DE881896C

DE881896C - Process and device for the sterilization (preservation) of foodstuffs and medicines in closed vessels

Info

Publication number: DE881896C
Application number: DES2001A
Authority: DE
Inventors: Valdemar Soerensen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1950-03-03
Filing date: 1950-03-03
Publication date: 1953-07-06

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Sterilisierung (Konservierung) von Lebens- und Arzneimitteln in verschlossenen Gefäßen Bei den bekannten Verfahren zur Sterilisierung oder Konservierung von organischen Stoffen, besonders von Lebens- und Arzneimitteln, in fest verschlossenen Gefäßen, wie Flaschen, Dosen und Deckelgläsern, mittels keimtötender hoher Temperaturen wird als Wärmeaustauscher Wasser bzw. Wasserdampf oder Heißluft verwandt. Für die gewerbliche Sterilisierung größerer Mengen obengenannter Güter kommen nur Verfahren mit Anwendung von Überdruckautoklaven oder ähnliche für Überdruck eingerichtete Anlagen in Frage, sofern Temperaturen über dem Siedepunkt des Wassers erforderlich sind, um das Sterilisierungsgut der Einwirkung von beispielsweise I20° C und mehr von überhitztem Dampf oder Heißluft aussetzen zu können.Process and device for the sterilization (preservation) of food and drugs in closed vessels In the known methods of sterilization or preservation of organic substances, especially of food and pharmaceuticals, in tightly closed vessels, such as bottles, cans and lidded jars, using germicides At high temperatures, water or steam or hot air are used as heat exchangers related. For the commercial sterilization of large quantities of the above goods only processes with the use of overpressure autoclaves or similar for overpressure are available Established systems in question, provided temperatures above the boiling point of the water are required to protect the items to be sterilized from the action of, for example, I20 ° C and more exposure to superheated steam or hot air.

Ist die Sterilisierung nach Wärmegraden und Zeitdauer erreicht, müssen die Autoklaven oder Heißluftapparate geöffnet werden, um das Sterilisierun.gsgut herauszunehmen. Hierbei geht ein großer Teil der aufgewendeten Wärme verloren, ohne wieder nutzbar gemacht werden zu können. Bei der folgenden Ab'kü'hlung des Gutes treten weitere Wärmeverluste auf, denn entweder wird es sich selbst überlassen oder durch Kühlwasser oder Belüftung kurzfristig auf gewöhnliche Temperatur gebracht, wobei die im Sterilisierungsgut gespeicherte Wärme nutzlos abgeführt wird. Diese Autoklaven oder andere Überdruckapparate sind daher im Betrieb sehr kostspielig und infolge ihrer komplizierten und auf hohe Beanspruchung berechneten Bauart im Anschaffungspreis sehr teuer.Once the sterilization has been achieved according to the degree of warmth and duration, must the autoclaves or hot air devices are opened in order to remove the items to be sterilized take out. A large part of the heat expended is lost without to be made usable again. During the subsequent cooling of the goods further heat losses occur, because either it is left to itself or briefly brought to normal temperature by cooling water or ventilation, whereby the heat stored in the items to be sterilized is uselessly dissipated. These Autoclaves or other pressurized devices are therefore very expensive to operate and due to their complicated construction, which is calculated for high loads, im Very expensive purchase price.

Außerdem ist die Arbeitsweise durch die langen Anheizzeiten nicht kontinuierlich und bedingt entsprechende Wartezeiten des Bedienungspersonals.In addition, the working method is not due to the long heat-up times continuously and requires corresponding waiting times for the operating staff.

