专利名称：具有循环特征的抗菌季铵化合物施加系统和抗菌季铵化合物的相关应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及抗菌剂施加系统，并且更特别地涉及用在食品产品和表面以及与食品加工有关的其它物品的具有循环特征的抗菌剂施加系统。
背景技术：
包括喷淋柜的抗菌剂施加系统是本领域已知的。Gary Nolen于2002年11月19日提交的美国专利申请10/001,896讨论了许多这样的系统并指出了这些系统的许多优点和缺点。美国专利申请10/001,896(Nolen)的公开内容在此引入作为参考。在该申请中公开的喷淋施加系统提供相对于较早系统的许多优点，如在该申请中详细讨论的那样。本发明人仍然在那些系统上进一步改进和构造以提供备选的实施例，该实施例提供另外的灵活性。例如，它可以理想地循环施加到工件的抗菌剂。增加设备和步骤以允许循环增加了系统的成本和复杂性，所以它总是不优选的。但是，使用循环降低抗菌剂和水的消耗和降低需要处理的废料数量。由于多种原因，例如环境关注、原材料成本、原材料贮存限制、处理成本、和包括废水和一些抗菌剂处理的规范问题，这可能是需要的。因此，在许多情况下，需要循环抗菌剂以便向要处理的工件多次施加。
在生产线中循环施加到一些类型工件的液体通常是本领域已知的。但是，在食品加工和与食品加工有关的物品中循环液体具有许多特殊的问题和顾虑，特别是有关掺假、污染、和交叉污染。这些顾虑通常反对循环或导致使用缓慢、笨重、不希望的额外步骤和额外设备，这增加了系统成本和复杂性。一种这样的复杂系统公开于2002年授予Caracciolo，Jr.的美国专利6,348,227中，该文献的公开内容在此引入作为参考。
发明内容
因此本发明的目的是提供一种抗菌剂施加系统，该系统提供与食品加工和与食品加工联系的物品相关的抗菌剂的安全，有效，和成本有效的循环。
本发明的进一步目的是提供能降低原材料消耗而不牺牲安全的以上类型的系统。
本发明的仍然进一步目的是提供以上类型的系统，该系统提供使用过的抗菌剂的周期性的成批形式分离和处理。
本发明的仍然进一步目的是提供以上类型的系统，该系统自动检测和保持要循环的抗菌剂组合物的所需组分。
本发明的仍然进一步目的是提供以上类型的系统，该系统提供施加到工件的抗菌剂组合物的改进的再捕集和返回。
本发明的仍然进一步目的是提供以上类型的系统，该系统自动补偿从润湿工件送到循环的抗菌剂组合物的另外液体。
本发明的仍然进一步目的是提供以上类型的系统，该系统能够提供抗菌剂组合物的组分的连续、实时检测和控制。
本发明的仍然进一步目的是提供以上类型的系统，该系统降低离开系统的废料和与其相关的废料处理成本。
本发明的仍然进一步目的是提供以上类型的系统，该系统提供可以安全地排入废水系统的安全废物流。
本发明的仍然进一步目的是提供以上类型的系统，该系统增加在美国专利申请系列号10/001,896(Nolen)中公开的喷淋施加系统和喷淋柜的灵活性和优点。
本发明的仍然进一步目的是提供以上类型的系统，该系统提供检测和控制要循环的组合物的组分的简单、可靠的方法。
为满足这些和其它目的和优点，本发明的抗菌剂施加系统包括抗菌剂施加单元和循环单元。采用抗菌剂溶液的自动受控浓度组合物制备初始的、稀抗菌剂组合物。将组合物提供到抗菌剂施加单元和施加到诸如生家禽工件。在施加到工件之后，将组合物返回到循环单元的循环罐。检测抗菌剂在循环罐中的浓度，并且如果抗菌剂在组合物中的浓度下降到所需数量以下，自动加入另外的抗菌剂。将组合物周期性转移到捕集罐，并将抗菌剂从组合物选择性除去。然后采用适当的方式处理除去的抗菌剂和剩余的组合物。抗菌剂优选是季铵化合物，更优选是氯化烷基吡啶鎓，和最优选是氯化鲸蜡基吡啶鎓。
通过结合附图参考根据本发明的目前优选但是说明性的实施例，可以更完全领会以上简要描述以及本发明的其他目的、特征和优点，其中图1是本发明的抗菌剂施加系统的示意图；图2是本发明的循环单元一部分的侧视图；和图3是本发明的抗菌剂施加系统的另一实施例的示意图。
具体实施例方式
参考图1，标号10总体上表示本发明的抗菌剂施加系统。本发明的抗菌剂施加系统10通常包括抗菌剂施加单元12和循环单元14，并且可包括捕集单元15。
