Kontinuálny systém a spôsob sterilizácie a fyzikálnej stabilizácie čerpateľných tekutín pomocou ultra vysokotlakovej homogenizácie

Je ešte 15 strán.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

0001 Predmetný vynález sa týka kontinuálneho systému a spôsobu sterilizácie a fyzikálnej stabilizácie čerpateľných tekutín pomocou ultra vysokotlakovej homogenizácie, ktorý sa týka potravinárskeho, farmaceutického, chemického a kozmetického sektoru a všeobecne akéhokoľvek čerpatelného produktu, ktorý je chemicky kompatibilný s uvedeným systémom, pričom sa získa produktumožňujúci jeho aseptické zabalenie.0002 Sterilizácia je ošetrenie, ktoré umožňuje deštrukciu vegetativnych foriem a mikrobiálnych spór a predĺženú konzerváciu produktu skladovaného pri teplote miestnosti. Obvykle sa používajú tepelné úpravy pri teplotách vyšších ako 100 °C. Je zrejmé, že po spracovaní za takýchto podmienok je možné pozorovat účinky na organoleptické vlastnosti a v prípade potravín môže dochádzať k významným stratám nutričnej hodnoty. Na druhej strane mnoho produktov nie je schopných vydržať takéto podmienky a dochádza k ich fyzikálnej destabilizácii. Potraviny a ďalšie produkty sterilizované týmto systémom majú dobu skladovatelnosti dlhšiu ako šest mesiacov (podľa ich zloženia), pokial sú skiadované pri teplote miestnosti. Proces sterilizácie sa môže aplikovat pred alebo po zabalení, pričom ako bude ukázané neskôr, každý prípad vyžaduje odlišné technológie. Sterilizácia je vždy sprevádzaná stabilizáciou potravín. V prípade pevných látok je nevyhnutné použit aditíva, ktoré chránia sfarbenie a textúru a zvýrazňujú chuť. V prípade tekutých potravín koloidnej povahy sa za účelom zabránenia separácie jednotlivých fáz používa mechanická úprava, ako je konvenčná homogenizácia, a pridávajú sa stabilizátory (emulgátory, zahusťovadlá, činidlá chrániace pred vyzrážaním soli atd.), a to podľa zložitosti danej potraviny.0003 V prípade steri|izácie balených produktov sa tepelná úprava aplikuje na celú skupinu obalu a jeho obsahu (potravinu) a podľa požiadaviek výroby sa môže používat vsádzkový alebo kontinuálny systém.0004 Pokial potravina, ktorá sa má sterilizovať, je tekutina, ktorej viskozita umožňuje, aby bola čerpaná, je možné použiť sterilizačný systém predchádzajúci balenie, ktorý je asociovaný s nasledujúcim aseptickým balením. V tomto prípade produkt obieha v uzavretom okruhu, v ktorom prebieha postupne proces predhriatia, steri|izácie, ochladenia a aseptického balenia. Všeobecne sa uvedená sterilizáoia uskutočňuje pri vysokej teplote 135-150 °C, čo umožňuje veľmi krátku dobu spracovania 4-15 sekúnd. Táto úprava je obvykle známa ako UHT (ultra vysokoteplotná, anglicky Ultra High Temperature). UHT procesy boli implementované v priemyslovom meradle v 60. rokoch 20. storočia na spracovanie mlieka, čím boli získané produkty s charakteristikami viac podobnými vlastnostiam pasterizovaného mlieka ako tomu bolo v prípade vlastností získaných pomocou konvenčných sterilizátorov, ktoré boli používané na sterilizáciu mlieka vo fľašiach. 0 d 60. rokoch 20. storočia do súčasnosti boli UHT procesy vyvinuté tiež pre ostatné mliečne výrobky (zahustené mlieko, čerstvú smotanu,koktaily, kvasené výrobky, zmrzliny, dezerty) a pre polievky, omáčky a pyré atď.0005 V porovnaní so sterilizáciou balených produktov proces UHT šetrí čas, energiu, miesto a pracovnú silu. V súčasnej dobe existujú na trhu dva procesy UHT spracovania priame systémy, v ktorých je produkt zahrievaný priamym kontaktom s ohrievacím médiom (vodnou parou), a nepriame systémy, vktorých je teplo prenášané cez separačný povrch vo výmenníku tepla.0006 Pri týchto sterilizačných procesoch a podľa typu potravy, najmä potravín, ktoré obsahujú emulziu typu oleja vo vode (ako sú napríklad mlieko, dipy, koktaily s mliečnym základom alebo zmrzlinová zmes) je nevyhnutné pred a za tepelnou úpravu včlenit proces homogenizácie. Pôsobenie homogenizérov znižuje veľkost kvapôčok v dispergovanej fáze za účelom stabilizácie produktu v prípade, kedy počas skladovania dochádza k výskytu javu tvorenia smotany.Tlakové homogenizéry sú zostrojené s použitím vysokotlakového čerpadla, kto EP 2 409 583 35459 ,Hré pracuje pri 10-70 MPa a ktoré má na strane výstupu homogenizačný ventil. Pri čerpaní tekutiny z priestoru medzi ventilom a jeho držiakom vygenerovaný vysoký tlak udeľuje tekutine vysokú rýchlosť. Na konci ventilu rýchlosť pohybu tekutiny prudko klesá a vygenerovaná extrémna turbulencia vytvára vysokú šmykovú rýchlosť. Ďalšími silami zasahujúcimi do procesu zmenšovania veIkosti častíc sú kolabovanie vzduchových bublín (kavitácia) a nárazové sily vytvorené vo ventiloch počas pohybu tekutiny. V