Способ чистки аппарата, в частности фильтра, используемого при производстве пищевых продуктов

(51)7 11 7/54, 11 7/32, 11 3/26,11 3/395, 08 3/08 ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(73) ХЕЙНЕКЕН ТЕХНИКАЛ СЕРВИСЕС Б.В., НОРИТ МЕМБРАН ТЕХНОЛОГИ Б.В.(54) СПОСОБ ЧИСТКИ АППАРАТА, В ЧАСТНОСТИ, ФИЛЬТРА, ИСПОЛЬЗУЕМОГО ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ(57) Настоящее изобретение касается способа чистки аппаратов, используемых при производстве пищевых продуктов, в частности, при их фильтрации, при котором аппараты контактируют после использования с чистящим раствором, основанным на сочетании циклического нитроксильного соединения и гипогалогенита. 10328 Настоящее изобретение касается чистки аппарата, используемого при производстве, обработке или переработке пищевых продуктов, в частности, при их фильтровании. Важным его примером является чистка аппарата для варки пива и, в частности, чистка фильтров, таких, как мембранный фильтр для фильтрования остаточных фракций пива и пиваосадком. В рамках контекста настоящего изобретения термин производство используется для указания на все виды переработки, проводимые в отношении пищевых продуктов, такие, как производство,переработка, обработка и тому подобное. При производстве пищевых продуктов, таких,как молоко (молочные продукты), фруктовые соки,пиво, безалкогольные напитки (такие, как лимонады), сидр, вино, шерри, портвейн, напитки, получаемые при перегонке, и так далее, часто возникает проблема, такая, что аппарат должен чиститься после определенного периода, потому что компоненты перерабатываемого вещества адсорбируются или абсорбируются, или осаждаются на поверхностях аппарата, что является нежелательным. Фактически это может привести к нарушениям, с одной стороны,работы аппарата и, с другой стороны, к изменению качества конечного продукта. Используемый аппарат представляет собой аппарат, используемый при переработке пищевых продуктов, в частности, жидкостей, таких, как указанные выше. В частности, имеется в виду фильтр, такой, как мембранный фильтр, используемый для фильтрации вышеупомянутых продуктов или их полупродуктов. Примерами таких видов переработки являются производство и/или обработка молока и молочных продуктов, фруктовых соков, пива, безалкогольных напитков, сидра, вина, шерри, портвейна, напитков,получаемых при перегонке, и тому подобного. В случае варки пива настоящее изобретение касается, помимо прочего, аппарата, используемого при получении солода, при превращении солода и/или неосоложенного зерна в сусло и последующей обработке сусла с добавлением или без него дополнительных компонентов, таких, как хмель, путем ферментации с получением пива, а также всех вспомогательных аппаратов, используемых при этом и вступающих в контакт с основными или вторичными потоками из этих процессов. Пример нарушения работы аппаратов обнаруживается у различных используемых фильтров, например, фильтров для фильтрации безалкогольных напитков, молока (молочных продуктов), вина, шерри,портвейна, напитков, получаемых при перегонке,фруктовых соков, лимонада, пива, такого, как пиво с осадком, остаточные фракции пива, но также для разделения сусла/использованного зерна, разделения горячего в трубе (тарелочный отстой) и разделения холодного в трубе. Пропускная способность фильтров, используемых в таких процессах, т.е. расход, снижается с течением времени, что, разумеется, нежелательно. Это 2 в особенности играет роль при использовании мембранных фильтров. Это снижение пропускной способности может быть частично предотвращено при обратной промывке фильтра. Однако, спустя некоторое время, это перестает быть достаточным и поэтому становится необходимой чистка фильтра. Дальнейшее исследование выявило, что при производстве аппараты, и в особенности фильтры, становятся загрязненными сочетанием в типов соединений, среди которых важными компонентами являются полисахариды, олигосахариды, белки, глюканы, жиры и полифенолы. Обычно используемые способы чистки, например, основанные на каталитическом или некаталитическом окислении,например,пероксидом/гипохлоритом или гипобромитом комплекса металла (марганца), дают неудовлетворительные результаты, что ясно видно из того факта, что расход не может быть восстановлен до первоначального или близкого к нему значения. К желаемым результатам не приводит и использование поверхностноактивных веществ или энзимов, таких, как протеазы, карбогидразы, амилазы, пуллюланазы, протеазы и липазы. В Европейском патенте ЕР-А-0392395 раскрыт способ очистки аппарата, в частности, фильтра, используемого при производстве пищевых продуктов,при котором аппарат контактирует после использования с чистящим раствором, содержащим гипогалогенит. В этом способе фильтрующий аппарат для фильтрования пива очищается промывкой холодной водой и последующей промывкой раствором, содержащим гипогалогенит. Однако данный способ имеет недостаток, заключающийся в том, что расход не может быть восстановлен до первоначального значения или близкого к нему значения. Целью настоящего изобретения является создание эффективного способа чистки аппарата для производства пищевых продуктов, обеспечивающей проведение надлежащей очистки за короткое время (15-120 минут) с удалением, по существу, всех загрязняющих веществ. Эта цель достигается тем, что в способе чистки аппарата, в частности, фильтра, используемого при производстве пищевых продуктов, при котором аппарат контактирует после использования с чистящим раствором, содержащим гипогалогенит, согласно изобретению, чистящий раствор основан на сочетании циклического нитроксильного соединения и гипогалогенита в водном растворе. Этот способ включает удаление загрязнителей,образованных при производстве пищевых продуктов, например, осажденных на поверхности аппаратов или в порах фильтров. Желательно использовать циклическое нитроксильное соединение в каталитическом количестве. Циклическое нитроксильное соединение предпочтительно представляет собой замещенный пиперидин, такой, как 2,2,6,6-тетраметилпиперидин- 10328 оксил (ТЕМПО). Это соединение коммерчески доступно (С .2564-83-2). В сочетании с гипогалогенитом, предпочтительно с гипобромитом, возможно достижение быстрого удаления загрязнителей при использовании каталитических количеств ТЕМПО. Гипобромит, который предпочтителен, предпочтительно образуется по месту из гипохлорита и бромида щелочного металла (более предпочтительно ), так что получается реакционная система. Необходимо отметить, что предпочтение отдается использованию бромита, так как его использование дает значительно более короткое время чистки, чем использование хлорита. Также возможно генерировать бромит из других компонентов или добавлять его, как таковой, в систему. Способ, соответствующий настоящему изобретению, наиболее предпочтительно осуществляется путем контактирования водного раствора нитроксильного циклического соединения, например, 2,2,6,6 тетраметилпиперидиноксила (ТЕМПО), 4-оксо 2,2,6,6-тетраметилпиперидиноксила (ОТЕМПО),4-гидрокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидиноксила(ТЕМПОЛ) и других производных, имеющих тот же самый скелет 2,2,6,6-тетраметилпиперидин-оксила (ТЕМПО), а также производных на основе 4,4-диметилоксазолидиноксила (ДОКСИЛ) и 2,2,5,5-тетраметилпилидинкил(ПРОКСИЛ) и гипогалогенита в воде с загрязненными аппаратами. Концентрация циклического нитроксильного соединения предпочтительно находится в диапазоне между 1 и 250 мг/л, в особенности между 2 и 25 мг/л. Такие концентрации нитроксильного соединения могут быть надлежащим образом объединены с концентрациями гипогалогенита (В- или ОС-),равными, по меньшей мере, 0,5 г/л, предпочтительно от 0,75 до 10 г/л. В случае, если используется система на основе гипохлорита, бромида щелочного металла и нитроксильного соединения, количество бромида значительно меньше, чем количество гипохлорита. Так как бромит регенерируется, то при вышеупомянутых концентрациях нитроксильного соединения достаточным является содержание бромида (вычисленное в виде В), равное не больше,чем 1 г/л. В характерном способе используется каталитическое количество ТЕМПО. Необходимы только минимальные количества циклического нитроксильного соединения, так как оно функционирует в качестве катализатора для образования активного окислителя, гипогалогенита, из гипогалогенида. Необходимо отметить в этой связи, что данный раствор, состоящий из циклического нитроксильного соединения и гипогалогенида, сам по себе известен,например, из международной публикации -95/07303. Данная публикация описывает окисление углеводов с первичными гидроксильными группами. Однако из этого никоим образом не следует, что этот раствор пригоден для чистки аппаратов, ис пользуемых для производства пищевых продуктов, в которых природа загрязнителей отлична настолько,насколько это было указано выше. Это еще более удивительно, так как обычно используемые способы чистки на основе гипогалогенита, например, для фильтров при варке пива, не