抗菌剂施加单元12可采用多种结构。在优选实施例中，抗菌剂施加单元12采用如在美国专利申请10/001,896(Nolen)中公开的喷淋施加系统的一种实施例的通用形式。一种可能的例外在于，在美国专利申请10/001,896中描述的液体屏障不用于本发明的优选实施例。输送器16穿过外壳18用于使诸如生家禽的工件20移动通过外壳18。如以下更详细描述，滴液托盘或盘22在外壳18的下游延伸，位于输送器16和由其携带的工件20以下。可以用在本发明中的喷淋施加系统的例子在美国专利申请10/001,896(Nolen)中已详细讨论，因此在此不再详细讨论。应该理解抗菌剂施加单元12不限于那些实施例或不限于通常的喷淋施加系统。抗菌剂施加单元12可采用多种不同方式将诸如抗菌剂组合物的组合物施加到多种不同种类和类型的工件20。这种施加单元12采用的施加方法可包括但不限于喷淋、起雾、成雾、浸入、倾注、滴落、及其结合。理解系统10可用于处理很多种不同的工件20，其包括但不限于肉类、家禽、鱼类、淡水和海水海鲜、水果、疏菜、其它食品、动物、食品包装件、和有关食品或食品加工的物品和表面。也应理解工件20可以是活的、死的、未处理的、带皮的(hide-on)、屠体、块件、烹制的、制备的、加工的、部分加工的、即食的、即可烹制的。还应当理解，系统10可用于处理与食品或食品加工物品完全无关的工件20。
诸如不锈钢管的刚性构件24附加到外壳18，优选在外壳18的下游端。如图3中更好地示出，刚性构件24具有在输送器线16相对侧上排列的平行臂26。在每个臂26中设置有一系列匹配开口28用于容纳计数器或传感器。保护透镜30提供水密封，优选NEMA 4密封，以保护计数器免受在粗糙冲洗条件下可能发生的损害，系统10通常经历该冲洗条件。三个计数器优选地串联设置。如最好在图1中所示，臂26布置为使得计数器对齐以检测工件20的存在或不存在。三个计数器的使用提供冗余度和增加精度。在该方面，计数器可操作地连接到诸如中央控制单元32或164的控制器，并且连续比较取自三个计数器的计数。如果一个计数器提供不同于由另外两个提供的读数或计数，将中央控制单元32或164典型地编程以不考虑不一致计数器的读数而依靠于其它两个计数器的读数。当然可以采用许多方式改进不同读数的逻辑和解释。
循环单元14稀释浓抗菌剂组合物或溶液以获得稀抗菌剂组合物或溶液和提供稀抗菌剂溶液到抗菌剂施加单元12。诸如供应罐34的抗菌剂源经过抗菌剂供应管线或导管36连接到外壳18。化学品进料泵38位于抗菌剂供应管线36中。由于下述原因泵38可操作地连接到控制器40。抗菌剂优选包括季铵化合物，更优选包括氯化烷基吡啶鎓，和最优选包括氯化鲸蜡基吡啶鎓。更特别地，浓缩的抗菌剂溶液优选包括季铵化合物的浓缩的溶液，如在Compadre等人2000年1月31日提交的美国专利申请系列号09/494,374中所述。美国专利申请系列号09/494,374(Compadre等人)的公开内容在此引入作为参考。浓缩的溶液优选包括抗菌剂和溶解度增强剂，和溶解度增强剂优选包括丙二醇。季铵化合物优选在浓缩的溶液中以大约40％的重量百分比存在，和溶解度增强剂优选在浓缩的溶液中以大约60％的重量百分比存在。应当理解可以使用多种不同抗菌剂和溶解度增强剂，并且浓缩的和稀溶液可含有多种不同组分和组合物，该组分和组合物包括但不限于在美国专利申请系列号09/494,374(Compadre等人)中公开的浓缩的和稀溶液的组分和组合物。由于优选抗菌剂溶液的广谱效率和由于过滤和自动浓度测量，消除或减轻掺假，污染，或交叉污染的顾虑。
提供一个或多个循环罐42。返回管线或导管44在外壳18和循环罐42之间延伸，用于将液体从外壳18送到罐42。多个返回管线44可用于连接多个抗菌剂施加单元12到循环罐42。过滤器46位于外壳18中或位于返回管线44中。过滤器46优选是丝网过滤器，如100目过滤器，确定该过滤器的尺寸以捕集在来自抗菌剂施加单元12的流出物中的可见粒状物质。由于典型地对工件20进行的上游洗涤，流出物中的可见粒状物质典型地最小。第一过滤器48和第二过滤器50与每个罐42结合并且位于罐42和系统泵52之间，以提供在罐42和系统泵52之间的层流。提供阀门54或其它机构用于选择性将液体通过第一过滤器48或第二过滤器50从罐42导引到系统泵52。这允许在清洁，替代，或修复过滤器48或50之一时系统10连续操作。