用于流体灭菌的系统和方法技术方案

用于流体灭菌的系统和方法。该系统包括UV发射器(1)，UV发射器被相对于UV发射器同心布置的拉长元件(2)围绕，冷却UV发射器的冷却剂流体循环通过拉长元件(2)，拉长元件(2)被相对于所述UV发射器同心布置的拉长元件(3)围绕，待灭菌的流体循环通过拉长元件(3)，拉长元件(3)被相对于所述UV发射器同心布置的拉长元件(4)围绕，冷却或加热待灭菌的流体的冷却剂或加热流体循环通过拉长元件(4)。在用于流体灭菌的方法中，待灭菌的流体在范围为‑20℃至160℃的温度下经受UV辐照。

System and method for fluid sterilization

System and method for fluid sterilization. The system includes a UV transmitter (1), the UV transmitter is relative to the elongated element UV transmitter (2) arranged concentrically around the coolant fluid cooling through the UV transmitter (2), elongated elements of elongated elements (2) are compared with the UV transmitter concentric arrangement of elongated element (3) to be around, fluid circulation sterilization by stretching element (3), (3) relative to the elongated elements is elongated element of the UV transmitter (4) arranged concentrically around the cooling or heating to be sterilized fluid coolant or heating circulating fluid through the elongated element (4). In a method for sterilizing fluid in the fluid to be sterilized in the range of 20 to 160 DEG C temperature subjected to UV irradiation.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利
本专利技术涉及一种用于通过受控顺序和/或同时施加杀菌紫外线辐照(优选C型)和温度用于处理流体从而用于对所述流体进行卫生处理和/或灭菌的系统，所述温度范围为产品(诸如食品、成分、香料、味剂、化妆品、药物产品(药)、医院用品(血清、血液学流体等)、化学品、含酒精的产品、石油衍生物等)的低温至适中的温度(优选)和高温。专利技术背景工业中需要解决的问题由对流体(食品、成分、香料、味剂、化妆品、药物产品(药)、医院用品(血清、血液学流体等)、化学品、含酒精的产品、石油衍生物等)进行卫生处理和/或灭菌组成，由于它们特定的特征而对特定的热处理敏感，由此在功能或技术水平(发泡、乳化、着色、增稠、形成质地的能力(texturizingcapacity)等)、在营养水平(维生素、氨基酸和必需脂肪酸、多酚、抗氧化剂等的损失)或在感官水平(味剂、风味、颜色、质地等的损失)等方面都存在有质量损失。UVC光作为改善水的口味和气味的低成本且安全的替代方案已被应用于水的净化和处理。UVC光对微生物具有杀菌作用。尽管它被认为是一种杀细菌剂，但它对所有类型的微生物(病毒、细菌、藻类、真菌、酵母和原生动物)都会产生影响。