PL208736B1 - Sposób aplikacji środka biocydowego na produkt żywnościowy i układ do aplikacji środka biocydowego na produkt żywnościowy - Google Patents

Description

Podstawa wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób aplikacji środka biocydowego na produkt żywnościowy i ukł ad do aplikacji ś rodka biocydowego na produkt ż ywnoś ciowy. Wynalazek dotyczy ogólnie zastosowania substancji biocydowych do produktów żywnościowych. Dokładniej, wynalazek dotyczy wytwarzania i zastosowania nielotnych substancji biocydowych jako środków do traktowania produktów żywnościowych.

Konserwacja nietrwałych produktów cieszyła się i nadal cieszy się znaczącym zainteresowaniem w przemyśle. Zwiększając dopuszczalny okres przechowywania produktu żywnościowego, można zwiększyć osiąganą z niego korzyść ekonomiczną. W dążeniu do tego celu opracowano wiele różnorodnych technik (np. rygorystyczna kontrola warunków przechowywania, pakowania, zastosowania środków konserwujących in situ i po wytworzeniu produktu) oraz różnych kombinacji tych i innych technik znanych i stosowanych w praktyce w mniejszym lub większym zakresie.

W odniesieniu do okreś lonej grupy produktów ż ywnoś ciowych, mianowicie produktów typu pieczywo (np. okrągłe bułeczki, racuszki, babeczki, bajgle, ciasteczka, chleb itp.), wszystkie powyższe techniki znajdują zastosowanie. Produkty typu pieczywa można np. przechowywać w postaci zamrożonej lub ochłodzonej, umieszczać w beztlenowym opakowaniu i/lub wzbogacać przez wprowadzenie środków konserwujących. Jeśli stosuje się środki konserwujące, to środek taki można dodać albo do rzadkiego ciasta albo mieszanki, z której wytwarza się produkty typu pieczywa. Także, środek konserwujący można dodawać do gotowych produktów typu pieczywa. W odniesieniu do gotowych produktów typu pieczywa, zastosowanie środka konserwującego w małej ilości może wydłużać dopuszczalny okres przechowywania produktów typu pieczywa od zazwyczaj 6-8 dni do nawet 14-16 dni, podczas gdy wszystkie inne warunki (np. warunki pakowania i przechowywania itp.) pozostają takie same. Te środki konserwujące obejmują szereg rozmaitych substancji (np. substancje biocydowe - substancje przeciwdział ają ce rozwojowi mikroorganizmów itp.), takich jak kwas octowy, kwas węglowy, ich mieszaniny itp.

Aktualne sposoby wytwarzania i stosowania substancji biocydowych obejmują zastosowanie lotnego gazu, takiego jak kwas octowy, przy czym nośnikiem jest gaz. Lotne gazy, ze względu na swe własności, są na ogół niebezpieczne w pracy, gdyż w specyficznych warunkach mogą wykazywać właściwości wybuchowe.

Własności lotnych środków biocydowych wymagają stosowania starannie dopracowanego i kosztownego wyposaż enia w celu przechowywania lotnych gazów. Dodatkowe pomiary wymagane podczas projektowania, produkowania, instalowania i zastosowania wyposażenia, w celu umożliwienia stosowania lotnych gazów, mogą obniżać skuteczność i zwiększać koszt wykorzystania procesu biocydowego. Np. w przypadku stosowania lotnych gazów, należy spełniać następujące warunki: trzeba stosować przeciwwybuchowe składniki, co wprowadza dodatkowy ogromny koszt przy stosowaniu układu; muszą być kontrolowane specyficzne warunki gdy przechowuje się lotne gazy, przy czym często przechowywanie odbywa się poza strefą i bez bezpośredniej kontroli dostawców lotnych gazów; także szczegółowa kontrola i dokładnie opracowane układy muszą być zrealizowane, aby zapobiegać wyciekowi i wystawieniu pracujących z lotnymi gazami na ich szkodliwy wpływ. Wyciek lotnych gazów może stwarzać znaczne ryzyko dla personelu obsługującego instalację.

Korzystne byłoby ograniczenie lub wyeliminowanie stosowania lotnych gazów jako środków biocydowych. Ponadto, pożądane byłoby uzyskanie układu do traktowania żywności środkiem biocydowym, przy zastosowaniu nielotnych gazów jako środka biocydowego.