由于以下讨论的原因三向阀56位于导管58中。净化或捕集管线60从阀门56通到捕集罐62。捕集泵64位于捕集管线60中。虽然循环罐42可包括叶轮或一些其它调和或搅拌机构，但是在优选的实施例中不使用这样的调和或搅拌机构。进料管线66从系统泵52通到外壳18并且连接到一个或多个喷雾器68。可以使用多个进料管线66，或如需要进料管线66可以是分支或分开的以连接循环罐42到多个抗菌剂施加单元12。含有释放阀72的旁路导管70位于进料管线66中。转移管线74也位于进料管线66。转移管线74连接到稀释泵78和含有位于其中的压力调节器80。
诸如自来水的饮用水源82经过水供应管线或导管84连接到循环罐42。转移管线86也位于水供应管线84中。转移管线86连接到稀释泵88和含有位于其中的压力调节器90。压力调节器80和90优选调节管线74和86中的压力到低于管线66和84中压力的压力和优选管线74和86中的压力下降到大约15psig。稀释泵78和88电联锁以提供用于冲程泵送作用的匹配冲程。将稀释泵78和88定尺寸以提供所需的固定稀释比。稀释比优选小于或等于大约1份稀组合物对1份水，更优选小于或等于大约1份稀组合物对30份水，和最优选小于或等于大约1份稀组合物对60份水。导管92和94离开稀释泵78和88和布置以从稀释泵78和88引导液体到静态混合器96。静态混合器优选是串联的，木螺钻形式静态混合器。
传感器98布置在静态混合器96的排出端。在优选的实施例中，传感器98是紫外线分光光度计或UV分光传感器。应当理解可以使用多种不同类型传感器98，该传感器包括但不限于红外、可见光、或紫外传感器。传感器98能够检测抗菌剂在离开静态混合器96的溶液中的浓度。控制器40可操作地连接传感器98到化学品进料泵38。控制器40能够从传感器98接收信号和发送相应的开/关信号到化学品进料泵38。排出管线100从传感器98通到捕集或净化罐62。
虹吸管102位于捕集罐62中和连接到排液管线104。排液管线104从捕集罐62通到抗菌剂分离单元106。抗菌剂分离单元106优选包括一个或多个诸如一次性碳过滤器的过滤器108，该过滤器从组合物选择性除去抗菌剂。处理管线110离开抗菌剂分离单元106用于处理水和在选择性除去抗菌剂之后剩余的任何其它组分。应该理解可以使用或不使用分离单元106和可以使用多种不同分离方法。也应该理解过滤器108可以是一次性的或可再使用的。中央控制单元32用于控制整个系统10。
在操作中，稀抗菌剂溶液典型地制备和用于一次喷淋循环，该循环典型地持续一天。然后将稀抗菌剂溶液抛弃，处理，或从系统10除去用于进一步的加工。应当理解喷洒循环可以是多种不同持续时间。也应当理解系统10可以采用成批模式、采用稳态模式、或采用多种不同类型操作模式或结合操作模式。新的喷洒循环典型地每个早晨采用倒空和清洁循环罐42和倒空和清洁捕集罐62开始。在启动抗菌剂施加单元12之前，和在开启系统泵52之前，制备稀抗菌剂溶液。在该方面，将所需数量的自来水加入循环罐42。循环罐42优选由饮用水填充到它容量的大约三分之一到大约一半。启动浓缩泵38以将浓缩的抗菌剂组合物加入外壳18，其中它通过返回导管44排出，和加入循环罐42直到提供预定数量的浓缩的组合物。浓缩的组合物与水在循环罐42中结合以形成所需浓度的稀溶液。抗菌剂在稀溶液中的所需浓度范围包括但不限于在美国专利申请系列号09/494,374(Compadre等人)中公开的稀溶液中抗菌剂的浓度范围。
一旦在循环罐42中获得所需浓度，启动系统泵52，和将稀溶液提供到抗菌剂施加单元12。提供到抗菌剂施加单元12的稀溶液不是饮用的。仍然，由于使用的稀抗菌剂溶液的安全和广谱效率，不顾虑工件20的污染或交叉污染。循环单元14在多种不同流量和压力下提供稀抗菌剂溶液到抗菌剂施加单元12。这些流量和压力可包括，但不限于在美国专利申请系列号10/001,896(Nolen)中讨论的流量和压力。旁路导管70和释放阀72将一部分稀组合物引导到外壳18下部，使得它不通过喷雾器68和不施加到工件20。通过旁路导管70对通到喷雾器68的稀组合物的比例典型地大于或等于大约1∶1和更典型地大于或等于大约2∶1。通过旁路导管70的稀组合物提供捕集的组合物和可以加入任何的浓组合物的改进混合。旁路导管70和释放阀72的使用提供在所需压力范围下或在所需压力范围中，向喷雾器68提供稀组合物中的更大灵活性。当另外的喷淋施加单元12在线或离线和不管在线的喷淋施加单元12数目时，旁路导管70和释放阀72的使用也使得更容易在一致压力下连续提供稀组合物到喷雾器68。
