[发明专利]高压下的塞子、机器及处理方法

说明书

本发明涉及一种用于一高压处理机器的塞子(5a)，包含一袋子(6)；一导管(20)，用于将一压力传递流体传递到所述袋子；一另一导管(13)，用于填充以及排空一待加压的产品；以及一阀(7)。所述塞子还设置有一杆(11)，用于打开及关闭所述阀。所述杆位于所述产品的所述导管中，并且具有其自己的一内导管(11a)，连接到一清洁剂的腔室(12)，以使清洁剂通过所述产品的导管。本发明还涉及一种包括所述塞子的机器，以及一种用于处理多个可泵送物质的方法。本发明可以满足关于卫生设计以及在一极高压下密封性的要求。

技术领域

本发明属于多种用于高压处理称为“可泵送”物质的物质的装置及方法的领域，特别是但不限于例如多个饮料、多个化妆品等流体。

背景技术

高压处理(High-pressure processing,HPP)是一种在压力高于4,000巴(bar) 下能够降低微生物负荷的技术，且不会改变被处理的产品的特性。

已知用于通过高压处理液体或其他物质的HPP设备是基于对先前布置在柔性容器(例如：瓶子)中的产品的处理。高压处理的典型形式是分批进行的，即，通过一分散且非连续的过程进行。最初，将在其最终柔性容器中的产品装入硬质塑料容器中，所述硬质塑料容器被装进一钢舱中，然后在所述钢舱中注满水(剩余空间，因为多个容器之间没有空余的间隙)。一旦注满，便将其完全关闭，并开始以高达4,000至6,000bar的高压(通过一个或多个高压增压器)泵送水，并且可以维持所述压力的时间范围从几秒钟到几秒钟不等。达到的压力以及其维持的时间是处理的参数，并且在每种情况下，根据待处理的产品而定义这些参数(称为“制作条件”)。例如，在一饮料的情况下，使用此技术是因为它具有灭活微生物的作用，并且根据要实现的微生物灭活的所需水平而定义制作条件。最后，释放压力，将所述容器从舱的内部移出，并取出处理过的产品。所述产品已经过消毒，即，其微生物负荷已降低。

在HPP分批处理过程中，压力是通过加压流体(通常是水)传递到产品，所述压力是均匀且瞬时地传递到产品的所有点的压力。考虑到产品在包装后被处理，舱的填充系数(待处理的产品体积与舱的有效容积之间的关系)是低的，介于40％与60％之间，取决于容器的几何形状及舱的直径。从以上所有内容可以得出结论，分批处理的主要优点是不需要后续污染产品，因为它从一开始就是最终包装。另一方面，主要的缺点是所获得的低填充系数限制了传统高压处理设备的生产率。分批处理的其他缺点是需要使用能够承受高压作用的柔性包装(不可能使用玻璃等材料)，以及处理它们以装载以及卸载 HPP机器。

因此，需要寻找一种替代当前处理方式的方式，所述方式可以增加舱的填充系数，并避免对包装类型的限制，确保在产品处理后不会产生污染，后者是最难实现的。

随着时间的流逝，已经考虑了不同的解决方案，主要是在两个方向上：直接使用传递压力的一塞子而在舱的内部处理液体，或在舱的内部的一袋子或柔性膜内处理液体，并占用尽可能多的可用空间。

如果系统在舱的内部包括一可移动的塞子，用于直接施加压力，则它将分开两个区域，一个区域包括待处理的可泵送产品，另一个区域中存在压力传递流体(通常是水)。此系统的主要缺点是，塞子需要专门设计用于防止两个区域的液体混合的高压接头。所述接头需要持续的监测以及大量的维护。此外，此解决方案在卫生上不是最佳的，因为产品一旦经过处理(然后因而“消毒”)很容易与污染区域(压力传递流体)接触，并受到污染。

在1990年代，开发了几种类型的设备，这些设备通过批量处理产品(在半连续系统中)来运作。所有这些设备都使用塞子而运作，并且存在卫生问题(设备难以清洁以及一旦处理就污染产品)，以及机械可靠性的问题，因此它们不再被生产。

在申请案US5993172A中找到设有膜的系统的示例。然而，此系统没有良好的卫生条件，因为它无法防止由于暴露/通过未正确消毒的一导管，而使已处理或正处理的产品受到污染，因为这种设计是不容易清洁的。