(19)
(11) EP 0 422 669 A1

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
17.04.1991  Patentblatt  1991/16

(21) Anmeldenummer: 90119601.4

(22) Anmeldetag:  12.10.1990
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC)5B65B 55/02, B65B 37/00
(84) Benannte Vertragsstaaten:
DE ES IT

(30) Priorität: 12.10.1989 DE 3934128

(71) Anmelder: INGKO GMBH INDUSTRIEANLAGENBAU
D-86938 Schondorf (DE)

(72) Erfinder:
  • Kohlbach, Friedrich Rudolf, Dr.
    W-8913 Schondorf (DE)

(74) Vertreter: Bunke, Holger, Dr.rer.nat. Dipl.-Chem. et al
Prinz & Partner Manzingerweg 7
81241 MÀ¼nchen
81241 MÀ¼nchen (DE)


(56) Entgegenhaltungen: : 
   
       


    (54) Verfahren und Einrichtung zur Erzeugung und Aufrechterhaltung aseptischer Bedingungen in einer Tankanlage


    (57) Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Erzeugung und Aufrechterhaltung aseptischer Bedingungen in ei­ner Tankanlage für die Lagerung von Lebensmitteln in haltbar gemachter, pumpfähiger Form, wobei mindestens ein Lagertank gereinigt, sterilisiert, mit Inertgas befüllt, unter asepti­schen Bedingungen mit dem einzulagernden Produkt befüllt und unter aseptischen Bedingungen mindestens teilweise entleert wird. Um alle diese Vorgänge automatisieren zu können und um einerseits die Betriebssicherheit zu verbessern und anderer­seits jede Rekontamination der einzulagernden sterilisierten Produkte zu verhindern, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß sämtliche Massenströme, die jedem Lagertank (1...80) zugeführt wer­den, und das eingelagerte Produkt, das jedem Lagertank entnom­men wird, durch mindestens eine mobile Einrichtung (W1, W2, W3) geführt werden, die einerseits mit ortsfesten Versorgungs- und Entsor­gungsleitungen (105) und andererseits mit mindestens einem Lagertank (1...80) lösbar verbunden ist, und daß die mindestens eine mobile Ein­richtung Mittel zur Messung, Steuerung und Regelung der Durch­flußmenge, des Druckes und zur Kontrolle der Temperatur sowie Mittel zum Sterilisieren der durch sie hindurchströmenden Mas­sen aufweist. Die Erfindung gestattet eine rechnergesteuerte, automatisch überwachte Prozeßführung.




    Beschreibung


    [0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Erzeugung und Aufrechterhaltung aseptischer Bedingungen in ei­ner Tankanlage für die Lagerung von Lebensmitteln in haltbar gemachter, pumpfähiger Form. Bei dem Verfahren wird mindestens ein Lagertank gereinigt, sterilisiert, mit Sterilgas befüllt, unter aseptischen Bedingungen mit dem einzulagernden Produkt befüllt und unter aseptischen Bedingungen mindestens teilweise entleert. Die Einrichtung weist mindestens einen Lagertank und ortsfest verlegte Versorgungs- und Entsorgungsleitungen für die Zu- und Abführung von einzulagerndem bzw. eingelagertem Produkt sowie für die Zufuhr von Dampf, Inertgas, Druckluft, Wasser und gegebenenfalls flüssigen Sterilisationsmitteln auf.

    [0002] Solche Verfahren und Vorrichtungen sind beispielsweise aus den US-PS 4 287 821 und 4 325 296 bekannt. Die dort beschriebenen Verfahren und Vorrichtungen weisen jedoch den Nachteil auf, daß jeder einzelne Aseptiktank direkt an ortsfest verlegte Rohrleitungen angeschlossen ist, durch die Reinigungs- und Sterilisationsmittel, Dampf, Inertgas sowie das einzulagernde Produkt den einzelnen Tanks zugeführt werden und durch die die Entleerung der Tanks vorgenommen wird. Da die zur Erzeugung und Aufrechterhaltung aseptischer Bedingungen benötigten Gase wie Dampf, Inertgas, sterilisierte Druckluft den Aseptiktanks unter Niederdruck über teilweise sehr lange Leitungen in die Tanks geführt werden und da fast ausschließlich noch mit hand­betätigten Ventilen gearbeitet wird, besteht bei den bekannten Verfahren und Vorrichtungen sowohl die Gefahr des Implodierens der Tanks durch Vakuumbildung als auch die Gefahr des Explo­dierens wegen unzureichender Kontrolle der Durchflußmenge, des Druckes und der Temperatur der in die Tanks strömenden bzw. aus den Tanks abgezogenen Massen.

    [0003] Da die Haltbarmachung der den Aseptiktanks zugeführten Massen bei den bekannten Verfahren und Vorrichtungen vor ihrer Ein­speisung in das ortsfest verlegte Rohrleitungsnetz erfolgt, besteht darüber hinaus die Gefahr daß die sterilisierten Gase bzw. Produkte durch Undichtigkeiten innerhalb des Rohrlei­tungsnetzes und der Armaturen mit Keimen rekontaminiert wer­den, bevor sie den Aseptiktank erreichen.

    [0004] Die Tankanlagen der hier beschriebenen Art werden insbesondere zur Einlagerung von Frucht- und Obstsäften sowie von Frucht- und Obstpürees verwendet, beispielsweise von Pfirsich-, Apri­kosen-, Apfel-, Birnen- und Tomatenprodukten, wobei diese Pro­dukte solange eingelagert werden, bis sie nach und nach zur Herstellung von Fertigprodukten weiterverarbeitet werden kön­nen. Die einzelnen Aseptik-Lagertanks besitzen ein Fassungs­vermögen von in der Regel zwischen 25 000 und 75 000 Litern, und aus einer Vielzahl solcher Lagertanks werden Tankfarmen mit Farmkapazitäten von mehreren Millionen Litern gebildet. Die Aseptiktanks sind in der Regel aus Edelstahlblechen zusam­mengeschweißt, wobei die Tanks eine Höhe von etwa 6 bis 10 m erreichen. Diese großflächigen Tanks sind üblicherweise nur druckfest bis zu einem Druck von maximal 1,5 x 10⁵ Pa (1,5 bar).

    [0005] Zur Erzeugung und Aufrechterhaltung aseptischer Bedingungen in einer Tankanlage der genannten Art für die Lagerung von Le­bensmitteln in haltbar gemachter, pumpfähiger Form ging man bisher im allgemeinen wie folgt vor:

    [0006] Zunächst wurden die Tanks von Hand unter Verwendung von Druck­pumpen und Kardan-Reinigungsköpfen mit kaltem oder heißem Was­ser und geeigneten Reinigungsmitteln gereinigt und anschlie­ßend mit Dampf sterilisiert, wobei die Dampftemperatur und die Dauer des Dämpfens empirisch bestimmt und manuell überwacht wurden. Nach dem Dämpfen und Abziehen des Kondensats wurde Stickstoff in die Tanks eingeblasen. Beim Abkühlen der in den Tanks befindlichen Atmosphäre aus Dampf und Inertgas bestand die Gefahr des Implodierens durch Unterdruckbildung bei unge­nügendem Druck oder ungenügender Menge des zugeführten Inert­gases. Weitere Risiken ergaben sich aus der Verwendung von Handventilen und Handschaltungen und fehlender Überwachung der jeweiligen Ventilstellungen. Nachteilig war ferner das unkon­trollierte Einblasen eines kalten Inertgasstroms auf die hei­ßen Tankinnenflächen, was bei zu langsamer Reaktion des Bedie­nungspersonals nicht selten zur Zerstörung oder Beschädigung der Tanks führte.