UVC光的消毒能力是其对细胞DNA产生作用导致其呼吸活性降低并阻断合成过程和抑制或延缓有丝分裂的结果。另一方面，UVC光对DNA或RNA中的同一链的两个相邻胸腺嘧啶或胞嘧啶碱基(嘧啶)的影响产生各自的二聚体来阻止微生物中的DNA或RNA复制，从而阻止它们的繁殖。UVC光的杀菌作用主要取决于施加于微生物的剂量，并且同样取决于辐照度和施加时间。辐照度是以微瓦/平方厘米测量的每单位面积的UV光的效能。相应的剂量是辐照度/施加时间的结果，以毫焦/平方厘米或以微瓦/秒·平方厘米表示。UVC光的另一个特征是其杀菌效果随时间(剂量)累积。UV辐照会使化学品和/或副产物的形成减到最少。与能量消耗非常高的常规热处理相比，该处理还是干的、冷的，并且几乎无需维护并且具有较低的运行成本。另一方面，因为这些是低温或适中的温度的处理，所以避免了常规热处理的不期望的效果。由于这些原因，人们对使用UVC光来消毒食品越来越存有兴趣。然而，每种食品、化妆品、药物产品等都具有其自身的组成，并且这可能决定它们之间所需的UVC剂量不同。使用UVC光进行卫生处理的缺点是大多数流体具有低透射比，这使得仅仅发射器附近的薄层才可能得到有效处理。众所周知，在除水以外的大多数液体中UVC光具有低透射比。UVC光穿透的效果取决于液体的类型、在特定波长处的吸光度以及存在于液体和悬浮材料中的溶质。正如大的悬浮颗粒可以阻断光对微生物载荷的入射一样，增加固体的量也会降低UVC辐照的穿透强度。例如，由于果汁的化合物或悬浮颗粒引起90％的光的吸收，UV光在果汁中的穿透范围在几百微米和几毫米之间变化。在某些食品或工艺过程中，可能需要减少或失活某些酶，例如在蔬菜汁或果汁中导致质地损失的果胶-甲酯酶(PME)的失活，催化氧化过程的过氧化物酶(PO)的失活，或在变黑或褐变反应中起作用将酚类化合物氧化成醌的多酚氧化酶(PFO)的失活。关于UVC对酶的影响，一般来说按照它们在其中被发现的剂量和基质，会引起一定程度的失活。目前存在的不同基本类型的UV发射器，其中，基于汞蒸汽的发射器可能相对比较突出。从杀菌的角度来看，低压发射器通常是工业中使用最广泛的，因为它们提供几乎单色的发射并且容易处理和操纵，该发射聚焦于254nm，其非常接近于DNA分子在260nm的最大吸收值。与中压和高压发射器相比，低压发射器具有更好的性能(30-40％相对于中压的10-15％)，并且在更适中的温度下工作(40℃-110℃相对于600℃-900℃)，尽管每波长单位发射的UV效能低得多。专利技术描述本专利技术提供了一种用于流体灭菌的系统，其包括UV发射器(1)，UV发射器被相对于UV发射器同心布置的拉长元件(2)围绕，冷却UV发射器的冷却剂流体循环通过拉长元件(2)，拉长元件(2)被相对于所述UV发射器同心布置的拉长元件(3)围绕，待灭菌的流体循环通过拉长元件(3)，拉长元件(3)被相对于所述UV发射器同心布置的拉长元件(4)围绕，冷却或加热待灭菌的流体的冷却剂或加热流体循环通过拉长元件(4)，以下称为本专利技术的系统。在本说明书中，术语“流体”是液体或气体。一个实施方案是本专利技术的系统，其中待灭菌的流体通过其循环的拉长元件(3)具有粗壁或螺旋通道。这使得待灭菌的流体以湍流和非层流方式循环，以确保整个流体体积经受相同的UVC剂量和温度的处理。在本专利技术中，待处理的流体层的厚度甚至可以小于1mm。流体与湍流促进器一起经受的背压(通过背压阀)，使得即使在如此狭窄空间中待处理的流体也能在其处理期间以湍流方式循环。不同的书目来源表明，有必要将流体的所有部分暴露于至少400J/m2(40mJ/cm2)剂量的UVC光(254nm)中，以确保目标或标记微生物充足的5的对数减少，从而获得(在食品工业的情况下)微生物学上安全的食品。为确保液体流体被同等地处理，应该考虑到将所述剂量的UVC施加于整个系统。在本专利技术中，因为系统被设计为使得不定数量的系统可以串联耦合在一起，所以可以在处理结束时达到所述剂量或更高剂量。能够在仅仅几秒的处理中给予所述剂量的尖端灯(准分子和汞弧发射器)的强度，也使其可以容易达到所述剂量。