用于液体的杀菌处理的光生物反应器和盒式系统技术方案

本发明专利技术涉及一种能够对高度不透明液体进行杀菌处理的盒式系统，其特征在于：滤光器，该滤光器阻止高于UV

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于液体的杀菌处理的光生物反应器和盒式系统


[0001]本专利技术涉及光生物反应器和盒式系统，其利用主要在180nm至300nm之间的波长的UV
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C光实现液体的杀菌处理。本专利技术涉及能够对高度不透明液体进行杀菌处理的系统。

技术介绍

[0002]UV反应器仪器先前已经用于对液体食品进行巴氏消毒。这样的仪器的示例可见于US 2002/096648或Chem.Eng.Technol.2007,30,第945至950页中，这二者均公开了用于将紫外光照射到流体反应介质中的反应器。辐射室连接至入口和出口，这允许反应介质在暴露于紫外光的同时流过反应器。
[0003]这样的UV反应器仪器的另一示例是US 2004/248076，其公开了借助于UV辐射和短时热处理对液体介质进行灭菌的设备和过程。
[0004]然而，在本领域内需要优化对细菌和病毒的杀伤(即巴氏消毒或灭菌)，同时避免或降低液体产品的氧化。液体产品的氧化将导致食品的苦味增强和不良风味/味道。
[0005]此外，需要简化这样的光生物反应器，从而使得设备能够适应单独的任务，并且使得易于维护和清洁这种系统、优选地不需要专门的工具来维护和清洁这种系统。
[0006]专利技术概述
[0007]本专利技术涉及一种用于液体食品的冷巴氏消毒的UV反应器仪器。因此，在本专利技术的第一方面中公开了一种用于液体食品、例如乳的巴氏消毒的光生物反应器，该光生物反应器包括：第一盒安装框架；一个或更多个螺旋形管，所述一个或更多个螺旋形管从入口端部延伸至出口端部，从而形成流体路径；至少两个盒，所述盒从第一端部延伸至第二端部；以及一个或更多个滤光器；其中，盒安装框架包括盒接纳开口，所述盒中的每个盒以可移除的方式安装到盒接纳开口中，其中，每个盒包括一个或更多个光源，所述一个或更多个光源照射所述一个或更多个螺旋形管，其中，所述一个或更多个光源发射波长范围在180nm至300nm之间的光，其中，所述一个或更多个滤光器定位在所述一个或更多个光源与所述一个或更多个螺旋形管之间，并且其中，所述一个或更多个滤光器阻止波长高于300nm的光到达所述一个或更多个螺旋形管。
[0008]通过阻止波长高于300nm的光到达所述一个或更多个螺旋形管意味着高于300nm的光被大量衰减，例如衰减至少100倍、或1,000倍或更多。
[0009]在一个或更多个实施方式中，所述一个或更多个滤光器阻止波长高于270nm的光到达所述一个或更多个螺旋形管。
[0010]使用光辐射作为冷巴氏消毒的方法的优点中的一个优点是，这是对于部分灭菌而言非常节能的方式。
[0011]使用一个或更多个滤光器的优点中的一个优点是可以避免来自更高波长的光氧化。例如避免核黄素(在约446nm的波长下)的光氧化是优选的，而且避免液体食品中的其他成分的光氧化也是优选的，液体食品中的其他成分的光氧化增强了所述食品中的苦的和不良的风味/味道。另外，滤光器可以避免热空气接触所述一个或更多个螺旋形盘管，从而避
免加热所述液体食品。
[0012]流体路径被设计成提供高的表面积与体积之比，从而增加了每单位体积的光能暴露，并且降低了来自被处理的不透明液体的自屏蔽效应。以这样的方式，当形成流体路径的材料对于光的辐射是透明的时，可以使用光来处理不透明的液体。
[0013]在光生物反应器中，优选的是尽可能大部分的UV光到达液体。然而，还优选的是使可见光和热辐射以及经由与液体的对流的热传递最小化。通过添加滤光器、例如带通滤光器来排除不希望的波长，并且通过将光源封装到盒式系统中，可以确保上述两者。此外，盒式系统使得在维修期间更换光源变得容易。因为一个盒可以在不必改变系统中的其他任何东西的情况下被替换。
[0014]液体食品以一定的流量流过所述一个或更多个螺旋形管。在一个或更多个实施方式中，以毫升每分钟测量的流量为200ml/min至6,000ml/min之间、或500ml/min至4,000ml/min之间、或800ml/min至2,000ml/min之间、或900ml/min至1,100ml/min。
[0015]在一个或更多个实施方式中，所述一个或更多个光源是低压杀菌灯、比如低压汞蒸汽灯。
[0016]在一个或更多个实施方式中，所述一个或更多个光源在0℃与120℃之间的灯温下操作。
[0017]在一个或更多个实施方式中，所述一个或更多个光源在20℃与60℃之间的灯温下操作。
[0018]在一个或更多个实施方式中，所述一个或更多个光源在30℃与50℃之间的灯温下操作。
[0019]在本专利技术的第二方面中，本文中公开了如在整个本文件中描述的光生物反应器用于液体食品的冷巴氏消毒的用途。
[0020]冷巴氏消毒可以是在下述过程中对物质且尤其是液体的部分灭菌，在该过程中，规避了热作为令人讨厌的生物体的主要根除方法而没有物质的重大化学变化。其中，规避并不意指排除而是减少。