    [0007] Die inertgasbefüllten Tanks wurden in der Regel einige Wochen lang stehengelassen, bevor sie mit dem einzulagernden Produkt beschickt wurden, um Druckfestigkeit und Dichtigkeit überprü­fen zu können.

    [0008] Unmittelbar vor der Befüllung der Tanks wurden die Zuleitungen zwischen der der Tankanlage vorgelagerten Pasteurisierungs- und/oder Sterilisationsanlage und den Aseptik-Lagertanks mit Dampf sterilisiert, wobei wiederum Temperatur und Sterilisa­tionsdauer manuell überwacht wurden. Sich dabei bildendes Kon­ densat mußte vollständig entfernt werden, um an allen kriti­schen Stellen die "SIP"-Temperatur ("Sterilisation-In-Place") zu erreichen. Sofort nach der Sterilisation der Zuleitungen "vor Ort" wurde mit der Befüllung der Tanks begonnen, da eine Abkühlung nach Abschluß der SIP zu Unterdruck in den Rohrlei­tungen führen würde, der durch von außen eindringende Keime wiederum zur Rekontamination führt. Zur Befüllung mit dem ein­zulagernden Produkt mußten die Gasentweichungsventile der Tanks geöffnet werden, um ein Komprimieren des in den Tanks enthaltenen Inertgases über einen Druck von maximal 1,2 x 10⁵ Pa hinaus zu vermeiden. An im oberen Teil der Tanks angebrach­ten Sichtscheiben mußte der Füllstand beobachtet werden, und bei Erreichen des Soll-Niveaus wurde das Produkteinlaßventil geschlossen und entweder die Pumpe abgestellt oder die Zulei­tung zu einem anderen Aseptiktank geöffnet. Gleichzeitig muß­ten die Gasentweichungsventile geschlossen werden, um das Ein­dringen von Luft und damit von Keimen zu vermeiden. Oberhalb des in den Tanks eingelagerten Produkts befand sich ein klei­ner, mit Inertgas gefüllter Expansionsraum, welcher unter ei­nem Überdruck von etwa 0,5 x 10⁵ Pa gehalten werden sollte.

    [0009] Die Entleerung der eingelagerten Säfte und Pürees, die sich durch Absinken der festen Fruchtfleischanteile relativ schnell entmischen, erfolgt entweder nicht-steril nach Kühlung auf 0°C in Tankwagen oder über eine Pasteurisationsanlage und Normal­kühlung aseptisch-steril in sterile Transporttankwagen oder Container oder in eine Abfüllanlage. Die Beschickung der Aseptikkammer einer Abfüllanlage und das keimfreie Abfüllen als solches erfolgte beispielsweise mit Einrichtungen und Ver­fahren, wie sie aus der EP-B-0 180 540 bekannt sind.

    [0010] Mit dem vorstehend beschriebenen bekannten Verfahren war das Vermischen des Inhalts verschiedener Aseptik-Lagertanks unter aseptischen Bedingungen, die aseptische Teilentnahme bei gleichzeitiger Durchmischung des gesamten Tankinhalts, steri­les Umpumpen von einem Tank zum nächsten, steriles Zudosieren von gleichartigen oder anderen Produkten oder Zusatzstoffen bei gleichzeitiger Vermischung des Tankinhalts unter asepti­schen Bedingungen sowie eine vollautomatische, rechnergesteu­erte Prozeßführung nicht möglich.

    [0011] Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfah­ren und eine Einrichtung der eingangs genannten Gattung derart zu verbessert und weiterzubilden, daß die gesamte Prozeßfüh­rung automatisiert und rechnergesteuert kontrolliert werden kann und daß die Gefahr der Implosion oder Explosion der La­gertanks sowie die Gefahr der Rekontamination der Tanks und der eingelagerten Produkte verringert und die Betriebssicher­heit der Gesamtanlage verbessert wird. Das Verfahren und die Einrichtung sollen ferner derart verbessert und weitergebildet werden, daß sie das Vermischen des Inhalts verschiedener Asep­tik-Lagertanks unter aseptischen Bedingungen, die aseptische Teilentnahme bei gleichzeitiger Durchmischung des gesamten Tankinhalts, das sterile Umpumpen von einem Tank zum anderen, das sterile Zudosieren eines sterilisierten Produktes oder Zu­satzstoffes bei gleichzeitiger Vermischung mit dem Tankinhalt ermöglichen.

    [0012] Diese Aufgabe wird bei dem Verfahren der eingangs genannten Gattung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sämtliche Massen­ströme, die jedem Lagertank zugeführt werden, und das eingela­gerte Produkt, das jedem Lagertank entnommen wird, durch min­destens eine mobile Einrichtung geführt werden, die einerseits mit ortsfesten Versorgungs- und Entsorgungsleitungen und an­dererseits mit mindestens einem Lagertank lösbar verbunden ist, und daß die mindestens eine mobile Einrichtung Mittel zur Messung, Steuerung und Regelung der Durchflußmenge, des Druk­kes und zur Kontrolle der Temperatur sowie Mittel zum Sterili­sieren der durch sie hindurchströmenden gasförmigen Massen aufweist.

    [0013] Unter dem Ausdruck "Massenströme" sind im Zusammenhang mit der Erfindung alle Fluide zu verstehen, die den Aseptiktanks zuge­führt werden, also alle Gase wie Dampf, Inertgase, darunter vorzugsweise Kohlendioxid und Stickstoff, sterilisierte Druck­luft, Flüssigkeiten wie Wasser, Fruchtsäfte, Gemüsesäfte oder sonstige flüssige Lebensmittel, gegebenenfalls flüssige Steri­lisationsmittel, sowie pumpfähige Lebensmittel-Produkte, die flüssige und feste Bestandteile, wie z.B. Frucht- und Gemüse­pürees, sowie gegebenenfalls gasförmige Bestandteile, z.B. CO₂ und Zellgase, enthalten.

    [0014] Die in den Aseptiktanks einzulagernden Produkte müssen vor ih­rer Einspeisung in die ortsfesten Versorgungsleitungen in an sich bekannter Weise pasteurisiert und/oder sterilisiert wor­den sein. Die hierzu verwendeten Verfahren und Vorrichtungen sind nicht Gegenstand der Erfindung. Die einzulagernden Le­bensmittel enthalten vorzugsweise keine Konservierungsmittel, Stabilisatoren oder sonstige, erst nach der Ernte der Früchte zugesetzte Stoffe.

