專利名稱：用于檢測液態(tài)或半液態(tài)食品中細菌含量的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于檢測液態(tài)或半液態(tài)食品中細菌含量的裝置。更具體來說，本發(fā)明可用在用于乳制品行業(yè)的設(shè)備或機器中，更一般地，用于食物工業(yè)的處理設(shè)備中。本發(fā)明還涉及一種用于生產(chǎn)和分配液態(tài)或半液態(tài)食品的機器。更具體地，但不限制本發(fā)明的范圍，本文所指的機器是用于生產(chǎn)和分配格蘭尼它冰糕(granites)、果汁飲料或雪泥飲料、冰激凌、軟冰激凌、打泡奶油、酸奶等的機器以及用于生產(chǎn)和存儲冰激凌、奶霜、調(diào)味料、湯、一般食物混合物等的機器。
背景技術(shù)：
如已知的那樣，上述類型的機器包括用于基礎(chǔ)產(chǎn)品的容器和饋送回路，基礎(chǔ)產(chǎn)品包含例如打泡奶油、冰激凌產(chǎn)品混合物、糖漿等，饋送回路設(shè)有諸如用于加工基礎(chǔ)產(chǎn)品的制冷裝置的裝置，且在饋送回路的端部具有適于遞送成品(打泡奶油、冰激凌、格蘭尼它冰糕等)的諸如噴嘴或龍頭的分配裝置。還考慮到其加工的產(chǎn)品高度易腐壞的事實，這些機器經(jīng)受頻繁的檢查和維護以確保沿整個饋送回路的最佳衛(wèi)生狀態(tài)。用于專業(yè)目的的這些機器使用中的主要問題是由于奶基混合物的存在以及隨之發(fā)生的清潔和消毒機器的需要以防止微生物和細菌的滋生。目前，在特定的時間間隔內(nèi)進行防護性維護過程，從每天維護到每周兩次維護，取決于機器特性。例如，沒有內(nèi)置加熱處理系統(tǒng)的機器必須每72小時至少進行一次消毒，而自巴氏殺菌機器每兩周進行一次消毒。因此，與本發(fā)明同一申請人的歐洲專利申請EP1716760披露了一種用于生產(chǎn)和分配液體或半液態(tài)消費食品的機器，該機器裝備有用于以交替步驟將液態(tài)或氣態(tài)流體流引入饋送和處理回路的清洗裝置，以清洗和消毒回路。中心處理單元控制和調(diào)節(jié)清洗和消毒過程的步驟。不管是必須拆開機器用以清洗，還是裝備有內(nèi)置自動消毒系統(tǒng)，所有的消毒操作是預防性的且不能確保完全衛(wèi)生條件。雖然存在評估細菌污染的細菌量的方法，這些方法涉及試驗室測試、高成本以及長時間，且僅用在隨機測試中，例如在乳品加工業(yè)。為克服這些缺點，申請人已設(shè)計了一種用于生產(chǎn)和分配液態(tài)或半液態(tài)食品的機器，該機器裝備有同時用于在基礎(chǔ)食品和成品中檢查細菌含量的裝置。該裝置可確定機器上任何點處食品的細菌含量。但是，該裝置具有與所獲得的測量的精確度有關(guān)的某些缺點。實踐中，裝置內(nèi)部產(chǎn)品的對流運動干擾和不利地影響測量
發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目標是提供一種裝置，該裝置用于檢測液態(tài)或半液態(tài)食品中的細菌含量，且該裝置克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺點。具體來說，本發(fā)明的目標是提供一種檢測裝置，該裝置能夠精確地估計液態(tài)或半液態(tài)食品中的細菌含量，其測量不會被由于溫度變化而在流體中產(chǎn)生的對流運動不利地影響。本發(fā)明的另一目標是提供一種用于生產(chǎn)和分配液態(tài)和半液態(tài)食品的機器，其裝備有這種裝置。最后，本發(fā)明目標是提供一種用于檢測和分析液態(tài)或半液態(tài)食品中細菌含量的便攜式成套工具。


參照上述目的，本發(fā)明的技術(shù)特征清楚地描述在下面的權(quán)利要求書中，且其優(yōu)點參照以本發(fā)明較佳的、非限制性的實施例示出的附圖并對照下面的詳細說明而將變得明顯，在附圖中圖1和2示出本發(fā)明裝置沿穿過垂直對稱軸的垂直平面截取的兩個半部；圖3是示意地示出本發(fā)明裝置的運行的框圖；圖4a_4d示出本發(fā)明裝置的一部分的不同變型的橫截面；圖5是示出裝備有用于檢測細菌含量的裝置的用于生產(chǎn)和分配液態(tài)和半液態(tài)食品的機器的立體圖，其中某些部分切除且另一些部分以虛線示出；圖6a_6d示出本發(fā)明裝置的分析腔室中不同時刻時的產(chǎn)品運動的分布。
