用于对产品进行高压处理的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于对产品、尤其包装食品进行高压处理的方法，其中，在第一步骤中，将压力介质施加于高压腔(2)中的产品，并且，在随后的方法步骤中，使在高压腔(2)中建立的压力在一个或多个阶段(17、19、20)中再次降低，至少在其中一个阶段(19)，借助于利用在压力建立期间记录的第一参数确定的第二参数来控制压力的降低。另外，本发明专利技术还涉及一种用于对产品进行高压处理、尤其用于根据权利要求1至10中的任一项所述的方法进行高压处理的系统，该系统包括用于向压力腔(2)施加高压介质的第一装置(3、4)和用于使压力腔(2)中的压力降低的第二装置(10、11、12)；第二装置(10、11、12)包括至少一个降压装置(11)和数据处理装置(7)，数据处理装置(7)通过数据链路(13)连接至至少一个降压装置(11)；第一装置(4)包括测量装置(5)，其中测量装置(5)通过数据链路(6a、6b、6c)连接至数据处理装置(7)，用于控制至少一个降压装置(11)。

Method for high-pressure treatment of a product

The present invention relates to a food packaging products, especially for high pressure treatment method, which, in the first step, the pressure imposed on the medium high pressure chamber (2) of the product, and in the subsequent steps of the method, in the high pressure chamber (2) to establish the pressure in one or more a stage (17, 19, 20) in the lower again, at least one stage (19), reduced with the help of second parameters to establish the first record in determining parameters during pressure to use to control the pressure. In addition, the invention also relates to a system for high pressure processing, especially on product method for 1 to 10 of any of the rights according to the requirements of the high pressure processing, the system includes a pressure chamber (2) to the first device of a high pressure medium (3, 4) and used to make the pressure chamber (2) second and reduce the pressure of the device (10, 11, 12); second (10, 11, unit 12) includes at least one step-down device (11) and a data processing device (7), a data processing device (7) via a data link (13) is connected to a pressure relief device (at least 11); the first device (4) comprises a measuring device (5), wherein the measuring device (5) via a data link (6a, 6b, 6c) connected to the data processing device (7), for controlling at least one step-down device (11).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于对产品进行高压处理的方法
本专利技术涉及一种用于对产品、尤其包装食品进行高压处理的方法，其中，在第一方法步骤中，使产品受到高压腔中的压力介质的作用，其中，在随后的方法步骤中，使在高压腔中建立的压力建立再次降低，其中，压力的降低是在一个或多个阶段发生的，并且其中，至少在其中一个阶段，压力的降低是以受控制的方式被抑制的(gedrosselt)。本专利技术还涉及用于对产品进行高压处理的系统。