    [0015] Durch die Verwendung mindestens einer mobilen Einrichtung, die vorzugsweise als verfahrbarer Wagen ausgebildet ist, wird zu­nächst einmal der bauliche und apparative Aufwand, der für die Errichtung einer solchen Tankanlage oder Tankfarm erforderlich ist, erheblich vermindert. Die ortsfest installierten Versor­gungs- und Entsorgungsleitungen brauchen nämlich nicht mehr zu jedem einzelnen Aseptiktank geführt und fest mit den Einlaß- und Auslaßventilen der einzelnen Tanks verbunden zu werden, sondern es genügt, die ortsfesten Versorgungs- und Entsor­gungsleitungen nur an eine oder an einige wenige Stellen der Tankfarm zu führen. Die wenigen, durch Absperrorgane gebilde­ten Übergabepunkte des ortsfesten Leitungssystems dienen als Anschlußstellen für lösbare, flexible Verbindungen, z.B. Druckschläuche, zu der jeweiligen mobilen Einrichtung, die zu dem Lagertank oder zu einer Gruppe von Lagertanks geführt oder gefahren werden kann, an dem bzw. an denen gerade eine Opera­tion durchgeführt werden soll. Die mobile Einrichtung wird dann ebenfalls über lösbare, flexible oder feste Verbindungen, vorzugsweise Druckschlauch- oder Rohrverbindungen, mit dem zu bearbeitenden Lagertank oder der zu bearbeitenden Gruppe von Lagertanks verbunden.

    [0016] Der mit der Erfindung erzielte entscheidende Vorteil besteht aber darin, daß die mobile Einrichtung selbst sowohl Mittel zur Messung, Steuerung und Regelung der Durchflußmenge, des Druckes und zur Kontrolle der Temperatur der durch die mobile Einrichtung hindurchströmenden Gase, Flüssigkeiten und sonsti­gen Massen als auch Mittel zum Sterilhalten sämtlicher durch die mobile Einrichtung hindurchströmenden Massen enthält. Die­se Mittel umfassen selbstverständlich auch alle erforderlichen Pumpen und Armaturen zur Steuerung und Regelung der Durchfluß­menge und des Druckes aller durch die mobile Einrichtung hin­durchströmenden Fluide und zur Kontrolle der Temperatur dieser Fluide. Alle diese Mittel sind für sich allein dem Fachmann bekannt.

    [0017] Durch die Zusammenfassung der Mittel zur Messung, Steuerung und Regelung der Durchflußmenge, des Druckes und zur Kontrolle der Temperatur sowie der Mittel zum Sterilisieren der den La­gertanks zugeführten oder aus den Lagertanks herausgeführten Massenströme innerhalb der mobilen Einrichtung lassen sich un­ter vergleichsweise geringem apparativem Aufwand auch solche Operationen unter aseptischen Bedingungen durchführen, die bisher nur schwer oder überhaupt nicht unter aseptischen Be­dingungen durchgeführt werden konnten, nämlich beispielsweise das Mischen des Inhalts verschiedener Tanks, die aseptische Entnahme nur eines Teils des Inhalts eines Tanks bei gleich­zeitiger Durchmischung des gesamten Tankinhalts, das sterile Umpumpen von einem Tank zum anderen oder das sterile Zudosie­ren von Produkten unter gleichzeitiger Vermischung des Tankin­halts. Hierbei kann für sämtliche auszuführenden Operationen nur eine einzige mobile Einrichtung für eine bestimmte Anzahl von Aseptiktanks verwendet werden oder es können mehrere mobi­le Einrichtungen für eine bestimmte Gruppe von Tanks verwendet werden, die dann jeweils verschiedene Aufgaben übernehmen. Beispielsweise kann eine erste mobile Einrichtung verwendet werden, durch die nur gasförmige Massenhindurchströmen und da­bei sterilisiert werden, gleichgültig, ob sie vom ortsfest verlegten Rohrleitungsnetz in die Tanks strömen oder umgekehrt von den Tanks dem ortsfesten Leitungsnetz zugeführt werden oder ob sie nur einem oder mehreren Tanks entnommen werden, durch die mobile Einrichtung strömen und von hier in einen oder mehrere Tanks wieder zurückgeführt werden. Eine zweite mobile Einrichtung kann ausschließlich dazu verwendet werden, um das einzulagernde Produkt, also beispielsweise Fruchtsaft oder Tomatenpüree, vom ortsfest verlegten Leitungsnetz zu übernehmen und in die Aseptiktanks zu pumpen oder umgekehrt von den Aseptiktanks in das ortsfeste Leitungsnetz zu führen oder von einem oder mehreren bestimmten Tanks zu übernehmen und in einen oder mehrere Tanks wieder zurückzupumpen (Vermi­schen, Homogenisieren, Umpumpen). Eine dritte mobile Einrich­tung kann schließlich als bewegliche Zwischenstation für Was­ser, Reinigungsmittel und flüssige Sterilisationsmittel ver­wendet werden, die von dem ortsfest verlegten Leitungsnetz übernommen und einem oder mehreren Lagertanks zum Zwecke der Reinigung und Sterilisation der Tanks zugeführt werden. Ob für eine bestimmte Anzahl von Tanks nur eine mobile Einrichtung oder mehrere mobile Einrichtungen verwendet werden, hängt von den speziellen Gegebenheiten der jeweiligen Tankanlage, von der Art der einzulagernden Produkte sowie den individuellen Wünschen der Betreiber der jeweiligen Anlage ab.

    [0018] Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das eingelagerte Produkt unter aseptischen Be­dingungen durchmischt oder homogenisiert, indem es mindestens einem Lagertank entnommen, durch die mindestens eine mobile Einrichtung geführt und in mindestens einen Lagertank zurück­gepumpt wird. Dabei ist jede der mobilen Einrichtungen so aus­gebildet, daß das eingelagerte Produkt entweder aus einem Tank in mehrere Tanks, aus mehreren Tanks in einen Tank, aus einem Tank in denselben Tank zurück, aus mehreren Tanks in dieselben Tanks zurück, aus einem Tank in einen anderen Tank oder aus mehreren Tanks in mehrere andere Tanks gepumpt werden kann. Durch die lösbaren Verbindungen zwischen den Tanks und der mo­bilen Einrichtung sind hierbei alle denkbaren Kombinationen möglich.

    [0019] Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform des erfin­dungsgemäßen Verfahrens wird das eingelagerte Produkt unter aseptischen Bedingungen mit mindestens einem anderen sterilen Produkt versetzt und vermischt, indem dem ersten, durch die mindestens eine mobile Einrichtung strömenden einzulagernden Produkt entweder während des Befüllens des mindestens einen Lagertanks oder während des Durchmischens, Homogenisierens oder Umpumpens des ersten Produkts innerhalb der mobilen Ein­richtung das mindestens eine andere sterile Produkt unter aseptischen Bedingungen zudosiert wird. Das zuzudosierende Produkt befindet sich dabei in einem besonderen Behälter in­nerhalb oder außerhalb der Tankanlage und wird über eine lös­bare Verbindung, vorzugsweise eine Schlauchverbindung, der mo­bilen Einrichtung zugeführt und dort mittels an sich bekannter Vorrichtungen in den Strömungsweg des einzulagernden Produkts eingespeist.

    [0020] Das Befüllen und vollständige oder teilweise Entleeren des mindestens einen Lagertanks sowie das Vermischen, Homogenisie­ren, Umpumpen und Zudosieren des (der) einzulagernden Pro­dukte(s) wird vorzugsweise unter einer sterilisierten Schutz­gasatmosphäre durchgeführt, wobei als Inertgase CO₂, N₂ und Inertgasmischungen bevorzugt werden.