一旦循环单元14提供稀抗菌剂溶液到抗菌剂施加单元12，要加工诸如生家禽的工件20由输送器16通过外壳18移动，和将稀抗菌剂溶液施加到工件20，如通过喷淋。不粘合到工件20的稀抗菌剂溶液部分在排液中收集和经过返回管线44，通过过滤器46，和返回到循环罐42用于再使用。选择滴液托盘22的长度使得在工件20离开外壳18之后，它捕集来自离开外壳18的工件20的液滴大约1分钟。这增强稀抗菌剂溶液的回收和降低下游损失。尽管不是优选的，诸如水喷淋帘的液体屏障可用于外壳18。同样，工件20可以从上游洗涤是潮湿的，故另外的水可进入循环罐42，降低抗菌剂在稀溶液中的浓度。
需要在稀组合物中，特别地在离开喷雾器68和通过转移管线74用于引导到传感器98的稀组合物中避免浓度峰值。因此，采用步骤以保证在循环单元14和抗菌剂施加单元12之间循环的稀组合物的充分混合。这是为什么浓供应管线36将浓缩的抗菌剂溶液引导到外壳18而不是直接到循环罐42的一个原因。到浓组合物与来自喷雾器68和来自旁路管线70的稀组合物混合，通过返回管线44，过滤器44，循环罐42，过滤器48或50，和系统泵52时，获得的液体被充分混合和具有相对均匀的组成。
优选的诸如分光光度计的传感器98典型地用于测量在组合物中组分的非常低浓度。因此重要的是提供不仅仅具有相对均匀组成而且具有要测量的抗菌剂或组分的非常低浓度的液体。通常，在典型地在循环罐42中发现的浓度范围下，获得抗菌剂的精确，可靠读数是不实际或不可行的。在取浓度读数之前稀释组合物在用于检测抗菌剂浓度的传感器98的选择中提供更大的灵活性。因此将离开循环罐42的组合物样品取得和进一步稀释，以得到进一步稀释的组合物，其中抗菌剂在容易和精确地由传感器98测量的浓度范围中存在。选择稀释泵78和88的稀释比以提供所需的稀释程度，如在以上讨论的范围中。
在定时器上设定泵78和88以在设定的时间间隔下取样品，对于设定持续时间取每个样品。应该理解浓度可以在多种不同时间间隔下检测和检测多种不同持续时间和可以连续检测浓度。电联锁泵78和88采用所需的固定比例提供稀组合物和水以进一步稀释稀组合物。在所需的固定稀释比下使用电联锁泵简化需要操作系统10的控制。应当理解泵不必联锁，稀释比不必固定，和多种不同方法可用于选择，控制，和调节稀释比。
将稀组合物和水结合和通过静态混合器96以提供充分混合，当液体通过分光光度计98时进一步降低浓度峰值的危险。分光光度计98检测抗菌剂在通过液体中的浓度。传感器98可操作地连接到控制器40。因此，如果传感器98检测到抗菌剂的浓度下降到所需数量以下，控制器40启动化学品进料泵38以加入更多浓缩的抗菌剂溶液到外壳18和将在稀抗菌剂溶液中的抗菌剂浓度带回到所需水平。可以配置系统10以允许采用此方式控制饮用水，但不太可能需要加入补充水。
不需要将通过传感器98的高度稀释液体引导回循环罐42，故将它引导到捕集罐62。捕集罐62中的虹吸管102允许液体在捕集罐62中收集，直到液体达到所需水平。当捕集罐62中的液体达到所需水平时，虹吸管102倒空捕集罐62，将液体通过导管104和通到抗菌剂分离单元106的一次性碳过滤器108。一次性过滤器108捕集抗菌剂以从溶液选择性除去抗菌剂。使用虹吸管102降低或消除沟流问题，如果允许液体连续从捕集罐62滴落到碳过滤器108上，可另外引起沟流问题。
在喷洒循环结束时，如在转换或一天或其它选择的时间结束时，开启阀门56以转移从循环罐42接收的稀抗菌剂溶液到捕集泵64。捕集泵64倒空循环罐42和将稀抗菌剂溶液送到捕集罐62。当液体在捕集罐62中达到所需水平时，虹吸管102通过导管104引导液体和将液体引导到抗菌剂分离单元106的一次性碳过滤器108。
一次性过滤器108捕集抗菌剂以从溶液选择性除去抗菌剂。当使用了抗菌剂浸渍的一次性过滤器108时，然后采用适当的方式处理它们，这些方式如通过焚化或在批准的掩埋场的处理。然后将剩余的相对无抗菌剂液体采用适当的方式处理，该方式如排入装置的废水系统。需要采用其净化系统10的频率依赖于多种因素，诸如由抗菌剂施加单元12要加工的工件20的数目和要求在喷洒循环开始时加入到系统10的稀抗菌剂溶液体积。典型地系统10将周期性净化。