技术介绍
当前高压处理用于各种应用领域。其中一种应用领域是对陶瓷或金属粉末的压实(CIP)。这涉及大量的粉末颗粒在高压腔中被紧实地挤压，使得随后压实料具有脆性材料的特性，并且如果被小心处理，压实料保持了在挤压操作中呈现的形状。同时，高压处理也用于食品工业。对于许多食品，通常设计意在防止或者至少延迟质量损失的产品包装。然而，产品在包装过程前或包装过程中可能已经与有害物质或微生物形成接触。然后这些有害物质或微生物与产品一起被包装起来，并且在包装内侵蚀(greifen)产品。甚至在引入高压处理前，已经发展出至少抑制该过程的许多方法。仅通过示例可以提及的是在惰性气体环境下、真空包装或巴氏杀菌条件下将产品包装在包装中。在对食品进行高压处理的情况下，包装产品暴露于例如介于200至600MPa之间的极高压达到一定时间。对于存在于食品中或食品上的微生物的影响是细胞膜的分解。分解的结果是微生物被消灭。另一方面，诸如维生素、调味品或营养素之类的更小的结构在很大程度上被保留。与传统的借助于热量的巴氏杀菌法相比，高压处理的优点在于既不会过多地改变口味也不会过分地降低维生素含量。在本文所述的高压处理的情况下，应指出的是压力建立相对来说是非关键的，但是压力下降在很多情况下包括过快的压力下降会导致产品或包装损坏的范围。这种损坏是由根据应用领域和产品而不同的物理过程造成的。例如，在粉末压实的情况下，在压力建立的过程中粉末颗粒之间存在的空气被困在压实料中并被压缩。在压力下降的过程中，被困住的空气膨胀并且离开压实料。如果空气相比于其能够离开压实料的速度更快速地膨胀，则会不可避免地导致产品的损坏。在包装食品的情况下，高压的影响在于围绕食品的气体或物质能够扩散至产品和/或包装中。如果压力再次下降，则从一定的压力水平开始发生相反的过程。在过快的压力下降的情况下，被困住的气体不能足够快速地扩散出产品和/或包装，并且由于其膨胀，导致在产品中形成气泡或者例如因分层(delaminierung)使包装膜被损坏。为了避免这种损坏，DE102009042088提出了一种用于对产品进行高压处理的方法，其中压力下降被分成不同阶段。在第一非关键阶段，压力下降以不受控制的方式执行，而在随后的第二阶段，压力下降借助于能够通过压力传感器控制的致动元件执行。然而，这种通过纯粹的反应式控制的系统仅能不准确地实现期望的压力下降。另外，控制的质量也在很大程度上取决于产品的成分、产品在容器中的量、尤其气体的量。上述高压处理的必要的再现性因此无法令人满意地被保证。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种用于对产品进行高压处理的方法，在该方法中控制的质量和压力下降的再现性、或者压力的降低被改进。本专利技术的另一目的是提出相应的装置。上述目的是根据具有权利要求1特征的方法和根据权利要求11的系统来实现的。本专利技术的基本理念提供了利用第二参数、尤其必须从高压腔中被释放以达到一定压力差的压力介质的体积来控制压力的降低。因此该第二参数用于启动实现压力下降的一个或多个部件，并且用于实现在压力下降的过程中达到期望的压力-时间曲线的目的。该第二参数是基于借助于在压力下降的过程中记录的第一参数的数学模型确定的。在这种情况下，第一参数依靠被供给至压力腔的高压介质的量、尤其压力建立所需要的高压介质的体积或质量体现压力特性。因此根据本专利技术，额外的数值要与正常用于控制的数据一起使用，例如已知或之前测量的一个或多个控制阀的特征曲线以及系统的当前压力。这些额外的数值是基于在压力建立阶段的测量值。因此本专利技术利用以下事实，即高压腔是封闭的系统，使得从外部起作用的干扰实际上不会对系统参数造成影响。另外，本文所述的高压处理是分批次的(chargenweise)过程，其中在压力建立和压力下降过程中的边界条件针对各自被考虑的批次来说至少基本上不改变。尽管第一参数和第二参数以彼此相反的方式起作用，然而第一参数和第二参数能够关于彼此被相应地设定。借助于在压力建立过程中的测量来确定的第一参数因此能够被用于预测或估计在压力下降的过程中以相反的方式起作用的第二参数。更确切地，基于沿着压力建立曲线的某一点或针对一个时段测量的第一数值，能够确定被预期用于压力下降曲线的相应的点或者时段的第二数值。当然，第一参数并非必须是被测量的数值，而是可以通过插值法确定。第一参数与第二参数之间的关联性然后借助于数学模型被用于预测要被预期的第二数值并将第二数值用于控制压力下降。通过该辅助，实现受控制的压力下降的部件的针对所期望的压力下降率、也就是说单位时间的期望的压力差所要求的调节程度被设定并可以被校正。因此，相比于上述类型的控制，更高的控制质量和更好的再现性得以实现。实现受控制的压力下降的部件优选地是控制阀并且将在下文中被称为控制阀。