    [0021] Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfin­dungsgemäßen Verfahrens wird das Reinigen, Sterilisieren, mit Inertgas befüllen, das Befüllen mit dem einzulagernden Produkt und das mindestens teilweise Entleeren des mindestens einen Lagertanks, das Vermischen, Homogenisieren, Umpumpen und Zu­dosieren des (der) einzulagernden Produkte(s) sowie die Auf­rechterhaltung einer sterilen Schutzgasatmosphäre durch einen Prozeßrechner bzw. eine elektronische Datenverarbeitungsanlage halb- oder vollautomatisch gesteuert und überwacht, wobei die in der mindestens einen mobilen Einrichtung enthaltenen Mittel zur Messung, Steuerung und Regelung sowie zum Sterilisieren ebenfalls rechnergesteuert und überwacht werden.

    [0022] Vorzugsweise werden alle rechnergesteuerten Vorgänge digital und/oder analog aufgezeichnet und die dabei gewonnenen Prozeß­daten elektronisch abgespeichert.

    [0023] Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird bei der Ein­richtung der eingangs genannten Gattung zur Erzeugung und Auf­rechterhaltung aseptischer Bedingungen in einer Tankanlage für die Lagerung von Lebensmitteln in haltbar gemachter, pumpfähi­ger Form gelöst durch mindestens eine mobile Einrichtung, die einerseits mit den ortsfesten Versorgungs- und Entsorgungslei­tungen und andererseits mit mindestens einem Lagertank lösbar verbunden ist und die Mittel zur Messung, Steuerung und Rege­lung der Durchflußmenge, des Druckes und zur Kontrolle der Temperatur sowie Mittel zum Sterilisieren der durch sie hin­durchströmenden gasförmigen Massen aufweist.

    [0024] Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Verwendung einer mobilen Einrichtung, die je nach Bedarf an einen oder mehrere ver­schiedene Lagertanks, vorzugsweise über Schlauchverbindungen, lösbar verbunden werden kann, wird, wie bereits erwähnt, nicht nur der apparative Aufwand für die gesamte Tankanlage verrin­gert, sondern es werden auch die Zugänglichkeit der einzelnen Tanks und die Überwachungsmöglichkeiten aller durchzuführenden Operationen verbessert. Vor allem aber wird die Gefahr der Re­kontamination sterilisierter Apparaturen und bereits sterili­sierter Produkte dadurch verringert, daß sämtliche Massenströ­me von und zu den Aseptiktanks zunächst durch die mobile Ein­richtung geführt werden, die Dank ihrer Beweglichkeit in un­mittelbare Nähe jedes einzelnen Tanks gebracht werden können. Da die mobile Einrichtung Mittel zum Sterilisieren sämtlicher durch sie hindurchströmenden Gase enthält, werden diese zwangs­läufig bei jedem Durchgang durch die mobile Einrichtung erneut sterilisiert. Hierdurch werden nicht nur die aseptischen Be­ dingungen in nahezu idealer Weise aufrechterhalten, sondern Dank der optimal kurzen Wege zwischen mobiler Einrichtung und Aseptiktanks wird die Gefahr der Rekontamination durch von au­ßen eindringende Keime drastisch verringert.

    [0025] Vorzugsweise ist die mobile Einrichtung verfahrbar ausgebil­det. Beispielsweise kann die mobile Einrichtung ein mit Rollen oder Rädern versehenes Gestell oder ein Wagen sein, in welchem die genannten Mittel zur Messung, Steuerung und Regelung der Durchflußmenge, des Druckes und der Temperatur sowie die Mit­tel zum Sterilisieren der hindurchströmenden Massen, ein­schließlich aller zugehörigen Armaturen, Pumpen, Meßinstru­mente, Schaltelemente, Sensoren usw. montiert sind. Die als Wagen ausgebildete mobile Einrichtung kann manuell verfahrbar oder motorisch antreibbar sein. Es kann sich auch um ein Schienenfahrzeug handeln, das manuell, halb- oder vollautoma­tisch gesteuert und bewegt werden kann. Dabei sind nicht nur am Boden bewegte Systeme, sondern auch an Schienen hängende Systeme denkbar, die schwebend über den einzelnen Lagertanks bewegt werden können.

    [0026] Um mit einer möglichst geringen Anzahl von mobilen Einrichtun­gen möglichst viele Lagertanks einer Tankfarm erreichen zu können, ist es vorteilhaft, wenn die ortsfesten Versorgungs- und Entsorgungsleitungen mehrere Anschlußstellen für die Ver­bindungen zwischen der jeweiligen mobilen Einrichtung und dem ortsfesten Leitungsnetz aufweisen, wodurch gleichzeitig die benötigte Länge der Verbindungen verringert wird.

    [0027] Besonders vorteilhaft werden die ortsfesten Versorgungs- und Entsorgungsleitungen als Ringleitungen ausgebildet, die die Tankanlage bzw. Tankfarm umschließen. Dabei kann für jedes einzelne Produkt bzw. jedes strömende Medium eine gesonderte Ringleitung vorgesehen werden, vorzugsweise wird jedoch für die gasförmigen Fluide, nämlich Dampf, Inertgas und Druckluft, nur eine einzige Ringleitung mit Stichleitungen angeordnet, durch die, je nach Bedarf, nacheinander je eines dieser Gase gefördert wird.

    [0028] Wenn es sich bei der Tankanlage um eine Tankfarm mit einer Vielzahl von Aseptik-Lagertanks handelt, werden die einzelnen Tanks vorzugsweise in Gruppen so angeordnet, daß jeder Tank für die mindestens eine mobile Einrichtung frei zugänglich ist.

    [0029] Die Erfindung wird nachfolgend anhand beispielhafter Ausfüh­rungsformen in Verbindung mit der Zeichnung weiter erläutert:

    Fig. 1 ist ein Grundriß einer Tankfarm mit insgesamt 80 Aseptik-Lagertanks;

    Fig. 2 zeigt schematisch einen Teilbereich der Tankfarm ge­mäß Figur 1, wobei Tank Nr. 15 gereinigt wird und die Tanks Nr. 7 und 8 sterilisiert, mit Inertgas gefüllt und schließlich unter aseptischen Bedingungen mit dem einzulagernden Produkt befüllt und entleert werden.

    Fig. 3 zeigt schematisch denselben Teilbereich der Tankfarm gemäß Fig. 1, jedoch in anderer Funktion, wobei die Tankpaare 6+8 und 16+28 sterilisiert und mit Steril­gas befüllt werden.



    [0030] Die Tankfarm 100 (Figur 1) umfaßt 80 Aseptik-Lagertanks (1 ...80), die in Reihen zu je 10 bzw. Doppelreihen zu je 20 an­geordnet sind. Von den Wänden bzw. Umfassungsmauern 101 der Tankfarm 100 sind die Tankreihen so weit entfernt, daß auf al­len Seiten Gänge 102, 103 von mehreren Metern Breite freiblei­ben. Entsprechende Gänge 104 befinden sich auch zwischen den Reihen bzw. Doppelreihen der Tanks 1 ... 80. Alle diese Gänge sind so bemessen, daß sie mit den fahrbaren Einheiten W₁, W₂, W₃ mühelos befahren werden können. Entlang der Wände 101 sind mindestens drei ortsfest installierte Ringleitungen 105 für die Zuführung und Abführung des einzulagernden bzw. eingela­ gerten Produkts sowie für die Zufuhr von Dampf, Inertgas, Druckluft und Wasser sowie gegebenenfalls flüssige Sterilisa­tionsmittel angeordnet. Sämtliche Ringleitungen 105 beginnen bzw. enden in einer zentralen Betriebsstation 106, in welcher Dampf, Inertgas, vorzugsweise CO₂ oder N₂, Druckluft, Wasser, gegebenenfalls flüssige Sterilisationsmittel, das vorpasteuri­sierte und/oder vorsterilisierte einzulagernde Produkt, bei­spielsweise Tomatenpüree, in die jeweiligen Ringleitungen ein­gespeist werden, in der das aus den Tanks entnommene eingela­gerte Produkt entweder für die Weiterverarbeitung oder zur Weiterleitung an eine Abfüllanlage ankommt oder entnommen wird und in der sich vorzugsweise eine elektronische Datenverarbei­tungsanlage in Form eines Rechners befindet, durch den sämtli­che Prozeßparameter und sämtliche Betriebsvorgänge, die zur Erzeugung und Aufrechterhaltung aseptischer Bedingungen in je­der Phase der Behandlung der einzulagernden Lebensmittel er­forderlich sind, überwacht und gesteuert werden. Die Ringlei­tungen 105 weisen eine Anzahl Anschlußstellen 107, vorzugswei­se in Form von Aseptikventilen, auf, die mit Verbindungslei­tungen 108 lösbar verbunden werden können. Die Druckleitungen 108 führen zu einer mobilen Einrichtung W₁ ... W₃, mit der sie ebenfalls lösbar verbunden sind.

    [0031] Die mobilen Einrichtungen W₁ ... W₃ sind auf Rädern oder Rol­len, schienengebunden oder nicht-schienengebunden, in den Gän­gen 102, 103, 104 verfahrbar und sie enthalten Mittel zur Mes­sung, Steuerung und Regelung der Durchflußmenge, des Druckes und zur Kontrolle der Temperatur sowie Mittel zum Sterilisie­ren der durch sie hindurchströmenden gasförmigen Massen. Die mobilen Einrichtungen W₁ ... W₃ sind ferner mittels Drucklei­tungen 109 lösbar mit einem oder mehreren der Aseptik-Lager­tanks 1 ... 80 verbindbar.

    [0032] Anhand der Figur 2 sollen nun das erfindungsgemäße Verfahren und seine Anwendung sowie die erfindungsgemäße Einrichtung nä­her beschrieben werden, und zwar während der Reinigung, Steri­lisation und Befüllung der Tanks mit Inertgas, während der Be­ füllung mit einzulagerndem Produkt sowie während des Vermi­schens bzw. Homogenisierens des eingelagerten Produkts, wäh­rend des Umpumpens des eingelagerten Produkts von einem Tank in den anderen und während des vollständigen oder teilweisen Entleerens eines Tanks.

    [0033] Die Aseptik-Lagertanks werden zunächst mit kaltem oder heißem Wasser und geeigneten Reinigungsmitteln gereinigt. Im gezeich­neten Ausführungsbeispiel wird das Wasser von einer der drei ortsfest installierten Ringleitungen 105 an der Anschlußstelle 107a entnommen, über die Verbindungsleitung 118 der mobilen Einheit W₃ zugeführt und von dort über die Druckleitung 119 in den Lagertank 15 geführt, der wie die übrigen Lagertanks aus nicht-rostendem Stahl besteht und ein Fassungsvermögen von zwischen 25 000 und 75 000 l besitzt.

    [0034] Die Tanks 7 und 8, die bereits zuvor in der beschriebenen Weise mit Hilfe der mobilen Einrichtung W₃ gereinigt worden sind, werden mit Hilfe der mobilen Einrichtung W sterili­siert und mit Inertgas bzw. der jeweils gewünschten Atmosphäre befüllt. Hierzu wird die mobile Einrichtung W₁ über den Druck­schlauch 128 an der Anschlußstelle 107 mit der ortsfest in­stallierten Ringleitung 105 verbunden, durch die Dampf (über­hitzter Wasserdampf) unter hohem Druck strömt. Der Dampf durchläuft innerhalb der mobilen Einrichtung W₁ die darin in­stallierten Mittel zur Messung, Steuerung und Regelung der Durchflußmenge, des Druckes und zur Kontrolle der Temperatur des Dampfes sowie mindestens ein Sterilfilter und wird dann durch die Druckschläuche 129, 129′ in die Lagertanks 7 und 8 geführt. Dabei werden Druck und Temperatur sowie die Dauer des Dämpfens durch den Prozeßrechner in der Zentralstation 106 ge­steuert und überwacht. Die hierzu erforderlichen elektroni­schen Mittel, Schaltmittel, Sensoren usw. sind dem Fachmann an sich bekannt und bedürfen hier keiner näheren Erläuterung. Nach der automatisch gesteuerten Beendigung des Dämpfens wird über dieselben Leitungen 129, 129′ automatisch Inertgas, vor­zugsweise CO₂ oder N₂, in die Tanks 7, 8 eingeblasen. Das Inertgas wird einer der Ringleitungen 105 an der Anschlußstel­le 107 entnommen und über den Druckschlauch 128 der mobilen Einheit W₁ zugeführt. Die mit Inertgas befüllten Tanks bleiben nach ihrer Abkühlung einige Zeit stehen, bevor das Kondensat abgezogen wird und sie mit dem einzulagernden Produkt befüllt werden, um die Druckfestigkeit und Dichtigkeit der Tanks über­prüfen zu können. Vor dem Befüllen der Aseptiklagertanks 7, 8 wird die ortsfest verlegte Produktleitung 105 ab Pasteurisa­tionsanlage sowie die gesamte Zuleitung (Anschlußstelle 107, Zuleitung 138, mobile Einrichtung W2, Zuleitungen 139) unter Kontrolle des Programmes der mobilen Einrichtung W1 dampfste­rilisiert und anschließend mit Inertgas abgekühlt, und zwar simultan mit den Druckleitungen 129, 129′ und den Tankarma­turen. Danach und zum Befüllen der Aseptik-Lagertanks 7, 8 mit dem einzulagernden Produkt wird letzteres von der ortsfest verlegten Ringleitung 105 an der Anschlußstelle 107 abgezogen und über die flexible Schlauchleitung 138 der mobilen Einrich­tung W₂ zugeführt. Dort durchläuft das einzulagernde Produkt die Mittel zur Messung, Steuerung und Regelung der Durchfluß­menge, des Druckes und zur Kontrolle der Temperatur des Pro­dukts und gelangt dann in die flexible Schlauchleitung 139, über die es gleichzeitig oder nacheinander den Tanks 7 und 8 zugeführt wird. Gleichzeitig wird während des Befüllens der Tanks über die mobile Einrichtung W₁ der Stickstoff- oder son­stiger Inertgasdruck über die Leitungen 129, 129′ aufrechter­halten, so daß der gesamte Befüllungsvorgang unter Aufrechter­haltung aseptischer Bedingungen erfolgt.