具體實施例方式參考圖1和2，附圖標記1在全文中表示一種用于檢測液態(tài)或半液態(tài)食品中細菌含
量的裝置。裝置1包括主容納本體2，主容納本體2較佳地為圓筒形。在本體2內(nèi)部具有設(shè)計成容納特定數(shù)量的待分析產(chǎn)品的分析腔室3。分析腔室3即是進行細菌測試的隔室。裝置1還包括一個或多個加熱裝置4，加熱裝置4設(shè)計成改變分析腔室3內(nèi)的溫度，更精確來說，設(shè)計成將分析腔室3內(nèi)所要測試的產(chǎn)品加熱到預設(shè)定的值。在一實施例中，加熱裝置4至少部分地圍繞分析腔室3定位。如圖2中示意性示出，加熱裝置4定位在分析腔室3外部。應理解，在略微不同的實施例中，加熱裝置4還可定位在分析腔室3內(nèi)部。裝置1還包括至少一個溫度傳感器5，溫度傳感器5有利地位于容納本體2的側(cè)壁中并面對分析腔室3的內(nèi)部。溫度傳感器5監(jiān)控分析腔室3內(nèi)部的產(chǎn)品溫度。還設(shè)有傳感器裝置6，傳感器裝置6設(shè)計成促進分析腔室3內(nèi)電流的循環(huán)并設(shè)計成測量所要測試的產(chǎn)品的阻抗。更具體來說，傳感裝置6較佳地是一對電極，電極關(guān)于容納本體2的對稱軸加對稱地安裝并部分地凸入分析腔室3。
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換言之，電極放置在分析腔室3內(nèi)部與其外部電連通。它們可與對稱軸3a成直角安裝，從而位于沿腔室3的側(cè)壁，或平行于對稱軸3a，從而位于腔室3的基壁、即底壁上。電極6較佳地由兩個圓角鋼柱體構(gòu)成，其在浸入所要測試產(chǎn)品的側(cè)上，即，在面向分析腔室3的側(cè)上具有半球形輪廓；且在相對側(cè)上具有用于連接到測量電纜的螺紋。它們的作用是使設(shè)定的電流流入產(chǎn)品內(nèi)。有利地，分析腔室3具有細長形狀并沿主軸3a延伸，主軸3a與容納本體2的對稱軸加重合。在替代實施例中，分析腔室3與容納本體2可拆卸地關(guān)聯(lián)。換言之，分析腔室3容納在一次性盒7內(nèi)，一次性盒7在每次分析產(chǎn)品之后被替換。盒可以是圓筒形的，即是說，具有恒定的外直徑(圖如)，或朝向底部漸縮的(圖 4b-4d)，即是說，具有朝向底部減少的外直徑，從而有利地在注模情形中抽出陽部件。在固定和可拆卸構(gòu)造中，分析腔室3都較佳地具有圓形內(nèi)部橫截面，其直徑沿軸線3a是恒定的或可變的。該圓形橫截面使得產(chǎn)品能夠均勻地分布在腔室內(nèi)，而在某些部件內(nèi)不比在其它部件內(nèi)更多地聚積，且因為沒有角落，還使得更容易地在一次分析和另一次分析之間清洗腔室3。有利地，分析腔室3的高度和內(nèi)徑之間的比值大于或等于2。結(jié)合圓形橫截面(且從而直徑)沿軸線變化的分析腔室3的構(gòu)造，此處所指的直徑是最大直徑。圖4a_4d示出腔室的某些實施例，更具體來說，圖中示出可拆卸形式的腔室的不同的替代實施例。但是，示出的構(gòu)造還可應用于固定形式的腔室中。作為這些分析腔室3的橫截面的附圖示出腔室3的內(nèi)部幾何形狀，其可例如是圓筒形、截頭圓錐形或漏斗形。如圖所示，即使在可拆卸分析腔室3的情形中，電極6也面對腔室3的內(nèi)部。更具體來說，分析腔室3包括嵌入盒7的壁中并同時面對分析腔室3的內(nèi)部和外部的一對電極，以將分析腔室3的內(nèi)部與外部電連接。圖4a4c中，電極與對稱軸3a成直角定位，并因此定位在盒7的側(cè)壁中，而在圖4d 中，由于電極定位在盒7的基壁中，所以電極平行于對稱軸3a。在可拆卸分析腔室3構(gòu)造中，容納本體2具有殼體8，容納腔室3的盒7插入殼體 8中。在內(nèi)部，容納本體2具有至少兩個滑動接觸件9，其可與分析腔室3的電極關(guān)聯(lián)。分析腔室3側(cè)向分界并具有至少一個可打開端北。如果需要，在分析過程中，端部可由閉合構(gòu)件19關(guān)閉。因此，在分析后，可從單一端饋送產(chǎn)品或抽出產(chǎn)品，或可通過一端饋送，在分析時留在分析腔室3內(nèi)，并然后通過相對端排出。加熱裝置4關(guān)于與分析腔室3的主軸線3a成直角的正交平面對稱地布置。