eau chauffée. Durant cette phase, les vannes 13,14 et 22 sont fermées et la vanne 15 ouverte.
Dans la seconde phase de fonctionnement à l'eau, le refroidisseur 4 est mis en route. Lorsque la température de l'eau passant dans le refroidisseur 4 descend par exemple à 50° C ou moins, le refroidisseur 28 est arrêté. La vanne 15 est alors fermée et la vanne 14 ouverte. Cette opération de fermeture de la vanne 15 et d'ouverture de la vanne 14 se fait comme dans la forme d'exécution représentée sur la fig. 2.
Dans la forme d'exécution qui vient d'être décrite, la pompe de contre-pression 10 montée sur la conduite auxiliaire de contre-pression 20 ne se trouve pas exposée à une très haute température. Une contre-pression constante peut être fournie au stérilisateur 3 par la pompe de contre-pression 10. Il n'est pas nécessaire d'utiliser une pompe aseptique capable de supporter des conditions de haute température et de pression comme pompe de contre-pression 10,
puisque le produit ne passe pas par cette pompe de contre-pression 10 et que la contamination du produit par les bactéries à partir de la pompe de contre-pression 10 est empêchée par l'existence d'une pression interne dans le réservoir stérile 6 légèrement supérieure à la pression fournie par la pompe de contre-pression 10.
Lorsque l'appareil fonctionne à l'eau d'une manière stable, la vanne 21 est fermée et la vanne 22 est ouverte de manière à alimenter le stérilisateur à partir du réservoir de produit 33. Durant ce temps, une contre-pression constante est fournie au stérilisateur 3 par la pompe de contre-pression 10 comme précédemment; un mélange d'eau et de produit est évacué par la conduite auxiliaire de contre-pression 20 sans que l'appareil perde sa stérilité.
Lorsque le passage sur produit est terminé, la vanne 14 est fermée et la vanne 13 est ouverte, ce qui permet de recueillir le produit dans le réservoir aseptique 6. Ce réservoir aspetique 6 est similaire à celui de la fig. 2. Lorsque le stérilisateur 3 fonctionne sur le produit, une contre-pression constante lui est fournie par l'intermédiaire de la pression d'air (qui est contrôlée) du réservoir aseptique 6.
Enfin, on ferme la vanne 13 et on ouvre la vanne 12 pour envoyer le produit emmagasiné dans le réservoir aseptique 6 vers d'autres installations, par exemple de remplissage et de conditionnement.
Une autre forme d'exécution encore est décrite ci-dessous.
Dans l'appareil de stérilisation selon l'invention de la fig. 4, les éléments reliés par la conduite d'alimentation 18 sont similaires à ceux de la fig. 1, de la fig. 2 et de la fig. 3. Comme refroidisseur 26, on peut utiliser différents types d'échangeurs thermiques pouvant laisser passer les particules solides, c'est-à-dire échangeurs tubulai-res, échangeurs à racleurs, etc. La pompe de contre-pression 10 est similaire à celle de la fig. 3. En outre, on peut utiliser un réservoir d'eau 2', un réservoir de produit 33 et une pompe d'évacuation 32 à la place du réservoir d'alimentation 1 et du réservoir d'eau 2.
Dans cet appareil de stérilisation, la conduite auxiliaire de con-tre-pression 20 est reliée à la conduite d'alimentation 18, qui va du réservoir d'alimentation 1 au réservoir aseptique 6, en aval du stérilisateur 3.
L'appareil de stérilisation fonctionne comme suit.