    [0035] Da sich die eingelagerten Obst- und Gemüseprodukte bei der La­gerung in den Tanks sehr leicht entmischen, weil sich Frucht­fleisch und andere feste Bestandteile am Boden der Tanks ab­setzen, wird das eingelagerte Produkt bei Bedarf steril ver­mischt, und zwar entweder nur der Inhalt eines einzigen Tanks mit sich selbst oder der Inhalt verschiedener Tanks unterein­ander. Zum Zwecke des sterilen Durchmischens des Inhalts des Tanks Nr. 7 wird der Tankinhalt über die flexible Schlauchlei­tung 131 der mobilen Einrichtung W₂ zugeführt und über die Leitung 139 in den Tank Nr. 7 zurückgepumpt. Zum Vermischen der Inhalte der beiden Tanks Nr. 7 und Nr. 8 wird, je nach dem Füllgrad der beiden Tanks, das Produkt aus dem Tank Nr. 8 über die Leitung 130 der mobilen Einrichtung W₂ zugeführt und von dort über die Leitung 131 in den Tank Nr. 7 gepumpt oder es wird der Tankinhalt des Tanks Nr. 7 umgekehrt über die Leitung 131 der mobilen Einrichtung W₂ zugeführt und über die Leitung 130 in den Tank Nr. 8 gepumpt. Zum Zwecke des Vermischens oder Homogenisierens des Inhalts der Tanks 7, 8 kann dieser Vorgang beliebig oft in beiden Richtungen wiederholt werden. Sämtliche Prozeßparameter werden auch hierbei von dem Prozeßrechner in der Zentralstation 106 automatisch gesteuert und überwacht.

    [0036] Zum vollständigen Umpumpen des Inhalts beispielsweise des Tanks Nr. 8 in den Tank Nr. 7 wird der Tankinhalt des Tanks 8 über die Schlauchleitung 139 in die mobile Einrichtung W₂ ge­pumpt, von wo er über die Schlauchleitung 131 in den Tank 7 gelangt. Umgekehrt kann der Inhalt des Tanks 7 über die Schlauchleitung 139 und die mobile Einrichtung W₂ sowie die Schlauchleitung 130 in den Tank 8 gepumpt werden. Während des gesamten Vorganges wird über die mobile Einrichtung W₁ und die Leitungen 129, 129′ der Inertgasdruck in den Tanks 7, 8 kon­stant gehalten.

    [0037] Zum vollständigen oder teilweisen Entleeren eines Tanks, im gezeichneten Ausführungsbeispiel des Tanks 7, wird der Tankin­halt über die flexible Leitung 139 in die mobile Einrichtung W₂ gepumpt und gelangt über die Leitung 138 in die ortsfest montierte Produkt-Ringleitung 105, durch die es steril der Zentralstation 106 zugeführt wird. Auch hierbei werden asep­tische Bedingungen durch gleichzeitiges Einblasen von Inertgas in den Tank 7 über die mobile Einrichtung W₁ und die Leitung 129, 129′ konstant aufrechterhalten und laufend über den zen­tralen Prozeßrechner in der Zentralstation 106 gesteuert und überwacht.

    [0038] Wenn dem einzulagernden Produkt während des Befüllens eines Tanks ein weiteres steriles Produkt, das gegenüber dem ersten einzulagernden Produkt gleich oder verschieden sein kann, un­ter aseptischen Bedingungen zudosiert werden soll, wird das erste Produkt, wie oben beschrieben, aus der ortsfest instal­lierten Ringleitung 105 entnommen und über die Schlauchleitung 138 der mobilen Einrichtung W₂ zugeführt. Der mobilen Einrich­tung W₂ wird gleichzeitig das zuzudosierende vorpasteurisierte und/oder vorsterilisierte Produkt, z.B. ein Aroma, Ascorbin­säure oder dgl., aus einem gesonderten Vorratsbehälter über eine Schlauchleitung als zweites steriles Produkt zugeführt. Mindestens das zweite Produkt wird in der mobilen Einrichtung W₂ mittels der darin befindlichen Sterilisationsmittel, z.B. ein Sterilfilter, während seines Durchlaufs durch die mobile Einrichtung W₂ erneut sterilisiert und gleichzeitig homogen mit dem ersten Produkt vermischt. Das so gebildete Gemisch wird dann durch die Schlauchleitung 139 gleichzeitig oder nacheinander in die Tanks 7, 8 gepumpt. Während dieser Vorgän­ge wird in den Tanks 7, 8 eine Schutzgasatmosphäre durch Ein­blasen eines Inertgases über die mobile Einrichtung W₁ und die Schlauchleitungen 129, 129′ aufrechterhalten. Alle diese Vor­gänge werden durch den Prozeßrechner in der Zentralstation 106 automatisch gesteuert und überwacht.

    [0039] Bei allen beschriebenen Vorgängen wird durch die rechnerge­steuerte Prozeßführung und Überwachung sichergestellt, daß keine Schäden in den Aseptiktanks und sämtlichen Armaturen, Leitungen und Aggregaten durch Unterdruck (Implosionsgefahr) oder Überdruck (Explosionsgefahr) auftreten können. Der Pro­zeßrechner sorgt außerdem für die Aufrechterhaltung der erfor­derlichen inerten Atmosphäre, für die automatische Befüllung der Tanks mit vorbestimmten Mengen an einzulagernden Produkten durch Niveaukontrolle, für die automatische sterile Entnahme durch Steuerung und Kontrolle der Durchflußmengen usw. Sämt­liche Vorgänge werden protokolliert und die daraus gewonnenen Prozeßdaten elektronisch abgespeichert.

    [0040] Die durch das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsge­ mäße Einrichtung ermöglichte sterile Durchmischung des in den Aseptik-Lagertanks befindlichen sterilisierten Produkts ist wichtig, um eine homogene Masse zu erhalten, da die verarbei­teten Produkte (Früchte, Obst, Gemüse) nicht von gleichblei­bender Beschaffenheit sind, sondern sich im Reifegrad, im Zucker- und Säuregehalt, durch Defekte verschiedenster Art un­terscheiden. Die Homogenität des eingelagerten Produkts ist beispielsweise auch von Bedeutung bei der Analyse des Gesamt­inhalts eines Lagertanks mit 50 000 l Inhalt. Ohne steriles Durchmischen entstehen innerhalb der Tankfüllung Stratifika­tionen, die die Analyse des Tankinhalts entweder ganz unmög­lich machen oder verfälschen. Aus den gleichen Gründen ist die Durchmischung des Tankinhalts im Zeitpunkt der Entnahme des Produkts unter sterilen, aseptischen Bedingungen erforderlich und mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfin­dungsgemäßen Einrichtung erstmals steril möglich.

    [0041] Auch das sterile Umpumpen von einem Tank zum anderen ist nur dann sinnvoll, wenn zuvor die Inhalte jedes Tanks für sich durchmischt und homogenisiert wurden, weil es nur dann möglich ist, den Tankinhalt zu analysieren und die für das Verschnei­den der Inhalte verschiedener Tanks erforderlichen Kenntnisse zu gewinnen. Dies gilt in entsprechender Weise auch für die sterile Teilentnahme aus den Lagertanks und für das sterile Zudosieren und Vermischen mit einem Zusatzstoff oder einem zweiten Produkt.

