判定液体产品的热处理程度的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于判定在液体产品处理系统内的液体产品的热处理程度的方 法。更具体而言，本发明涉及用于实时监控液体产品的热处理过程的方法和系统。
【背景技术】
[0002] 在目前的液体处理系统中，热处理对于制造在后续的处理和存储期间稳定的最终 产品而言通常是期望的。这样的热处理也即巴氏杀菌通常通过下述方式执行：加热液体产 品到一升高的温度，该温度足以至少防止微生物在液体产品中生长；以及，在液体产品被冷 却之前保持液体产品在特定温度下持续特定时间段。
[0003] 在液体食品处理中，公知的是，应当避免食品产品上的过量的热负荷，因为食品产 品的热处理可能负面影响食品产品，例如导致维他命和矿物质组分丢失。同时，对于确保不 会危及食品安全的充足的热负荷而言是至关重要的。因此，最重要的是在这样的热处理期 间控制食品产品的加热以及后续的冷却。
[0004]因此，建议连续地监控与液体产品的温度有关的巴氏杀菌过程。通过获取该参数 的实时值，可以判定和分析当前的巴氏杀菌过程的质量以确保理想的巴氏杀菌程度。
[0005] 还建议连续地监控与液体产品的加热时间有关的巴氏杀菌过程。通过获取该参数 的实时值，可以判定和分析当前的巴氏杀菌过程的质量以确保理想的巴氏杀菌程度。
[0006] 由于巴氏杀菌是非常耗费能量的，因此降低巴氏杀菌温度和/或减少巴氏杀菌时 间将是有利的。然而，在例如食品处理工业中，食品安全是要重点考虑的，原因在于，如果食 品产品存在风险，则这样的温度降低可能绝不会被允许。
[0007] 因此，存在对于允许这样的温度的降低和/或时间的减少而不会危及液体产品的 质量的改进的巴氏杀菌系统的需要。
【发明内容】
[0008]因此，本发明的目的之一在于，克服或者缓解上述问题。
[0009] 基本构思是提供一种热处理系统，其中，多个传感器用于监控由所述系统处理的 液体产品的单个热处理指示值。
[0010] 已显示，通过更加精确地改进热处理过程的监控，能够实际上降低热处理温度和/ 或减少热处理时间而不危及液体产品的质量。因而能够假定先前的设置所需的热处理温度 和时间的建议和标准是多余的，因为现有技术的监控系统并非足够稳定。
[0011] 本说明书全文中，术语"热处理"应当被广泛地理解成涵盖液体产品的所有的热处 理过程，该热处理至少防止液体产品中的微生物生长，例如巴氏杀菌、消毒等等。
[0012] 根据本发明的一个方面，提供了一种用于判定液体产品处理系统内的液体产品的 热处理程度的方法。该方法包括下述步骤：测量表示在第一时间段内的所述液体产品的温 度的至少一个第一值；测量表示在所述第一时间段内的所述液体产品的流量的至少一个第 二值；以及基于所述第一值和第二值来计算至少一个第一热处理指示值，其中所述热处理 指示值与所述液体产品的当前的热处理程度相关联。
[0013] 该方法还可以包括比较所述至少一个热处理指示值与热处理参考值的步骤；以及 基于上述比较，参考所述热处理参考值，计算表示所述第一时间段的所述液体产品的热处 理的瞬时程度的值的步骤。
[0014] 测量至少一个第一值、测量至少一个第二值以及计算至少一个第一热处理指示值 的步骤可以实时连续地或者以规则的预定间隔来执行的，进而产生成组的第一值、成组的 第二值以及成组的第一热处理指示值。
[0015] 该方法还可以包括通过对一段时间内（overtime)的至少一个第一个计算的热处 理指示值和第二个计算的热处理指示值进行积分或相加来计算所述液体产品的热处理的 累积程度的步骤。
[0016] 所述至少一个第一值中的至少一个和所述至少一个第二值中的至少一个在热处 理单元中可以通过至少一个传感器单元来测量。
[0017] 第一传感器单元可以被定位在所述热处理单元的至少第一区段内，而第二传感器 单元可以被定位在所述热处理单元的至少第二区段内。
[0018] 热处理的所述累积程度可以通过对在所述第一区段测得的第一热处理指示值和 在所述第二区段测得的第二热处理指示值进行积分或相加来计算。
[0019] 所述第一热处理指示值可以是在第一时刻计算，而所述第二热处理指示值可以是 在第二时刻计算，其中所述第一时刻和所述第二时刻之间的时间差对应于液体产品的特定 量从所述第一区段流到所述第二区段的时间。
[0020] 执行第一值和第二值的第二次测量的步骤可以在第二时间段期间执行，所述第二 时间段是由针对所述第一时间段测得的第二值和下游的进行第二次测量的位置所决定。
[0021] 至少一个第一热处理指示值可以进一步基于所述液体产品的pH值来计算。
[0022] 所述至少一个第一热处理指示值可以进一步基于表示液体产品的每单位体积上 的其中流过所述液体产品的热处理单元的所述内部接触面积的参数来计算。
[0023] 所述至少一个第一热处理指示值（PIV)可以基于下述公式来计算：
[0024] 其中，t是时间（分），T是所述液体产品的当前温度，'^是所需最大温度，诸如所 需的巴氏杀菌温度，ζ是液体产品常数。优选地，t是流量和特定热处理单元段的体积的函 数，并且其还可以是液体产品的每体积单位的内部处理单元接触面积的函数。在一个实施 例中，ζ可以是取决于液体产品的实际pH的液体产品常数。
[0025] 热处理指示值的累积程度可以计算为：
[0026] 所述至少一个第一热处理指示值可以进一步基于在其中流过所述液体产品的所 述处理系统的热处理单元内的所述液体产品的流量分布（flowprofile)来计算。
[0027] 所述热处理单元可以是诸如加热器或热交换器之类的热处理设备、或者保持单 JL· 〇
[0028] 该方法还可以包括在检测到至少两个第二值之间的流量变化时改变所需的热处 理温度的步骤。
[0029] 该方法还可以包括在判定至少一个所计算的或累积的热处理指示值并非是食品 安全的事件中发送警报信号的步骤。
[0030] 根据第二方面，提供了一种用于控制液体产品处理系统内的液体产品的热处理程 度的系统。该系统包括：第一传感器单元，其用于测量表示在第一时间段内的液体产品的温 度的至少一个第一值；第二传感器单元，其用于测量表示在所述第一时间段内的所述液体 产品的流量的至少一个第二值；以及控制单元，其配置成基于所述第一值和第二值来计算 至少一个第一热处理指示值，其中所述热处理指示值是与所述液体产品的热处理程度相关 联的。
[0031] 该系统可以包括：第一传感器单元和第二传感器单元对，其定位在让所述液体产 品流过的所述处理单元的热处理单元的至少第一区段；以及另一个第一传感器单元和第二 传感器单元对，其定位在所述热处理单元的至少第二区段。
[0032] 所述热处理单元可以是诸如加热器或热交换器之类的热处理设备、或保持单元。
[0033] 根据第三方面，提供了一种液体食品产品，其中所述液体食品产品是根据所述第 一方面的方法制造的。
[0034] 根据第四方面，提供了一种控制单元，其中所述控制单元配置成执行所述第一方 面的方法步骤。
[0035] 根据第五方面，提供了一种上面包含有用于由处理器处理的计算机程序的计算机 可读介质。所述计算机程序包括代码段，这些代码段设置成在其由具有计算机处理属性的 装置运行时执行根据所述第一方面的方法的所有步骤。
【附图说明】
[0036] 本发明的以上叙述以及其他的目的、特征和优点通过以下的本发明的优选实施例 的示意性和非限制性描述参考附图将会得到更好地理解，其中：
[0037] 图1是现有技术巴氏杀囷系统的不意图；
[0038] 图2是根据一个实施例的方法的流程图；
[0039] 图3是根据一个实施例的热处理系统的示意图；
[0040] 图4是根据一个实施例的热处理系统的示意图；以及
[0041] 图5是根据一个实施例的热处理系统的示意图。
【具体实施方式】
[0042] 以图1开始，示出了一种现有技术的巴氏杀菌系统10。该系统10包括封装待加热 的一定量的液体产品的间歇池11。在加热