Tak więc, układ i sposób umożliwiający obróbkę żywności z zastosowaniem nielotnego gazu byłby bardzo pożądany, ponieważ takie urządzenie i sposób mogłyby wykluczyć konieczność traktowania lotnym gazem.

Streszczenie wynalazku

Niniejszy wynalazek dotyczy zastosowania nielotnych substancji biocydowych jako środków do obróbki produktów żywnościowych, które przezwyciężają wcześniej wymienione problemy. Zgodnie z jednym aspektem, wynalazek ujawnia sposób aplikacji ś rodka biocydowego. Sposób obejmuje dostarczenie nielotnego środka biocydowego, połączenie nielotnego środka biocydowego z gazowym nośnikiem z wytworzeniem mieszanki (układu) nielotny środek biocydowy - nośnik gazowy, dostarczanie mieszanki nielotnego środka biocydowego - nośnika gazowego do urządzenia do aplikacji oraz

PL 208 736 B1 aplikacji mieszanki nielotnego środka biocydowego - nośnika gazowego przy użyciu urządzenia do aplikacji.

Różne inne cechy, przedmioty i zalety niniejszego wynalazku staną się bardziej zrozumiałe po zapoznaniu się z następującym szczegółowym opisem i rysunkami.

Przedmiotem wynalazku jest sposób aplikacji środka biocydowego na produkt żywnościowy, charakteryzujący się tym, że obejmuje:

dostarczanie nielotnego ciekłego środka biocydowego;

rozpylanie nielotnego ciekłego środka biocydowego;

łączenie nielotnego ciekłego środka biocydowego z gazowym nośnikiem z wytworzeniem ich mieszanki z jednoczesnym ogrzewaniem rozpylonego nielotnego ciekłego środka biocydowego z odparowaniem tego środka przed aplikacją nielotnego środka biocydowego;

dostarczanie mieszanki nielotnego środka biocydowego z gazowym nośnikiem do urządzenia do aplikacji; oraz aplikację na produkt żywnościowy mieszanki nielotnego środka biocydowego z gazowym nośnikiem z zastosowaniem urządzenia do aplikacji.

W sposobie korzystnie stosuje się ciekły nielotny środek biocydowy zawierający kwas mlekowy.

Korzystnie w sposobie jako gazowy nośnik stosuje się gaz wybrany z grupy obejmującej ditlenek węgla i azot.

Przedmiotem wynalazku jest także układ do aplikacji środka biocydowego na produkt żywnościowy, charakteryzujący się tym, że zawiera:

zbiornik magazynowy (113) do przechowywania nielotnego ciekłego środka biocydowego, połączony poprzez przewód (116) z komorą mieszania (123) zawierającą dyszę rozpylającą (120) dla nielotnej cieczy biocydowej, przy czym komora mieszania (123) połączona jest z urządzeniem do aplikacji, a ponadto układ zawiera zbiornik gazu nośnego (101) połączony poprzez piec (104) i przewody (108, 109, 110) z dyszą rozpylającą (120) komory mieszania (123).

Krótki opis rysunków

Rozwiązania według wynalazku ujawniono w odniesieniu do rysunków załączonych tylko dla celów ilustracji. Wynalazek nie jest ograniczony w swoich wykonaniach do szczegółów konstrukcji lub rozmieszczenia elementów, jakie ilustrują rysunki. Wynalazek może mieć inne postaci wykonania lub może być prowadzony różnymi innymi sposobami. Podobną numerację odnośników stosuje się w celu wskazania podobnych elementów.

Rysunki ilustrują przykładowo co najmniej jeden rozpatrywany obecnie sposób realizacji wynalazku.

Na rysunkach:

Fig. 1 ilustruje schemat blokowy sposobu wytwarzania produktów żywnościowych typu pieczywa;

Fig. 2 ilustruje schemat blokowy innego sposobu wytwarzania produktów żywnościowych typu pieczywa;

Fig. 3 ilustruje schemat blokowy układu wytwarzania płynu do obróbki (do aplikacji), który można stosować według niniejszego wynalazku;

Fig. 4 ilustruje postać wykonania układu nielotnego środka biocydowego zgodnie z jednym z aspektów rozwią zania; oraz

Fig. 7 ilustruje schemat blokowy metodologii związanej z aplikacją nielotnego środka biocydowego zgodnie z rozwiązaniem według niniejszego wynalazku.

Szczegółowy opis korzystnych wykonań

Chociaż niniejszy wynalazek opisano poniżej w kontekście stosowania płynu zawierającego środek konserwujący (np. mieszaninę ditlenku węgla i nielotnej substancji biocydowej) do wyrobów typu pieczywa, wynalazek można także stosować i jest przydatny w wielu różnych procesach aplikacji.

W odniesieniu do Fig. 1, szkic 2 ilustruje otrzymywanie produktów żywnościowych w skali przemysłowej, mianowicie produktów typu pieczywa (np. okrągła bułeczka, racuszek, babeczka, bajgiel, ciasteczko, chleb itp.). Rzadkie ciasto wytwarza się i następnie wlewa do form, które albo są przenoszone na/lub tworzą część przenośnika. Przenośnik przesuwa rzadkie ciasto poprzez strefę wypiekania, w której rzadkie ciasto całkowicie się wypieka.

Po opuszczeniu strefy wypiekania, produkt typu pieczywa kształtuje się, zazwyczaj na drugim przenośniku. Procedura ponownego kształtowania obejmuje zazwyczaj umiejscowienie produktów typu pieczywa na drugim przenośniku tak, aby je rozmieścić we wskazanym porządku. Następnie produkty typu pieczywa, we wskazanym porządku, przeprowadza się poprzez tunel chłodzący w celu

PL 208 736 B1 doprowadzenia ich do temperatury odpowiedniej do pakowania (np. temperatura pokojowa lub nieco wyższa).

W niektórych przypadkach, jak zilustrowano na Fig. 1, przed pakowaniem, produkty typu pieczywo przepuszcza się poprzez urządzenie do obróbki. Przed tym urządzeniem do aplikacji, produkty typu pieczywa dzieli się na partie. Partie produktów typu pieczywa przenosi się poprzez urządzenie do traktowania, w którym płyn do obróbki zawierający środek konserwujący aplikuje się na zewnętrzną powierzchnię produktów typu pieczywa. Typowe środki konserwujące obejmują szereg rozmaitych substancji (np. substancje biocydowe, substancje przeciwbakteryjne itp.). Środki konserwujące wykazują zdolność do zdecydowanego zmniejszania wartości pH produktów żywnościowych, więc mogą niszczyć i/lub eliminować bakterie obecne w produktach żywnościowych. Płyn do obróbki może zawierać środek konserwujący lub mieszaninę zawierającą środek konserwujący. Np. jako płyn do obróbki można stosować gazową mieszaninę ditlenku węgla i nakładanego środka.

W innych przypadkach, jak zilustrowano na szkicu 4 na Fig. 2, rozmieszczenie tunelu chłodzącego i urządzenia do obróbki jest odwrotne. Innymi słowy, produktom typu pieczywa nadaje się kształt, gromadzi się je w postaci partii, traktuje z zastosowaniem płynu do obróbki, chłodzi, rozmieszcza we wskazanym porządku i następnie pakuje.

Fig. 3 ilustruje przykład układu 100 wytwarzania środka do aplikacji, który można przystosować do zastosowania według niniejszego wynalazku. Układ 100 umożliwia mieszanie gazowego nośnika i odparowanie cieczy z niewielką ilością, jeśli wystąpią, porwanych kropelek. W układzie 100, w zbiorniku 101 magazynuje się ciekły ditlenek węgla, zazwyczaj pod ciśnieniem około 2,173 MPa [trzysta psig (300)]. Ciekły ditlenek węgla przenosi się do wyparki 102 i przekształca do postaci gazowej pozbawionej jakichkolwiek kropelek. Gaz przepuszcza się następnie przez zawór redukcyjny ciśnienia 103 i ciśnienie gazu obniża się od 2,173 MPa [trzystu psig (300)] do 0,790 MPa [stu psig (100)]. Gazowy CO₂ przepływa następnie do pieca grzewczego 104 i ogrzewa się do takiej samej zasadniczo temperatury jak w komorze mieszania/rozdzielania 123 [np. 60°C (140°F)]. Jednostka sterująca temperaturą 126 reguluje temperaturę pieca grzewczego 104 i komory 123. Z pieca grzewczego 104, gazowy ditlenek węgla pod ciśnieniem 0,790 MPa [sto psig (100)] przepływa przez miernik masowego natężenia przepływu 105, który jest kontrolowany przez regulator przepływu 106. Dopóki pompa 107 działa prawidłowo, regulator przepływu 106 umożliwia przepływ ditlenku węgla przez miernik masowego natężenia przepływu 105 do przewodu (rury) 108. Przewód 108 rozdziela się na przewody 109 i 110. Chociaż ilość ditlenku węgla w każdym przewodzie 109 i 110 może zmieniać się w zależności od potrzeby, to zazwyczaj przewodem 109 przepływa około 10 procent i przewodem 110 przepływa pozostałe około 90 procent wagowych ditlenku węgla. Strumień ditlenku węgla przepuszczanego poprzez przewód 110 może także przechodzić poprzez zawór regulujący 111, przed wejściem do komory wstępnego mieszania 112.

Ciekły kwas, taki jak kwas mlekowy, usuwa się ze zbiornika 113 poprzez zawór zwrotny 114 z zastosowaniem pompy 115. Gdy stosuje się kwas mlekowy, wówczas ciekły kwas mlekowy przepuszcza się poprzez przewód (linię) 116 i zawór 117 do pompy dozującej 107. Jeśli dysza do rozpylania 120 pracuje, wówczas ciekły kwas mlekowy wprowadza się do dyszy do rozpylania, w której ciekły kwas mlekowy ulega rozpyleniu z zastosowaniem ditlenku węgla dostarczanego do dyszy poprzez przewód 109. Jeśli nie stosuje się dyszy do rozpylania 120, wówczas ciekły kwas mlekowy zawraca się do zbiornika 113 poprzez przewód 118 i zawór zwrotny 119.

Rozpylony kwas mlekowy przenosi się z dyszy do rozpylania 120 do górnego odcinka komory mieszania/rozdzielania 123, w której następuje odparowanie po skontaktowaniu z ditlenkiem węgla doprowadzanym z komory wstępnego mieszania 112 poprzez płytkę z otworami 121. Ditlenek węgla wprowadzany z przewodu 110 do komory wstępnej 112 przechodzi poprzez zawór redukcyjny ciśnienia 111, w którym ciśnienie ditlenku węgla obniża się od ciśnienia 0,790 MPa [sto psig (100)] do około 0,135 MPa [pięć psig (5)]. Rozpylony kwas mlekowy jest wprowadzany do komory mieszania/rozdzielania 123 pod ciśnieniem wynoszącym także około 0,135 MPa [pięć psig (5)]. Temperatura, ciśnienie i objętość ditlenku węgla wprowadzanego do górnego odcinka komory mieszania/rozdzielania 123 jest wystarczająca, aby rozpylony kwas mlekowy ulegał całkowitemu odparowaniu po skontaktowaniu się z nim.

Dysza wylotowa do rozpylania 120 przechodzi poprzez komorę wstępną 112 i płytkę z otworami 121 i otwiera się do górnego odcinka komory mieszania/rozdzielania 123. Dyszę wylotową do rozpylania 120 można przedłużyć do górnego odcinka komory mieszania/rozdzielania 123 do dowolnej

PL 208 736 B1 dogodnej długości, lecz zazwyczaj dysza wylotowa daje przepływ lub rozciąga się tylko na niewielką odległość poza płytkę z otworami 121.

Fig. 4 ilustruje przykład wykonania układu wytwarzania nielotnego środka biocydowego. Układ wytwarzania środka biocydowego przedstawiany jest zazwyczaj liczbą odniesienia 10. Układ 10 obejmuje zbiornik magazynowy 12, który umożliwia przechowywanie nielotnego ciekłego środka biocydowego 14. Korzystnie, można stosować nielotne substancje takie jak kwas mlekowy, chociaż dowolną odpowiednią nielotną substancję, jak związki zawierające nielotną substancję, można stosować i są one objęte zakresem wynalazku. Zastosowanie nielotnego gazu jako środka biocydowego upraszcza proces wytwarzania.

Ponadto, nielotny środek biocydowy także upraszcza urządzenie do aplikacji, które ostatecznie umożliwia aplikację nielotnego środka biocydowego. Układy sterowania urządzenia nakładającego mogą być znacznie uproszczone i nie trzeba stosować przeciwwybuchowych składników, ponieważ w urządzeniu do aplikacji będzie się stosować tylko nielotne gazy.

Zbiornik magazynowy 12 ma otwór wylotowy 16 do dozowania w ciekłej postaci nielotnego środka biocydowego 14. Przewód gazowego nośnika 18 dostarcza gazowy nośnik w celu wymieszania lub połączenia z ciekłym nielotnym środkiem biocydowym. Nielotny środek, według przedstawionego rozwiązania, miesza się z gazowym nośnikiem, takim jak ditlenek węgla lub azot, w komorze mieszania 20. Rura lub przewód (linia) 17 łączy otwór wylotowy 18 z komorą mieszania 20. Uzyskana mieszanina lub strumień 22 stanowi rozpylony nielotny środek zawieszony w gazowym nośniku, albo układ lub kombinację nielotnego środka biocydowego z gazowym nośnikiem dostarczanym do urządzenia do aplikacji 23 do zastosowania jako środek biocydowy.

Fig. 7 ilustruje schemat blokowy metodologii, ogólnie oznaczanej 210, związanej z zastosowaniem nielotnego środka biocydowego zgodnie z rozwiązaniem według niniejszego wynalazku. Według tego rozwiązania, sposób aplikacji gazu biocydowego obejmuje: podawanie lub dostarczanie 212 ciekłego nielotnego biocydu, takiego jak kwas; połączenie 214 nielotnego ciekłego kwasu lub substancji biocydowej z gazowym nośnikiem z wytworzeniem układu ciekłego nielotnego kwasu biocydowego z nośnikiem gazowym oraz aplikację 216 nielotnego ciekłego kwasu biocydowego w kombinacji z gazowym nośnikiem.

Etapy opisanych sposobów i zastrzeżenia patentowe przedstawiono tu dla wskazania najlepszego sposobu i korzystnych rozwiązań według wynalazku, w celu wyjaśnienia i wyszczególnienia, a nie jakiegokolwiek ograniczenia wynalazku. Etapy można łączyć, rozdzielać, wymieniać lub inaczej uszeregować, przy czym zmiany, przekształcenia i inne modyfikacje są objęte zakresem niniejszego wynalazku.

Niniejszy wynalazek opisano biorąc pod uwagę korzystne rozwiązania i należy podkreślić, że rozwiązania równoważne, alternatywne oraz modyfikacje, obok tych wyraźnie wskazanych, są możliwe i objęte zakresem załączonych zastrzeżeń patentowych.

Claims (4)

1. Sposób aplikacji środka biocydowego na produkt żywnościowy, znamienny tym, że obejmuje: dostarczanie nielotnego ciekłego środka biocydowego;

rozpylanie nielotnego ciekłego środka biocydowego;

łączenie nielotnego ciekłego środka biocydowego z gazowym nośnikiem z wytworzeniem ich mieszanki z jednoczesnym ogrzewaniem rozpylonego nielotnego ciekłego środka biocydowego z odparowaniem tego środka przed aplikacją nielotnego środka biocydowego;

dostarczanie mieszanki nielotnego środka biocydowego z gazowym nośnikiem do urządzenia do aplikacji; oraz aplikację na produkt żywnościowy mieszanki nielotnego środka biocydowego z gazowym nośnikiem z zastosowaniem urządzenia do aplikacji.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się ciekły nielotny środek biocydowy zawierający kwas mlekowy.

3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako gazowy nośnik stosuje się gaz wybrany z grupy obejmującej ditlenek węgla i azot.

4. Układ do aplikacji środka biocydowego na produkt żywnościowy, znamienny tym, że zawiera:

PL 208 736 B1 zbiornik magazynowy (113) do przechowywania nielotnego ciekłego środka biocydowego, połączony poprzez przewód (116) z komorą mieszania (123) zawierającą dyszę rozpylającą (120) dla nielotnej cieczy biocydowej, przy czym komora mieszania (123) połączona jest z urządzeniem do aplikacji, a ponadto układ zawiera zbiornik gazu nośnego (101) połączony poprzez piec (104) i przewody (108, 109, 110) z dyszą rozpylającą (120) komory mieszania (123).