抗菌剂施加系统10的另外实施例公开于图3中。另外实施例的抗菌剂施加系统10也通常包括抗菌剂施加单元112和循环单元114和典型地包括捕集单元115。
抗菌剂施加单元112可采用多种配置。例如，抗菌剂施加单元12采用如在美国专利申请系列号10/001,896(Nolen)中公开的喷淋施加系统的一种实施例的通用形式。在优选的实施例中，不使用喷淋容纳屏障。输送器116穿过外壳118用于移动诸如生家禽的工件120通过外壳118。如以下更详细所述，滴液托盘或盘122延伸到外壳118的下游，位于输送器116和由其携带的工件120以下。喷淋施加系统的例子在美国专利申请系列号10/001,896(Nolen)中已详细讨论和在此不再详细讨论。应当理解抗菌剂施加单元112不限于那些实施例或不限于通常的喷淋施加系统。抗菌剂施加单元112可采用多种不同方式施加诸如抗菌剂组合物的组合物到多种不同种类和类型工件120。由这样施加单元112使用的施加方法可包括但不限于喷淋、起雾、成雾、浸入、倾注、滴落、及其结合。应该理解系统10可用于处理很多种不同的工件120，该工件120包括但不限于肉类、家禽、鱼类、淡水和海水海鲜、水果、疏菜、其它食品、动物、食品包装件、和涉及食品或食品加工的物品和表面。也应理解工件20可以是活的、死的、生的、烹调的、制备的、加工的、部分加工的、或即食的。也应理解系统10可用于处理与食品或食品加工物品完全无关的工件120。
循环单元114稀释浓缩的抗菌剂组合物以获得稀抗菌剂组合物和提供稀抗菌剂组合物到抗菌剂施加单元112。提供循环罐124。循环罐124可包括叶轮或一些其它调和或搅拌机构。诸如自来水的饮用水源126经过水供应管线128连接到循环罐124。相似地，诸如供应罐130抗菌剂源经过抗菌剂供应管线132连接到循环罐124。抗菌剂优选包括季铵化合物，更优选包括氯化烷基吡啶鎓，和最优选包括氯化鲸蜡基吡啶鎓。更特别地，浓缩的抗菌剂溶液优选包括季铵化合物的浓溶液，如在Compadre等人2000年1月31日提交的美国专利申请系列号09/494,374中所述。美国专利申请系列号09/494,374(Compadre等人)的公开内容在此引入作为参考。浓缩的组合物优选包括抗菌剂和溶解度增强剂，和溶解度增强剂优选包括丙二醇。季铵化合物优选在浓组合物中以大约40％的重量百分比存在，和溶解度增强剂优选在浓组合物中以大约60％的重量百分比存在。当然理解可以使用多种不同抗菌剂和溶解度增强剂，和浓和稀组合物可含有多种不同组分和组合物，该组分和组合物包括但不限于在美国专利申请系列号09/494,374(Compadre等人)中公开的浓和稀组合物的组分和组合物。由于优选抗菌剂组合物的广谱效率，消除或减轻污染或交叉污染的顾虑。
化学品进料泵134位于抗菌剂供应管线132中。传感器136经过管线138和140连接到循环罐124。在优选的实施例中，传感器是紫外光分光光度计或UV分光传感器。当然理解可以使用多种不同传感器和多种不同光传感器。例如，光传感器可以使用波长在多种不同范围内的光，该光包括但不限于紫外光、可见光、红外光、及其结合。当然理解可以使用多种不同类型传感器136，该传感器136包括但不限于红外、可见光或紫外传感器。传感器136能够检测在循环罐124中组合物中的抗菌剂浓度。控制器142可操作地连接传感器136到化学品进料泵134。控制器142能够从传感器136接收信号和发送相应的开/关信号到化学品进料泵134。进料管线144离开循环罐124，通过系统泵146，通过阀门148，和连接到抗菌剂施加单元112。可以使用多个进料管线，或如需要进料管线144可以是分支或分开的，以连接循环罐124到多个抗菌剂施加单元。阀门148优选是三向阀。返回管线150离开抗菌剂施加单元112，通过过滤器152，和连接到循环罐124。可以使用多个返回管线以连接多个抗菌剂施加单元到循环罐124。过滤器152优选是丝网过滤器，确定该过滤器的尺寸以捕集来自抗菌剂施加单元112的流出物中可见粒状物。由于对工件120典型地进行的上游洗涤，流出物中的可见粒状物典型地最小。捕集管线154从阀门148通到捕集罐156。排液管线158从捕集罐156通到抗菌剂分离单元160。抗菌剂分离单元160优选包括一个或多个选择以从水分离抗菌剂的一次性过滤器。处理管线162离开抗菌剂分离单元160用于在除去抗菌剂处理水。中央控制单元164用于控制整个系统10。