niektorých potravinách, napriklad v mlieku, dochádza niekedy k abnormálnej distribúcii častíc, ktorá produkuje primesi. Druhý ventil, ktorý je podobný prvému ventilu a ktorý je inštalovaný v smere pohybu tekutiny, rozbíja znovu tieto prímesi. Tepelná úprava má na jednej strane priaznivé účinky na potraviny, ako je mikrobiálna deaktivácia, avšak súčasne vyvoláva nežiaduce chemické a fyzikálnochemické zmeny, ktoré môžu ovplyvniť nutričné, organoleptické a/alebo technologické vlastnosti, podľa použitého spracovania.0007 Chuť (aróma chuť konzistencia) je veľmi dôležitým parametrom,ktorý je potrebné považovať za kvalitatívny aspekt pre spotrebiteľov jednej z najviac konzumovanej sterilizovanej potraviny, ako je mlieko, a to ešte viac, pokiaľ je konzumované ako nápoj. Tepelná úprava má významný vplyv na chut mlieka, ktorú môže ovplyvniť viac alebo menej, podľa intenzity aplikovanej úpravy. Mlieko sterilizované UHT (135-150 °C, 2-20 s) je identíñkované vôňou vareného mlieka, ktorá je spôsobená hlavne prítomnosťou H 2 S, ktorý sa uvoľňuje po denaturácii proteínov, spolu s karamelovou vôňou a ďalšou typickou vôňou spojenou s tvorbou ketónov. Počas sterilizácie v bežnej fľaši (105120 °C, 10-40 min) dochádza ku vzniku silnej vône vareného mlieka, ketónovej a karamelovej vône, pričom posledne menovaná vôňa je spôsobená tvorbou niektorých produktov Maillardovej reakcie a produktov karamelizácie, ktoré môžu dokonca prehlušiť vôňu vareného mlieka. Ďalšími fyzikálnymi a biochemickými javmi, ktoré môžu tieto tepelné úpravy spôsobiť, sú nestabilita produktu počas jeho skladovania pri teplote miestnosti kvôli zrážaniu proteínov, oddeľovanie fáz, tvorba smotany (oddeľovanie tuku, aj keď bol produkt vopred homogenizovaný), čo spôsobuje, že je nevyhnutné používat určité aditíva, ako sú emulgátory, stabilizátory alebo regulatory pH, aby sa minimalizovali alebozmiernili tieto účinky v dôsledku tepelného spracovania. U menej zložitých potravin, ako sú džúsy, dochádza k drastickému úbytku obsahu vitamínov (vitamínu C a ďalších vitamínov rozpustných vo vode), k veľkým zmenám ich pôvodnej0008 Technológia ultra vysokotlakovej homogenizácie (UHPH) je založená na rovnakých princípoch ako konvenčná homogenizácia s tým veľkým rozdielom, že sa pri nej môžu dosahovať tlaky vyššie ako 200 MPa, a to vďaka dizajnu ventilu a použitiu nových materiálov. UHPH spracovanie môže byt asociované so vznikajúcimi fyzikálnymi technikami, pretože jej účinok je výsledkom kombinácie strihových síl, turbulencie, kavitácie a nárazov spôsobených aplikáciou vysokých dynamických tlakov. Avšak táto technika nesmie byt zamieňaná s inou technológiou, pri ktorej sa tiež používajú vysoké tlaky, a to úprava vysokým hydrostatickým tlakom (HHP). Táto technológia bola, podobne ako UHPH,vyvinutá ako alternativa ku konvenčným tepelným úpravám používaným pri deštrukcii patogénnych a zmien vyvolávajúcich mikroorganizmov, avšak systémy alebo pracovné zariadenie, ako aj mechanizmus mikrobiálnej deaktivácie,ktorý pôsobí pri tejto technológii, sú celkom odlišné v porovnaní s UHPH, ako bude opísané nižšie. HHP zariadenie pracuje so vsádzkami (diskontinuálny proces) produktu, ktorý bol vopred zabalený do flexibilných materiálov a uzavretý za účelom garancie vodotesnosti toto zariadenie je v podstate tvorené valcom obsahujúcim tlak prenášajúcu statickú tekutinu, ktorou je normálne voda(preto sa táto technológia označuje ako hydrostatická), systémom vytvárajúcim tlak (nízkotlakové čerpadlo a zosilňovač tlaku). Pri tejto technológii sú zabalené potraviny zavedené do tlakového valca naplneného tekutinou prenášajúcou tlak(obvykle vodou), pokým nie sú dosiahnuté zvolené tlakové podmienky, 4001000 MPa (v priemyslovom zariadení na aplikáciu na potravinách až 600 MPa) a sú pri tomto tlaku udržované počas požadovanej doby. Počas tejto doby je tlak izokraticky prenášaný, z čoho vyplýva, že produkt je homogenizovaný bez ohľadu na jeho tvar alebo veľkost a súčasne je zabránené jeho deformácii po čas tejto úpravy. Potom sa valec po znížení tlaku otvorí a produkt sa vyberie zo zariadenia.

MPK / Značky

MPK: A61L 2/07, A23C 3/033, A23L 3/18, A23L 3/015

Značky: homogenizácie, ultra, systém, kontinuálny, tekutin, pomocou, stabilizácie, vysokotlakovej, sterilizácie, čerpateľných, fyzikálnej, spôsob

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/23-e19014-kontinualny-system-a-sposob-sterilizacie-a-fyzikalnej-stabilizacie-cerpatelnych-tekutin-pomocou-ultra-vysokotlakovej-homogenizacie.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Kontinuálny systém a spôsob sterilizácie a fyzikálnej stabilizácie čerpateľných tekutín pomocou ultra vysokotlakovej homogenizácie</a>

Podobne patenty