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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201711292447.0 (22)申请日 2017.12.08 (30)优先权数据 102016224563.5 2016.12.09 DE (71)申请人 克朗斯股份公司 地址 德国诺伊特拉布林 (72)发明人 罗兰法伊尔纳 (74)专利代理机构 中原信达知识产权代理有限 责任公司 11219 代理人 李骥 车文 (51)Int.Cl. A23L 2/54(2006.01) A23L 2/76(2006.01) A23C 7/04(2006.01) A23L 5/20(20。
2、16.01) B01D 19/00(2006.01) (54)发明名称 制造液态或半液态食品的设备以及方法 (57)摘要 本发明提供一种制造液态或半液态食品的 设备以及方法, 其中, 食品包含第一混合物和第 二混合物, 其中, 第二混合物与第一混合物相比 包含浓度更高的固体成分, 尤其是果粒, 并且其 中, 设备包括: 将第一混合物至少部分脱气的脱 气器(100); 将第一混合物输送给脱气器的第一 输送设备(101); 和将第二混合物定量配给至少 部分脱气的第一混合物的第二输送设备(103); 其中, 第二输送设备(103)通入脱气器的负压区 域(180A)或脱气器下游的负压区域(180B)。。
3、 权利要求书2页 说明书10页 附图4页 CN 108208518 A 2018.06.29 CN 108208518 A 1.一种用于制造液态或半液态食品的设备, 其中, 所述食品包括第一混合物和第二混 合物, 其中, 所述第二混合物与所述第一混合物相比包含浓度更高的固体成分, 尤其是果 粒, 并且其中, 所述设备包括: 脱气器(100), 所述脱气器用于将所述第一混合物至少部分脱气; 第一输送设备(101), 所述第一输送设备用于将所述第一混合物输送给所述脱气器; 和 第二输送设备(103), 所述第二输送设备用于将所述第二混合物定量配给至少部分脱 气的第一混合物; 其特征在于, 所述第二。
4、输送设备(103)通入所述脱气器的负压区域(180A)或所述脱气器下游的负压 区域(180B)。 2.根据权利要求1所述的设备, 其中, 所述第二输送设备(103)通入用于至少部分脱气 的第一混合物的脱气器的排出端(3)。 3.根据权利要求1所述的设备, 其中, 所述第二输送设备(103)在积聚于所述脱气器底 部区域内的食品(42)的液位(41)下方通入所述脱气器。 4.根据权利要求1所述的设备, 其中, 所述第二输送设备(103)通入与所述脱气器连接 的送出线路(15), 尤其在所述脱气器与所述第二输送设备的通入位置之间设置有虹吸管。 5.根据前述权利要求中任一项所述的设备, 其中, 所述第。
5、二输送设备(103)具有储存容 器(130), 尤其是混合罐, 用以提供具有大于所述负压区域(180)内的压力的预压的第二混 合物。 6.根据权利要求5所述的设备, 其中, 所述第二输送设备(103)构造成使得所述第二混 合物在所述第二输送设备内的运送通过所述预压与所述负压区域内的压力之间的压差来 实现。 7.根据权利要求5或6所述的设备, 其中, 所述储存容器(130)配备有能调节的阀(40), 尤其是通气阀, 用以抽吸外来气体。 8.根据前述权利要求中任一项所述的设备, 其中, 所述第二输送设备(103)具有用于运 送所述第二混合物的泵(38), 尤其是容积式泵或推进泵, 或制动泵。 9.。
6、根据前述权利要求中任一项所述的设备, 其中, 在所述脱气器的负压区域(180B)后 方布置有用于所述第一混合物和所述第二混合物的灌装机(160)。 10.一种用于制造液态或半液态食品的方法, 其中, 所述食品包括第一混合物和第二混 合物, 其中, 所述第二混合物与所述第一混合物相比包含浓度更高的固体成分, 尤其是果 粒, 所述方法包括以下步骤: 将所述第一混合物输送给脱气器(100); 在所述脱气器内将所述第一混合物至少部分脱气; 和 将所述第二混合物定量配送给至少部分脱气的第一混合物; 其特征在于, 所述第二混合物的添加在所述脱气器的负压区域(180A)或所述脱气器下游的负压区 域(180B。
