Procédé et installation de stérilisation<B>de</B> liquides. La présente invention se rapporte<B>à</B> un procédé pour la stérilisation de liquides, en particulier de liquides putrescibles et comes tibles, du lait notamment, ainsi que des émul sions microbiennes, vaccins, sérums etc. et<B>à</B> une installation pour l'exécution de ce pro <B>cédé.</B> Suivant ce dernier, le liquide<B>à</B> stérili ser est porté rapidement et uniformément par couche mince<B>à</B> la température de stérilisa tion, il est ensuite maintenu, pendant #In court laps de temps, au moins approximative ment<B>à</B> cette température et, enfin il est sou mis<B>à</B> un refroidissement pour être amené<B>à</B> la température<B>à</B> laquelle il est livré.
L'ins tallation pour la réalisation de ce procédé comporte un appareil de stérilisation par chauffage rapide pourvu d'un passage<B>à</B> li quide<B>à</B> surface de contact très étendue par rapport<B>à</B> la masse de liquide qui le traverse, cet appareil étant raccordé<B>à</B> un serpentin maintenu au moins approximativement<B>à</B> la température de stérilisation et qui est rac cordé<B>à</B> son tour<B>à</B> un récipient réfrigérant.
Le dessin ci-annexé montre,<B>à</B> titre d'exemple, deux formes d'exécution de cette installation. Les fig. <B>1</B> et 2 sont des vues schématiques de celles-ci; fig. <B>3</B> montre<B>à</B> plus grande échelle l'appareil de stérilisation de l'installation selon fig. <B>1,</B> représenté en coupe axiale suivant la ligne X-X de fig. 4, qui est une vue en plan d'une portion de cet appareil.
Dans la forme d'exécution suivant la fig. <B>1,</B> l'installation comporte l'appareil de stérilisation<B>1,</B> qui sera décrit plus loin en détail et qui est chauffé de toute façon ap- pro-priée pour porter rapidement<B>à</B> la tempé rature de stérilisation le liquide qui le tra verse. L'appareil<B>1</B> est raccordé<B>à</B> un serpen tin 4 où le liquide est maintenu, pendant un court laps de temps,<B>à</B> une température cons tante voulue, ce serpentin étant<B>à</B> cet effet logé<B>à</B> l'intérieur d'un autoclave<B>5</B> ou d'un bain-marie. Le serpentin 4 est enfin raccordé <B>à</B> un autre serpentin,<B>6,</B> logé dans un réci pient réfrigérant<B>7.</B>
Le liquide qui est introduit dans l'appa reil<B>1 y</B> est porté rapidement<B>à</B> la tempéra ture<B>de</B> stérilisation et il est maintenu en suite, pendant un espace de temps variable selon les cas, mais toujours très court (une fraction<B>de</B> minute)<B>à</B> ladite température ou <B>à</B> quelques degrés au-dessous, dans le serpen tin 4.
Le liquide est alors sûrement stérile, et il peut être distribué après avoir été refroidi<B>à</B> la température la plus convenable<B>à</B> la dis tribution, ce qui est effectué pendant son passage dans le serpentin<B>6.</B>
Dans la réalisation pratique du procédé, il est utile d'effectuer d'abord dans l'installa tion une circulation d'eau pour régler<B>l'é-</B> coulement du liquide et équilibrer les tempé ratures, ensuite d'établir la circulation du liquide<B>à</B> stériliser (lait par exemple) et en fin une nouvelle circulation d'eau pour le lavage immédiat.
L'appareil de stérilisation<B>1</B> comporte un bloc central cylindrique<B>8</B> (fig. <B>3),</B> de préfé rence en acier doux, dont les bases 8a et 8b présentent chacune une creusure conique 9a ou 10a dans leur partie centrale avec sommet émoussé, ces deux creusures coniques étant opposées par leur sommet.
Près de la base de chaque surface, conique 9a ou 10a est pra tiquée une rigole<B>11</B> de section demi-circu laire et des canaux 12 (quatre dans l'exem ple représenté) traversent le bloc<B>8</B> et font ainsi communiquer entre elles les deux ri- ,Gro <B>,</B> les<B>Il.</B> Les deux surfaces coniques ga et 10a du bloc<B>8</B> sont durcies par un procédé de cémentation et exactement rectifiées<B>à</B> l'émeri.
Contre le bloc<B>8</B> sont appliquées les pla ques circulaires<B>13</B> et 14 dont chacune pré sente, d'une part, un cône saillant central 13#% ou 14a du côté s'adaptant au bloc<B>8</B> et, d'autre part, un saillant cylindrique circu laire<B>13b</B> ou 14b, du<B>côté</B> opposé et sur le <B>même</B> axe.
