[发明专利]用于热处理液体食物产品的设备

说明书

本发明涉及在液体食物产品的热处理中使用的设备，该设备包括用于所述产品的加热和冷却的具有多个节段的热交换器，该设备还包括用于经热处理的所述产品的保持室以及用于蛋白质稳定的保持室。

为了全部或部分杀死微生物，液体食物产品的热处理是常见的处理方法。就诸如具有不同脂肪含量的牛奶等乳制品而言，可使用不同温度和时间间隔情况下的UHT处理（超高温处理）或者巴氏灭菌法。

UHT处理是常用的，因为目标是商业上的无菌产品，该产品可被储存在室温下却不会增加该牛奶产品中的有害微生物。UHT处理通常在135-150℃的温度进行数秒。

为了实现UHT处理，可使用两种方法，间接加热和直接加热。本发明优选地适合间接加热，即使用热交换器来获得所希望的温度。板状热交换器和管状热交换器二者均可被使用。

在用于牛奶产品的热处理的常规设备（plant）中，一方面，用于加热的牛奶产品的保持室被使用，在该保持室中，所述产品应当在一定温度停留一定时间，在另一方面，用于蛋白质稳定的保持室被使用。

蛋白质稳定在该牛奶产品收到其最后加热之前在低于最终温度的温度进行。蛋白质稳定现今被用在大多数UHT设备（UHT plant）中以给牛奶产品提供被化学稳定的机会从而避免污垢（fouling），即后来在该工艺中在热表面上的烧结沉积（burnt-on deposition）。

蛋白质稳定过程中出现的一个问题是保持室获得了蛋白质污垢的涂层，即该保持室的内表面被涂布富含蛋白质的沉积物。该沉积物积聚到一定的限度，在该限度之后，其处于从该保持室的该表面变松并附随产品，继而再紧贴在热交换器下游的危险中。然后，该设备（plant）必须被停止且器械必须被清洗。因为现在希望生产时间超过40小时，所以这种蛋白质污垢成为主要问题。

本发明的一个目的是提供不需要在20小时之后被停止并清洗的UHT设备（plant）。

根据本发明，这些及其它目的已通过赋予介绍中所描述的类型的设备一个特征从而使用于蛋白质稳定的保持室具有被轰击（blast）的内表面而被实现。

本发明的优选实施方式已进一步被给定了由从属权利要求所限定的特征。

现在将参考附图对本发明的优选实施方式进行更详细的描述，其中：

图1示出了作为根据本发明的UHT设备（plant）的流程图。

该图只示出了那些对理解本发明很重要的部件。

在图1中示出了根据本发明的设备的示意图。在该图中，管状热交换器被使用，但其它类型的热交换器，比如板状热交换器，也可被使用。

进入设备（plant）的食物产品首先进入平衡容器1。食物产品优选地由不同脂肪含量的牛奶构成，而该设备（plant）的目的是热处理所述牛奶从而获得商业上的无菌产品。也就是说，没有能在通行条件下生长的微生物的产品。这样的牛奶产品可在室温下被长时间储存。

此后，该牛奶产品继续进入用于将该产品加热到大约90-100℃的具有若干管节段3（tube section）的管状热交换器2。热媒是热水，其在封闭的热水回路4中循环。

该牛奶产品必须在大约90-100℃的温度停留在保持室5（holder cell）中持续30-200秒的一定时间间隔，优选地100-180秒，而在本发明的优选实施方式中为大约150秒。超过该时间间隔后，该牛奶继续化学稳定该牛奶中的蛋白质。蛋白质稳定现今被用在大多数UHT设备（UHT plant）以避免所谓的污垢（fouling），即后来在该工艺中在热表面上的烧结沉积（burnt-on deposition）。

保持室5通常由管状热交换器中的管子构成，但该保持室也可完全与管状热交换器分离且由直的或者螺旋形的管子构成。为了防止保持室5积聚富含蛋白质的污垢的涂层（其会变松），保持室5的内壁被轰击（blast）。保持室5中的内壁被轰击达超过1的Ra值。优选地，保持室的内壁被轰击达1.5-2.3的Ra值。轰击的结果是，富含蛋白质的沉积物被留在保持室5内直至该设备被清洗。

一般而言，富含蛋白质的层被储存在保持室中。大约20小时之后，需要对器械进行清洗以防止该沉积物处于变松并造成热交换器堵塞的危险。通过对蛋白质保持室中的内表面轰击，可达到超过40小时的生产时间。

继保持室5中的产品稳定之后，继续对该牛奶产品加热。通过使用管线6中所供应的蒸汽作为热媒，可达到137-150℃的温度。该牛奶产品被保持在该温度数秒时间。该牛奶停留在保持室7中，保持室7可由管状热交换器中的管子构成，但该保持室也可完全与管状交换器分离且由直的或者螺旋形的管子构成。