用于测定含过氧乙酸和过氧化氢的灭菌介质中过氧乙酸浓度的方法和测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于测定饮料灌装设备(10)中含过氧乙酸和过氧化氢的灭菌介质中过氧乙酸浓度的方法，该方法包括以下步骤：‑通过引入过氧化氢酶来处理灭菌介质，以便将灭菌介质中所含的过氧化氢转化成氧气和水；和‑通过光学测量方法来测定处理过的灭菌介质中的过氧乙酸浓度。

Method and measuring device for determination of peracetic acid concentration in sterilization medium containing peracetic acid and hydrogen peroxide

【技术实现步骤摘要】
用于测定含过氧乙酸和过氧化氢的灭菌介质中过氧乙酸浓度的方法和测量装置
本专利技术涉及一种应用于饮料灌装设备中的、用于测定含过氧乙酸和过氧化氢的灭菌介质中过氧乙酸浓度的方法和测量装置。此外，本专利技术还涉及一种包括这种测量装置的饮料灌装设备。
技术介绍
为了符合卫生要求，在食品包装时使用无菌设备，在无菌条件下在这些无菌设备中加工过程材料。它们例如包括在其中填充液体填充产品的饮料灌装设备。这样的设备具有与环境分隔的洁净室，该洁净室由填充产品本身以及由包装材料，特别是由待填充的容器通过，并且在其中布置了设备的加工站，例如以用于生产待填充的容器的拉坯吹塑机、用于冲洗待填充的容器的冲洗装置、用于使用填充产品来填充待填充容器的填充装置或用于封闭填充有填充产品的容器的封闭装置形式来实现。这些设备可以在例如使用灭菌介质进行化学灭菌的情况下定期或在特殊情况下进行灭菌，以确保无菌条件。在饮料灌装设备的领域中已知使用含有过氧化氢的清洁溶液作为灭菌介质用于在设备中待填充的容器，例如PET瓶，罐或玻璃瓶。此外，还例如从DE102013100284A1中已知在饮料灌装设备中使用含过氧乙酸的清洁溶液作为灭菌介质。含过氧乙酸的清洁溶液具有这样的性质，即在清洁溶液中调节过氧乙酸、乙酸、过氧化氢和水之间的平衡。为了回收灭菌介质已知用于饮料灌装设备的清洁系统，该系统具有用于灭菌介质的循环，在该循环中收集、处理先前用于灭菌所使用的灭菌介质并且随后将其重新用于杀菌。当使用含过氧乙酸的清洁溶液作为灭菌介质时，在这种清洁系统中在洁净室中喷洒清洁溶液后，即实施灭菌后，调节清洁溶液中过氧乙酸、乙酸、过氧化氢和水之间的新的平衡。这例如可以通过稀释或通过灭菌过程中其中所包含的氧化剂的反应来实现。然而，通过灭菌介质待实现的清洁效果基本上取决于清洁溶液中的化学组成和氧化剂的含量。因此，为了回收并相应地为了处理收集的并且已经用于灭菌所使用的清洁溶液需要测量方法和测量装置，它们能够测定并浓度监测清洁溶液中含有的氧化剂的含量，特别是过氧乙酸的含量。从US2010/0206787A1中已知一种光学测量方法，其中UV辐射的消光，即UV辐射的衰减，在穿过含有过氧乙酸和过氧化氢的溶液时进行测量。该方法基于以下认识，即测量的消光度与溶液中的过氧乙酸和过氧化氢的总浓度相关。因此，基于测量的消光度，该方法能够实现对溶液中的过氧乙酸和过氧化氢的总量进行测定。此外，还从现有技术中，例如从EP0581081A1中已知电解的测量方法，例如从EP2880977A1中已知滴定测量方法。与已知的光学测量方法相比，这些方法能够单独地，而不是含有过氧乙酸和过氧化氢的溶液中过氧化氢相加来测定过氧乙酸的浓度。电解的测量方法和滴定测量方法允许仅通过时间延迟来仅确定过氧乙酸浓度。
技术实现思路