7、)内实现。 11.根据权利要求10所述的方法, 其中, 所述第二混合物的添加到用于至少部分脱气的 第一混合物的脱气器的排出端(3)内。 权 利 要 求 书 1/2 页 2 CN 108208518 A 2 12.根据权利要求10所述的方法, 其中, 所述第二混合物在积聚于所述脱气器底部区域 内的食品(42)的液位(41)下方添加到脱气器内。 13.根据权利要求10所述的方法, 其中, 所述第二混合物尤其在位于所述脱气器下游的 虹吸管下游添加到与所述脱气器连接的送出线路(15)内。 14.根据权利要求10至13中任一项所述的方法, 其中, 所述第二混合物至少部分基于所 述第二混合物的提供压力与所。
8、述负压区域(180)内的负压之间的压差来定量配给。 15.根据权利要求10至14中任一项所述的方法, 其中, 所述第二混合物至少部分利用泵 (38), 尤其是容积式泵、 制动泵或推进泵来定量配给。 16.根据权利要求10至15中任一项所述的方法, 其中, 所述第二混合物至少部分利用重 力来定量配给。 17.根据权利要求10至16中任一项所述的方法, 其中, 在所述第二混合物添入所述第一 混合物之后灌装液态或半液态食品。 权 利 要 求 书 2/2 页 3 CN 108208518 A 3 制造液态或半液态食品的设备以及方法 技术领域 0001 本发明涉及一种制造液态或半液态食品, 尤其是含果粒。
9、的果汁的设备和方法。 背景技术 0002 当前饮料加工工业和食品工业提供大量液态或半液态食品或者悬浮物, 它们至少 具有一些颗粒形式的固体成分。 例如尤其是果汁, 其包含一种或多种水果的果粒。 其它示例 是具有固体成分的半液态食品, 例如调味汁、 萨尔萨酱或酸奶等。 在此, 这种食品的制造通 常比制造均质饮料更复杂。 0003 现有技术中已知了按照所谓的单流工艺(Einstromverfahren)的制造, 其中, 在待 制造食品进行热处理之前将含颗粒的成分混入均质成分中。 同样已知的是, 按照所谓的双 流工艺制造(Zweistromverfahren), 其中, 将均质成分例如汁液和含颗粒的。
10、成分彼此分开 地进行热处理, 例如进行巴氏灭菌, 只有在灌入无菌缓冲罐之前或在灌入灌装阀或容器, 例 如瓶子期间才将它们混合。 0004 然而这两种设计都是有缺点的。 在单流工艺中在脱气器(在其中利用负压清除待 制造的食品中的氧气和其它有害气体)内由于必须的压力下降导致不期望地损坏裹挟的颗 粒。 基于此原因, 固体成分通常在旁边经过脱气器, 然而基于固体成分中所含的气体这可能 导致颗粒在瓶子内悬浮并且基于所含氧气导致氧化损害。 双流工艺避开这些缺点, 但同时 基于明显较高的仪器成本导致明显更贵。 发明内容 0005 因而本发明任务在于提供一种制造液态或半液态食品的设备和方法, 其可实现经 济地。
11、处理经定量配给的颗粒并且同时实现较低的安装成本和运行成本。 0006 上述任务通过一种用于制造液态或半液态食品的设备解决, 其中, 食品包括第一 混合物和第二混合物, 其中, 第二混合物与第一混合物相比包含浓度更高的固体成分, 尤其 是果粒, 所述设备包括: 将第一混合物至少部分脱气的脱气器、 将第一混合物输送给脱气器 的第一输送设备和将第二混合物定量配给至少部分脱气的第一混合物的第二输送设备, 其 中, 第二输送设备通入脱气器的负压区域或脱气器下游的负压区域。 0007 如上述, 液态或半液态食品尤其理解为包含一种或多种水果的果粒的果汁。 同样 根据本发明液态或半液态食品的术语还包括调味汁、。
12、 萨尔萨酱、 汤、 果酱和酸奶, 它们具有 颗粒形式的固体成分。 0008 根据本发明, 液态或半液态食品包括第一混合物和第二混合物, 其中, 第二混合物 与第一混合物相比包含浓度更高的固体成分, 尤其是果粒。 这不排除第一混合物也具有固 体成分。 然而本发明尤其可用于如下食品, 在该食品中, 第一混合物无固体组成部分, 尤其 是果粒, 其中, 通过将第二混合物混入第一混合物中而加入固体组成部分。 出于简化原因, 即使食品不是果汁, 此处以及以下也将包括固体组成部分的第二混合物称为悬浮体。 相应 地, 即使食品不是果汁, 第一混合物也被称为汁液。 说 明 书 1/10 页 4 CN 10820。