Dans la première phase de stérilisation de l'appareil, l'eau provenant du réservoir d'eau 2 est chauffée dans le stérilisateur 3. Cette eau chauffée va ensuite dans le refroidisseur 4 (qui ne fonctionne pas), la conduite d'alimentation 18, la conduite auxiliaire de contre-pression 20 et le refroidisseur 26, dans cet ordre. L'eau chauffée dans le stérilisateur et refroidie dans le refroidisseur 26 à une température inférieure à 50° C par exemple est évacuée de l'appareil par la pompe de contre-pression 10. Le refroidisseur 26 laisse passer les particules solides; il est monté sur la conduite auxiliaire de contre-pression 20 en amont de la pompe 10 et en aval de la vanne 55. De cette manière la pompe de contre-pression 10 n'est pas soumise à de hautes températures durant la stérilisation de l'appareil, cela grâce à la présence du refroidisseur 26. Une contre-pression constante est fournie à l'appareil de stérilisation par la pompe de contre-pression 10. L'eau est donc chauffée toujours dans les mêmes conditions. La pompe d'alimentation 18 et la section de la pompe auxiliaire de contre-pression 20 en amont de la vanne 55 sont, dans ces conditions, bien stérilisées. Durant cette phase, les vannes 22 et 13 sont fermées et la vanne 55 est ouverte. Dans l'appareil de stérilisation ainsi conçu, la pompe de contre-pression 10 n'est pas exposée à de hautes températures,
cela grâce à la présence du refroidisseur 26. La contamination du produit par des bactéries provenant de la pompe de contre-pression 10 lorsque l'on ouvre la vanne 13 et que l'on ferme la vanne 55 est évitée comme dans la fig. 3, en établissant la pression interne dans le réservoir aseptique 6 à un niveau légèrement supérieur à celui de la contre-pression fournie par la pompe 10. Il n'est donc pas nécessaire d'utiliser des pompes stérilisables pouvant résister à des conditions de hautes températures et pression.
Dans la seconde phase de fonctionnement avec de l'eau, le refroidisseur 4 est mis en route. Lorsque la température de l'eau sortant du refroidisseur 4 tombe par exemple à 50° C ou moins, le refroidisseur 25 est arrêté. La pompe de contre-pression 10 n'est donc pas soumise à des températures très élevées. En même temps, une contre-pression constante peut être fournie au stérilisateur 3 par la pompe de contre-pression 10. Les vannes sont dans les mêmes positions que pendant la stérilisation de l'appareil.
Lorsque l'appareil fonctionne sur l'eau d'une manière stable, la vanne 21 du réservoir d'eau 2 est fermée et la vanne 22 ouverte de manière à alimenter le stérilisateur 3 avec le produit contenu dans le réservoir d'alimentation 1. Le produit est forcé vers le stérilisateur 3 par la pression de l'air du réservoir d'alimentation 1 : de ce fait, les particules solides, etc., présentes dans le produit ne sont pas brisées. Une contre-pression constante est fournie au stérilisateur 3 par la pompe de contre-pression 10 comme précédemment, et un mélange d'eau et de produit est évacué par la conduite de contre-pression auxiliaire 20 sans que l'intérieur de l'appareil perde sa stérilité.
Lorsque le passage au produit est terminé, la vanne 55 est fermée et la vanne 13 ouverte de manière à recueillir le produit dans le réservoir aseptique 6. La pression interne du réservoir aseptique 6 est maintenue constante par l'utilisation d'air comprimé (qui est stérile). Une contre-pression stable est donc fournie d'une manière constante au stérilisateur 3 par la pression interne du réservoir aseptique 6, y compris lorsque le stérilisateur fonctionne sur le produit.
Finalement, la vanne 13 est fermée et la vanne 12 ouverte, ce qui permet d'envoyer le produit emmagasiné dans le réservoir aseptique 6 vers d'autres installations, par exemple de remplissage et de conditionnement.
Dans les appareils de stérilisation représentés sur les fig. 3 et 4, la pompe de contre-pression n'est pas soumise à des températures très élevées du fait de la présence d'un refroidisseur et de ce qu'elle est montée sur une conduite qui n'est pas utilisée pour faire transiter le produit. En outre, une contre-pression constante est fournie au stérilisateur. Enfin, les matériaux autres que le produit sont évacués en continu de l'appareil et le produit est recueilli isolément dans le réservoir aseptique, alors qu'une contre-pression constante est fournie au stérilisateur et que l'appareillage de stérilisation est maintenu stérile.
Avec l'appareil de l'invention, il est possible de stériliser des matériaux à température élevée et constante en appliquant une contre-pression interne à cet appareil. Cette contre-pression est contrôlée d'une manière simple et précise. L'eau chaude pendant la stérilisation de l'appareil, l'eau lorsque l'appareil fonctionne sur de l'eau et un mélange eau-produit lors du passage sur produit peuvent être évacués de l'appareil en continu et le produit peut être recueilli isolément sous une contre-pression interne constante et dans des conditions où la stérilité du circuit où passe le produit est maintenue.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
658 788
8
Il n'y a aucun risque de colmatage de l'appareillage de stérilisation de l'invention même lorsque le produit est très visqueux ou qu'il contient des particules solides. Lorsque l'on traite des produits contenant des particules solides, celles-ci ne sont pas non plus brisées au cours du processus de stérilisation. L'appareil de stérilisation de l'invention est donc particulièrement bien adapté pour stériliser et recueillir à l'état stérile des produits alimentaires liquides contenant des particules solides ou des produits alimentaires ou médicinaux fortement visqueux.