基于已知的现有技术，本专利技术的任务在于提供一种用于测定饮料灌装设备中含过氧乙酸和过氧化氢的灭菌介质中过氧乙酸浓度的经过改进的方法。该任务通过具有权利要求1的特征的方法、通过具有权利要求6的特征的测量装置并通过包含这种测量装置具有权利要求14的特征的饮料灌装设备得以实现。有利的改进形式从从属权利要求以及本说明书和附图中获悉。相应地，提出一种用于测定饮料灌装设备中含过氧乙酸和过氧化氢的灭菌介质中过氧乙酸浓度的方法。该方法包括处理灭菌介质以便将灭菌介质中所含的过氧化氢转化成氧气和水的步骤，和通过光学测量方法来测定处理过的灭菌介质中过氧乙酸浓度的步骤。本专利技术已经认识到，用于饮料灌装设备的光学测量方法较之于现有技术已知的用于分析灭菌介质的电解的测量方法或滴定测量方法具有多个优点。光学测量方法首先能够实现对待检查的灭菌介质进行分析且几乎没有时间延迟，由此特别使内联测量或在线测量成为可能。以这种方式可以监控用于灭菌使用的灭菌介质是否具有为此设置的过氧乙酸的浓度。此外，光学测量方法还较少地依赖流量和温度并且需要更少的实施和维护费用。应用于饮料灌装设备的另一个优点是，由于在这里进行非接触式测量，所以光学测量方法可以减少成本地在无菌条件下进行。在先前已知的光学测量方法中，消光度由穿过待分析溶液的UV辐射来测量。这种测量方法基于以下认识，即测量的消光度与溶液中存在的氧化剂，例如过氧乙酸和/或过氧化氢的量基本上线性相关。在这种情况下，不同的氧化剂基本上以相同的方式影响穿过溶液的UV辐射。因此，通过该方法不能区分不同的、包含在相同溶液中的氧化剂。但是，如果待分析的溶液既含有过氧乙酸又含有过氧化氢，则可以用已知的方法测定过氧乙酸和过氧化氢的总浓度，然而不能单独测定过氧乙酸的浓度。通过所提出的方法包括处理灭菌介质以便将灭菌介质中所含的过氧化氢转化成氧气和水的步骤这种方式，首先在实施光学测量方法之前，就实现包含在灭菌介质中的过氧化氢的降解。处理灭菌介质以便将灭菌介质中所含的过氧化氢转化成氧气和水的步骤可以通过提供过氧化氢酶来完成。更具体地，过氧化氢酶致使过氧化氢转化成氧气和水。通过这种方式可以从处理过的灭菌介质中完全除去过氧化氢。然后，可以在下一个步骤中利用光学测量方法来测定处理过的灭菌介质中过氧乙酸的浓度。换句话说，在所提出的方法中，通过将过氧化氢酶提供给灭菌介质可以确保在实施光学测量方法时在灭菌介质中基本上不存在过氧化氢。通过这种方式可以用所提出的方法来测定灭菌介质中过氧乙酸的浓度，从而能够实现精确的分析。结果，提供了一种方法，该方法具有光学测量方法的上述优点并且同时能够实现对待检查的灭菌介质进行精确分析。优选地，所提出的方法用于饮料灌装设备，但是可以应用于任何无菌设备或用于测定含过氧乙酸和过氧化氢的灭菌介质中的过氧乙酸浓度的设备。含过氧乙酸和过氧化氢的灭菌介质优选以溶液形式，即以液体形式提供。在测定过氧乙酸浓度的步骤中可以使用光学测量方法，其中测量通过处理过的灭菌介质的辐射的消光度，并根据所测得的消光度确定过氧乙酸的浓度。优选地，通过处理过的灭菌介质的辐射是紫外波长范围内的辐射，即UV辐射。UV辐射例如可以具有200nm至300nm的波长范围。光学测量方法可以基于数学模型，该数学模型映射过氧乙酸浓度与通过灭菌介质的UV辐射的消光度之间的相关性。该相关性可以基本上是过氧乙酸浓度与UV辐射的消光度之间的线性相关或比例相关。该数学模型可用于将过氧乙酸浓度定义为UV辐射的消光度的函数。因此，通过该方法能够实现根据UV辐射的消光度来确定过氧乙酸的浓度。用于确定基于光学测量方法的数学模型，例如基于参考试验的基本过程是本领域现有技术的技术人员所熟悉的，因此在这里不再详述。在本方法中，利用过氧化氢酶对过氧化氢的催化作用，由此将过氧化氢转化成氧气和水。相应地，通过在本方法中引入过氧化氢酶来启动灭菌介质中过氧化氢的降解。过氧化氢酶优选为耐酸的过氧化氢酶。换句话说，优选以如下方式选择过氧化氢酶，使得它对过氧化氢的催化作用，即与过氧化氢的催化反应，在灭菌介质中酸性pH范围占优势时，例如在2.6至6的pH范围内时起作用。例如，过氧化氢酶本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于测定饮料灌装设备(10)中含过氧乙酸和过氧化氢的灭菌介质中过氧乙酸浓度的方法，包括以下步骤：/n-通过引入过氧化氢酶来处理灭菌介质，以便将灭菌介质中所含的过氧化氢转化成氧气和水；和/n-通过光学测量方法来测定处理过的灭菌介质中的过氧乙酸浓度。/n