13、8518 A 4 0009 第一混合物例如可以具有80至95的水。 附加地, 第一混合物可以具有6至 18糖。 第一混合物的其它组成部分, 尤其是液态组成部分也是可以想到的。 除了固体组成 部分(即, 颗粒)之外, 第二混合物尤其可以具有水, 其中, 水和固体组成部分的质量比可以 为大约1:1。 为了制造食品, 可以以1:15至1:2的比例, 优选1:12至1:4的比例将第二混合物 混入第一混合物中。 颗粒可以具有1mm至10mm, 优选1mm至5mm的直径。 将悬浮体混入第一混 合物中此处和以下也被称为添加或定量配给。 0010 设备包括脱气器, 其用于将第一混合物至少部分脱气。 脱气器在现。
14、有技术中通常 是已知的。 在此, 从待脱气的产品中除去不期望的气体往往通过负压实施, 其中, 附加地可 以应用汽提气, 以便从待脱气产品中驱除不期望的气体, 例如氧气。 为此, 脱气器具有用于 待脱气产品的供入端, 通过供入端可以将产品送入脱气器的容器, 例如罐或塔柱。 在此, 要 么可以将产品连续送入脱气器, 要么可以在批量加工意义下给容器灌装预定量的产品, 该 产品接着被脱气。 0011 如上述, 除了通过将脱气器内的压力降至真空压力实现的脱气之外, 还可以将汽 提气通过脱气器的汽提气馈送线路送入脱气器的内部空间。 在此可以在将产品, 即第一混 合物送入脱气器之前添加汽提气, 或者直接将汽。
15、提气送入脱气器的内部空间。 为此, 脱气器 以及尤其是容器或塔柱的内部空间构造成使得在容器或塔柱内可以建立明确规定的气氛, 即, 尤其是具有明确规定的压力和/或成分的气氛。 汽提气可以是氢气或含氢气的气体、 二 氧化碳或含二氧化碳的气体、 惰性气体例如氮气或其他适当的气体以及前述气体混合物。 汽提气优选是无菌且无水蒸气的。 0012 脱气器例如可以通过用于待脱气的产品的供入端、 用于至少部分脱气的产品的排 出端、 用于汽提气的馈送线路和/或用于汽提气的导出线路的相应布置方式如下构造, 使得 汽提气以相对于待脱气的产品的逆流经过脱气器。 待脱气的产品的特别大的表面例如可以 通过将脱气器构造成膜式。
16、脱气器, 尤其是松散膜脱气器而实现。 通常, 至少部分脱气的产品 积聚在脱气器的底部区域直至在调节技术方面预定的液位, 例如利用泵将产品从该液位送 出。 以下将该脱气器的底部区域包括至少部分脱气的产品的排出端称为脱气器的排出区 域。 0013 根据本发明, 设备具有用于将第一混合物输送给脱气器的第一输送设备。 为此, 第 一输送设备例如可以具有用于第一混合物的线路, 该线路通入脱气器, 尤其通入脱气器的 上方区域。 第一输送设备除了具有用于第一混合物的储存容器之外, 还具有用于运送第一 混合物的泵和/或其它所需设备, 例如可调节的阀或传感器。 0014 另外, 设备具有用于将第二混合物定量配给。
17、至少部分脱气的第一混合物的第二输 送设备。 因而, 第二输送设备构造成使得仅当第二混合物已经大致穿过脱气器时才将其输 送给第一混合物。 尤其是, 第二混合物在进入脱气器之前尚未被输送给第一混合物并且也 不直接被送入液位上方的上述的明确规定的气氛。 相反地, 第二输送设备构造成使得其通 入脱气器的负压区域或脱气器下游的负压区域。 为此, 第二输送设备也可以具有相应的线 路, 该线路通入脱气器的负压区域或在脱气器下游通入负压区域。 如同第一输送设备那样, 第二输送设备也可以具有其它组件, 例如以下进一步说明的储存容器以及泵, 它们用于输 送悬浮体。 0015 脱气器的负压区域此处和以下包括脱气器的。
18、整个内部空间, 例如利用在此适当的 说 明 书 2/10 页 5 CN 108208518 A 5 真空泵向该内部空间施加负压。 附加地, 脱气器的负压区域还包括上述的排出区域, 这是因 为至少部分脱气的第一混合物也在排出区域内承受低于环境压力的压力。 相应地, 在用于 至少部分脱气的产品的与脱气器的排出端连接的送出线路内, 存在低于环境压力的压力, 在此之后流体动力压力通过提高压力的设备而再次提升至环境压力或更高的压力。 这例如 可以通过送出线路内的运送泵或布置在下游的设备(例如高温加热器或利用其清除食品中 的不期望的细菌的巴氏灭菌器)的送气阀来实现。 因而布置在脱气器下游的负压区域包括 在。