Chaque saillant l3b ou 14b est percé d'un trou taraudé qui est prolongé<B>à</B> l'intérieur de la pièce<B>13</B> ou 14 par un canal<B>16</B> de dia mètre réduit et qui aboutit au sommet émoussé du cône 13a ou 14a.
L'angle au sommet des cônes 13a ou l4a des pièces<B>13</B> et 14 est le même que celui des surfaces coniques ga et 10a du bloc<B>8</B> et les surfaces coniques desdites pièces<B>13</B> et 14 sont également durcies par cémentation et rectifiées<B>à</B> l'émeri.
Les pièces<B>13</B> et 14 emboîtent le bloc<B>8</B> comme représenté et les trois pièces sont réunies et maintenues serrées ensemble<B>à</B> l'aide d'une couronne de boulons<B>17</B> (fig. 4) passés dans des trous pratiqués<B>à</B> la périphé rie des plaques circulaires<B>13</B> et 14. Avan tageusement, l'écartement entril ces boulons ne dépassera par cinq<B>à</B> six centimètres pour assurer l'étanchéité du joint.
Sur le bord des trous<B>à</B> boulon de la pièce 14 se trouve une encoche<B>18</B> dans laquelle s'engage un ergot<B>19</B> dont est munie chaque tête de boulon. En interposant entre les faces planes 8a,<B>13e</B> et<B>8b,</B> 14e des pièces<B>8. 13</B> et 14, des disques-garnitures 20 d'épaisseur uniforme, en papier par exemple, formant en même temps cales séparatrices, Ips surfaces coniques en saillie 13a et, l4a se trouveront écartées des surfaces coniques en creux ga et joa du bloc central<B>8</B> d'une distance uni forme et proportionnelle<B>à</B> l'épaisseur des disques-cales interposés,
dont le remplacement par d'autres, plus ou moins épaisses, permet <B>de</B> donner aux espaces intermédiaires entre les pièces<B>8, 13</B> et 14 toute largeur voulue pour le passage du liquide.
Il s'ensuit que si par un tuyau vissé au trou central<B>15</B> de la pièce<B>13</B> on donne accès<B>à</B> un liquide sous pression, celui-ci tra verse ledit trou central et pénètre dans l'es pace formé entre les deux premières surfaces coniques ga et 13a qu'il parcourt en nappe mince pour se déverser dans la, rigole annu laire<B>11</B> de la surface conique ga, d'où, par les canaux 12, il atteint la rigole<B>11</B> de l'au tre surface conique, loa, et en parcourant en nappe mince l'espace qui sépare les deux surfaces coniques 10a et 14a, il aboutit en fin au trou central<B>15</B> de sortie de la pièce 14.
On comprend que si tout l'appareil est porté, soit électriquement, soit par circulation de vapeur ou autre moyen de chauffage,<B>à</B> une température élevée, le liquide qui<B>y</B> eir- cule prendra rapidement cette température, par le grand développement des surfaces de contact en regard de la petite masse liquide en circulation dans l'unité de temps.<B>Il</B> sen- suit que l'action de chauffage est très rapide et pourra porter des volumes importants de liquide<B>à</B> la température de stérilisation en un temps relativement court.
En outre par l'effet du grand développe ment des surfaces de chauffage de cet appa reil et de la très faible épaisseur du liquide qui<B>y</B> circule, les microbes sont aussi soumis <B>à</B> un contact particulièrement intime avec les parties chaudes stérilisantes.
En effet, il a. été constaté que les micro bes sont attirés par adhésion capillaire contre les surfaces entre lesquelles ils circulent avec le liquide qui les entraîne.<B>Il</B> en résulte que les microbes subissent l'action de la chaleur plus fortement que la massé entière du li quide, circonstance qui permet d'atteindre plus facilement le but visé dans quelques cas et notamment dans la stérilisation du lait, c'est-à-dire la destruction des microbes et cela sans modifier, d'une manière générale, sen siblement le gout, la couleur et les propriétés alimentaires du liquide traité.
Lorsque les conditions particulières de eertaines stérilisations donnent la possibilité d'augmenter l'écartement des surfaces cliauf- fantes entre elles au delà d'un demi-milli- mètre, cet appareil de stérilisation peut être remplacé par un serpentin de chauffage ra pide, tel que 2 dans l'exemple de la fig. 2, ce serpentin ayant une section aplatie, elliptique de préférence, et étant placé.<B>à</B> l'intérieur d'une chambre<B>à</B> vapeur, d'un bain-marie sous pression ou<B>de</B> toute autre cuve de chauf fage.