    [0042] Die Erfindung ermöglicht auch das automatisch überwachte ste­rile Befüllen der Aseptik-Lagertanks mit Mengenvorwahl und/oder Sondenschaltung, wobei die Mengenvorwahl beim Befüllen, bei der Teilentnahme oder dem Entleeren sehr wichtig ist. Hier­durch ergeben sich beträchtliche Personaleinsparungen, eine lückenlose Kontrolle sämtlicher Verfahrensschritte und Ein­richtungen sowie die ständige Kontrolle und Überwachung des Lagerbestandes. Die vorgewählten Mengen werden mittels einer Überfüllsicherung kontrolliert, und zwar durch ein Vorwarn­signal, das durch eine entsprechende Sonde oder einen Meßfüh­ ler kurz vor Erreichen des vorgewählten Füllstandes abgegeben wird, während die Mengenzufuhr automatisch durch ein zweites Signal, das "Voll-Signal", gestoppt wird.

    [0043] Ein weiterer, erfindungsgemäß erreichter Vorteil besteht da­rin, daß die ortsfesten Versorgungs- und Entsorgungsleitungen unter hohem Druck betrieben werden können und die Druckredu­zierung erst in der jeweiligen mobilen Einrichtung, also nahe am jeweiligen Lagertank, erfolgen kann. Dies führt unter ande­rem auch zu einer Verringerung der Rekontaminationsgefahr. Das Rekontaminationsrisiko wird außerdem dadurch vermindert, daß in der jeweiligen mobilen Einrichtung nicht nur die einströ­menden Gase, sondern auch die ausströmenden Gase, einschließ­lich Luft und Wasserdampf, einer Sterilfiltration unterworfen werden können.

    [0044] Die Erfindung bietet ferner die Möglichkeit, Inertgas (z.B. Stickstoff) einzusparen. Dazu wird nach der Dampfsterilisation der Steriltank mit sterilgefilterter Luft gefüllt und bis zur Befüllung unter Druck gehalten. Durch das einströmende Produkt wird die Sterilluft verdrängt. Sie entweicht über die fahrbare Einheit W1 und den darauf installierten Sterilfilter. Nach Füllen des Tanks mit Produkt wird über die fahrbare Einheit W2 und die Produktleitung 139 von der mobilen Einrichtung W1 über eine sterile Verbindungsleitung steriles Inertgas unter Druck ins Produkt eingeleitet. Dieses Sterilgas steigt durch den Tankinhalt bis zum freien Expansionsraum im Oberteil des Pro­dukttanks und verdrängt die Sterilluft, welche über den Ste­rilfilter und die Druckregelorgane von W1 entweicht. Druck und Menge sind vorgewählt und werden von der mobilen Einheit W1 automatisch gesteuert. Dieses Verfahren ist vor allem für nicht stark oxidationsempfindliche Produkte geeignet oder für kurze Einlagerungszeiten. Die Einsparungen an Inertgas sind sehr wesentlich. Der Entlüftungseffekt im Produkt bei Verwen­dung von Stickstoff zur Durchblasung (Sparging) ist bekannt und kommt bei diesem Verfahren zur Geltung.

    [0045] Der Einblasvorgang kann während des Befüllens stattfinden, auch z.B. nur im letzten Drittel oder Zehntel des Tankinhal­tes, je nach vorgewähltem Programm.

    [0046] Ein weiterer Vorteil der Verwendung von Sterilluft zur Tankab­drückung (Vorbefüllung) besteht darin, daß bei einer evtl. Un­dichtigkeit, die ein Öffnen des Tanks erfordert, nicht die ge­samte Inertgasfüllung nutzlos verlorengeht, sondern nur die Sterilluft ersetzt zu werden braucht.

    [0047] Für Großtanklager mit zahlreichen Steriltanks besteht die Not­wendigkeit, mehrere Tanks gleichzeitig automatisch zu sterili­sieren und mit Sterilgas zu befüllen, und zwar ohne Personal­aufwand, z.B. über Nacht. Dies kann über Spezialvorrichtungen und Steuerungen mit der mobilen Einheit W1 bewerkstelligt wer­den, wie nachfolgend in Verbindung mit Fig. 3, worin gleiche Teile mit gleichen Bezugszahlen wie in Fig. 2 versehen sind, näher beschrieben wird:

    [0048] Die Tanks 6 + 8 sowie 16 + 28 müssen sterilisiert und mit Ste­rilgas befüllt werden. Die fahrbare Einheit W1 wird an die Ringleitung 105 für Gas und Dampf angeschlossen, die Tanks 6 + 8 über eine Leitung 229 an ein Expansionsgefäß E1 und die Tanks 16 + 28 über eine Leitung 229′ an ein zweites Expansions­gefäß E2. Die Tankgasventile werden an allen Tanks geöffnet. Die Produktventile (Bodenventile) werden ebenfalls geöffnet und die Tanks 6 + 8 sowie 16 + 28 über Produktleitungen 239, 239′ miteinander verbunden. Diese Produktleitungen 239, 239′ enthalten für jedes Tankpaar ein automatisch von W1 gesteuer­tes Ventil AV, welches im Ruhezustand geschlossen ist.

    [0049] Wenn Gas- und Dampfdruck den gewünschten Wert aufweisen bzw. eingestellt sind, wird das rechnergesteuerte Automatikprogramm ausgelöst. Dabei fließt zunächst Dampf über W1 und über das Expansionsgefäß E1 in gleichmäßigem Volumenstrom über die Lei­tungen 229 in die Tanks 6 + 8.

    [0050] Das automatisch gesteuerte Bodenventil für die verbundenen Tanks 6 + 8 öffnet, bis die Luft aus den Tanks entwichen ist, dann schließt es fast, nur Kondensat und eine geringe Dampf­menge entweichen kontinuierlich während des gesamten SIP-Pro­zesses. Der Tankinnendruck und damit auch die Temperatur stei­gen an, bis die vorbestimmte Temperatur bzw. der vorbestimmte Druck zu Beginn des SIP-Programmes erreicht sind. Nach Ablauf der SIP-Zeit wechselt der Dampffluß von den Tanks 6 + 8 auf die Tanks 16 + 28, wo nunmehr der gleiche Vorgang (SIP-Pro­gramm) abläuft. Die Tanks 6 + 8 hingegen werden bereits mit Sterilgas befüllt, das Automatikbodenventil ist vollständig geschlossen und der Druck wird kontinuierlich überwacht. Nach Ablauf des SIP-Programmes in den Tanks 16 + 28 werden auch diese automatisch mit Sterilgas befüllt.

    [0051] Die einzige Arbeit des Personals besteht im Schließen der Tankventile (nach Abkühlung) und Lösen der Verbindungsleitun­gen. Durch Aufzeichnung der Programmdauer, sowie der Tempera­tur, des Drucks und des Durchflusses ist eine Überprüfung der erfolgten SIP jederzeit möglich.

    [0052] Wenn diese Arbeiten nachts durchgeführt werden, steht die mo­bile Einheit tagsüber zur Befüllung, Entleerung etc. zur Ver­fügung. Es können beliebig viele Tanks simultan sterilisiert werden, solange ausreichend Sterilgas und Dampf zur Verfügung stehen.

    [0053] Die Verwendung der Expansionsgefäße E1, E2 ermöglicht eine gleichmäßige Dampfverteilung.

    [0054] Bisher war es dem Bedienpersonal nur möglich, maximal 2 Tanks nebeneinander manuell zu sterilisieren und mit Sterilgas zu befüllen, wobei ständig der Druck überwacht und die Handven­tile nachgestellt werden mußten. Ein SIP-, Gasbefüllungs- und Abkühlprogramm nimmt für einen 50.000 l Tank 4 bis 6 Stunden in Anspruch. Eine Unachtsamkeit könnte zur Implosion oder zum Bruch einer Berstscheibe führen. Der personelle Zeitaufwand war gewaltig und die Sterilität der Tanks war ausschließlich vom Personal abhängig; Zeit, Temperatur und Druck wurden nur mit der Uhr sowie optisch, ohne jegliche Aufzeichnung, über­wacht. Gleiches galt für das Befüllen und Entleeren der Tanks. Alle diese Nachteile werden erfindungsgemäß beseitigt.


    Ansprüche

    1. Verfahren zur Erzeugung und Aufrechterhaltung aseptischer Bedingungen in einer Tankanlage für die Lagerung von Lebens­mitteln in haltbar gemachter, pumpfähiger Form, bei dem minde­stens ein Lagertank gereinigt, sterilisiert, mit Sterilgas be­füllt, unter aseptischen Bedingungen mit dem einzulagernden Produkt befüllt und unter aseptischen Bedingungen mindestens teilweise entleert wird, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Massenströme, die jedem Lagertank zugeführt werden, und das eingelagerte Produkt, das jedem Lagertank entnommen wird, durch mindestens eine mobile Einrichtung geführt werden, die einerseits mit ortsfesten Versorgungs- und Entsorgungsleitun­gen und andererseits mit mindestens einem Lagertank lösbar verbunden ist, und daß die mindestens eine mobile Einrichtung Mittel zur Messung, Steuerung und Regelung der Durchflußmenge, des Druckes und zur Kontrolle der Temperatur sowie Mittel zum Sterilisieren der durch sie hindurchströmenden gasförmigen Massen aufweist.
     
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das eingelagerte Produkt unter aseptischen Bedingungen durchmischt oder homogenisiert wird, indem es mindestens einem Lagertank entnommen, durch die mindestens eine mobile Einrichtung ge­führt und in mindestens einen Lagertank zurückgepumpt wird.
     
    3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das eingelagerte Produkt unter aseptischen Bedingungen mit mindestens einem anderen sterilen Produkt versetzt und ver­mischt wird, indem dem ersten, durch die mindestens eine mobi­le Einrichtung strömenden einzulagernden Produkt entweder wäh­rend des Befüllens des mindestens einen Lagertanks oder wäh­rend des Durchmischens, Homogenisierens oder Umpumpens des er­sten Produkts innerhalb der mobilen Einrichtung das mindestens eine andere sterile Produkt unter aseptischen Bedingungen zu­dosiert wird.
     
    4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­zeichnet, daß das Befüllen und mindestens teilweise Entleeren des mindestens einen Lagertanks sowie das Vermischen, Homoge­nisieren, Umpumpen und Zudosieren des (der) einzulagernden Produkte(s) unter einer sterilisierten Schutzgasatmosphäre durchgeführt werden.
     
    5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­zeichnet, daß das dem mindestens einen Lagertank zuzuführende oder zu entnehmende, haltbar gemachte Produkt durch eine erste mobile Einrichtung, gasförmig zuzuführende Stoffe wie Dampf, Inertgas, sterilisierte Druckluft durch eine zweite mobile Einrichtung und flüssige Reinigungs- und Sterilisationsmittel sowie Wasser durch eine dritte mobile Einrichtung geführt wer­den.
     
    6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­zeichnet, daß das Reinigen, Sterilisieren, mit Inertgas Befül­len, das Befüllen und mindestens teilweise Entleeren des min­destens einen Lagertanks, das Vermischen, Homogenisieren, Um­pumpen und Zudosieren des (der) einzulagernden Produkte(s) so­wie die Aufrechterhaltung einer sterilen Schutzgasatmosphäre rechnergesteuert halb- oder vollautomatisch erfolgen und daß die in der mindestens einen mobilen Einrichtung enthaltenen Mittel zur Messung, Steuerung und Regelung sowie zum Sterili­sieren ebenfalls rechnergesteuert sind.
     
    7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß alle rechnergesteuerten Vorgänge digital und/oder analog aufge­zeichnet und die dabei gewonnenen Prozeßdaten elektronisch ab­gespeichert werden.
     
    8. Einrichtung zur Erzeugung und Aufrechterhaltung aseptischer Bedingungen in einer Tankanlage für die Lagerung von Lebens­mitteln in haltbar gemachter, pumpfähiger Form, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, mit mindestens einem Lagertank (1...80) und ortsfest verlegten Versorgungs- und Entsorgungsleitungen (105) für die Zu- und Abführung von einzulagerndem bzw. eingelagertem Pro­dukt sowie für die Zufuhr von Dampf, Inertgas, Druckluft, Was­ser und gegebenenfalls flüssigen Reinigungs- und Sterilisa­tionsmitteln, gekennzeichnet durch mindestens eine mobile Ein­richtung (W₁; W₂; W₃), die einerseits mit den ortsfesten Ver­sorgungs- und Entsorgungsleitungen (105) und andererseits mit mindestens einem Lagertank (1...80) lösbar verbunden ist und die Mittel zur Messung, Steuerung und Regelung der Durchfluß­menge, des Druckes und zur Kontrolle der Temperatur sowie Mit­tel zum Sterilisieren der durch sie hindurchströmenden gasför­migen Massen aufweist.
     
    9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die mobile Einrichtung (W₁; W₂; W₃) verfahrbar ausgebildet ist.
     
    10. Einrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeich­net, daß die lösbaren Verbindungen Schlauchverbindungen oder Rohre (108, 109; 118, 119; 128, 129, 129′; 130, 131; 138, 139) sind.
     
    11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch ge­kennzeichnet, daß die ortsfesten Versorgungs- und Entsorgungs­leitungen (105) mehrere Anschlußstellen (107, 107a) für die mindestens eine mobile Einrichtung (W₁; W₂; W₃) aufweisen.
     
    12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Tankanlage eine Tankfarm (100) ist und daß die ortsfesten Versorgungs- und Entsorgungsleitungen (105) als Ringleitungen, die die Tankfarm (100) umschließen, oder als Stichleitungen ausgebildet sind.
     
    13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß sie für die Zufuhr von Dampf, Inertgas und Druckluft nur eine einzige ortsfeste Ringleitung (105) mit Stichleitungen auf­weist.
     
    14. Einrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeich­net, daß die einzelnen Lagertanks (1...80) der Tankfarm (100) in Gruppen derart angeordnet sind, daß jeder Lagertank für die mindestens eine mobile Einrichtung (W₁; W₂; W₃) frei zugäng­lich ist.
     




    Zeichnung













    Recherchenbericht