19、脱气器的排出端与运送泵或高温加热器之间的区域。 0016 因为第二输送设备通入脱气器的负压区域或脱气器下游的负压区域, 所以在根据 本发明的设备中可以应用唯一的高温加热器, 以使得所有食品无菌。 因而所述设备具有单 流工艺的优点, 即, 可以简化设备并因而带来较小的安装成本, 与此同时可以清除产品的大 部分中的氧气并且可以避免由于经过脱气器时的压力下降不期望地损害添加的颗粒。 0017 在第二输送设备内例如存在环境压力, 而在通向用于第一混合物的脱气器的馈送 线路内的压力例如可以利用节流阀降低至例如200mbar至600mbar的负压, 优选200mbar至 400mbar的负压。 在此, 该。
20、负压也存在于在脱气器内的至少部分脱气的第一混合物的液位上 方的气氛中。 0018 根据一个改进方案, 第二输送设备可以通入用于至少部分脱气的第一混合物的脱 气器的排出端。 在该改进方案中, 第二输送设备的线路例如通入脱气器的排出端。 因而在脱 气器的实际内部空间(即, 包含其内积聚有至少部分脱气的第一混合物的底部区域)内没有 第二混合物。 因为至少部分脱气的第一混合物在脱气器的排出端内还处于负压下, 所以将 第二混合物定量配给到脱气器的排出端内导致的是, 可以清除颗粒中的不期望的气体。 在 此, 脱气器的排出端可以构造和布置成使得被从颗粒中除去的气体通过排出端上升进入脱 气器的内部空间, 从那。
21、里出发, 其例如可以利用真空泵被泵出。 然而同时, 在脱气器的排出 端内存在的压力比在脱气器的气氛内存在的压力更大, 从而可以经济地实现定量配给。 因 而可以将所有食品脱气, 而不破坏颗粒。 0019 替代地, 第二输送设备可以在积聚于脱气器底部区域内的食品的上述液位下方通 入脱气器。 因而第二混合物的定量配给已经在脱气器内实现, 从而在底部区域内积聚有已 经完成混合的食品。 视第二输送设备的通口位于关于液位的哪个高度上而定地, 存在于气 氛中的负压由于通口上方的液柱的高度而相应提升。 因而相对于将第二混合物送入脱气器 的真空气氛中的情况来说, 待克服的在环境压力与第二输送设备的通口处的压力之。
22、间的压 差被降低。 因而可以经济地定量配给第二混合物, 与此同时可以尽量将定量配给的颗粒脱 气。 0020 第二输送设备的通口例如可以布置在脱气器内的调节技术方面预定的液位下方 50cm至400cm, 优选100cm至200cm。 这导致压力提高50mbar至400mbar, 优选100mbar至 200mbar。 为此, 脱气器的底部区域可以相应被构造成柱形或柱筒形。 0021 根据一个改进方案, 第二输送设备通入与脱气器连接的送出线路。 如上述, 输送设 备, 也就是输送设备的线路因而通入脱气器的排出端与送出线路的在该处压力被提升至或 超过环境压力的点之间的负压区域。 这例如可以是送出线路。
23、内的运送泵。 此外, 在脱气器与 第二输送设备的通入位置之间可以设置虹吸管, 该虹吸管阻止通过第二输送设备送入的颗 粒返回至脱气器, 在那里它们可能由于含有气体而被卷起。 通过放气阀可以去除在虹吸管 说 明 书 3/10 页 6 CN 108208518 A 6 内形成的气泡。 在此有利的可以是, 放气阀与脱气器的气氛或与脱气器的真空泵连接。 0022 根据一个改进方案, 第二输送设备可以具有储存容器, 尤其是混合罐, 其用于提供 具有大于负压区域内的压力的预压的第二混合物。 为此在通风时储存容器已经可以处于压 力下或利用适当的设备保持在大于负压区域内的压力的压力。 利用(可调节的)泵例如可以。
24、 将无菌气体, 例如惰性气体泵入储存容器, 以便生成期望的压力。 在此, 储存容器内的压力 尤其可以预定成使得第二混合物在第二输送设备内的运送通过预压与负压区域内的压力 之间的压差来实现。 这也可以通过应用可调节的阀, 尤其是通气阀来实现, 该阀依赖于从储 存容器排出的悬浮体的量地抽吸无菌外来气体或惰性气体, 并且因而使得储存容器内的预 压具有恒定的值, 例如环境压力。 0023 如上述, 第二输送设备可以构造成使得第二混合物在第二输送设备内的运送通过 预压与负压区域内的压力之间的压差来实施。 在此情况下, 第二混合物至第一混合物的定 量配给可以在脱气器的负压区域或脱气器下游的负压区域内以特别。
25、简单的方式, 例如在应 用(可调节的)定量阀(例如节流活门)的情况下在输送线路内受到控制。 0024 替代或补充地, 第二输送设备可以具有用于运送第二混合物的泵, 尤其是容积式 泵或推进泵, 或制动泵。 如果第二混合物在输送线路内的运送大致基于压差和/或第二混合 物的重量来实现, 则制动泵尤其可以被设置为上述节流活门的替代方案。 0025 在应用制动泵情况下, 被运送穿过制动泵的第二混合物的压力通过制动泵的驱动 运动来减少。 因而制动泵同液压马达的作用一样, 其由处于压力下的第二混合物来驱动并 且在此主要通过与转动运动相关联的扩展来减少压力, 而无需狭窄的节流间隙。 因而, 第二 混合物所含的。