Exemple
Une forme d'exécution de l'appareil de stérilisation de l'invention et un procédé pour stériliser de la soupe contenant des grains entiers de céréales sont décrits ci-dessous.
Cette forme d'exécution de l'appareil de stérilisation est représentée sur la fig. 5. Cette installation comprend des réservoirs dont le fond est en forme de trémie destinés à recevoir l'eau (2') et le produit (33). Comme pompe d'alimentation 32, on a utilisé une pompe à vis d'une capacité d'environ 1-6 t/h. Le débitmètre 36 était un dèbitmè-tre à microdéplacement laissant passer des particules solides. Le débitmètre 36 mesure le débit du matériel envoyé au stérilisateur 3 (on peut aussi utiliser un débitmètre magnétique, à ultra-sons, etc.). Le contrôleur de débit 37 reçoit la mesure de débit du débitmètre 36, qui envoie des signaux à une commutatrice 38; cette dernière modifie la vitesse de rotation de la pompe d'alimentation 32.
Comme refroidisseur 3 et 4, on utilise des échangeurs à surface raclée. Le réservoir aseptique 6 était fait en acier inoxydable: sa résistance à la pression était de 3,0 kg/cm2 et sa capacité de 5 t. Le réservoir aseptique 6 était muni d'une jauge de pression 17 et d'un contrôleur de pression 16. La pression interne du réservoir 6 était maintenue à un niveau constant avec de l'air stérilisé par le passage dans un filtre stérile 24. Les unités susmentionnées étaient disposées dans l'ordre où elles viennent d'être décrites et reliées par une conduite d'alimentation en acier inoxydable 18.
Le réservoir auxiliaire de contre-pression 7 était fait en acier inoxydable; il avait une résistance à la pression de 3-5 kg/cm2 et une capacité de 5-10 1. De même que le réservoir aseptique 6, le réservoir auxiliaire de contre-pression 7 était pourvu d'une jauge de pression 17 et d'un contrôleur de pression 16, et sa pression interne était contrôlée avec de l'air. Comme pompe d'évacuation 8, on a utilisé une pompe à vis d'une capacité de 1-6 t/h. Le réservoir auxiliaire de contre-pression 7 et la pompe d'évacuation 8 étaient reliés par une conduite auxiliaire de contre-pression 20, partant de la conduite d'alimentation 18 en aval du refroidisseur 4.
Comme refroidisseur 28, on a utilisé un échangeur à plaques. Le refroidisseur 28 et la soupape automatique d'évacuation 9 étaient reliés par une conduite d'évacuation 19 partant de la conduite auxiliaire de contre-pression 20 en un endroit situé en amont de la vanne 14.
On décrit ci-dessous à titre d'exemple l'utilisation de l'appareil pour la stérilisation d'une soupe à base de céréales.
1. Stérilisation de l'appareil.
D'abord, on a ouvert la vanne 15, les vannes 13, 14 et 22 restent fermées. L'eau était alors envoyée du réservoir d'eau 2 de l'appareil dans le stérilisateur 3 avec un débit d'environ 1400-1600 1/h au moyen de la pompe d'alimentation 32. Le contrôle du débit était fait comme suit. Lorsque le débit excédait un débit préétabli, le débitmètre 36 envoyait un signal au contrôleur de débit 37. Le contrôleur de débit envoyait des signaux à une commutatrice 38 pour augmenter la vitesse de rotation de la pompe d'alimentation 32 à une vitesse préétablie. Le stérilisateur était alors alimenté par la pompe 32 avec le débit préétabli.
L'eau fournie par la pompe d'alimentation 32 était chauffée dans le stérilisateur 3 à 140° C environ. Cette eau chauffée passait ensuite dans la conduite d'alimentation 18, la pompe auxiliaire de contre-pression 20, la conduite d'évacuation 19, et était évacuée par la soupape automatique d'évacuation 9.
La stérilisation de l'appareil décrite ci-dessus durait 30 min environ, cette durée étant mesurée à partir du moment où la température de l'eau dans la portion de conduite en amont de la soupape automatique d'évacuation 9 atteignait 130° C.
Le réservoir aseptique 6 était stérilisé séparément par injection à l'intérieur de ce réservoir de vapeur saturée à la pression de 2,0-3,0 kg/cm2 environ.
2. Fonctionnement avec l'eau.
Le refroidisseur 4 était mis en route de manière à refroidir l'eau chauffée à environ 50° C ou moins. Lorsque l'eau sortant du refroidisseur atteignait effectivement la température voulue (c'est-à-dire environ 50° C ou moins), la température du stérilisateur 3 était graduellement réduite de 140° C (température de stérilisation de l'eau) à 134-136° C (température de stérilisation du produit). Après que l'on avait vérifié que la température du stérilisateur 3 était stabilisée à 134-136° C, la contre-pression fournie par la soupape automatique était diminuée de 4,0 kg/cm2 à 2,7-2,8 kg/cm2. En outre, la pression interne du réservoir auxiliaire de contre-pression 7 était ajustée à 2,7-2,8 kg/cm2. Lorsque, dans ces conditions, le débit était stabilisé, la vanne 14 était ouverte et la vanne 15 fermée de manière à envoyer l'eau chauffée puis refroidie dans le réservoir auxiliaire de contre-pression 7 par l'intermédiaire de la conduite auxiliaire de contre-pression 20. L'eau emmagasinée dans le réservoir auxiliaire de contre-pression 7 était évacuée au moyen de la pompe d'évacuation 8. Le débit de la pompe d'évacuation 8 était ajusté à 1400-1600 1/h.
3. Opération de passage sur produit.
Une fois terminée la phase de fonctionnement sur eau, la vanne 21 était fermée et la vanne 22 ouverte de manière à alimenter l'appareil avec la soupe à base de céréales contenue dans le réservoir de produit 33. Un mélange d'eau et de soupe était évacué par la conduite auxiliaire de contre-pression 20 comme dans la phase de fonctionnement avec l'eau. Durant cette phase, le débit de la pompe d'alimentation 32, les conditions de température dans le stérilisateur 3 et le refroidisseur 4 étaient tout à fait les mêmes que pendant la phase de fonctionnement avec l'eau. De même que précédemment, la pression interne du réservoir auxiliaire de contre-pression 7 était ajustée à 2,7-2,8 kg/cm2 de manière à fournir une contre-pression à l'intérieur de l'appareil.
4. Fonctionnement avec le produit seul.
La pression interne du réservoir aseptique 6 était ajustée à 2,7-2,8 kg/cm2. Les matériaux évacués par la conduite auxiliaire de contre-pression 20 étaient échantillonnés pour vérifier que seul le produit circulait dans l'appareil. La vanne 14 était alors fermée et la vanne 13 ouverte soit en même temps, soit légèrement après la fermeture de la vanne 14. Le débit de la pompe d'alimentation 32 et les conditions de température dans le stérilisateur 3 et le refroidisseur 4 étaient tout à fait les mêmes que pendant la phase de passage sur le produit. La pression interne du réservoir aseptique 6 était ajustée à 2,7-2,8 kg/cm2 de manière à fournir une contre-pression à l'appareil de stérilisation. La stérilisation du produit était poursuivie dans les conditions définies ci-dessus jusqu'à l'épuisement de la soupe dans le réservoir 33. Une fois que tout le produit était passé dans le réservoir aseptique 6, la vanne 13 était fermée.
5
to
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
R
5 feuilles dessins
Claims (11)
- 6587882REVENDICATIONS1. Appareil de stérilisation permettant de stériliser en continu et sous pression constante une matière contenant des particules solides comprenant:(1) un stérilisateur permettant le passage de telles particules solides,(2) un dispositif d'alimentation pour alimenter le stérilisateur en matière,(3) un réservoir principal de contre-pression permettant de contrôler par la pression de son air la contre-pression appliquée au stérilisateur,(4) un dispositif de contre-pression permettant le passage des particules solides et fournissant une contre-pression au stérilisateur,(5) une conduite d'alimentation reliant le stérilisateur au réservoir principal de contre-pression, et(6) une conduite auxiliaire de contre-pression reliée à la conduite d'alimentation.
- 2. Appareil de stérilisation selon la revendication 1, où le réservoir principal de contre-pression est un réservoir aseptique.
- 3. Appareil de stérilisation selon la revendication 1 ou 2, où le dispositif de contre-pression est un réservoir auxiliaire de contre-pression dont on peut contrôler la pression d'air.
- 4. Appareil de stérilisation selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif de contre-pression comprend un réservoir de contre-pression auxiliaire (7), une soupape d'évacuation relâchant la pression (9), une pompe d'évacuation (8) permettant d'évacuer les matériaux du réservoir auxiliaire de contre-pression (7), le réservoir auxiliaire de contre-pression (7) et la pompe d'évacuation (8) étant montés sur la conduite de contre-pression auxiliaire (20), la soupape d'évacuation (9) étant montée sur une conduite d'évacuation (19) reliée à la conduite d'alimentation (18) ou à la conduite auxiliaire de contre-pression (20), et une contre-pression étant fournie au stérilisateur par une combinaison du dispositif d'alimentation (1) avec soit le réservoir aseptique (6), soit le réservoir auxiliaire de contre-pression (7), soit la soupape d'évacuation (9).
- 5. Appareil de stérilisation selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif de contre-pression comprend un réservoir de contre-pression auxiliaire (7), une soupape d'évacuation relâchant la pression (9) et une soupape d'évacuation des matières (108) venant du réservoir de contre-pression auxiliaire (7), ce réservoir de contre-pression auxiliaire (7) et cette soupape (108) étant reliés à la conduite auxiliaire de contre-pression (20), la soupape relâchant la pression (9) étant reliée à une conduite d'évacuation (19) reliée à la conduite d'alimentation (18) ou à la conduite auxiliaire de contre-pression (20), et une contre-pression étant fournie au stérilisateur (3) par une combinaison du dispositif d'alimentation (1) avec soit le réservoir aseptique (6), soit le réservoir auxiliaire de contre-pression (7), soit la soupape d'évacuation des matières (108), soit enfin la soupape relâchant la pression (9).
- 6. Appareil de stérilisation selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif de contre-pression comprend un réservoir de contre-pression auxiliaire (7) et une pompe (118) pour décharger les matières de ce réservoir de contre-pression auxiliaire (7) à haute température, ce réservoir de contre-pression auxiliaire (7) et cette pompe (118) étant branchés dans la conduite auxiliaire de contre-pression (20) reliée à la conduite d'alimentation (18), une contre-pression étant fournie au stérilisateur (3) par une combinaison du dispositif d'alimentation avec soit le réservoir aseptique (6), soit le réservoir de contre-pression auxiliaire (7), soit enfin la pompe.
- 7. Appareil de stérilisation selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif de contre-pression comprend un refroidisseur (126) capable d'être traversé par des particules solides, un réservoir de contre-pression auxiliaire (7) et une pompe d'évacuation (8) pour évacuer les matières du réservoir de contre-pression auxiliaire (7), le refroidisseur (126), le réservoir de contre-pression auxiliaire (7) et la pompe d'évacuation (8) étant branchés sur la conduite auxiliaire de contre-pression (20) reliée à la conduite d'alimentation (18), une contre-pression étant fournie au stérilisateur (3) par une combinaison du dispositif d'alimentation avec soit le réservoir aseptique (6), soit le réservoir de contre-pression auxiliaire (7), soit enfin la pompe d'évacuation (8).
- 8. Appareil de stérilisation selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif de contre-pression comprend une pompe de contre-pression (10) et une soupape d'évacuation relâchant la pression (9), la pompe de contre-pression (10) étant montée sur la conduite auxiliaire de contre-pression (20) reliée à la conduite d'alimentation (18), la soupape d'évacuation (9) étant montée sur une conduite d'évacuation (19) reliée à la conduite d'alimentation (18) ou à la conduite auxiliaire de contre-pression (20), et une contre-pression étant fournie au stérilisateur par la combinaison du dispositif d'alimentation avec soit le réservoir aseptique (6), soit la pompe de contre-pression (10), soit enfin la soupape d'évacuation relâchant la pression (9).
- 9. Appareil de stérilisation selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend un refroidisseur (126) pouvant laisser passer des particules solides et que le dispositif de contre-pression comprend une pompe de contre-pression (10), la pompe de contre-pression (10) et le refroidisseur (126) étant montés sur la conduite auxiliaire de contre-pression (20) reliée à la conduite d'alimentation (18) et une contre-pression étant fournie au stérilisateur (3) par une combinaison du dispositif d'alimentation avec soit le réservoir aseptique (6), soit la pompe de contre-pression (10).
- 10. Appareil de stérilisation selon l'une des revendications 1 à 8, où le dispositif d'alimentation est un réservoir d'alimentation (1) dont on peut contrôler la pression d'air.
- 11. Utilisation d'un appareil de stérilisation selon la revendication 1, utilisé dans une installation de conditionnement aseptique.
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58039705A JPS59164062A (ja) | 1983-03-09 | 1983-03-09 | 殺菌装置 |
| JP58046887A JPS59171555A (ja) | 1983-03-18 | 1983-03-18 | 滅菌装置 |
| JP58054916A JPS59177053A (ja) | 1983-03-28 | 1983-03-28 | 滅菌装置 |
| JP58183469A JPS6072555A (ja) | 1983-09-29 | 1983-09-29 | 殺菌装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CH658788A5 true CH658788A5 (fr) | 1986-12-15 |
Family
ID=27460798
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CH1197/84A CH658788A5 (fr) | 1983-03-09 | 1984-03-09 | Appareil de sterilisation. |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4597945A (fr) |
| AU (1) | AU560388B2 (fr) |
| CA (1) | CA1217618A (fr) |
| CH (1) | CH658788A5 (fr) |
| DE (1) | DE3408517C2 (fr) |
| FR (1) | FR2542168B1 (fr) |
| GB (1) | GB2137865B (fr) |
| IT (1) | IT1175453B (fr) |
| NL (1) | NL193520C (fr) |
| SE (1) | SE458742B (fr) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4025570A1 (de) * | 1990-04-06 | 1991-10-10 | Gerd Dipl Ing Rieken | Vorrichtung zum pasteurisieren von fluessigkeiten, insbesondere milch |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2148693A (en) * | 1983-10-27 | 1985-06-05 | Metal Box Plc | Foodstuff preparation |
| JPS62146128A (ja) * | 1985-12-16 | 1987-06-30 | ハウス食品工業株式会社 | 殺菌充填装置 |
| DE3719526A1 (de) * | 1987-06-11 | 1988-12-29 | Bowater Packaging Ltd | Verfahren zum kontinuierlichen konservieren von stueckigen lebensmitteln und vorrichtung zu seiner durchfuehrung |
| JP3308477B2 (ja) * | 1997-12-01 | 2002-07-29 | ハウス食品株式会社 | 無菌液体調理ソースの製造方法及び装置 |
| DE102008027492A1 (de) | 2008-06-10 | 2009-12-17 | Khs Ag | Pasteurisierungsanlage |
| AU2014299919B2 (en) | 2013-06-24 | 2018-05-24 | Toray Industries, Inc. | Method for operating continuous sterilization device, continuous sterilization device, fermentation system, and continuous fermentation system |
| PL3697455T3 (pl) | 2017-10-16 | 2023-02-20 | Fydec Holding Sa | Sposób sterylizacji proszku |
| BE1025708B1 (nl) * | 2017-12-26 | 2019-06-11 | Puratos N.V. | Methode voor het verwarmen van composities welke eetbare elementen bevatten |
| CN110679820A (zh) * | 2019-09-20 | 2020-01-14 | 江苏新美星包装机械股份有限公司 | 一种用于含颗粒饮料的超高温灭菌工艺 |
| CN112568349A (zh) * | 2020-12-07 | 2021-03-30 | 江苏新美星包装机械股份有限公司 | 一种果肉饮料无菌生产方法 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1364803A (en) * | 1918-06-26 | 1921-01-04 | Louis Sloss | Digesting apparatus |
| US2160062A (en) * | 1936-03-06 | 1939-05-30 | Libbey Owens Ford Glass Co | Pressure system |
| US3529625A (en) * | 1967-10-25 | 1970-09-22 | Technicon Corp | Pressure relief valve and alarm |
| US3891779A (en) * | 1970-07-08 | 1975-06-24 | Rosini Donald A | Aseptic packaging of foods |
| US4092111A (en) * | 1974-10-24 | 1978-05-30 | F. Hanau S. A. | Apparatus for the heat treatment of products contained in sealed containers |
| US4214013A (en) * | 1979-03-05 | 1980-07-22 | Fmc Corporation | Continuous pressure cooking method |
| JPS56113528A (en) * | 1980-02-05 | 1981-09-07 | Dainippon Printing Co Ltd | Germless filling method |
-
1984
- 1984-03-05 GB GB08405706A patent/GB2137865B/en not_active Expired
- 1984-03-06 AU AU25330/84A patent/AU560388B2/en not_active Expired
- 1984-03-07 FR FR848403543A patent/FR2542168B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1984-03-07 SE SE8401267A patent/SE458742B/sv not_active IP Right Cessation
- 1984-03-08 CA CA000449118A patent/CA1217618A/fr not_active Expired
- 1984-03-08 US US06/587,368 patent/US4597945A/en not_active Expired - Lifetime
- 1984-03-08 DE DE3408517A patent/DE3408517C2/de not_active Expired - Lifetime
- 1984-03-08 NL NL8400742A patent/NL193520C/nl not_active IP Right Cessation
- 1984-03-09 IT IT19990/84A patent/IT1175453B/it active
- 1984-03-09 CH CH1197/84A patent/CH658788A5/fr not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4025570A1 (de) * | 1990-04-06 | 1991-10-10 | Gerd Dipl Ing Rieken | Vorrichtung zum pasteurisieren von fluessigkeiten, insbesondere milch |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3408517A1 (de) | 1984-09-13 |
| GB2137865A (en) | 1984-10-17 |
| SE8401267D0 (sv) | 1984-03-07 |
| US4597945A (en) | 1986-07-01 |
| GB2137865B (en) | 1987-02-18 |
| CA1217618A (fr) | 1987-02-10 |
| AU560388B2 (en) | 1987-04-02 |
| FR2542168B1 (fr) | 1990-03-02 |
| AU2533084A (en) | 1984-09-13 |
| IT8419990A0 (it) | 1984-03-09 |
| FR2542168A1 (fr) | 1984-09-14 |
| IT1175453B (it) | 1987-07-01 |
| DE3408517C2 (de) | 1995-05-11 |
| NL193520C (nl) | 2000-01-04 |
| SE8401267L (sv) | 1984-09-10 |
| NL8400742A (nl) | 1984-10-01 |
| NL193520B (nl) | 1999-09-01 |
| GB8405706D0 (en) | 1984-04-11 |
| SE458742B (sv) | 1989-05-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CH658844A5 (fr) | Appareil de remplissage. | |
| CH658788A5 (fr) | Appareil de sterilisation. | |
| EP0124385B1 (fr) | Procédé de préparation et de traitement thermique de produits alimentaires et appareillage pour sa mise en oeuvre | |
| EP0395933B1 (fr) | Procédé et dispositif pour la stérilisation et le nettoyage d'un système de remplissage aseptique | |
| EP0245641B1 (fr) | Machine pour le traitement et/ou la conservation de boissons ou de melanges alimentaires liquides ou pateuses | |
| JPH0510560B2 (fr) | ||
| FR2563509A1 (fr) | Procede et dispositif de distribution de liquides tels que liquides alimentaires et notamment boissons | |
| KR100743003B1 (ko) | 콤프레서가 구비된 순환 시스템에서 세균 증식을 억제하는방법 | |
| FR2616683A1 (fr) | Autoclave de sterilisation | |
| JPS59194745A (ja) | 液状物を連続的に処理可能な殺菌充填装置 | |
| JP2000262594A (ja) | 滅菌装置 | |
| FR3048163B1 (fr) | Procede et systeme de degazage et de re-injection de fluides de produits alimentaires | |
| JP3891530B2 (ja) | 無菌充填用の液化ガス流下装置 | |
| JPH0576328A (ja) | 温度調節機能付の高圧殺菌処理装置 | |
| JPS6121417B2 (fr) | ||
| JPS6121670B2 (fr) | ||
| FR2545787A1 (fr) | Dispositif de contre-pression equipant un systeme de conditionnement et de remplissage en milieu sterile | |
| JPS6121672B2 (fr) | ||
| FR2703986A1 (fr) | Machine et procédé de stockage et de soutirage de produits alimentaires liquides ou pâteux en milieu stérile en vue de leur distribution à partir d'un raccord sur des poches stériles amovibles. | |
| JP2006176133A (ja) | 液体殺菌充填方法及びその装置 | |
| FR2896128A1 (fr) | Procede de traitement thermique de produit alimentaire sous emballage | |
| FR2680637A1 (fr) | Procede et dispositif pour reduire ou eliminer la flore microbienne dans un produit agroalimentaire a l'etat de solide divise. | |
| WO1996012668A1 (fr) | Procede et machine de stockage et de soutirage de produits alimentaires liquides ou pateux en milieu sterile | |
| JPS59177053A (ja) | 滅菌装置 | |
| JPS6258993B2 (fr) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PL | Patent ceased |