此外，通过叶轮泵调节流速(流体将通过系统循环的速度)，可以增加处理时间并因此增加剂量。本专利技术考虑了以下可能性：如果需要降低通过系统的流速，则系统组可以并联耦合在一起，以防止设备总生产流速(L/小时)的降低。另一实施方案是本专利技术的系统，其中待灭菌的流体选自由食品、化妆品、药品、药物组合物、医院流体、味剂、香料和化学化合物组成的组。另一实施方案是本专利技术的系统，其中UV发射器的发射波长为200至312nm。另一实施方案是本专利技术的系统，其中拉长元件(2)的外壁与拉长元件(3)的内壁之间的距离为0.5至5mm。另一实施方案是本专利技术的系统，其中一个或多个系统可以串联或并联耦合在一起。特别地，其中系统之一具有发射波长为290至320nm的UV发射器。本专利技术还任选地考虑了使用一个或多个(组件)UVB系统的可能性，其具有与UVC系统相同的设计，因此可以串联或并联耦合在一起，并且放置在UVC系统之后。UVC系统的主要目的是施加更长波长的处理以修复或重建某些化合物，这些化合物取决于待处理的流体的组成可能会被流体本身的其它化合物降解或反应(主要通过氧化)，稍微(但可能明显地)改变处理过的流体的生物化学特征、感官特征和/或营养特征，并且在食品的情况下，给所述食品带来质量损失。所述步骤的使用是任选的，因为其使用将受到期望的最终产品以及产品的最终组成(脂肪、蛋白质、糖等)的高度影响。另一实施方案是本专利技术的系统，其包括用于测量和控制UV发射器发射辐照度的装置。另一实施方案是本专利技术的系统，其包括用于测量和控制温度的装置。由于发现UVC灯位于系统的中央并且与待灭菌的流体以及冷却剂和加热流体通过其循环的同心管的其余部分气密绝缘，所以形成待被用作循环系统的空间的涂层在连接到下一系统的入口的系统出口处需要连接器管(在两种流体之间独立)，其中这些流体在所述空间中循本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于流体灭菌的系统，其特征在于，该系统包括UV发射器(1)，UV发射器被相对于UV发射器同心布置的拉长元件(2)围绕，冷却UV发射器的冷却剂流体循环通过拉长元件(2)，拉长元件(2)被相对于所述UV发射器同心布置的拉长元件(3)围绕，待灭菌的流体循环通过拉长元件(3)，拉长元件(3)被相对于所述UV发射器同心布置的拉长元件(4)围绕，冷却或加热待灭菌的流体的冷却剂或加热流体循环通过拉长元件(4)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.11 EP 14382273.21.一种用于流体灭菌的系统，其特征在于，该系统包括UV发射器(1)，UV发射器被相对于UV发射器同心布置的拉长元件(2)围绕，冷却UV发射器的冷却剂流体循环通过拉长元件(2)，拉长元件(2)被相对于所述UV发射器同心布置的拉长元件(3)围绕，待灭菌的流体循环通过拉长元件(3)，拉长元件(3)被相对于所述UV发射器同心布置的拉长元件(4)围绕，冷却或加热待灭菌的流体的冷却剂或加热流体循环通过拉长元件(4)。2.权利要求1所述的系统，其特征在于，待灭菌的流体通过其循环的拉长元件(3)具有粗壁或螺旋通道。3.权利要求1或2中任一项所述的系统，其特征在于，待灭菌的流体选自由食品、化妆品、药品、药物组合物、医院流体、味剂、香料和化学化合物组成的组。4.权利要求1至3中任一项所述的系统，其特征在于，UV发射器的发射波长为200至312nm。5.权利要求1至4所述的系统，其特征在于，拉长元件(2)的外壁与拉长元件(3)的内壁之间的距离为0.5至5mm。6....

【专利技术属性】
技术研发人员：亚历山大·瓜密斯阿莱格雷，菲德尔·萨拉斯韦森特，何塞·萨拉斯韦森特，戴维·瓜密斯阿莱格雷，莱奥·莫雷塔布菲勒，
申请(专利权)人：亚历山大·瓜密斯阿莱格雷，菲德尔·萨拉斯韦森特，何塞·萨拉斯韦森特，戴维·瓜密斯阿莱格雷，莱奥·莫雷塔布菲勒，
类型：发明
国别省市：西班牙;ES