【技术特征摘要】
20180605 DE 102018113300.61.一种用于测定饮料灌装设备(10)中含过氧乙酸和过氧化氢的灭菌介质中过氧乙酸浓度的方法，包括以下步骤：
-通过引入过氧化氢酶来处理灭菌介质，以便将灭菌介质中所含的过氧化氢转化成氧气和水；和
-通过光学测量方法来测定处理过的灭菌介质中的过氧乙酸浓度。


2.根据权利要求1的方法，其特征在于，在光学测量方法中测定穿过处理过的灭菌介质的辐射(42)，特别是UV辐射的消光度并根据所测定的消光度确定过氧乙酸浓度。


3.根据权利要求1或2的方法，其特征在于，在处理灭菌介质的步骤完成之后经过预定的停留时间实施确定过氧乙酸浓度的步骤，在这之后实现由过氧化氢酶引起的过氧化氢转化的反应结束。


4.根据权利要求3的方法，其特征在于，所述方法还包括确定由过氧化氢酶引起的过氧化氢转化的反应结束的步骤，其中在测定了由过氧化氢酶引起的转化的反应结束之后特别实施确定处理过的灭菌介质中的过氧乙酸浓度的步骤。


5.根据权利要求4的方法，其特征在于，在确定由过氧化氢酶引起的转化的反应结束的步骤中测量处理过的灭菌介质的浊度，其中当浊度的测量值低于预定的阈值时，特别确定反应结束，其中特别为了测量处理过的灭菌介质的浊度，确定穿过处理过的灭菌介质的其它辐射(58)，特别是红外辐射的消光度和/或散射。


6.一种用于应用在饮料灌装设备(10)中并且用于确定流过饮料灌装设备(10)的含过氧乙酸和过氧化氢的灭菌介质流(16)中的过氧乙酸浓度的测量装置(34)，包括：
-用于将过氧化氢酶馈送到流过饮料灌装设备(10)的灭菌介质流(16；66)中的供给单元(36)，和
-布置在供给单元(36)下游的用于确定灭菌介质流(16；66)中的过氧乙酸浓度的光学测量单元(38)。


7.根据权利要求6的测量装置，其特征在于，光学测量单元(38)包括用于发射穿过灭菌介质流(16；66)的辐射(42)，特别是UV辐射的辐射源(40)，以及用于测量穿过灭菌介质流(16；66)的辐射(42)的光传感器(44)。


8.根据权利要求6或7的测量装置，其特征在于，设置布置在供给单元(36)和光学测量单元(38)之间的停留路段(46)，所述停留路段可被来自供给单元(36)的灭菌介质流(16)在光学测量单元(38)的方向上流过，其中特别是停留路段(46)具有至少为2m至25m的长度，特别是大致5m的长度。


9.根据权利要求6至8中任一项所述的测量装置，其特征在于，流...

【专利技术属性】
技术研发人员：尤尔根·索尔纳，阿曼·迪舍尔，
申请(专利权)人：克朗斯公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE