[發(fā)明專利]水的加熱滅菌

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210273575.1
• 申請日: 2012-08-02
• 公開（公告）號: CN102910701A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 漢斯·修瑞恩
• 申請（專利權(quán)）人: 克朗斯股份公司
• 主分類號: C02F1/30
• 分類號: C02F1/30;C02F1/04;C02F1/06;C02F1/02
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11129
• 代理人: 張濤

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種對液體進(jìn)行滅菌的方法，所述液體具體為水。本發(fā)明還涉及一種用于對液體進(jìn)行滅菌的儀器，所述液體具體為水。

背景技術(shù)

在食品工業(yè)中對液體滅菌非常重要。常用的方法包括，例如，將液體加熱到一個很高的溫度，從而殺滅液體中含有的細(xì)菌。這種方法的缺點是需要較高的溫度和較長的時間（例如：在121℃保持幾分鐘）。其它的滅菌方法，如蒸汽滅菌法和干熱滅菌法都不適用于對液體的滅菌。還有一種滅菌方法是暴露在電離輻射中進(jìn)行滅菌，要么在紫外線、X射線、伽馬射線中，要么在電子碰撞射線中。然而暴露在電離輻射中需要高輻射能，才能使射線足夠深入介質(zhì)進(jìn)行滅菌。

從文獻(xiàn)WO02/058742A1獲知一種對活體生物的表面進(jìn)行滅菌的方法，該方法在操作中使用較低能量的電子，例如：在40kV~60kV的能量范圍內(nèi)，通過破壞其細(xì)胞結(jié)構(gòu)從而殺滅存在于生物體表面的細(xì)菌，而不破壞活體生物的表面（或表皮）。

鑒于這些現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的是克服這些缺陷并提供一種方法和一種儀器，使其能在較低的能耗條件下對液體進(jìn)行滅菌。

發(fā)明內(nèi)容

上述目標(biāo)的實現(xiàn)借助于一種對液體（具體指水）滅菌的方法。該方法包括以下步驟：至少使一部分液體汽化，并使汽化的液體暴露在電離輻射中，具體指暴露在電子中。通過蒸發(fā)作用使液體轉(zhuǎn)變成蒸汽形式，然后暴露在電離輻射中（例如：電子束照射）。由于待滅菌的介質(zhì)/液體轉(zhuǎn)變成了蒸汽狀態(tài)，電離輻射的范圍較液體狀態(tài)時變大了。因此該方法降低了輻射能量的需求（例如：一個電子的能量），以及滅菌所需的總能耗。液體的汽化例如可以通過一個下流式蒸發(fā)器實現(xiàn)。

這種方法的優(yōu)點是滅菌速度快，因為待滅菌的液體不需要加熱，再加上該方法使用的是電離輻射滅菌，例如：由電子發(fā)射器產(chǎn)生的電子，所以這種方法能在較低的能耗條件下實現(xiàn)滅菌。

根據(jù)本發(fā)明中這種方法的改進(jìn)辦法，液體蒸發(fā)的步驟可以包括一個閃蒸的過程。閃蒸為蒸發(fā)的實現(xiàn)提供了一個簡單的方法。將液體引入一個低壓空間，例如：將一個大氣壓下的液體引入氣壓低于一個大氣壓的空間，使至少一部分的液體由液相轉(zhuǎn)變成氣相。

根據(jù)改進(jìn)辦法，這種方法可以包括另外一個步驟，即將蒸發(fā)后的液體引入滅菌室，或者閃蒸的步驟可以包括將蒸發(fā)后的液體引入一個滅菌室的過程。因此，這個步驟提供了用于滅菌的汽化后的液體，或是將液體擴(kuò)展到一個預(yù)先確定的體積，使其能在一種控制方式下滅菌。

滅菌室壓力的減小可以在液體引入滅菌室之前完成。例如，滅菌室壓力的減小可以通過一個泵實現(xiàn)，其抽出滅菌室中存在的部分空氣，由此產(chǎn)生一個負(fù)壓。若在引入液體后減小滅菌室的壓力，也可以，例如，通過突然的體積擴(kuò)大來實現(xiàn)，例如，拔出一個可移動的柱塞或活塞。通過減小滅菌室壓力在液體引入過程中滅菌過程可以持續(xù)進(jìn)行。

根據(jù)改進(jìn)辦法，滅菌室的壓力可以低于大氣壓，最好在20mbar至80mbar范圍內(nèi)，而液體在一個大氣壓下被引入滅菌室。因此，在進(jìn)入滅菌室時，大部分水會以體積擴(kuò)大的形式汽化。低壓的因素，以及水從液相轉(zhuǎn)變成氣相的因素，使得發(fā)射電子的范圍比在大氣壓條件下更大。此外，產(chǎn)生的臭氧也比在大氣壓條件下少。

根據(jù)改進(jìn)辦法，這種方法可以包括另外一個步驟，即：液化經(jīng)過電離輻射后的水蒸汽，具體是通過增加滅菌室的壓力來實現(xiàn)。因此，滅菌室的壓力重新恢復(fù)到正常大氣壓，水蒸汽凝結(jié)成液態(tài)水。

根據(jù)該方法的改進(jìn)辦法，液體可以在閃蒸前加熱，具體是加至20℃-60℃。輕微加熱可以減小滅菌室內(nèi)閃蒸所需要的壓力差，也就是說，滅菌室內(nèi)所需的壓力可以提高。

根據(jù)備選的改進(jìn)方法，滅菌室內(nèi)的壓力可以與大氣壓相同，液體則在一個高于大氣壓的氣壓下引入。在這種情況下，閃蒸也發(fā)生。然而，滅菌室內(nèi)的大氣壓以及與之相應(yīng)的空氣密度會影響電離輻射的范圍。

另一個根據(jù)本發(fā)明方法的改進(jìn)方法及進(jìn)一步的改進(jìn)為附加的通過向滅菌室內(nèi)注入無菌空氣的步驟可以被實施，從而排出臭氧，確切的說是在電離輻射之后。因此，由電子和空氣分子碰撞所產(chǎn)生的臭氧可以被重新排出。

該方法可以間斷地重復(fù)各個步驟，也可以連續(xù)地進(jìn)行。

上述目標(biāo)的進(jìn)一步實現(xiàn)需要用到一種對液體（具體指水）滅菌的儀器，它包括一個用于接收液體閃蒸部分的滅菌室，以及一個使液體閃蒸部分暴露在輻射中的電離輻射源（確切的說是電子輻射源）。與背景技術(shù)中提到的一種對液體滅菌的儀器相比，這種儀器的優(yōu)點已經(jīng)在本發(fā)明的方法中一同提出，因此不再重復(fù)。