在操作中，稀抗菌剂组合物典型地制备和用于一次喷淋循环，该循环典型地持续一天。然后将稀抗菌剂组合物抛弃，处理，或从系统10除去用于进一步的加工。因此，每个喷洒循环典型地每个早晨采用倒空和清洁循环罐124和倒空和清洁捕集罐156开始。在启动抗菌剂施加单元112之前，和在开启系统泵146之前，制备稀抗菌剂组合物。在该方面，将所需数量的自来水加入循环罐124。循环罐124优选由饮用水填充到它容量的大约三分之一到大约一半。中央控制单元164启动传感器136使得来自循环罐124的液体通过传感器136。传感器136初始检测到抗菌剂的不存在(在260nm下无吸光度)，所以控制器142启动化学品进料泵134以开始将浓抗菌剂组合物计量加入循环罐124。当在循环罐124中抗菌剂在稀组合物中的浓度达到所需水平，传感器136并且因而控制器142关闭化学品进料泵134。抗菌剂在稀组合物中的所需浓度范围包括但不限于在美国专利申请系列号09/494,374(Compadre等人)中公开的抗菌剂在稀组合物中的浓度范围。一旦在循环罐124中获得所需浓度，启动系统泵146，和将稀组合物提供到抗菌剂施加单元112。提供到抗菌剂施加单元112稀组合物不是饮用的。仍然，由于使用的稀抗菌剂组合物的安全和广谱效率，工件120的污染或交叉污染不是顾虑。循环单元114在多种不同流量和压力下提供稀抗菌剂组合物到抗菌剂施加单元112。这些流量和压力可包括，但不限于在美国专利申请系列号10/001,896(Nolen)中讨论的流量和压力。
一旦循环单元114提供稀抗菌剂组合物到抗菌剂施加单元112，要加工的诸如生家禽的工件120由输送器116通过外壳118移动，和将稀抗菌剂组合物施加到工件120，如通过喷淋。不粘合到工件120的稀抗菌剂组合物部分在排液中收集和经过返回管线150，通过过滤器152，和返回到循环罐用于再使用。选择滴液托盘122的长度使得在工件120离开外壳118之后，它捕集来自离开外壳118的工件120的液滴大约1分钟。这增强稀抗菌剂溶液的回收和降低下游损失。水喷淋帘可用于施加腔中，和工件120可以从上游洗涤是潮湿的，故另外的水可进入循环罐124。
传感器136连续检测在循环罐中组合物中的抗菌剂浓度。如果浓度下降到所需数量以下，传感器136启动化学品进料泵134以加入更多的浓缩的抗菌剂组合物和将在稀抗菌剂组合物中的抗菌剂浓度返回到所需水平。可以配置系统10以允许采用此方式控制饮用水，但不太可能需要加入补充水。因此重复使用稀抗菌剂组合物以处理多种要加工的工件120单元。
在喷洒循环结束时，如转换或一天或其它选择的时间结束时，启动阀门148以通过捕集管线154转移从系统泵146接收的稀抗菌剂组合物到净化罐156。净化罐156中的液体通过排液管线158重力加到抗菌剂分离单元160的一次性过滤器。一次性过滤器捕集抗菌剂以从组合物分离抗菌剂。然后采用诸如通过焚化或在批准的掩埋场的处理的适当的方式处理抗菌剂浸渍的过滤器。然后将剩余的相对无抗菌剂液体采用适当的方式处理，这种方式如排入装置的废水系统。需要采用其净化系统10的频率依赖于多种因素，如由抗菌剂施加单元112要加工的工件120的数目和要求在喷洒循环开始时加入到系统10的稀抗菌剂组合物体积。系统10进行周期性净化。
其它改进，变化和替代希望在以上内容中，和在一些情况下，采用本发明的一些特征而没有其它特征的对应使用。例如，可以采用多种不同结合而合并或结合另外实施例的不同特征。同样，抗菌剂施加单元12可采取多种形式，形状，和尺寸和不必是在美国专利申请系列No.10/001,896(Nolen)中公开的一种喷淋柜实施例。相似地，多种不同组合物可以采用多种不同浓度使用，和组合物可以包括或可以不包括一种或多种抗菌剂。此外，多种不同分离技术可用于抗菌剂分离单元106，和可以采用或不采用捕集罐62的相应使用，而使用抗菌剂分离单元106。更进一步，另外的泵，过滤器，和相似组件可以引入统10。同样，多种不同方法可用于检测循环罐24中组合物的组成。相似地，可以连续地或在所需时间间隔下检测组合物。更进一步，滴液托盘22可以不使用和可以是多种不同长度。当然，定量信息仅通过实施例包括和不希望作为对本发明范围的限制。因此，认为宽泛地和采用与公开的本发明范围一致的方式构造本发明。
权利要求
1.一种方法，包括(1)提供组合物，所述组合物包括第一组分和第二组分；(2)施加所述组合物到第一工件；(3)在步骤(2)之后，转移一部分所述组合物；(4)稀释所述转移的组合物；(5)测定所述第一组分在所述稀释的组合物中的浓度；和(6)如果所述浓度下降到所需数值以下，将另外量的所述第一组分引入到所述组合物。
2.如权利要求1所述的方法，进一步包括在步骤(2)之后，再施加所述组合物到第二工件。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述第一组合物包括抗菌剂。
4.如权利要求3所述的方法，其中所述第一工件包括生、带皮的、屠体、烹调的、制备的、加工的、部分加工的、即食的、或即可烹制的食品。
5.如权利要求1所述的方法，其中步骤(2)包括施加所述组合物到在外壳中的所述第一工件；和步骤(6)包括如果所述浓度下降到所述所需数值以下，将另外量的所述第一组分引入到所述外壳内用于与所述组合物混合。
6.如权利要求1所述的方法，进一步包括在步骤(5)之后，将所述稀释的组合物送到第一罐；和将所述第一罐的至少一部分内容物通过分离器以从所述稀释的组合物选择性除去至少一部分所述第一组分。
7.如权利要求6所述的方法，进一步包括在步骤(2)之后，将至少一部分所述组合物送到所述第一罐。
8.一种结合体，包括外壳；位于所述外壳中的喷雾器；第一罐；位于所述第一罐中的第一组合物，所述第一组合物包括具有第一浓度的第一组分；在所述第一罐和所述外壳之间延伸的第一导管；第二罐；位于所述第二罐中的第二组合物，所述第二组合物包括具有第二浓度的所述第一组分，所述第二浓度小于所述第一浓度；在所述第二罐和所述喷雾器之间延伸的第二导管；和响应所述第二浓度的降低而将所述第一组合物从所述第一罐送入所述外壳的机构。
9.如权利要求8所述的结合体，进一步包括在所述第二罐和所述外壳之间延伸的第三导管。
10.如权利要求8所述的结合体，其中响应所述第二浓度的所述降低而将所述第一组合物从所述第一罐送入所述外壳的所述机构包括检测所述第二浓度的降低的机构；可操作地连接到所述第一导管的泵；和可操作地连接到用于检测所述第二浓度的所述降低的所述机构和连接到所述泵的控制器。
11.如权利要求10所述的结合体，其中检测所述第二浓度的所述降低的所述机构包括用于将所述第二浓度稀释到第三浓度的机构；和检测所述第三浓度中变化的机构。
12.如权利要求11所述的结合体，其中检测所述第三浓度中所述变化的所述机构包括分光光度计。
13.一种结合体，包括外壳；罐；位于所述罐中的抗菌剂，所述罐连接到所述外壳用于当所述抗菌剂从所述外壳通过时接收所述抗菌剂；泵；可操作地连接所述罐和所述泵的第一和第二过滤器，所述第一和第二过滤器布置为提供所述罐和所述泵之间的层流；选择性导引所述抗菌剂从所述罐通过所述第一过滤器或所述第二过滤器到所述泵的机构；和从所述泵延伸到所述外壳的导管。
14.如权利要求13所述的结合体，进一步包括输送器，所述输送器布置为将工件通过所述外壳；和喷雾器，所述喷雾器可操作地连接到所述导管并且所述喷雾器的至少一部分位于所述外壳中。
15.如权利要求14所述的结合体，其中所述工件包括生的、带皮的、屠体、烹调的、制备的、加工的、部分加工的、即食的、或即可烹制的食品。
16.一种方法，包括(1)提供用于移动多个工件的输送器；(2)提供第一组合物，所述第一组合物包括抗菌剂和水；(3)施加所述第一组合物到所述多个工件之一；(4)在步骤(3)之后，捕集所述第一组合物；(5)施加所述捕集的第一组合物到所述多个工件的另一个；和(6)在步骤(5)之后，从所述第一组合物选择性除去所述抗菌剂。
17.如权利要求16所述的方法，其中步骤(6)包括在步骤(5)之后将所述第一组合物通过碳过滤器以便从所述第一组合物选择性除去所述抗菌剂。
18.如权利要求16所述的方法，其中步骤(6)包括在步骤(5)之后将所述第一组合物送到罐；和当所述第一组合物在所述罐中达到所需的水平时，将所述第一组合物从所述罐通过过滤器以便从所述第一组合物选择性除去所述抗菌剂。