[0021]在一个或更多个实施方式中，生物污染物被灭活或减少至少2
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的数量级。生物污染物可以是例如细菌、孢子、霉菌或病毒。
[0022]在一个或更多个实施方式中，生物污染物被灭活或减少至少3
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[0023]在一个或更多个实施方式中，生物污染物被灭活或减少至少4
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的数量级。
[0024]在一个或更多个实施方式中，生物污染物被灭活或减少至少5
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[0025]在一个或更多个实施方式中，生物污染物被灭活或减少至少6
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的数量级。
[0026]在本专利技术的第三方面中，本文中公开了如在整个本文件中描述的光生物反应器用于杀伤液体食品中的微生物比如细菌、霉菌、孢子或病毒的用途。
[0027]其中，杀伤意指减少具有活性的或活的微生物的数量。在液体食品中存在的微生物可以是由于在所述液体食品的加工期间的污染所致。例如乳制品的常见细菌污染物可以是例如干酪乳杆菌、大肠杆菌、单核细胞增多性李斯特菌、沙门菌属、鸟分枝杆菌副结核亚种(MAP)、金黄色葡萄球菌或链球菌属。
[0028]专利技术详述
[0029]本专利技术涉及一种光生物反应器，该光生物反应器包括阻挡高于300nm的紫外光的
滤光器，并且本专利技术还涉及一种液压设计，所述液压设计利用180nm至300nm范围的UV
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C光实现对液体的杀菌处理。
[0030]本专利技术涉及一种能够对高度不透明液体进行杀菌处理的系统。本专利技术包括滤光器，该滤光器阻止高于UV
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C光谱的波长到达被处理的液体。盒可以将可选的空气流引导通过所述一个或更多个光源。以这样的方式，阻止了气流到达其中处理液体产品的反应器室，同时将光源保持在其最佳操本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于液体食品、例如乳的巴氏消毒的光生物反应器，所述光生物反应器包括：
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第一盒安装框架；
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一个或更多个螺旋形管，所述一个或更多个螺旋形管从入口端部延伸至出口端部，从而形成流体路径；
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至少两个盒，所述盒从第一端部延伸至第二端部；以及
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一个或更多个滤光器；其中，所述盒安装框架包括盒接纳开口，所述盒中的每个盒以可移除的方式安装到所述盒接纳开口中，其中，每个盒包括一个或更多个光源，所述一个或更多个光源照射所述一个或更多个螺旋形管，其中，所述一个或更多个光源发射波长范围在180nm至300nm之间的光，其中，所述一个或更多个滤光器定位在所述一个或更多个光源与所述一个或更多个螺旋形管之间，并且其中，所述一个或更多个滤光器阻止波长高于300nm的光到达所述一个或更多个螺旋形管。2.根据权利要求1所述的光生物反应器，其中，所述盒以平行构型定位。3.根据任一前述权利要求所述的光生物反应器，其中，每个盒还包括所述一个或更多个滤光器中的一个或更多个滤光器。4.根据任一前述权利要求所述的光生物反应器，其中，螺旋形管中的一个或更多个螺旋形管定位在至少两个盒中的两个盒之间，并且其中，所述螺旋形管中的一个或更多个螺旋形管被分组为两个一组、比如三个一组，以在所述螺旋形管中的一个或更多个螺旋形管的组与盒之间交替的构型定位。5.根据任一前述权利要求所述的光生物反应器，还包括定位在一个或更多个所述盒的所述第一端部处的第一通风室和/或定位在一个或更多个所述盒的所述第二端部处的第二通风室，其中，所述通风室将空气从所述盒抽出、或者在所述通风室处空气流入所述盒中、或者所述通风室在两个端部处将空气从所述盒抽出、或者在所述通风室处空气在两个端部处流入所述盒中、或者所述通风室在一个端部处将空气从所述盒抽出并且空气在另一个端部处流入所述盒中。6.根据任一前述权利要求所述的光生物反应器，其中，所述盒中的每个盒在所述第一端部或所述第二端部处包括一个或更多个开口，以用于所述一个或更多个光源的插入和移除...

【专利技术属性】
技术研发人员：马蒂亚斯，
申请(专利权)人：莱拉斯丹麦有限公司，
类型：发明
国别省市：