Alle diese Umstände wirken sich ungünstig auf die Preisbildung für das Sterilisierun.gsgut aus, was besonders bei Volksnahrungsmitteln nachteilig ins -Gewicht ,fällt. Das Ziel .der diesem Patent =zugrunde liegenden Erfindung ist, mit Hilfe von Flüssigkeiten oder festen Stoffen, die bei Temperaturen über ioo' C flüssig sind und deren Siedepunkte höher als ioo' C liegen, insbesondere von Ölen, Fetten und diesen ähnlichen. Stoffen, Sterilisierungsve.rfahren in Anwendung zu bringen, die zum Sterilisieren mit Temperaturen über ioo' C keine Überdruckapparate benötigen, wie dies z. B. bei Verwendung von überhitztem Wasserdampf notwendig ist, ferner um bei geringeren Anlagekosten die Betriebskosten durch vereinfachte Apparatur und verminderte Wärmeverluste weitgehend zu senken und einen kontinuierlichen Arbeitsgang von möglichst geringer Dauer zu gewährleisten. Der Wärmeaustausch wird durch Berieselung oder im Bad durchgeführt. Die hierzu erforderlichen technischen Einrichtungen bestehen zum Teil aus bekannten maschinellenAnlagen-und Vorrichtungen..All of these circumstances adversely affect pricing for the Sterilisierun.gsgut from, which is particularly disadvantageous for folk foods into the -Weight, falls. The aim of the invention on which this patent is based is with the help of liquids or solids, which at temperatures above ioo ' C are liquid and their boiling points are higher than 100 ° C, especially of oils, Fats and the like. Substances, sterilization processes in use do not bring any overpressure apparatus for sterilization at temperatures above 100 ° C need how this z. B. is necessary when using superheated steam, furthermore, with lower system costs, the operating costs due to simplified apparatus and reduced heat losses to a large extent and a continuous operation to ensure the shortest possible duration. The heat exchange is through irrigation or performed in the bathroom. The technical facilities required for this are in place partly from known machine systems and devices.

Als Wärmeaustauscher kommen prinzipiell alle Flüssigkeiten oder festen Stoffe in Frage, die bei Temperaturen über ioö° C flüssig sind, sofern die Siedepunkte,derselben über der erforderlichen Sterilisierungstemperatur liegen, und solche Eigenschaften aufweisen, die sie für eine rationelle und diesem speziellen Zweck entsprechende Verwendung geeignet machen.In principle, all liquids or solids can be used as heat exchangers Substances in question that are liquid at temperatures above 100 ° C, provided the boiling points are the same above the required sterilization temperature, and such properties have, which they for a rational and this special purpose appropriate Make use suitable.

Außer den Anforderungen, die an ihre Siedepunkthöhe zu stellen sind, müssen diese Stoffe noch anderen .genügen, nämlich dürfen sie nicht leichtflüchtig sein, nicht zerstörend und verschmutzend auf die Gefäße und ihre Verschlüsse einwirken, und sie müssen sich durch geeignete Mittel nach erfolgter Wärmeabgabe von. den Gefäßen trennen und zur weiteren Verwendung sammeln lassen. Auch müssen die Wärmeaustauseher den Erfordernissen der Hygiene entsprechen und ungiftig sein. Soweit sie brennbar sind; müssen die Entflammungspunkte so hoch über den Betriebstemperaturen liegen, daß die Sicherheit nicht gefährdet wird.In addition to the requirements that must be placed on their boiling point, these substances must also satisfy others, namely they must not be highly volatile be, do not have a destructive or polluting effect on the vessels and their closures, and they must be removed by suitable means after the heat has been released from. the vessels separate and collect for further use. Also need the heat exchangers meet the requirements of hygiene and be non-toxic. As far as they are flammable are; the ignition points must be so high above the operating temperatures, that security is not endangered.

Insbesondere sind zu verwenden pflanzliche und tierische Öle und Fette, wie z. B. Lein- und Erdnußöl oder die von Abdeckereien und angeschlossenen Betrieben hergestellten technischen Öle und Fette, ferner synthetische und mineralische Öle und Destillate, Gemenge von> Kohllenwasserstoffe:n, wie z. B. Paraffine und Stearine, und Gemische aus diesen Stoffen. Von anderen chemischen Verbindungen eignen sich noch als Wärmeaustauscher beispielsweise ölsäure, Glycerin und Glykol und ihre Mischungen mit Wasser, sodann wäßrige Lösungen verschiedener Salze, wie z. B. Magnesiumsulfat.In particular, vegetable and animal oils and fats are to be used, such as B. linseed and peanut oil or that of cover shops and affiliated companies manufactured technical oils and fats, as well as synthetic and mineral oils and distillates, mixtures of> hydrocarbons: n, such as B. paraffins and stearins, and mixtures of these substances. Other chemical compounds are suitable nor as a heat exchanger, for example, oleic acid, glycerine and glycol and their mixtures with water, then aqueous solutions of various salts, such as. B. Magnesium Sulphate.

Die Abb. z und 2 zeigen als Ausführungsbeispiel eine Berieselungsanlage in schematischer Darstellung, wobei Wasser von 6o, 8o und 95° C zur stufenweisem Vorwärmung dient. Sodann kommt Öl von i2,o° C für die eigentliche Sterilisierung in Anwendung; die nun folgende Abkühlung durch Berieselung mit Wasser von 9.5, 75 und q.0° C bewirkt auch gleichzeitig eine teilweise mechanische Reinigung vom. anhaftenden Öl. Abb. i .zeigt den Längsschnitt. und Abb. 2 den Querschnitt dieser Anlage. Die Abb.3 gibt den Längsschnitt einer Anlage mit einem Kammersystem wieder, wobei für die Vorwärmung, Sterilisierung und Abkühlung das Flüssigkeitsbad in Anwendung kommt. In dieser schematischen Darstellung sind die verschiedenen Stufen der Vorwärmung und Abkühlung zeichnerisch in je einer Kammer zusammengefaßt.Figs. Z and 2 show an exemplary embodiment of a sprinkler system in a schematic representation, with water from 6o, 8o and 95 ° C to the gradual Preheating is used. Then oil at 120 ° C comes in for the actual sterilization in use; the now following cooling by sprinkling with water from 9.5, 75 and q.0 ° C also causes a partial mechanical cleaning of the. adherent Oil. Fig. I. Shows the longitudinal section. and Fig. 2 shows the cross section of this plant. the Fig.3 shows the longitudinal section of a system with a chamber system, whereby for the preheating, sterilization and cooling of the liquid bath is used. In this schematic representation are the different stages of preheating and cooling summarized graphically in one chamber each.

Hierzu sei bemerkt, daß die Vorwärmung nur bei solchen Gefäßen in Anwendung kommen muß, die einen plötzlichen Temperaturwechsel nicht ohne Schaden ertragen können:, wie z. B. Glasflaschen und Deckelgläser. Dagegen können Metallkonservendosen sofort der Sterilisierungstemperatur ausgesetzt werden.It should be noted that preheating is only necessary for such vessels in Application must come that a sudden change in temperature is not without damage can endure: such as B. Glass bottles and lids. On the other hand, metal cans can exposed to the sterilization temperature immediately.

In Abb. i und 2 wurde als Beispiel für das zu sterilisierende Gut Milch in verschlossenen Flaschen gewählt. Diese Glasflaschen a, a werden auf einem an sich bekannten Förderband b in den. tunnelähnlichen Raum c gebracht und 'kommen zuerst unter die Brausen d, e und f, wo sie von warmem Wasser von 6o, 8o und 95° C berieselt werden. Sie nehmen bei entsprechend geregelter Zeitdauer der Berieselung annähernd die jeweilige Temperatur an. Das Rieselwasser, um einige Grade abgekühlt, sammelt sich in .den Behältern g1, g2 und g3. Nun führt das Förderband die Flaschen unter die Brause lt, aus welcher beispielsweise ein pflanzliches oder tierisches Öl flieiß!t, das je nach seiner Zusammensetzung einen Siedepunkt von 250° C und mehr hat; also bei .der hier erforderlichen Sterilisierungstemperatur von etwa i2o° C nicht wie Wasser in Dampfform übergegangen ist. Bei entsprechend langer Einwirkung dieser Wärme auf den Inhalt der Flaschen .ist dieser sterilisiert, d. h. die verderbenerregenden Keime sind abgetötet.In Fig. 1 and 2, milk in sealed bottles was chosen as an example of the item to be sterilized. These glass bottles a, a are on a known conveyor belt b in the. Taken into a tunnel-like space c and 'come first under the showers d, e and f, where they are sprinkled with warm water at 6o, 8o and 95 ° C. If the duration of the irrigation is regulated accordingly, they take approximately the respective temperature. The trickle water, cooled by a few degrees, collects in the containers g1, g2 and g3. The conveyor belt now guides the bottles under the shower head , from which, for example, a vegetable or animal oil flows which, depending on its composition, has a boiling point of 250 ° C and more; So, at the required sterilization temperature of around 12o ° C, it does not change into steam form like water. With a correspondingly long exposure of this heat to the contents of the bottles, the latter is sterilized, ie the germs that cause spoilage are killed.

Anschließend kommen die Flaschen zur allmählichen Abkühlung .unter die Brausen i, h und l mit den Sammelbehältern g5, 9s und 971 wo sie abgekühlt und vom anhaftenden Öl gereinigt werden. Dies geschieht zunächst einmal durch die mechanische Wirkung des herabfließenden warmen Wassers, sodann., beispielsweise unter der letzten Brause, durch chemische Zusätze zum Wasser, wie z. B. bei pflanzlichen oder tierischen Ölen durch Natronlauge oder Kaliumhydroxyd, wodurch eine Verseifung des öls eintritt und dieses von den Gefäßen gelöst wird.Then the bottles come to cool down gradually. Below the showers i, h and l with the collecting containers g5, 9s and 971 where they are cooled down and cleaned of adhering oil. This is done first of all by the mechanical action of the warm water flowing down, then. For example, under the last shower, by chemical additives to the water, such as. B. in vegetable or animal oils by sodium hydroxide or potassium hydroxide, which causes saponification of the oil and this is released from the vessels.

Das Sterilisierungsgut verläßt nun den Tunnel und das Förderband, um der Etikettiermaschine zugeführt zu werden. Das in den Sammelbehältern aufgefangene Wasser und Öl hat noch große Mengen von Wärme .gespeichert. Diese Flüssigkeiten werden durch ein automatisch :geregeltes Umlaufsystem den Heizkesseln wieder zugeführt, nachdem auf mechanischem öder chemischem Wege eine Trennung von Wasser und Öl .durchgeführt wurde; wo eine Vermischung eingetreten war. Ein System von Überlauf- und Grundahflußrohren., :die in Abb. 2 durch, m und n angedeutet sind, trennt schon infolge des unterschiedlichen spezifischen Gewichts das Wasser vom öl weitgehendst. Im allgemeinen gilt das Obengesagte auch für das Verfahren der Sterilisierung im Flüssigkeitsbad, wie es in Abb. 3 schematisch gezeigt wird.The items to be sterilized now leave the tunnel and the conveyor belt, to be fed to the labeling machine. The collected in the collection containers Water and oil still have large amounts of heat stored. These liquids are fed back to the boilers by an automatically: regulated circulation system, after a separation of water and oil by mechanical or chemical means became; where mixing had occurred. A system of overflow and groundwater pipes., : which are indicated in Fig. 2 by, m and n, separates due to the difference specific gravity the water from the oil as much as possible. In general The above also applies to the process of sterilization in the liquid bath, as shown schematically in Fig. 3.

Als Sterilisierungsgut sind hier Konserven in Metalldosen angenommen worden. Diese Dosen (Abb. 3, a) werden durch die Fördervorrichtung b durch die wannenförmigen Kammern o, p und q bewegt. In o befindet sich Wasser von etwa 95° C zur Vorwärmung, in. p die Flüssigkeit, welche die erforderliche Sterilisierungstemperatur von beispielsweise 13o° C aufweist, angenommen ein Öl-Paraffin-Gemisch.Preserves in metal cans have been accepted as items to be sterilized. These cans (Fig. 3, a) are moved by the conveyor device b through the trough-shaped chambers o, p and q. In o there is water at about 95 ° C. for preheating, in. P the liquid which has the required sterilization temperature of, for example, 130 ° C., assuming an oil-paraffin mixture.

Die Kammer q dient der Abkühlung und Reinigung. Die angenommene Erstarrungstemperatur dieses Gemisches möge bei 6o° C liegen, und dort, wenn die Temperatur des Abkühlwassers in einer weiteren Kammer niedriger als 6o° C gehalten wird, erstarren, so daß es leicht vom Wasser zu trennen ist. An Stelle der einen Vorwärm- bzw. Abkühlkammer können deren mehrere für die stufenweise Wärmebehandlung von Glasgefäßen vorhanden sein.The chamber q is used for cooling and cleaning. The assumed solidification temperature this mixture may be at 60 ° C, and there if the temperature of the cooling water is kept lower than 60 ° C in another chamber, solidify so that it is easy to separate from the water. Instead of the one preheating or cooling chamber there can be several for the step-by-step heat treatment of glass vessels be.

Durch bekannte automatische Temperaturregler und Zu- und Abfluß der Flüssigkeiten von und zu den Heizkesseln wird die dauernde Erhaltung .der erforderlichen Temperaturen gewährleistet. Auch ist die direkte Beheizung :der einzelnen Kammern durch Heißdampf, Gasbefeuerung oder elektrische B@eheizung eine Ausführungsmöglichkeit zur Durchführung des Verfahrens der Sterilisierung im Flüssigkeitsbad. Die Gestehungs- und Betriebskosten der Anlagen für diese Verfahren sind im Verhältnis zu denen der bekannten Einrichtungen: wesentlich geringer, die Arbeitsweise ist kontinuierlich und einfach, und vor allem sind die Wärmeverluste auf ein Mindestmaß zurückgeführt.By known automatic temperature controller and inflow and outflow of the Liquids to and from the boilers will be the permanent maintenance of the required Temperatures guaranteed. There is also direct heating: the individual chambers by means of superheated steam, gas firing or electrical heating, a possible implementation to carry out the process of sterilization in the liquid bath. The confession and plant operating costs for these processes are in proportion to those of the known facilities: much less, the mode of operation is continuous and simple, and above all, the heat losses are reduced to a minimum.

Die vorliegende Erfindung stellt somit einen technischen und wirtschaftlichen Fortschritt dar.The present invention thus represents a technical and economical one Progress.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the sterilization (preservation) of food and pharmaceuticals in closed vessels, characterized in that vegetable or animal oils and fats or mixtures of these, also synthetic or mineral oils, chemical compounds such as oleic acid, glycerine and glycol, or their mixtures. with water, also fat-like mixtures, such as paraffin and stearin., Or aqueous solutions of salts, such as. B. magnesium sulphate, the boiling points of which are above the temperature required for sterilization, at least above 100 ° C and are liquid.

2. The method according to claim i, characterized in that the items to be sterilized in closed vessels by sprinkling or in the bath is exposed to the action of the heat exchangers without the application of excess pressures.

3. Apparatus for carrying out the method according to claim i and 2, characterized by an open conveyor belt (b) which is used to move the vessels or which moves in a tunnel-like shield (c), and showers (d, e, f, h, i ) arranged above it , k, l) and underneath, corresponding to the showers, attached collecting containers (g, -g7), which are connected to the liquid pumping system through a system of pipes. q ..

Apparatus for carrying out the method according to claims 1 and 2, characterized by one or more tanks or chambers for receiving the heat exchangers, which are open or not airtightly closed (o, p, q), and a conveyor system which is immersed in it and overcomes the partition walls ( Fig. 3, b).

5. Apparatus for performing the method according to claim i and 2, characterized by a system of the transport of the heat exchanger serving inflow and outflow pipes, which conductively connects the tubs or chambers (o, p, q) with one or more circulation boilers.