дают желаемого результата. Настоящее изобретение может быть применено для всех аппаратов, используемых при обработке пищевых продуктов и контактирующих с основным потоком и/или вторичными потоками производства. В особенности настоящее изобретение может быть применено к чистке фильтров, используемых для фильтрации молока, молочных продуктов, безалкогольных напитков, сидра, вина, шерри, портвейна,фруктовых соков, напитков, получаемых при перегонке, пива, пива с осадком, остаточных фракций пива, но также и при разделении сусла/использованного зерна, разделения горячего в трубе и разделении холодного в трубе. Контакт между чистящей жидкостью и аппаратом может быть осуществлен как статически, так и динамически, то есть жидкость или стационарна,или течет через аппарат. Подходящие интервалы времени контактирования находятся в диапазоне между 5 минутами и 2 часами, эти интервалы, разумеется, также зависят от степени загрязнения, концентрации компонентов (в частности, нитроксильного соединения) и температуры. рН чистящей жидкости предпочтительно выдерживается в щелочном диапазоне. На практике это значение находится в интервале между 7 и 12. Когда используется только гипохлорит в сочетании с нитроксильным соединением, возможны даже слабокислотные значения рН (рН 6). Так как чистка часто сопровождается образованием органических кислот, она может контролироваться по количеству каустической соды, требуемой для поддержания отрегулированного значения рН. Как только потребление каустической соды сильно уменьшится, также и после дозирования /, то это может служить уведомлением о том, что чистка завершена. Этот раствор имеет огромное преимущество в том,что достаточной является низкая концентрация окислителя, так что может быть уменьшено или даже полностью предотвращено повреждение аппарата и его частей. После чистки аппарат промывается и может быть использован опять. Необходимо отметить, что чистящий раствор, соответствующий настоящему изобретению, может использоваться для каждой чистки. Однако также возможно поочередно чистить аппарат, с одной стороны, обычно используемым раствором, например, основанным на поверхностноактивных веществах, возможно в сочетании с пероксидами и/или энзимами, и, с другой стороны, раствором, соответствующим настоящему изобретению. Также возможно использование раствора, соответствующего настоящему изобретению, для после 3 10328 дующей чистки, выполняемой после применения обычно используемого раствора. Настоящее изобретение теперь будет пояснено при помощи некоторых, не ограничивающих его примеров. Пример При помощи модуля для фильтрации пива с осадком, которая проводилась неиспользованным мембранным фильтром, пиво с осадком фильтрова ли в течение некоторого времени при давлении, равном 0,3 бар. Расход пива был определен через 20 минут, затем спустя еще 10 минут (А). После этого фильтр был почищен в течение 2 часов раствором, содержащим 4,5 г/л НОС 1, 35 мг/ли 15 мг/л ТЕМПО. После чистки был повторен тест (В). Этот цикл после этого был проведен еще один раз (С). В следующей таблице приведены некоторые результаты. Таблица Расход (м 3/м 2/сек/кПа) ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ чистки аппарата, в частности, фильтра,используемого при производстве пищевых продуктов, при котором аппарат контактирует после использования с чистящим раствором, содержащим гипогалогенит, отличающийся тем, что чистящий раствор основан на сочетании циклического нитроксильного соединения и гипогалогенита в водном растворе. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что циклическое нитроксильное соединение используется в каталитическом количестве. 3. Способ по п.п. 1 или 2, отличающийся тем,что используемым циклическим нитроксильным соединением является 2,2,6,6-тетраметилпиперидин-оксил, 4-оксо-2,2,6,6-тетраметилпиперидинок 4 сил, 4-гидрокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидиноксил и другие производные, имеющие тот же самый скелет 2,2,6,6-тетраметилпиперидиноксила, а также производные на основе 4,4-диметилоксазолидиноксила и 2,2,5,5-тетраметилпирролидин-оксила, в частности, 2,2,6,6-тетраметилпиперидиноксил. 4. Способ по любому из п.п. 1-3, отличающийся тем, что используемым гипогалогенитом является гипобромит. 5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что гипобромит образуют на месте из гипохлорита и бромида щелочного металла. 6. Способ по любому из п.п. 1-5, отличающийся тем, что чистке предшествует чистка другим чистящим раствором.