Naturellement l'appareil de stérilisation déerit peut être modifié sans sortir du cadre de La présente invention.<B>Il</B> pourrait, par exemple, être constitué par trois plaques rec tangulaires empilées les unes sur 'les autres et<I>serrées</I> par une<I>série<B>de</B></I> boulons avec in terposition de cales séparatrices., par exemple en papier, de l'épaisseur voulue pour ména ger un espace libre entre deux plaques adja centes. Les plaques extérieures comportent alors les trous<B>15</B> pour l'arrivée et la sortie du li quide et la plaque centrale comporte, le long de deux côtés opposés, une série de trous ana logues aux canaux 12, qui la traversent<B>de</B> part<B>à</B> part, faisant ainsi communiquer les espaces libres existant sur les deux faces de la plaque centrale.
Process and installation for <B> liquid </B> sterilization. The present invention relates <B> to </B> a process for the sterilization of liquids, in particular putrescible and edible liquids, in particular milk, as well as microbial emulsions, vaccines, serums, etc. and <B> to </B> a facility for carrying out this <B> assigned process. </B> Following the latter, the <B> to </B> sterilized liquid is carried quickly and evenly by layer thin <B> at </B> the sterilization temperature, it is then maintained, for #In a short period of time, at least approximately <B> at </B> this temperature and, finally, it is subjected < B> to </B> cooling to be brought <B> to </B> the temperature <B> at </B> which it is delivered.
The installation for carrying out this process comprises a sterilization apparatus by rapid heating provided with a passage <B> to </B> liquid <B> with </B> contact surface very extensive compared to <B > to </B> the mass of liquid passing through it, this device being connected <B> to </B> a coil maintained at least approximately <B> at </B> the sterilization temperature and which is connected < B> to </B> in turn <B> to </B> a refrigerating container.
The attached drawing shows, <B> to </B> by way of example, two embodiments of this installation. Figs. <B> 1 </B> and 2 are schematic views of these; fig. <B> 3 </B> shows <B> on </B> a larger scale the sterilization device of the installation according to fig. <B> 1, </B> shown in axial section along line X-X of fig. 4, which is a plan view of a portion of this apparatus.
In the embodiment according to FIG. <B> 1, </B> the installation comprises the sterilization apparatus <B> 1, </B> which will be described later in detail and which is heated in any case suitable for rapid wear < B> at </B> the sterilization temperature the liquid which passes through it. The apparatus <B> 1 </B> is connected <B> to </B> a serpen tin 4 where the liquid is maintained, for a short time, <B> at </B> a constant temperature desired, this coil being <B> to </B> this effect housed <B> inside </B> an autoclave <B> 5 </B> or a bain-marie. Coil 4 is finally connected <B> to </B> another coil, <B> 6, </B> housed in a refrigerating container <B> 7. </B>
The liquid which is introduced into the apparatus <B> 1 y </B> is brought rapidly <B> to </B> the temperature <B> of </B> sterilization and it is maintained thereafter, for a variable space of time depending on the case, but always very short (a fraction <B> of </B> minute) <B> at </B> said temperature or <B> at </B> a few degrees below , in the serpen tin 4.
The liquid is then surely sterile, and it can be dispensed after having been cooled <B> to </B> the most suitable temperature <B> at </B> dispensing, which is done during its passage through the coil <B> 6. </B>
In the practical realization of the process, it is useful to carry out first in the installation a water circulation to regulate <B> the flow of the liquid and to balance the temperatures, then to '' establish the circulation of the liquid <B> to </B> sterilize (milk for example) and at the end a new circulation of water for immediate washing.
The sterilization apparatus <B> 1 </B> comprises a cylindrical central block <B> 8 </B> (fig. <B> 3), </B> preferably in mild steel, the bases of which 8a and 8b each have a conical recess 9a or 10a in their central part with blunt top, these two conical recesses being opposite at their top.
Near the base of each surface, conical 9a or 10a, a channel <B> 11 </B> of semi-circular section is made and channels 12 (four in the example shown) cross the block <B> 8 </B> and thus cause the two ri-, Gro <B>, </B> the <B> Il to communicate with each other. </B> The two conical surfaces ga and 10a of the block <B> 8 </ B> are hardened by a process of case-hardening and exactly ground <B> to </B> emery.
Against the block <B> 8 </B> are applied the circular plates <B> 13 </B> and 14, each of which has, on the one hand, a central projecting cone 13 #% or 14a on the side s' adapting to block <B> 8 </B> and, on the other hand, a circular cylindrical protrusion <B> 13b </B> or 14b, on the opposite <B> side </B> and on the <B> same </B> axis.
Each projection 13b or 14b is drilled with a threaded hole which is extended <B> inside </B> the interior of the part <B> 13 </B> or 14 by a channel <B> 16 </B> of reduced diameter and which ends at the blunt top of the cone 13a or 14a.
The angle at the top of the cones 13a or 14a of the parts <B> 13 </B> and 14 is the same as that of the conical surfaces ga and 10a of the block <B> 8 </B> and the conical surfaces of said parts < B> 13 </B> and 14 are also case hardened and ground <B> to </B> emery.
Pieces <B> 13 </B> and 14 fit together block <B> 8 </B> as shown and the three pieces are brought together and held tight together <B> with </B> using a crown bolts <B> 17 </B> (fig. 4) passed through holes made <B> at </B> the periphery of the circular plates <B> 13 </B> and 14. Advancing, the the distance between these bolts will not exceed five <B> to </B> six centimeters to ensure the seal of the joint.
On the edge of the <B> to </B> bolt holes of part 14 is a notch <B> 18 </B> in which engages a lug <B> 19 </B> with which each head is provided bolt. By interposing between the flat faces 8a, <B> 13th </B> and <B> 8b, </B> 14th pieces <B> 8. 13 </B> and 14, lining discs 20 of uniform thickness, of paper for example, forming at the same time separating wedges, Ips projecting conical surfaces 13a and, 14a will be spaced from the recessed conical surfaces ga and joa of the central block <B> 8 </B> by a uniform distance proportional to <B> to </B> the thickness of the interposed shim discs,
the replacement of which by others, more or less thick, allows <B> </B> to give the intermediate spaces between the parts <B> 8, 13 </B> and 14 any desired width for the passage of the liquid.
It follows that if by a pipe screwed to the central hole <B> 15 </B> of the part <B> 13 </B> one gives access <B> to </B> a pressurized liquid, this it passes through said central hole and enters the space formed between the first two conical surfaces ga and 13a which it traverses in a thin sheet to flow into the annular channel <B> 11 </B> of the surface conical ga, from where, through the channels 12, it reaches the channel <B> 11 </B> of the other conical surface, loa, and traversing in a thin sheet the space which separates the two conical surfaces 10a and 14a, it ultimately ends in the central exit hole <B> 15 </B> of part 14.
It is understood that if the entire apparatus is brought, either electrically, or by circulation of steam or other means of heating, <B> to </B> a high temperature, the liquid which <B> y </B> eir- This temperature will be rapidly taken up by the large development of the contact surfaces facing the small liquid mass in circulation in the unit of time. <B> It </B> follows that the heating action is very rapid and will be able to bring large volumes of liquid <B> to </B> the sterilization temperature in a relatively short time.
In addition, by the effect of the great development of the heating surfaces of this apparatus and the very thin thickness of the liquid which circulates <B> y </B>, microbes are also subjected <B> to </B> particularly intimate contact with the hot sterilizing parts.
Indeed, he has. It has been found that micro bes are attracted by capillary adhesion against the surfaces between which they circulate with the liquid which carries them. <B> The result </B> that the microbes undergo the action of heat more strongly than the massé whole liquid, a circumstance which makes it easier to achieve the desired goal in some cases and in particular in the sterilization of milk, that is to say the destruction of microbes and this without modifying, in general, sen the taste, color and nutritional properties of the liquid being treated.
When the particular conditions of certain sterilizations give the possibility of increasing the spacing of the heating surfaces between them beyond half a millimeter, this sterilization apparatus may be replaced by a rapid heating coil, such as that 2 in the example of FIG. 2, this coil having a flattened section, preferably elliptical, and being placed. <B> inside </B> a <B> steam </B> chamber, of a pressurized water bath or <B> from </B> any other heating tank.
Of course, the sterilization apparatus may be modified without departing from the scope of the present invention. <B> It </B> could, for example, consist of three rectangular plates stacked on top of each other and <I> tightened </I> by a <I> series <B> of </B> </I> bolts with the interposition of separating shims., for example of paper, of the required thickness to leave a free space between two plates adja centes. The outer plates then comprise the holes <B> 15 </B> for the arrival and the exit of the liquid and the central plate comprises, along two opposite sides, a series of holes similar to the channels 12, which cross <B> from </B> part <B> to </B> part, thus communicating the free spaces existing on the two faces of the central plate.