26、颗粒不必经过狭窄的间隙。 更确切地说, 可以经济地缓和第二混合物的压力, 从而不会损伤颗粒并且制动泵自身也不会承受值得注意的机械负荷。 除了上述压差之外, 第二混合物的储存容器可以在地球重力场内布置在第二输送设备的通口上方, 从而第二混 合物的自身重量也有助于第二混合物的运送。 0026 针对压差和/或第二混合物的自身重量不足以确保在第二输送设备内可靠运送第 二混合物的情况, 可以如所述那样设置泵, 用以在输送线路内运送第二混合物。 所述泵尤其 可以以可调节的方式构造并且通过信号线路或无线地与设备的相应调节单元连接。 容积式 泵、 偏心涡轮泵、 活塞泵或膜片泵尤其可以用作为运送泵, 它们可以无。
27、显著剪切应力地运送 悬浮体的固体组成部分。 运送泵同样可以构造为推进泵。 在此, 利用调节单元可以将运送泵 调节成将依赖于配方的悬浮体量混入第一混合物中。 0027 此外, 设备也可以具有用于将第一混合物运送到第一输送设备的输送线路中的运 送泵, 该运送泵同样可以以可调节的方式构造。 旋转泵, 例如转动活塞泵、 离心泵或齿轮泵 可以用作针对第一混合物的运送泵。 设备在第一输送设备区域内还可以具有加热器, 其构 造成用于将第一混合物在输送给脱气器之前预先加热至有益于脱气的温度, 例如50至70 范围内, 优选在55至65范围, 其中, 降低了不期望的气体在液体内的可溶性。 通过在 输送给脱气器之。
28、前预先加热第一混合物, 例如汁液, 实现更充分地去除不期望的气体成分。 在本发明的设备中, 基于在脱气器下游或脱气器的排出区域内混入悬浮体而可以取消预先 加热悬浮体。 0028 如在单流工艺中那样, 可以在第二混合物的添加位置下游设置用于热处理待制造 的食品的设备, 尤其是高温加热器或巴氏灭菌器, 利用其杀灭存在于液态或半液态食品内 说 明 书 4/10 页 7 CN 108208518 A 7 的细菌。 因为高温加热器, 例如短时加热器和巴氏灭菌器, 在现有技术中是众所周知的, 因 而在此不再详细说明。 然而与在双流工艺中不同的是, 在根据本发明的设备中需要仅一个 高温加热器或巴氏灭菌器, 。
29、从而可以节约整个设施的安装成本和运行成本。 0029 上述任务也通过用于制造液态或半液态食品的方法解决, 其中, 食品包括第一混 合物和第二混合物, 其中, 第二混合物与第一混合物相比包含浓度更的固体成分, 尤其是果 粒, 所述方法包括步骤: 将第一混合物输送给脱气器; 在脱气器内将第一混合物至少部分脱 气; 将第二混合物定量配送给至少部分脱气的第一混合物; 其中, 第二混合物的添加在脱气 器的负压区域或脱气器下游的负压区域内实现。 0030 在此, 以上结合根据本发明的用于制造液态或半液态食品的设备所述的相同变形 方案和改进方案也可以应用于用于制造液态或半液态食品的方法。 液态或半液态食品尤。
30、其 可以包含一种或多种水果的果粒的果汁。 0031 在脱气器内第一混合物的脱气可以如所述那样通过负压来实现, 其中, 附加地可 以将汽提气引入脱气器, 以便从第一混合物中驱除不期望的气体。 如上述那样可以将第一 混合物从上方引入脱气器, 在其内, 第一混合物以松散膜形式在脱气器的内部空间的壁上 向下滴流。 以逆流方式, 汽提气可以从下方, 例如积聚在脱气器的底部区域的食品的液位下 方被送入脱气器, 从那里出发, 汽提气相对于向下滴流的第一混合物逆流地流向脱气器的 上方区域内的用于汽提气的送出端, 即, 气室内液位上方的用于汽提气的送出端。 基于脱气 器的气室内的不期望的气体的降低的分压, 在环。
31、境压力下到达第一混合物中的不期望的气 体从第一混合物中至少部分逸出, 其中, 尤其降低了待制造的食品的剩余氧气含量。 以这种 方式可以阻止氧化损害食品质量。 至少部分脱气的第一混合物单独地或在混入第二混合物 之后通过脱气器的排出端送出。 0032 如上述, 脱气器的负压区域尤其包括脱气器的内部空间。 脱气器的负压区域附加 还包括上述的排出区域。 布置在脱气器下游的负压区域如所述那样包括在脱气器的排出端 与运送泵或高温加热器之间的区域。 可以以1:15至1:2, 优选1:12至1:4的比例将第二混合 物混入第一混合物中。 0033 根据一个改进方式, 第二混合物的添加可以在用于至少部分脱气的第一。
32、混合物的 脱气器的排出端内实现。 这尤其可以以如下方式, 例如在关于通过排出端逸出的第一混合 物的流动方向上混入的第二混合物的流动方向上实现, 使得第二混合物中所包含的颗粒不 会返回进入脱气器。 0034 替代地, 在脱气器内第二混合物的添加可以在积聚于脱气器的底部区域内的食品 的液位下方来实现。 如上述, 添加部例如可以布置在脱气器内的调节技术预定的液位下方 50cm至400cm, 优选100cm至200cm。 因而根据本发明的方法可以包括对将第一混合物输送给 脱气器进行的调节以及对利用适当设备, 例如可调节泵和/或调节阀通过脱气器的排出端 送出第一混合物或食品进行的调节, 使得在脱气器的底。
33、部区域内出现至少部分脱气的第一 混合物或食品的期望的液位。 在此, 待脱气的第一混合物和/或汽提气的输送可以依赖于待 脱气的第一混合物的温度以及第一混合物的成分以及所应用的汽提气来调节。 0035 根据一个改进方案, 第二混合物的添加可以在与脱气器连接的送出线路内, 尤其 在位于脱气器下游布置的虹吸管下游来实现。 在这里上述改进方案也适用。 基于负压从混 入的第二混合物中逸出的气体尤其可以通过阀和/或泵从虹吸管的上方区域被送出。 说 明 书 5/10 页 8 CN 108208518 A 8 0036 现在混合在一起的食品可以通过(可调节的)运送泵进一步被运送至用于热处理 的设备, 例如高温加。
34、热器或巴氏灭菌器, 在其中将食品加热至预定的温度, 例如70, 优选 80, 以便清除待制造的食品中的细菌。 利用运送泵同时可以限定负压区域的空间界限, 其方式是: 通过泵的运送功率实现将所运送食品的流体动力压力提升至环境压力或者为了 进一步加工所需的提高的压力。 0037 根据一个改进方案, 第二混合物可以至少部分基于第二混合物的提供压力与负压 区域内的负压之间的压差定量配给。 可以如上述那样利用调节式输送灭菌气体, 例如惰性 气体至用于第二混合物的储存容器来调节提供压力。 这可以自动通过设置通气阀或通过调 节相应的泵或相应的阀来实现。 尤其可以设置大于或等于环境压力的提供压力。 沿着用于 。
35、第二混合物的输送线路存在的、 在提供压力与第二混合物混入第一混合物的位置处的压力 之间的压差自动导致第二混合物朝向脱气器或脱气器下游的负压区域的运送。 第二混合物 的这种由压力引起的运送可以如上述那样通过第二混合物的自身重量来支持。 因而第二混 合物的运送泵不是强制必须的。 0038 然而第二混合物可以至少部分利用泵, 尤其是制动泵、 容积式泵或推进泵定量配 给。 在此由调节单元可以调节制动泵的阻力, 使得依赖于上述压差和/或第二混合物的自身 重量来定量配给针对确定的配方所期望的添加量。 如果如上述那样压差和/或第二混合物 的自身重量不足以用于运送, 则第二混合物可以利用(可调节的)容积式泵或。
36、推进泵来运 送。 在此如所示那样可以依赖于配方地调节运送泵, 以确保悬浮体按照期望定量配给第一 混合物。 0039 如所述那样, 第二混合物也可以至少部分利用重力来定量配给。 为此, 用于第二混 合物的储存容器可以在地球重力场内设置在用于将第二混合物送至第一混合物的输送线 路的通口上方。 0040 因而悬浮体至第一混合物的添加可以仅仅通过压差和/或重力实施, 替代或补充 地通过运送泵来调节。 这简化了添加, 与此同时可以确保悬浮体的经济运送。 因为悬浮体的 添加在脱气器的负压区域或布置在脱气器下游的负压区域内实现, 所以添加尤其在位于下 游的高温加热器或巴氏灭菌器之前进行。 因而根据本发明的方。
37、法如同单流工艺一样关于降 低所用设施的安装成本和运行成本具有同一优点, 与此同时, 可以避免由于压力下降而导 致的不期望的损害定量配给的固体成分。 附图说明 0041 以下结合附图进一步阐述本发明其它特征和示例性实施方案以及优点。 可以理解 的是, 这些实施方案不限定本发明的范围。 还可以理解, 一些或全部进一步说明的特征也可 以其他方式彼此组合。 0042 图1示出根据本发明的用于制造液态或半液态食品的设备的一个示例性实施方案 的原理简图; 0043 图2示意性示出根据第一改进方案的脱气器的排出区域; 0044 图3示意性示出根据一个替代改进方案的脱气器的排出区域; 0045 图4示意性示出。
38、根据本发明的第一改进方案的用于定量配给第二混合物的设备; 0046 图5示意性示出根据本发明的一个替代改进方案的用于定量配给第二混合物的设 说 明 书 6/10 页 9 CN 108208518 A 9 备。 0047 在以下说明的附图中, 相同附图标记表示相同元件。 为了更清楚概览, 相同元件仅 在其第一次出现时做说明。 然而应当理解, 关于其中一个附图所说明的元件变形方案与实 施方案也可以用于其它附图中的相应元件。 具体实施方案 0048 图1示出根据本发明的用于制造液态或半液态食品的设备的一个示例性实施方案 的原理简图。 所示设备结合用于制造含果粒的水果饮料的单流工艺和双流工艺的优点。 。
39、0049 如通过图1左侧箭头示出那样, 利用第一输送设备101提供大致无果粒的第一混合 物102。 第一混合物102尤其可以是汁液, 其中, 该第一混合物除了可以包含水之外, 还可以 包含糖液和汁液浓缩混合物。 利用第二输送设备103同时提供第二混合物104, 其包含添加 的果粒。 在此, 第二混合物104, 即所谓的悬浮体, 除了包含果粒之外还可以包含水或其它液 体。 0050 在此处所示的简单改进方案中, 首先将第一混合物102输送给缓冲器或混合罐 110, 该第一混合物在缓冲器或混合罐内混合。 替代的是, 第一混合物102可以利用储存容器 110提供。 可以从这里出发将汁液输送给预热器1。
40、20, 在该预热器内例如将汁液加热至60。 随后将预热汁液通过可调节的阀10和输送线路9送入脱气器100。 在输送线路9内或在脱气 器100内的供入端处设置如下设备, 利用该设备将所输送的第一混合物泄压至低于环境压 力的压力。 这例如可以利用脱气器100供入端处的节流阀、 输送线路9内的减压阀或横截面 缩窄部实现。 0051 在脱气器100内, 所输送的第一混合物至少部分被脱去不期望的气体, 尤其是氧 气。 为此, 如图1所示, 来自供应源170的汽提气可以通过输送线路14和可调节的阀11以经过 脱气器100的逆流来引导。 借助于积聚了不期望气体的汽提气108的送出线路13内的真空泵 7, 可。
41、以设定脱气器100气室内的明确规定的负压。 送出的汽提气108要么可以逸出到外部环 境, 要么为了循环目的而存储在容器内, 要么利用适当的设备来净化并重新输送给供应源 170。 0052 同样可以将悬浮体104输送给缓冲器130。 替代地, 悬浮体104可以在储存容器或混 合罐130内提供。 从储存容器或混合罐出发, 悬浮体可以利用泵38或无泵式(参见下文)在脱 气器100的负压区域180A和/或脱气器100下游的负压区域180B内定量配给至少部分脱气的 第一混合物。 如图1所示, 悬浮体通过输送线路29或30在用于制造液态或半液态食品的设备 的负压区域180内定量配给预热的、 至少部分脱气的。
42、汁液。 在此, 负压区域180包括脱气器 100的负压区域180A和脱气器下游的负压区域180B。 0053 如上述, 脱气器的负压区域180A包括脱气器的整个内部空间以及排出区域100A, 结合图2和图3对其更详细说明。 在此, 负压区域180A始于减压设备, 例如减压阀10。 相应地, 负压区域180B在空间上终止于提高压力的设备, 例如用于食品的送出线路15内的输送泵 18。 0054 如图1所示, 除了线路9和阀10之外, 第一输送设备101还可以包含储存容器110和 预热器120。 除了线路29或30之外, 第二输送设备103还可以包含泵38和储存容器130。 其它 设备和第一和第二。
43、输送设备的特征也可以根据需要补充。 说 明 书 7/10 页 10 CN 108208518 A 10 0055 现在, 利用运送泵18将完成混合的食品输送给高温加热器或巴氏灭菌器140, 在其 中清除该混合食品中的不期望的细菌。 因而如在单流工艺中那样仅需要高温加热器140, 由 此节省安装和运行成本。 从高温加热器140出发可以将现在已巴氏灭菌的食品输送给用于 将饮料灌入容器, 例如瓶子的灌装机160。 在饮料加工工业中常见的其它设备, 例如贴标签 设备、 冷却设备、 存放设备等可以根据需要添加。 0056 图2示意性示出根据第一改进方案的脱气器100及其排出区域100A。 在此, 脱气器。
44、 100具有容器1, 尤其是真空容器, 其包括下方区域, 该下方区域具有其直径向下缩小的底 部。 如图2所示, 底部区域尤其可以是部分锥形地构造。 容器例如可以具有1m3至5m3的容积。 在容器1的上方区域内设置用于待脱气第一混合物的供入端2, 通过该供入端将第一混合物 导入容器。 0057 根据该改进方案, 供入端2具有分配装置4, 分配装置构造成使得其在容器内面上 生成由待脱气的第一混合物组成的松散膜19。 在此, 松散膜理解为在容器内壁上向下朝向 排出端3的方向流动的下落膜。 松散膜在这里在分配装置4下方优选相对于容器1的中轴线M 旋转对称地构造。 松散膜例如可以在液体存储器42内终止于。
45、容器1的下方区域内。 松散膜厚 度例如可以在0.1mm至1mm。 松散膜相对于容器1的气室40具有尤其更大的表面, 通过该表面 可以特别有效地实施与汽提气的气体交换。 0058 在所示实施方案中, 将旋转式进入喷嘴设置为分配装置4, 其促使进入的第一混合 物进行旋转运动。 在此形成薄的、 涡流式的松散膜19, 其在整个容器内面上向下流动。 然而 代替旋转式流入喷嘴也可以将双罩(Doppelschirm)或节流设备用作为分配装置4。 替代地 也可以在容器1上方区域中设置环形线路, 该环形线路要么具有多个布置在周向的开口要 么具有环形间隙, 它们将第一混合物引向容器内壁, 使得第一混合物可以在容器。
46、内壁上作 为下落膜或松散膜向下滴流。 0059 除了用于第一混合物或食品的供入端2和排出端3之外, 脱气器100还包括在容器 下方区域内的汽提气馈送线路5a以及在容器上方区域内的汽提气导出线路6。 通过汽提气 馈送和导出线路可以由汽提气生成逆流21。 由图2看到, 气体线路5a从容器1的下方部分出 发伸入容器。 在此, 在该实施方案中, 气体线路5a的为了生成气泡利用筛网35封闭的开口布 置在低于液面41的高度上, 也就是低于积聚在脱气器底部区域内的第一混合物42的液位。 最大液位41可以通过液位调节确定和设定。 汽提气21可以通过筛网35进入第一混合物, 然 后进入容器的气室40。 0060。
47、 此外, 图2示出用于悬浮体的输送线路29, 其在所示的非限定的改进方案中布置成 使得悬浮体被送入脱气器的在液位41下方的底部区域中。 准确地说, 输送线路29布置成使 得其通口位于液位41下方相距高度H之处。 在通口之上的高度为H的液柱的重量将气室40内 存在的负压提升至负压与环境压力之间的值。 因而在脱气器100底部区域内定量配给悬浮 物时与在单流工艺(其中, 悬浮体与第一混合物一起通过供入端2进入气室40)中相比克服 更小的压差。 因而与在单流工艺中的情况相比, 脱气器底部区域内的悬浮体添加是更经济 的。 同时在脱气器的底部区域内还存在低于环境压力的压力, 从而悬浮体在第二输送设备 内可。
48、以如下方所述那样无泵式地运送。 在脱气器负压区域内的添加还促使裹挟的果粒至少 部分被脱去不期望的气体。 为了避免卷起脱气器的底部区域内的果粒, 输送线路29可以如 图2所示朝向底部区域内的共同流动方向指向。 说 明 书 8/10 页 11 CN 108208518 A 11 0061 如上述, 排出区域100A包括脱气器的底部区域, 该底部区域包括用于至少部分脱 气的产品的排出端3。 图3所示的替代实施例对应于图2所示实施例, 不同之处是, 汽提气馈 送线路5b的开口36在表面41上方向下指向, 即, 朝向积聚在容器1底部区域内的第一混合物 42的表面41指向。 在此, 开口36优选位于容器的。
49、中间轴线M的范围内。 如果汽提气通过向下 指向的单流开口导入气室40, 则得到这样的优点, 第一混合物的液面41在容器下方区域内 “被吹走” , 由此可以加倍驱除氧气。 在图2所示的变形方案中, 在液体42内上升的汽提气气 泡的形成促进在第一混合物内排除汽提气, 因而同样促使驱除氧气。 0062 图4示意性示出根据本发明第一改进方案的、 用于定量配送第二混合物的设备。 如 已述, 汽提气105通过线路14、 可调节的阀11和汽提气馈送线路5被送入脱气器100的容器1 并且利用可调节的真空泵7通过汽提气导出线路6和线路13从容器1送出作为已污染的汽提 气108。 在此, 将已送出的、 积聚了氧气的汽提气108输送给用于除去氧气的设备。 0063 通过线路9和用于降压的可调节的阀10将待脱气的第一混合物102引向供入端2和 分配装置4。 在此可以在第一混合物输送线路9内设置可调节的运送泵37, 其例如构造成旋 转泵。 在容器内壁上向下滴流的松散膜积聚在容器1的下方区域内, 其中, 在该区域内根据 所示改进方案设置压。