<Desc/Clms Page number 1>
"Perfectionnements à la stérilisation des liquides".
L'invention est relative à des perfectionnements à la conservation des liquides.
Les méthodes de conservation ordinaires telles que la pasteurisation, la stérilisation par la chaleur ou l'addition de substances chimiques ont un effet nuisible sur les jus de fruits ou autres liquides.On a proposé des procédés pour la stérilisation de liquides ayant pour but d'éviter tous chan- gements profonds dans la composition du liquide.Ainsi,il est connu,par exemple,de stériliser l'eau au moyen d'ions d'ar- gent libérés à partir d'argent métallique.Toutefois,ce pro- cédé ne réussit en règle générale qu'avec de l'eau filtrée claire.Il est difficile ou impossible de stériliser de cette manière un liquide contenant des corps colloYdaux tels qu'on en rencontre fréquemment dans les liquides d'origine animale ou végétale.
Conformément au procédé suivant la présente invention,
<Desc/Clms Page number 2>
le liquide à stériliser est amené à s'écouler pratiquement en l'absence d'air entre les surfaces très voisines de métaux différents au nombre de dux ou plus,dont un au moins dégageant des ions de métal et qui sont chauffés à au moins deux tempé- ratures différentes sensiblement inférieures à 100 C (de pré- férence non supérieures à 80 C) de façon que le liquide soit en contact avec les métaux pendant plusieurs minutes et soit ainsi soumis à des changements de température répétés et à un mélange soigneux,cependant qu'on ne laisse aucun courant élec- trique qui peut passer à travers le liquide,
dépasser 1 à 1 1/2 volts de façon à éviter une décomposition électrolytique.Il est désirable de faire couler le liquide en l'animant d'un mouvement circulatoire etd'un mouvement de translation et de permettre que sa vitesse d'écoulement soit modifiée par pas- sage occasionnel à travers de grands espaces.Ceci facilite un mélange convenable.Le liquide peut être amené à s'écouler dans un chemin hélicoïdal entre les surfaces de deux métaux différents.
Par régression "métaux diff érents", il faut entendre les métaux qui ont des potentiels électriques très différents, c'est-à-dire très éloignés les uns des autres dans la table d'affinité électrochimique. Ainsj,il doit y avoir au moins un métal de caractère électronégatif et un autre métal qui soit de caractère électropositif, comme métal électropositif on peut employer le nickel ou un autre métal électropositif ou un al- liage qui ne contaminera pas le liquide,tel que l'aluminium ou un métal analogue. Comme métal électronégatif on peut em- ployer l'argent,ou un autre métal ou alliage électronégatif qui ne contaminera pas le liquide,tel qu'un des métaux nobles.
L'argent agit à la fois comme métal électronégatif et comme métal éliminant des ions de métal et est préféré pour cette raison;on peut employer aussi des alliages d'argent,par exem-
<Desc/Clms Page number 3>
EMI3.1
ple un alliage 8I. Aas iag.-es. ci"1'\I.t ,pam- uxwmpbe un "1;\\1.,.., @ d'argent et d'or.
Pour obtenir les meilleurs résultats possibles,il faut faire passer le liquide un certain nombre de fois entre les surfaces des métaux différents et un soigneux mélange du li- quide à traiter est produit par tout changement convenable de son mouvement.
Les conditions requises pour la réussite de la stérili- sation suivant l'invention sont par conséquent les suivantes: (l)L'emploi de basses températures agissant pendant peu de temps,c'est-à-dire inférieureaux températures de pasteu- risation connues.
(2)L'emploi simultané de deux températures différentes ou plus,différant l'une de l'autre d'environ 15 à 20 C. L'em- ploi de températures différentes de ce genre produit des changements vibratoires thermiques dans le liquide,qui in- fluencent défavorablement les cellules vivantes des micro- organismes qu'il s'agit de détruire.
(3)Ces différences de température sont appliquées au li- quide par l'intérmédiaire des surfaces de métaux différents, au nombre de deux ou plus,qui sont relativement proches l'a- ne de l'autre.