适合于所述控制的用于对产品进行高压处理的系统包括用于对压力腔供给高压介质的第一装置和用于使压力腔中的压力降低的第二装置。在这种情况下，第二装置包括控制器和至少一个实现受控制的压力下降的部件。控制器包括用于控制至少一个控制阀的数据处理装置。根据本专利技术，第一装置包括测量装置，该测量装置通过数据链路连接至数据处理装置用于控制至少一个控制阀。通过数据链路，在压力建立的过程中测量的第一参数被传输至数据处理装置并且能够通过数据处理装置被转变成用于控制降压的第二参数。根据本专利技术的系统的一个特别的优点是已有的具有高压腔的高压系统能够在不付出巨大劳动的情况下被升级。为此所需要的全部仅是增加用于测量第一参数的装置、在测量装置和数据处理装置之间建立数据链路用于控制至少一个可控制的部件、并且在数据处理装置或用于对高压腔中的压力下降进行控制的控制单元中产生所述控制的程序。在本专利技术所述的控制的情况下，尤其有利的是该控制不仅用于特定的产品，而且能广泛地用于分批次的高压处理过程。尤其有利的是第一参数和第二参数的可比较性(Vergleichbarkeit)基本上与产品、高压腔中的填充程度、以及其自身的结构设计无关。另外，这不仅适用于在压力下降过程中的一定的关键压力范围，而且原则上能够针对压力下降的任何阶段执行。根据本专利技术的借助于第二参数的压力下降的控制在这种情况下包括以下步骤。在高压腔中的压力的降低开始之前，预设适合于产品的降压曲线，也就是说限定压力下降随时间的期望变化。如果还没有已知的合适的降压曲线，则必须以试验的方式确定。然后，通过使用控制阀控制特性和第二参数，确定用于至少一个控制阀的开度，从而能够实现压力下降随时间的期望的变化所需要的开度。在压力下降开始后，高压腔中或者高压腔与控制阀之间的当前压力借助于压力传感器测量并且其变化被确定。如果所执行的设定点/实际数值比较发现偏离，则数值位置被相应地校正。这种校正是以上文所述的方式通过类推的方法执行的。也就是考虑到与降压曲本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于对产品、尤其包装食品进行高压处理的方法，其中，在第一方法步骤中，使产品受到高压腔(2)中的压力介质的作用，其中，在随后的方法步骤中，使在所述高压腔(2)中建立的压力再次降低，其中，压力的降低是在一个或多个阶段(17、19、20)发生的，并且其中，至少在其中一个阶段(19)，压力的降低受到控制，并且其中，利用借助于在压力建立期间记录的第一参数确定的第二参数来进行所述控制。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.17 DE 102014118876.41.一种用于对产品、尤其包装食品进行高压处理的方法，其中，在第一方法步骤中，使产品受到高压腔(2)中的压力介质的作用，其中，在随后的方法步骤中，使在所述高压腔(2)中建立的压力再次降低，其中，压力的降低是在一个或多个阶段(17、19、20)发生的，并且其中，至少在其中一个阶段(19)，压力的降低受到控制，并且其中，利用借助于在压力建立期间记录的第一参数确定的第二参数来进行所述控制。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制是基于参数字段执行的，所述参数字段包括分别对压力下降的一定时段进行表示的多个第二参数。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在压力建立期间为达到一定的压力差所需要的所述压力介质的质量、尤其所述压力介质的质量流量被确定为所述第一参数。4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在压力建立期间为达到一定的压力差所需要的所述压力介质的体积、尤其所述压力介质的体积流量被确定为所述第一参数。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在压力建立期间，对为达到一定的压力差所需要的泵冲程的数量进行计数。6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，所述第二参数被分配至少一个校正系数。7.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，将在压力建立期间记录的所述第一参数传输至对压力的降低进行控制的数据处理装置(7)。8.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，在开始受控制阶段(19)和/或在受控制阶...

【专利技术属性】
技术研发人员：维尔弗里德·克瑙夫，彼得·尼内里希，
申请(专利权)人：伍德高压技术有限公司，蒂森克虏伯股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE