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Title:
METHOD AND DEVICE FOR TREATING EGGS IN SHELLS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/132856
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to a method wherein eggs in shells are subjected to a heat treatment by means of a liquid or gaseous vaporous medium, wherein pasteurisation is carried out. The invention also relates to a device for carrying out said method. The aim of the invention is to exterminate or temporarily put to sleep harmful microorganisms and viruses that can not be exterminated at low heat. Modifying the egg and/or denaturatising the proteins thereof should be prevented. According to the invention, pasteurisation is carried out at a temperature in the region of between 70 - 75°C for a period of between 12 - 18 seconds and subsequently, said eggs are heated to an ultrahigh temperature in the range of between 140 - 145°C for a period of between 1 - 3 seconds and subsequently said eggs with shells are suddenly cooled at a temperature of between 4 - 5°C.

Inventors:
KOYUN, Ismail (Straussstrasse 13, Worms, 67549, DE)
Application Number:
EP2009/003151
Publication Date:
November 05, 2009
Filing Date:
April 30, 2009
Export Citation:
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Assignee:
KOBIL SYSTEMS GMBH (Pfortenring 11, Worms, 67547, DE)
KOYUN, Ismail (Straussstrasse 13, Worms, 67549, DE)
International Classes:
A23B5/005
Domestic Patent References:
WO1995026636A11995-10-12
WO2005102064A12005-11-03
WO1999033362A11999-07-08
Foreign References:
US5589211A1996-12-31
US20020041921A12002-04-11
US2673160A1954-03-23
US4808425A1989-02-28
Attorney, Agent or Firm:
SCHMITT, Meinrad (Reble, Klose & SchmittPatent + Marke, Postfach 12 15 19 Mannheim, 68066, DE)
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Claims:

Patentansprüche

1. Methode, mit welcher Eier in Schale mittels eines flüssigen oder gasförmigen oder dampfförmigen Mediums einer Wärmebehandlung unterzogen werden, wobei eine Pasteurisierung durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Pasteurisierung bei einer Temperatur in einem Bereich zwischen 70 bis 75 0 C während einer Zeitdauer zwischen 12 bis 18 Sekunden durchgeführt wird und dass nachfolgend eine Ultrahocherhitzung bei einer Temperatur im Bereich zwischen

140 bis 145 0 C während einer Zeitdauer zwischen 1 bis 3 Sekunden durchgeführt wird und danach die Eier in Schale schockartig auf eine Temperatur von 4 bis 5°C gekühlt werden.

2. Methode nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Pasteurisierung und der Ultrahocherhitzung eine Erwärmung bei einer Temperatur im Bereich zwischen 121 bis 128 0 C während einer Zeitdauer von 2 bis 6 Sekunden durchgeführt wird, wobei die Temperatur bevorzugt im Bereich zwischen 123 bis 126°C, insbesondere im Wesentlichen 125°C, vorgegeben wird und die Zeitdauer bevorzugt zwischen 3 bis 6 Sekunden, insbesondere im Wesentlichen 5 Sekunden vorgegeben wird.

3. Methode nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Pasteurisierung bei einer Temperatur mit im Wesentlichen 72°C während zumindest näherungsweise 15 Sekunden durchgeführt wird und/oder dass die Ultrahocherhitzung mit einer Temperatur von im Wesentlichen 142°C während zumindest näherungsweise 2 Sekunden durchgeführt wird.

4. Methode nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmebehandlung und/oder die Pasteurisierung und/oder die Ultrahocherhitzung mit dem sterilisierten Medium durchgeführt werden und/oder in sterilisierten Bereichen der Vorrichtung durchgeführt werden.

5. Methode nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Medium nach der Behandlung der Eier in Schale erneut sterilisiert und zur weiteren Behandlung von Eiern in Schale verwendet wird.

6. Methode nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zunächst eine Temperatur von näherungsweise 4 bis 5 0 C aufweisenden oder auf diese Temperatur gekühlten Eier in Schale vor der Pasteurisierung gewaschen, abgespült und bevorzugt getrocknet werden, wobei das Waschen bei einer Temperatur von zumindest näherungsweise 40 0 C erfolgt und das Abspülen bei einer Temperatur von zumindest näherungsweise 43°C erfolgt.

7. Methode nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Pasteurisierung und/oder die Ultrahocherhitzung unter Einwirkung wenigstens eines vorgegebenen Drucks durchgeführt werden, wobei der Druck bevorzugt im Bereich von 0,4 bis 7 Bar, insbesondere im Bereich von 0,5 bis 1 Bar vorgegeben wird.

8. Vorrichtung zur Durchführung der Methode, mit welcher Eier in Schale mittels eines flüssigen oder gasförmigen oder dampfförmigen Mediums einer Wärmebehandlung unterzogen werden, wobei eine Pasteurisierung durchgeführt wird nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sterilisierungseinheit für das Medium vorgesehen ist, welche wenigstens eine Sektion (41 bis 46) für den Wärmetransfer, Tanks (61 bis 65) und bevorzugt femer Einheiten (40, 57, 58, 59), mittels welchen die Heizung und/oder Abkühlung des Mediums durchführbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass Ventile (18, 26, 32, 33, 34) vorgesehen sind, mittels welchen das Medium für die Pasteurisierung und die Ultrahocherhitzung geführt und/oder einstellbar ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Druckbehälter (70) vorgesehen ist, in welchem die Eier in Schale sterilisiert werden, wobei dem Druckbehälter (70) das Medium zur Pasteurisierung und Ultrahocherhitzung und gegebenenfalls der zusätzlichen Erwärmung zugeführt wird.

11. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie als kontinuierliches System mit einer Sterilisationseinheit (100) und einem Transportmittel (90) für die Eier mit Schale ausgebildet ist und ferner Bereiche (91 bis 99) aufweist, welche für die Durchführung der Methode nach einem der Ansprüche 1 bis 7 ausgebildet sind.

Description:

Methode und Vorrichtung zur Behandlung von Eiern mit Schale

Die Erfindung bezieht sich auf eine Methode und eine Vorrichtung zur Behandlung, insbesondere Haltbarmachung von Eiern in ihren Schalen auf der Grundlage der in der Lebenstechnik bekannten Pasteurisation.

Bekanntlich wird ein Geflügelei, welches nach der Muttermilch über die ausgewogensten Nährstoffwerte verfügt, während des Legens beim Durchgang durch die Kloake mit Sekreten des Verdauungs- und Harnsystems beschmutzt und sogar im oberen Bereich des Eileiters können aus Gründen der betreffenden Umwelt oder der Region im Ei und auf der Eierschale Bakterien vorhanden sein. Somit sind Ei und Eierschale nicht steril.

Die Vernichtung von Mikroorganismen durch Wärme ist eine Methode, die seit langem bekannt ist. Jedoch führen Unterschiede im Siedepunkt aufgrund unterschiedlicher Höhen vom Meeresspiegel, Verwendung unstetiger Wärme und nicht konstant eingehaltener Zeitdauern dazu, dass eine Mehrzahl bzw. nur ein Teil der im Ei enthaltenen Organismen vernichtet wird. Schließlich können die bekannten Methoden oder Verfahrensweisen zu einer grundlegenden Veränderung im Ei führen.

Unter Nahrungsmitteln, welche einer Wärmebehandlung unterzogen werden, ist die Milch das bekannteste und am meisten genutzte. Bekanntlich erfolgt bei der Anwendung der Pasteurisation und der UHT-Methode an Milch keine grundlegende Veränderung. Milch und Eier beinhalten sowohl Mikroorganismen und Viren, die wenig resistent gegenüber Wärme sind, (wie z.B. Salmonellen) als auch solche, die auf Grund der Umwelt/ Region gegenüber Wärme resistent sind.

Mit dem Fortschreiten der Wissenschaft sind einige bis jetzt unbekannte Krankheiten in Beschreibungen festgehalten worden. Mit der Zeit schreiten diese Forschungen weiter voran. Für einige dieser schädlichen Mikroorganismen und Viren, die aus diesen Beschreibungen hervorgehen, werden neue Techniken und sehr fein eingestellte Schock- Methoden entwickelt. In Fällen, in denen die Pasteurisationsmethode keine ausreichende Wirkung zeigt, werden Schockmethoden, wie die UHT-Methode angewendet und empfohlen.

AUFGABE DER ERFINDUNG

Das Ziel des in dieser Methode verwendeten Prozesses ist es, schädliche Mikroorganismen, die mit niedriger Wärme (Pasteurisation) vernichtet werden können, und ferner schädliche Mikroorganismen und Viren, die mit niedriger Wärme nicht vernichtet werden können, zu vernichten oder vorübergehend einzuschläfern, wobei Veränderungen der Eier und/oder eine Denaturierung deren Proteine vermieden werden sollen.

ANGEWENDETE METHODE

Die poröse oder nicht poröse Schale des Eies wird unter Druck und ohne Zusatz von chemischen Mitteln mit einer natürlichen Wärme-Technologie (z.B. UHT-Technik) behandelt. Dabei werden zunächst im niedrigen Temperaturbereich und nachfolgend in einem hohen Temperaturbereich wärmeempfindliche oder widerstandsfähige Mikroorganismen und Viren neutralisiert bzw. deren Fortpflanzung gestoppt. Anschließend wird das Ei gemäß Lebensmittelgesetz (d.h. mittels Paraffin für Lebensmittel oder mittels anderer zugelassener organischer Substanzen) umhüllt oder aseptisch verpackt, um dessen Lebensdauer zu verlängern.

BESCHREIBUNG DER METHODE

Die Methode umfasst die Anwendung von UHT (Ultra High Temperature), bei der die Funktionalität des Eies geschützt und zugleich Mikroorganismen und Viren, die gegen niedrige Wärme resistent sind, abgetötet werden. Bei Eiern mit Schalen, die regional- bzw. umweltbedingt erhöhte Anteile an Viren und mikrobiologischer Belastung aufweisen, ist die Anwendung der UHT-Technik, welche eine Schockmethode darstellt, von besonderem Vorteil.

An die Stelle der heutzutage nur noch selten angewendeten Batch-Methode L. Pasteurs (30-minütige Pasteurisation bei 63 0 C) ist ein kontinuierliches Verfahren der Wärmesteigerung und Zeitverkürzung, insbesondere wie folgt, getreten:

Pasteurisation = Hohe Wärme, größer als 70 0 C, insbesondere

Kurze Wartezeit oder Verweilzeit (Holding time), die größer als 15 Sekunden ist und bevorzugt maximal 30 Sekunden beträgt Abkühlung (+ 4, + 5 0 C)

Die wichtigste Eigenschaft der Methode ist die Vernichtung sowohl von nicht wärmere- sistenten als auch resistenten Mikroorganismen und Viren, ohne Denaturierung der Proteine der Eier mit Schalen.

Werden erfindungsgemäß in der Methode die Wärme und Zeit richtig dosiert, treten keine grundlegenden Veränderungen im Eigelb und im Eiweiß auf. Folgende Methoden oder Verfahrensschritte werden für die Pasteurisation und Ultrahocherhitzung vorgesehen:

HTST Pasteurisation 70-75 0 C / 15 bis 30 Sekunden, insbesondere 72°C / 15 Sekunden

ULTRA PASTEURISATION 125-138 0 C / 2-4 Sekunden

UHT größer als 135 0 C / größer als 1 Sekunde

HTST = High Temperature-Short Time ( Hohe Temperatur-kurze Zeit)

UHT = Ultra High Temperature ( Sehr hohe Temperatur ) = Ultrahocherhietzung

- A -

Wie in den obigen Informationen erkennbar, spielt die Temperatur bzw. Zeit eine sehr wichtige Rolle. Bei der erfindungsgemäßen Methode und/oder der Vorrichtung kommen sehr empfindliche elektronische Geräte zur Wärmeleitung und sehr empfindlich eingestellte Werte für positiven Druck / überdruck zur Anwendung. Von besonderer Bedeutung ist erfindungsgemäß die Kombination mit die Behandlung und/oder Beaufschlagung der Eier mit einem flüssigen oder dampf- oder gasförmigen Medium, wie z.B. Luft, mit vorgebbarem Druck in Kombination mit der Wärmebehandlung, wodurch in überraschend einfacher Weise eine Beschädigung der Eierschale vermieden wird. Der auf die Eier einwirkende Druck und/oder überdruck wird insbesondere unter Berücksichtigung der Festigkeit der Schalen der zu behandelnden Eier mit 0,4 bis 7 Bar vorgegeben und bevorzugt im Bereich von 0,5 bis 1 Bar.

Die Pasteurisation im Rahmen der bekannten Technologie verläuft insbesondere derart, dass die Eier mit Schale bevorzugt mit Hilfe eines Wasserbades oder auf dem Weg verschiedener Wärmetransfers von der Eierschale zum Eiweiß und zum Eigelb erwärmt und pasteurisiert werden.

Allerdings ist diese Methode nicht immer erfolgreich. Wenn durch umweltbedingte Problemen auf der Eierschale befindliche Mikroorganismen aus verschiedenen Gründen ins Innere des Eis gelangen, können diese Mikroorganismen vernichtet werden, wenn die Wartezeit kurz ist, die Wärmezuführung kurz ist, die mikrobiologische Belastung gering ist und wenn sich diese schädlichen Mikroorganismen nahe der Schale aufhalten. In allen anderen Fällen jedoch und wenn während der Ernährung des Huhns die schädlichen Bakterien bzw. Viren, insbesondere Salmonellen, in die Blutlaufbahn des Huhns gelangen und nach dem Eintritt ins Ei bis ins Eigelb vordringen, kann es sein, dass die Pasteurisation keine Lösung darstellt und nichts gegen umweit- bzw. regionalbedingte schädliche wärmeresistente Mikroorganismen und Viren ausrichten kann. In diesen Fällen gelangt bevorzugt die Ultra Pasteurisation zusätzlich zum Einsatz.

ZUSAMMENFASSUNG DER METHODE

Bei der bekannten und angewendeten Pasteurisation werden in dem System der Eier mit Schalen verschiedene Salmonellenarten und schädliche Mikroorganismen, die sich Nahe der Schale befinden ins Visier genommen.

In Regionen, in denen die mikrobiologische Belastung hoch ist oder nicht unter Kontrolle gehalten werden kann, benutzt die Milchindustrie die Pasteurisation + Ultrahocherhitzung. Die UHT-Methode macht einen Weltanteil von 93% aus, d.h. dass fast die gesamte Welt auf die UHT-Methode vertraut. Da die mikrobiologische Belastung der Milch, die beim Melken noch steril ist, aufgrund der äußeren Einwirkung steigt und um ihre Haltbarkeit im Ladenregal zu steigern, wird die Milch zuerst pasteurisiert und danach mit der UHT- Methode behandelt.

Beim Ei hingegen, wird die UHT-Methode angewendet, da es bereits beim Legen nicht mehr steril ist, die mikrobiologische Belastung des Eies / der Eierschale durch äußere Einwirkungen ansteigt, aufgrund aktueller schädlicher Mikroorganismen und Viren und um die Haltbarkeit im Ladenregal zu steigern.

Im Folgenden wird eine kurze Zusammenfassung der Methode beispielhaft aufgeführt:

a) WASCHEN

Kurz nach dem Legen der Eier werden sie auf +4 bis +5 0 C gekühlt und direkt im Anschluß darauf bei +40 0 C gewaschen, gesäubert und bei 43 0 C abgespült, getrocknet.

b) ULTRAHOCHERHITZUNG, UHT

In diesem UHT-Abschnitt wurden zwei Methoden getestet und mit beiden Methoden erfolgreiche Resultate erzielt (diese Methoden stehen in Abhängigkeit zur mikrobiologischen Belastung).

In Methode 1 werden die abgespülten Eier in direkter Form nach einer Holder-Zeit von 72°C / 15 Sekunden, dann 125°C / 4 Sekunden und nachfolgend 142°C / 2 Sekunden erhitzt und schließlich schockartig auf +4 oder +5 °C gekühlt.

In Methode 2 werden die abgespülten Eier nach einer Holder-Zeit von 72°C / 15 Sekunden und 142°C / 2 Sekunden erhitzt und schließlich schockartig auf +4 bis +5°C gekühlt.

C) UMHüLLEN ODER VERPACKEN

Die abgekühlten Eier werden gemäß der Nahrungsmittelvorschrift (Nahrungsmittel Paraffin, organische Materialien, usw.) umhüllt oder aseptisch verpackt.

Anmerkung: Das bei der UHT-Methode verwendete Wasser wird bei 137°C und 1800 Sekunden Holder-Zeit sterilisiert, bevor es zum Erhitzen und Abkühlen verwendet wird. Außerdem werden die Abschnitte, die bei der Ultrahocherhitzung und der Umhüllung verwendet werden vor der Anwendung sterilisiert und durch positiven Druck (positiver Druck größer als 0,5 Bar) geschützt. Diese verwendete UHT-Schockmethode führt zu keinerlei grundlegender Veränderung bei den Eiern. Sie hebt sich zudem dadurch hervor, dass sie den Ansprüchen der menschlichen Gesundheit gerecht wird. So ist sie eine Methode, die sich bei aktuellen und in der Aktualisierung inbegriffenen schädlichen Mikroorganismen und Viren bewähren kann.

KONTROLLE UND ANALYSE

Die durch ein Impf-Verfahren injizierten Salmonellen und durch Infizierung übertragenen Bakterien wurden in den Methode 1 und Methode 2 genannten UHT-Methoden 47-mal getestet. Die Testergebnisse sind unten aufgeführt.

Hefe und Schimmel wurden auf einem PDA-Nährboden unter Benutzung einer klassischen Plaque Verdünnungsausstrichmethode auf -1 verdünnt. Dabei wurden keine Mikroorganismen beobachtet.

Auch Coliform wurden mittels VRBA-Nährboden bei 35 0 C Inkubation mit dem oben angewendeten Verfahren analysiert. Es wurde beobachtet, dass alles sauber war, dennoch wurden Salmonellen mit allen ihren Stadien gemacht. Bei BSA konnten keine schwarzen Kolonien nachgewiesen werden.

Bei der Analyse von Staphylokokkus Aureus wurden keine schwarzen Kolonien beobachtet.

Ein Total Viable Count fiel negativ aus.

In den durchgeführten Qualitätsuntersuchungen wurde bezüglich des Gewichts des Eis, dem Index des Eigelbs und dessen funktioneller Eigenschaft kein grundlegender Verlust festgestellt.

Anmerkung: Die Eierschale wurde mit einer speziellen Methode durchbohrt und genau in die Mitte des Eigelbs ein Wärmesensor, insbesondere PT 100, eingeführt. Diese Methode wurde bei allen getesteten Eiern angewendet. Die Werte der digitalen Anzeige und des übersetzers oder überträgers (Ohm-mA) des Wärmesensors bzw. PT 100 sind in die analoge Inputkarte des PLC eingespeist worden, so dass alle Temperaturwerte mittels einer Grafik kontrolliert und gespeichert werden konnten. Die PID Werte des Wärmesystems wurden sehr fein eingestellt und das DeltaT wurde als 0,1 bestimmt.

FLUSSDIAGRAMM UND ARBEITSSCHRITTE DER METHODE UND DER VORRICHTUNG ZUR DURCHFüHRUNG DERSELBEN

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass insoweit eine Beschränkung erfolgt. Es sei ausdrücklich festgehalten, dass im Rahmen der Erfindung an Stelle des Mediums Wasser ein anderes flüssiges oder dampfförmiges oder gasförmiges Medium in analoger Weise zu Behandlung der Geflügeleier mit Schale zur Verwendung gelangen kann. Es zeigen in schematischen Darstellungen:

Fig. 1 die Sterilisation bzw. Sterilisationseinheit des benutzten Wassers und die Nutzungsbereiche, welche wie folgt markiert sind:

Bereich A Bereich B Bereich C Bereich D Bereich E Bereich F Bereich G

Fig. 2 eine Batch-Sterilisation bzw. zeitlich gestaffelte Sterilisation mittels eines Druckbehälters, welcher die zu sterilisierenden Eier enthält und welchem sterilisiertes Wasser unterschiedlicher Temperatur zugeführt wird,

Fig. 3 ein kontinuierlich arbeitendes System.

Gemäß Fig. 1 ist im Bereich A ein erster Tank 2 vorgesehen, mit dessen Hilfe das aus den Systemen bzw. Vorrichtungen gemäß Fig. 2 oder Fig. 3 zurückkehrendes bzw. zurückgeführtes Wasser gemäß Pfeil 4 einer erneuten Sterilisation zugeführt werden kann. Dieser erste kleine Tank 2 ist ein Ausgleichstank, beispielsweise für 250 Liter, in welchem das bearbeitetete Wasser 4 aus dem Prozess als erstes gelagert wird. Wenn eine Sonde 6 für hohes Niveau aktiv wird, fängt eine Pumpe 8 unterhalb des Ausgleichstanks 2 automatisch an zu laufen und schickt das Wasser des Ausgleichstanks 2 in einen zweiten, großen Wasserlagerungstank 10. Dieser Vorgang läuft solange ab, bis das Niedrigniveau des Ausgleichstanks 2 aktiv wird, d.h. wenn das Niveau im Ausgleichstank 2 niedrig ist schaltet sich der Sensor 12 für niedriges Niveau ein und stoppt die Pumpe 8.

Der insbesondere 5-Tonnen fassende Tank 10 ist letztlich ein Ausgleichs- und Zuführungstank. Er dient der Zuführung des im Prozess zu verwendenden Wassers in die Sterilisationseinheit und der Lagerung des Wasser, welches im Prozess verwendet wurde, um es später wieder zu verwenden. Das Arbeitsprinzip, das sich dahinter verbirgt ist, dass der 5- Tonnen-Tank 10 versucht, sein Niveau mit dem Wasser, welches aus dem kleinen Ausgleichstank 2 kommt zu erreichen. Falls das ankommende Wasser aber nicht ausreicht, um das Niveau zu erreichen, schaltet sich dessen Niedrigniveausonde 14 ein und der 5- Tonnen-Tank 10 beginnt automatisch von außerhalb über eine Leitung 16 und ein Ventil 18 zusätzliches Wasser 19 zu holen. Dieser Vorgang geht solange, bis die Hochniveausonde 20 aktiv wird. Wenn das Wasser aus dem kleinen Ausgleichstank 2 das Niveau des 5- Tonnen-Tanks 10 überschreitet, wird es zum Abfließen gebracht. Die Pumpe 22 unterhalb des 5-Tonnen-Tanks 10 läuft je nach Niveau des Ausgleichstanks der Sterilisationseinheit oder dauerhaft, wenn die Sterilisationseinheit in Betrieb ist. Das Niveau des Ausgleichstanks 2 oder 10 der Sterilisationseinheit wird bevorzugt automatisch gemessen (2-20 mA) und mit dem proportionalen Ventil im Eingang lässt sich das Niveau des Ausgleichstanks konstant halten. Das Niveau lässt sich auch durch ein in den Ausgleichstank anzubringendes mechanisches Schwimmelement konstant halten.

Im Bereich B befinden sich die Zu- und Abflüsse der Wassersterilisationseinheit. Im Eingangsbereich befindet sich ein weiterer Ausgleichstank 24 für beispielsweise 500 Liter. Vor dem Ausgleichstank 24 sind ein proportionales Ventil 26, ein Wassereintrittsventil 28 und im Ausgang des Ausgleichstanks 24 eine Pumpe 30 vorgesehen.

Im Ausgangsbereich des Bereichs B befinden sich Ventile 32, 33, 34 zur Umleitung an den Ausgleichstank, den Abfluss und den Tanks zur Lagerung sterilisierten Wassers. über das Ventil 33 kann ferner Wasser abfließen.

Im Bereich C befindet sich eine Heißwassereinheit 40 zur Gewährleistung des Wärmetransfer und der Sterilisationstemperatur. Für den Wärmetransfer wird ein Platten- oder Röhren-Wärmetauscher bzw. die PHE oder THE Methode angewendet. Innerhalb des Systems befinden sich sechs Sektionen 41 bis 46 für den Wärmetransfer. In Bereich C werden von diesen sechs Sektionen die ersten drei Sektionen 41 bis 43 verwendet. Von diesen Sektionen dienen die erste und die zweite Sektion 41 , 42 der Vorheizung vor der Sterilisation und helfen, die Sterilisationstemperatur zu erreichen. Der Druckabfall im ersten und zweiten Abschnitt wird durch die Pumpe 30 unterhalb des Ausgleichstanks 24 gewährleistet. Die wassergekühlte Unterstützungspumpe 47 zur Druckerhöhung dient dazu, den Druckabfall in den anderen Bereichen zu entgegnen und einen kontinuierlichen Fluss zu gewährleisten. Die dritte Sektion 43 dient der Erreichung der Sterilisationstemperatur.

Die Heißwassereinheit ist ein abgeschlossenes Kreislaufsystem und arbeitet insbesondere mit 6 Bar Dampfdruck. Mit Hilfe des Druckgebers 48, insbesondere PT 100, der sich im Eingang einer Holder-Einheit 50 befindet und eines proportionalen Ventils 52 mit Dampfzugang wird das Heißwassersystem so mit Dampf versorgt, dass der Holder 50 die Setoder Vorgabe-Temperatur erreicht. Im Heißwassersystem befindet sich für den Dampf ein Plattenwärmetauscher zum Erhitzen des Wassers, ein Element gegen Dampfkondensation eine Heißwasserpumpe, ein per Hand bedienbares Ventil zum Steuern des Wasserflusses und eine Zuführungsvorrichtung zum Füllen des Heißwassersystems.

Im Bereich D befindet sich die Holder- oder Vorgabeeinheit 50, welche die Sterilisation durchführt. Der Druckgeber 48 im Eingang die Holdereinheit 50 kontrolliert das Dampfventil 56 in der Heißwassereinheit in Abhängigkeit von der Temperatur des Holder Set. Im Ausgang der Holdereinheit 50 befindet sich ein Druckgeber 54, insbesondere PT 100, sowie ein Ventil 56. Das Ventil 56 ist als Modulationsventil zur Erzeugung eines konstanten

Drucks ausgebildet. Der Temperatursensor 54 im Ausgang des Holders 50 erfaßt die Ausgangstemperatur des Holder und das Ventil 56 erzeugt einen Gegendruck um das Kochen im System zu verhindern. Im System ist die Holder- oder Vorgabezeit als 300 Sekunden festgelegt worden; allerdings lassen sich auch andere Zeitwerte einstellen. Der Grund dafür, dass 300 Sekunden gewählt wurde, liegt im Erhöhen des Volumens im Inneren des Sterilisationssystems, da die Wartezeit für die Sterilisation des Wassers 1800 Sekunden beträgt, d.h. das gesamte Wasservolumen im System ist in 1800 Sekunden steril und das Gesamtvolumen im System beträgt 2058 Liter. Mit diesem System lassen sich täglich nahezu 40 Tonnen Wasser sterilisieren. Aus dem Gesichtspunkt der Gesundheit von Mensch und Ei ist es notwendig, dass das Wasser, welches im Prozess benutzt wird, auf natürliche Weise sterilisiert wird.

Im Bereich E sieht man die Abkühlungsprozedur. Das sterilisierte Wasser wird bei der Vorbereitung des von den Wartetanks gewünschten und richtig temperierten Wassers verwendet und während der Dauer der Sterilisation innerhalb des Systemzyklus, d.h. während der 1800 Sekunden dauernden Sterilisation, sowie davor und danach, um die Wärme, die in den Ausgleichstank zurückkehrt unter dem Siedepunkt zu halten.

Im Bereich F befinden sich fünf Tanks 61 bis 65 zu jeweils insbesondere 5 Tonnen Fassungsvermögen und ihre Pumpen. Hier wird das sterilisierte Wasser gelagert bzw. von hier aus wird es dem System zugeführt. Die Temperaturen der sterilen Wasser in den Tanks sind im Wesentlichen vorgegeben: Erster Tank 61 mit 95 0 C, zweiter Tank 62 mit 95 0 C, dritter Tank 63 mit 65 0 C, vierter Tank 64 mit 4 0 C und fünfter Tank 65 mit 20 0 C. Das sterile Wasser mit 95 0 C aus dem ersten Tank 61 wird im geschlossenen Heißwassersystem auf 142 0 C, das sterile Wasser aus dem zweiten Tank 62 mit 95 0 C wird ebenfalls in einem zweiten geschlossenen Heißwassersystem auf 125 0 C , das sterile Wasser aus dem dritten Tank 63 mit 65 0 C wird auf 72 0 C erhöht. Das sterile Wasser aus dem vierten Tank 64 mit 4 0 C wird mit 4 0 C ins System geschickt. Um einem Aufheizen vorzubeugen, wird es durch einen Kühlungswärmeaustauscher geschickt. Das sterile Wasser aus dem fünften Tank 65 mit 20 0 C wird mit 20 °C ins System geschickt. Um einem Aufheizen vorzubeugen wird auch dieses durch einen Kühlungswärmeaustauscher geschickt. über die jeweiligen Ausgänge wird das sterile Wasser mit den vorgenannten Temperaturen dem System zur Sterilisierung der Eier gemäß den Fig. 2 und 3 zugeführt.

Anmerkung: In Fig. 1 im Bereich F wurde nur beim ersten Tank 61 , der Bereich G gezeichnet in dem die Warmwasservorbereitung geschieht. Tank 62 und 63 haben ihre jeweils

eigenen entsprechenden Bereiche zum Vorbereiten des Warmwassers. Auserdem bereiten die fünf Tanks die Temperatur ihres Wassers in zyklischer Form selber vor und schicken es zu den weiteren Systemen, wenn diese es benötigen. An den Ausgängen 66 ist das Wasser immer in der gewünschten Temperatur vorhanden. Im Bereich G befinden sich die Heisswassereinheiten 40 und die Kühlungssysteme 58.

Das Wassersterilisationssystem besitzt bevorzugt folgende technischen Eigenschaften:

Kapazität 10 000 l\h

Rohrdurchmesser 51 mm SMS

Rohrinnendurchmesser 48,5 mm

Volumen im Rohr 1 ,847 l\m

Holding tube Zeit 300 Sekunden

Holding tube Länge 451182 mm

Holding tube Volumen 833,3 Liter

Strömungs velocity 1 ,5 m\Sekunde

Gesamtvolumen des Wassersterilisationssystems 2058 Liter

Heißwasserkapazität 14 000 l\h

Wassereintrittstemperatur variabel

Wasseraustrittstemperatur +4 0 C , +20 0 C und 95 0 C

Benötigte Strommenge des Systems 380 VAC 50 Hz

Benötigter Luftdruck des Systems 6 Bar trockene Luft

Benötigter Dampfdruck des Systems 6 Bar

Im Rahmen der Erfindung können entsprechend den Anforderungen auch andere Eigenschaften vorgegeben sein.

In Fig. 2 wird die Batch-Sterilisation der Eier Eierschalen gezeigt, und nachfolgend wird das Arbeitsprinzip erläutert. Es ist wenigstens ein Druckbehälter 70 vorgesehen sind, um das Kochen des Wassers zu verhindern. Ferner wird in dem oder den Druckbehältern ein Druck von wenigstens 0,4 Bar vorgegeben und je nach Anforderungen und/oder Einsatzbedingungen bis zu 7 Bar.

Nach der Platzierung der Eier in den Druckbehälter 70 in einer Reihe, wurde in die Behälter sterile Luft mit insbesondere 0,5 Bar angewendet.

Um die sterile Luft mit dem erforderlichen Druck zu erzeugen und durch die eingangs- leitung 72 einzuleiten, sind insbesondere folgende Komponenten vorgesehen: ein Luftkompressor, der kein öl und kein Wasser produziert, Stopventil, Strainer, zwei Stück Luftfilter/Ultrafilter, Sicherheitsventil 74 und ein proportionales Ventil. Bevor dieses Luftsystem den Betrieb aufnimmt, wird vor dem Stoppventil und/oder einem Rückschlagventil die Luftstrecke 1800 Sekunden lang mit Dampfdruck von 2,5 Bar sterilisiert. Die zwei Filter auf der Hauptdampfstrecke dienen dazu, mögliche Partikel aus dem Dampf zurückzuhalten.

Die gemäß Fig. 1 im Bereich F vorbereiteten sterilen Wasser unterschiedlicher Temperatur, werden im Bereich G erhitzt oder gekühlt, nach einer bestimmten Reihenfolge über die Ausgangsleitungen 66 und die angeschlossenen Ventile 81 bis 85 in den oder die Druckbehälter 70 geleitet. Erfindungsgemäß werden die Eintritts- und Austrittsvorgänge derart durchgeführt, dass diese ohne Verzögerungen und/oder unmittelbar nacheinander erfolgen. Mittels einer nicht dargestellten Steuereinheit, welche als Computer, Software oder dergleichen ausgebildet ist oder enthält, werden die Steuerung der Ventile, die Vorgabe und/oder überwachung der Sterilisierung und der Parameter, wie Temperatur und Zeitdauer, durchgeführt.

Die Eier, die in den Druckbehälter 70 mit 0,5 Bar angeordnet sind, werden in zeitlicher Reihenfolge nach einander unterschiedlichen Temperaturen ausgesetzt, wobei die Temperatur der Eier in dem oder den Druckbehältern zunächst knapp 43°C beträgt. Als erstes wird das sterile Wasser aus dem Tank 63 im Bereich F mit 65 0 C abgeholt, im Bereich G auf 72 °C erhitzt und das Stopventil 82, das Stopventil 80 geöffnet und gleichzeitig aus neun Stellen in die Druckbehälter 70 auf homogene Weise steriles Wasser mit 72 C C bis zu einem vorher berechneten Volumen hineingelassen ( Die im System benutzten Ventile sind NC). Nachdem das sterile Wasser mit 72 °C 15 Sekunden gewartet hat, öffnet Ventil 87. Es bleibt solange wie das Volumen des Druckbehälters offen, allerdings wird bei einem Entleerungsvolumen von 75 % das Ventil 85 geöffnet wodurch das vorbereitetete sterile Wasser mit 125 0 C in den Druckbehälter 70 gelangt. Nachdem auch die restlichen 25 % des Entleerungsvolumens vervollständigt sind, ist das Ventil 87 geschlossen und das Ventil 85 wird am Ende des Füllvolumens geschlossen (Bei der Luft mit 0,5 Bar in den Druckbehälter tritt beim öffnen der Ventile kein Druckverlust auf, da es einen Zugang aus dem Luftversorgungssystem gibt).

Anmerkung: Die Anwendung mit 125 0 C ist nur für die eingangs erläuterte Methode 1 gültig, d.h. in Umgebungen in denen die mikrobiologische Belastung besonders hoch ist.

Nach einer 4 Sekunden langen Halte- oder Wartezeit bei 125 0 C wird das Leerungsventil 87 geöffnet und das Wasser, das sich im Siedepunkt befindet wird, während es nach Außen austritt, durch einen Wärmetauscher 88, welcher bevorzugt als Plattenwärmetauscher ausgebildet ist und/oder als eine Abkühleinheit dient, gekühlt und gelagert.

Wenn 75 % der Entleerung erreicht sind, wird das Ventil 81 geöffnet und während das sterile 142 0 C heiße Wasser ins Innere fließt und das Entleerungsvolumen erreicht ist, schließt sich das Ventil 87 wieder. Nach einer Wartezeit von 2 Sekunden öffnet sich Ventil 87 wieder und bei 75 % Entleerungsvolumen öffnet sich Ventil 83 und es beginnt das 20 0 C warme Wasser einzufließen. Nach dem das Entleerungsvolumen abgeschlossen ist, wird wieder Ventil 87 geschlossen und das Ventil 88 geöffnet (Druckkabine oberes Niveau - Ventil beim Niveau des überschwappen). Nachdem die erste Abkühlung gemäß der vorher bestimmten Zeit durchgeführt worden ist, wird Ventil 88 geschlossen und Ventil 87 geöffnet. Das Entleerungsvolumen fängt an und bei einer Entleerung von 75% wird Ventil 84 geöffnet. Das sterile Wasser mit 4 0 C fängt an in die Druckkabine zu gelangen. Nachdem das Entleerungsvolumen abgeschlossen ist, wird Ventil 87 geschlossen und Ventil 88 geöffnet. Zur Reserve ist ferner ein Ventil 86 vorgesehen.

Anmerkung: Wenn sich das Ventil 88 öffnet wirkt das Luftsystem nicht mehr.

Nachdem die Eier bei 4 0 C abgekühlt worden sind, werden sie mit steriler Luft gekühlt und somit auf die Umhüllung der Eierschalen vorbereitet.

Anmerkung: Der Bereich in dem sich die Druckkabine befindet und der Bereich in dem die Eier umhüllt werden, wurden vor dem Einsatz sterilisiert und ab der Sterilisation wurde dauerhaft eine positiv sterile Luft angewendet. Die im Luftsystem benutzten Luftfilter- Ultrafilter (air filter-ultrafilters) müssen nach 50maliger Benutzung ausgetauscht werden. Ansonsten kann es dazu führen, dass die Sterilisation nicht aufrechterhalten werden kann.

Anmerkung: Statt der Druckkabinen oder Druckbehälter 70 in der Zeichnung der Fig. 2 kann auch ein röhrenförmiges System verwendet werden.

Gemäß Fig. 3 wird ein kontinuierliches Verfahren bzw. System verwendet, dessen Aufbau und Funktionsweise nun erläutert wird. Nachdem die Eier gelegt wurden, werden sie auf +4 oder +5 0 C abgekühlt (die Abkühlung wird vorgenommen, weil es sein kann, dass sie gelagert oder transportiert werden müssen). Insbesondere mit einer Bürstenreibung oder mit einem zentrifugalen oder anderem System wird bei 40 0 C das Waschen vorgenommen. Während des Waschens werden zum einen die Schalen gereinigt und zum anderen wird gewährleistet, dass sich die Poren der Eierschalen öffnen.

Nach dem Waschvorgang wird der Spülvorgang verwirklicht. Die Temperatur des Spülvorgangs muss dabei 3 0 C wärmer als das Waschwasser sein. Nach dem Spülen werden die Eier per Luftstrahl, Luftwand oder einer anderen möglichen Lufttrocknungsmethode getrocknet.

Anmerkung: Da die oben erwähnten Bearbeitungsschritte vorder Sterilisation durchgeführt werden, wird auf diese Bereiche noch positiver Luftdruck angewendet.

Bei knapp 43 0 C durchqueren die gereinigten und mit Luft getrockneten Eier gemäß Pfeil 89 mittels eines Transportmittels 90, insbesondere eines Transportbands, einen sehr engen Bereich, um in den Sterilisationsabschnitt zu gelangen. Während dieser Durchquerung wird wieder eine Luftwand angewendet. Im ersten Bereich 91 erfolgt die erste Erhitzung (72 0 C) und/oder im Bereich 1a die zweite Erhitzung (125 °C). Im zweiten Bereich 92 findet die letzte Erhitzung statt (UHT 142 0 C) und die Eier gelangen in die Abkühlbereiche. Im dritten Bereich 93 findet die erste Abkühlung statt (20 0 C), im vierten Bereich 94 die zweite Abkühlung (+4 0 C), im fünften Bereich 95 findet die Trocknung statt (mit Luft). Im sechsten Bereich 96 wird die Eierschale umhüllt, insbesondere durch Eintauchen, Ansprühen oder ähnliche Umhüllungstechniken, wobei die Wärme zwischen 60 und 70 0 C vorgegeben ist. Im siebten Bereich 97 erfolgt die Trocknung (mit Luft), im achten Bereich 98 die Kühlung (+4°C) und im neunten Bereich 99 die letzte Trocknung (mit kalter Luft). Das Ei, welches diese Bereiche insbesondere auf dem Förderband 90 durchquert hat, verlässt die Sterilisationseinheit gemäß Pfeil 102 zur nachfolgenden Verpackung und Lagerung. Während des Verlassens wird diese Einheit mit einer Luftwand geschützt und die Eier können mit verschiedenen Verpackungssystemen in die Lagerstätten mit bevorzugt 4°C geschickt werden.

Die Sterilisationseinheit gemäß der gestrichelten Linie 100 ist nach außen zur Umgebung weitestgehend geschlossen und/oder als Gehäuse und/oder Kammer ausgebildet, wird vor der Verwendung sterilisiert. Da in dieser Einheit innen erfindungsgemäß ein positiver Druck aufgebaut wird, findet von Außerhalb kein Eindringen von Luft statt. In den Teilabschnitten, die der Atmosphäre ausgesetzt sind, insbesondere am Eintritt und Austritt des Transportmittels 90 wird bevorzugt eine Luftwand verwendet. Im Erhitzungsbereich kann Wasser, Dampf oder Luft verwendet werden. Falls Wasser verwendet wird, muss dieses vorher sterilisiert worden sein, wie anhand von Fig. 1 erklärt. Wird Dampf verwendet, muss das Wasser, das verdampft wird, qualitativ hochwertig sein und der Dampf muss eng hintereinander geschaltete Filter passieren. Falls Luft verwendet wird, muss das Luftsystem sterilisiert werden, wie anhand von Fig. 2 erklärt. Die sterilisierte Luft kann ohne in Kontakt mit der Lufterhitzungseinheit zu treten erhitzt und im Erhitzungsabschnitt der Sterilisationseinheit verwendet werden.

Die vorstehend erläuterten Werte und Parameter der Methode und der Vorrichtung haben sich insbesondere bei Einsatz der beschriebenen Komponenten als besonders vorteilhaft und zweckmäßig erwiesen. Im Rahmen der Erfindung liegen ferner Werte und Parameter, welche zumindest näherungsweise den genannten Werten und Parametern für Temperatur, Zeitdauer oder Druck entsprechen. Darüber hinaus umfasst die Erfindung ferner solche Ausführungsformen, bei welchen die genannten Werte für Temperatur und/oder Zeitdauer und/oder Druck in Bereichen von 15%, bevorzugt 10% und insbesondere von 5% unterschritten und/oder überschritten werden.

FAZIT

Die erfindungsgemäß Methode, die Vorrichtung zur Durchführung der Methode sowie die Verwendung der Vorrichtung sind eine nützliche Entwicklung zur Vernichtung, Einschläferung, Neutralisierung und der Einschränkung des Wirkungskreises neu entdeckter oder noch zu entdeckender schädlicher Mikroorganismen und Viren. Auch für Bakterien und Viren, die heute noch unbekannt sind aber in der Zukunft entdeckt werden, verfügt sie über ein Fundament, das als Vorreiter dienen kann.

Bezugszeichen

erster Tank, kleiner Ausgleichstank Pfeil, zurückgeführtes Wasser Sonde für hohes Niveau in 2 Pumpe zweiter Tank, großer Ausgleichs- und Zuführtank Sensor für niedriges Niveau in 2 Niveauniedrigkeitssonde von 10 Leitung Ventil zusätzliches Wasser Hochniveausonde Pumpe weiterer Ausgleichstank Ventil Wassereintrittsventil Pumpe Ventile Heißwassereinheit Sektion für den Wärmetransfer Unterstützungspumpe Druckgeber Holder-Einheit / Vorgabeeinheit Temperatursensor / Pt 100 Dampfventil Aufheizeinheit mit 3 Bar Dampf Abkühlungseinheit Abkühlungseinheit mit Eiswasser

Tank

Ausgänge

Druckbehälter

Eingangsleitung der sterilen Luft

Sicherheitsventil

Rückschlagventil

PI / Druckindikator

PT / Druckgeber

Stoppventil / Sperrventil

Leerungsventil

Wärmetauscher / Abkühleinheit

Pfeil

Transportmittel / Transportband

Bereich

Sterilisationseinheit / Kammer

Pfeil