(4) Tout courant électrique qui paisse à travers le li- quide entre les surfaces métalliques doit être réglé de façon que la. différence de potentiel ne dépasse pas 1 1/2 volts, ce qui évike la décomposition électrolytique du liquide.La différence de température entre les deux surfaces métalli- ques augmente le courant électrique qui passe à travers le liquide en vertu des caractères électriques différents des métaux.Un courant électrique peut être fourni par une source extérieure.
<Desc/Clms Page number 4>
(5) Au moins un des métaux doit être tel qu'il libère libre- ment des ions de métal destructeurs de micro-organismes et ces ions de métal doivent être soigneusement distribués dans tout le liquide qui s'écoule entre les surfaces de métaux.
(6) L'opération doit être exécutée dans un espace exempt d'air avec un mouvement du liquide qui implique l'écoulement continu, 1:.- rotation et le changement de volume.
(7) Il est désirable de donner aux surfaces des métaux la for- me de conduits ou de parois de délimitation pour le liquide à traiter;par exemple,elles peuvent constituer des tubes en métal disposés l'un dans l'autre et séparés l'un de l'autre et de dimensions telles que le liquide vient en contact avec au moins 20 mètres de longueur de surface par minute.
(8) Les liquides riches en pulpe tels que le jus de tomate ou d'orange,qui contiennent généralement de l'air emprisonné, doivent être traités pour l'enlèvement de celui-ci,par des moyens convenables connus,avant le traitement.
(9)Les émulsions contenant de la graisse doivent être soigneu- @ement homogénéisés avant le traitement.
(10) Au lieu d'employer des différences de température pour la production de changements vibratoires thermiques,ceux-ci peu- vent être produits par des forces mécaniques obtenues par des 7ibrateurs qui produisent des vibrations de la même fréquence que celle que l'on obtiendrait en Employant,par exemple, de 1 ' eau chaude.
Une forme préférée d'appareil pour exécuter le traitement de jus de fruit ou analogue conformément à la présente inven- tion est illustrée par les dessins ci-annexés,parmi lesquels:
La figure 1 est une élévation de l'appareil stérilisa- teur et la figure 2 est une élévation latérale de la figure 1.
La figure 3 est une élévation à grande échelle de quel-
<Desc/Clms Page number 5>
ques uns des tubes stérilisateurs.
La figure 4 est une élévation en coupe de l'extrémité de droite d'une pairs de tubes à plus grande échelle,montrant la construction intérieure plus en détail.
La figure 5 est une vue de bout de la figure 4, et la fi- gure 6 est une élévation en coupe de l'extrémité de droite du tube le plus élevé.
Dans l'agencement représenté à la Figure l,il 7 a huit tuyaux 1 supportés près de leurs extrémités par des châssis
2 et connectés entre eux par des coudes 3.Des tuyaux addition- nels peuvent être ajoutés, de préférence par paires, si c'est nécessaire.
Ainsi qu'il est visible à la fige 4, chacun des tuyaux 1 présente une chemise extérieure 4 constituée,par exemple,d'acier de fer,de laiton ou d'aluminium,d'un tube intermédiaire 5 en nickel pur , et d'un tube intérieur 6 en argent.Le tube en nickel
5 est chauffé par de l'eau chaude qui passe à travers l'espace entre la chemise 4 et le tube 5,et le tuyau 6 est chauffé par .de l'eau chaude s'écoulant à travers lui à une température différente de celle du tuyau 5.Le liquide à stériliser est ame- né à s'écouler dans l'espace annulaire entre les tuyaux 5 et 6.
La largeur de cet espace annulaire est d'environ 3 à 5 mm et il y est monté une hélice isolante 7,qui sert à séparer les tubes 5 et 6 et qui contraint aussi le liquide à s'écouler suivant un trajet hélicoïdal.