19.如权利要求16所述的方法，其中所述多个工件包括肉类、家禽、鱼类、淡水或海水海鲜、水果、疏菜、其它食品、动物、食品包装件、或涉及食品或食品加工的物品或表面、或其结合物。
20.如权利要求16所述的方法，进一步包括在步骤(4)和步骤(5)之间，检测所述第一组合物以检测所述抗菌剂在所述第一组合物中浓度的降低；和如果检测到浓度的预定降低，将另外量的所述抗菌剂引入所述第一组合物。
21.一种结合体，包括外壳；位于所述外壳中的喷雾器；输送器，所述输送器布置为将工件通过所述外壳，所述工件包括生的、带皮的、屠体、烹调的、制备的、加工的、部分加工的、即食的、或即可烹制的食品；附加于所述外壳下游端的刚性构件，所述刚性构件具有在所述输送器相对侧延伸的第一和第二部分，并且在所述第一部分中和在所述第二部分中含有多个开口；位于每个所述开口中的传感器；固定到所述刚性构件以在所述多个开口的每个上提供耐水密封的多个透镜。
22.如权利要求21所述的结合体，其中所述传感器包括位于所述第一部分中所述多个开口之一中的第一传感器组件；位于所述第二部分中所述多个开口的另一个中的匹配的第二传感器组件，所述第一和第二传感器组件布置和排列为使得当所述工件在所述第一和第二传感器组件之间通过时，由所述输送器携带的工件阻断所述第一和第二传感器组件之间的视线。
23.如权利要求22所述的结合体，其中所述传感器进一步包括位于所述第一部分中所述多个开口另一个中的第三传感器组件；位于所述第二部分中所述多个开口之一中的匹配第四传感器组件，所述第三和第四传感器组件布置和排列为使得当所述工件在所述第三和第四传感器组件之间通过时，由所述输送器携带的工件阻断所述第三和第四传感器组件之间的视线，所述第三和第四传感器组件布置在所述第一和第二传感器组件的下游。
24.一种方法，包括(1)提供用于移动多个工件的输送器，所述工件包括生的、带皮的、屠体、烹调的、制备的、加工的、部分加工的、即食的、或即可烹制的食品；(2)提供第一组合物，所述第一组合物包括季铵化合物和水；(3)施加所述第一组合物到所述多个工件；(4)与步骤(3)同时，检测所述季铵化合物在所述第一组合物中的浓度；和(5)如果所述浓度下降到所需水平以下，向所述第一组合物中加入另外量的所述季铵化合物。
25.如权利要求24所述的方法，其中步骤(2)包括提供所述第一组合物，所述第一组合物包括氯化烷基吡啶鎓和水。
26.如权利要求24所述的方法，其中步骤(2)包括提供所述第一组合物，所述第一组合物包括氯化鲸蜡基吡啶鎓和水。
27.如权利要求24所述的方法，其中步骤(2)包括提供所述第一组合物，所述第一组合物包括氯化鲸蜡基吡啶鎓，溶解度增强剂，和水。
28.如权利要求24所述的方法，其中步骤(2)包括提供所述第一组合物，所述第一组合物包括氯化鲸蜡基吡啶鎓，丙二醇，和水。
29.如权利要求24所述的方法，其中检测所述季铵化合物在所述第一组合物中的所述浓度的所述步骤包括转移一部分所述第一组合物；稀释所述转移的组合物；和测定所述季铵化合物在所述稀释的组合物中的浓度。
30.如权利要求24所述的方法，进一步包括在步骤(3)之后，捕集所述第一组合物；和施加所述捕集的第一组合物到所述多个工件的另一个。
31.如权利要求24所述的方法，进一步包括在步骤(3)之后，从所述第一组合物选择性除去所述季铵化合物。
全文摘要
公开了抗菌剂施加系统，该系统包括抗菌剂施加单元和循环单元。制备初始的稀抗菌剂组合物。将组合物提供到抗菌剂施加单元并施加到诸如生家禽的工件。在施加到工件之后，将组合物返回到循环罐。检测抗菌剂在循环罐中的浓度，并且如果抗菌剂在组合物中的浓度下降到所需数量以下，自动加入另外的抗菌剂。将组合物周期性转移到捕集罐，并将抗菌剂从组合物选择性除去。然后采用适当的方式处理除去的抗菌剂和剩余的组合物。抗菌剂优选是季铵化合物，更优选是氯化烷基吡啶鎓，并且最优选是氯化鲸蜡基吡啶鎓。
文档编号A23L3/3463GK1738537SQ200380108660
公开日2006年2月22日 申请日期2003年11月12日 优先权日2002年11月12日
发明者加里·诺伦, 凯利·贝尔斯, 乔·莱茵甘斯 申请人:安全食品公司