Près de leurs extrémités adjacentes,les chemises extérieu- res 4 des tubes successifs 1 sont connectées par des tuyaux 8 et les espaces entre les tubes 5 et 6 sont connectés par des tuyaux 9.Des chapeaux 10 sont prévus pour connecter les inté- rieurs de tubes 6 adjacents.
Les tubes 9 ménagent de grands espaces qui servent à
<Desc/Clms Page number 6>
faciliter un soigneux mélange du liquide qui les traver- sent.
Pour serrer les chapeaux 10 il est prévu des étriers 11 munis d'écrous 12.Des rondelles ou des bagues en caout- cmouc 12-sort prévues pour assurer un joint hermétique autour des tubes 6 et/ou pour les supporter en les isolant.
Des bornes (non représentées)peuvent être fixées au tube 5 et/ou au tube 6 pour la connexion à une source de courant électrique,lequel est ainsi fourni aux tubes 5 et 6.
Ainsi qu'il est représenté à la figure 1,1'eau passée à travers le tube 6 et passée à travers l'espace entre les tubes 4 et 5 est chauffée dans des appareils chauffeurs indé- pendants 13 et 14.L'eau venant de l'appareil chauffeur 13 est envoyée par la pompe 15 dans la tubulure d'admission 16 et l'eau venant de l'appareil chauffeur 14 est envoyée par la pompe 17 dans la tubulure d'admission 18.La tubulure d'admission 16 est connectée à l'intérieur du tube 6.La tu- bulure d'admission 18 est connectée à l'espace entre les tu- bes 4 et 5.
L'eau entrant en 16 s'écoule à travers tous les tubes G et sort en 19 pour retourner à l'appareil chauffeur 13.
L'eau entrant en 18 s'écoule autour de tous les tubes 5 et sor en 20 pour retourner à l'appareil chauffeur 14.
En service,le., température de l'eau qui est passée à travers l'espace entre la ch@mise 4 et le tube 5 est de 45 à 60 C, tandis que la température de l'eau passée dans la mê- me direction par l'intérieur des tubes 6 est de 10 à 20 plus élevée.
Le jus de fruit ou autre liquide à traiter est envoyé dans l'espace annulaire entre les tuyaux 5 et 6,à travers la tubulure d'admission 21,par la pompe 22.Il est retiré en 23.
<Desc/Clms Page number 7>
Pendant son passage à travers le, stérilisateur, il est éon- traint de passer dans un chemin hélicoïdal grâce à la pré- sence de l'hélice 7. Ceci provoque une rotation dans le liquide , qui, quand il émerge de l'espace entre les tubes 4)et 5 d'une paire passe dans le tuyau 9 qui est un espace relativement grand.
Ici il subit un soigneux mélange avant de passer de nouveau dans l'espace annulaire entre les tubes 5 et 6 du tuyau immédiatement supérieur. Trois mouvements lui sont ainsi imprimés : un mouvement de translation à travers l'es- pace annulaire, un mouvement de rotation et un ralentisse- ment ou expansion dans les grands espaces 9.
7 L'héliceVassure un espacement correct des tubes 5 et 6, protège contre la déflexion irrégulière de ces tubes, empêche le contact électrique entre eux et assure un mouve- ment circulatoire du liquide.
Si on le désire, le dernier tuyau peut être employé pour refroidir le liquide ou servir d'échangeur de chaleur entre le liquide traité et du liquide frais à traiter. Le liquide à stériliser est amené à s'écouler sur environ 20 mètres de longueur de tuyau par minute.
On a constaté que les micro-organismes vivants et les spores contenus dans le liquide en traitement sont rendus inactifs ou sont détruits (tues) après environ 4 minutes de traitementdans l'appareil. Le liquide ainsi traité peut par conséquent être mis en bouteille et enfermé herméti- quement à l'état pratiquement stérile.
Le procédé et l'appareil suivant la présente invention peuvent être employés pour la stérilisation de liquides ou de semi-liquides potables de tous genres tels que jus de fruit , bière, lait, oeuf liquide et analogues et plus spé- cialement ceux contenant de la matièrecolloïdale.