加熱裝置有利地繞分析腔室3的側(cè)壁且僅沿一個表面部分定位，由此形成具有“暖”壁的腔室部分和具有“冷”壁的腔室部分，從而在產(chǎn)品中產(chǎn)生對流運動。較佳地，加熱裝置包括關(guān)于正交平面對稱定位的一對電阻器；更具體來說，加熱裝置4可包括薄的、圓角的銅板，兩個電阻器粘接在該銅板上。在該情形中，電阻器可以是帶粘性的且柔軟的。在分析過程中，裝置1或，更具體來說，容納本體2和分析腔室3定位成使得主軸 3a或?qū)ΨQ軸是垂直的。這與加熱裝置的具體布置結(jié)合，使得可能防止對流運動，該對流運動在產(chǎn)品中產(chǎn)生且不利地影響細菌含量測量的結(jié)果。主容納本體2電連接到電子控制器單元10，電子控制器單元10控制和協(xié)調(diào)溫度傳感器5、傳感器裝置6和加熱裝置4。更具體來說，電子控制器單元10接收由溫度傳感器5測量的分析腔室3的內(nèi)部溫度值作為輸入，并與加熱裝置4互相作用以根據(jù)所需要的值控制和改變溫度。此外，電子控制器單元10操作地連接到傳感器裝置6，并從而連接到電極6，以測量產(chǎn)品內(nèi)的阻抗，由此可導出電容以便確定細菌含量。較佳地，電子控制器單元10包括溫度調(diào)整器11和電子卡12，溫度調(diào)整器11連接到溫度傳感器5并連接到加熱裝置4，電子卡12連接到傳感器裝置6并連接到相同的溫度調(diào)整器11。溫度調(diào)整器11基于由傳感器5測量的溫度檢查電阻器，以便將分析腔室3內(nèi)的流體產(chǎn)品保持在隨時間恒定的且等于設(shè)定溫度的溫度。溫度調(diào)整器11和電子卡12之間的連通可以是單向的或雙向的。最后，控制面板13使得能夠與電子控制器單元10互相作用以輸入所需的參數(shù)和 /或讀出分析得到的值?？刂泼姘?3可包括例如觸摸屏類型的IXD顯示器(可能但不是必須地)，或可視 LED控制信號。還有數(shù)據(jù)設(shè)定或選擇器按鈕、和/或其它技術(shù)等同元件用以與電子控制器單元10互相作用。上面所有的元件都由電源單元18供電，電源單元較佳地包括變壓器18a和較佳地輸送12伏電壓的電源組18b。有利地，設(shè)有例如為GPRS類型的調(diào)制解調(diào)器20以傳送/接收通過電子卡12處理的數(shù)據(jù)。在確定細菌濃度的測量過程中，在分析腔室3內(nèi)以促進產(chǎn)品中細菌成長的溫度 (在冰激凌混合物情形中是35°C )培育產(chǎn)品樣品，且跨越浸入在產(chǎn)品中的兩個電極6的阻抗樣品由電子控制器單元10取樣電容值由阻抗導出且隨著時間分析這些值，能夠確定正在測試的產(chǎn)品中初始存在的細菌濃度。當測量產(chǎn)品的電特性時，需要特別注意樣品的溫度產(chǎn)品的電特性很大程度上取決于溫度，且因此在阻抗測量中，即使最小的變化也產(chǎn)生巨大的變化，其會不利地影響測量。圖6a_6d示出在測量產(chǎn)品中細菌含量的過程中，在不同時刻下分析腔室3內(nèi)流體運動(由矢量V指示)的分布。加熱裝置的具體布置使得可能獲得這樣的式樣，即在暖壁附近運動上升且在冷壁附近運動下降。不規(guī)則運動的初始階段發(fā)生在第一個約60秒內(nèi)(圖6a)，之后，運動變得穩(wěn)定且在約6分鐘之后達到最大速度峰值(圖6b)。
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由于流體中的溫度再分布，對流運動變得穩(wěn)定(圖6c)直到它們的值基本恒定。然后，最大穩(wěn)態(tài)速度在暖壁附近、在分析腔室3的上部區(qū)域被記錄到。另一方面，在電極之間的區(qū)域中，速度較小，約是最大速度的三分之一。因此，在溫度狀態(tài)下，在電極之間的區(qū)域中，即在測量流體阻抗的區(qū)域中，記錄到的平均速度在0. 05和0. 09m/s之間變化(圖6d)。該區(qū)域中的運動大大地減少且因此該區(qū)域中流體的速度不對細菌含量的測量產(chǎn)生任何影響，使得能夠得到精確且可靠的結(jié)果。該裝置可安裝在用于生產(chǎn)和分配液態(tài)或半液態(tài)產(chǎn)品的機器17中，機器17包括食品容器14、食品饋送和處理回路15、位于饋送和處理回路15的出口端的分配裝置16。該裝置可安裝在機器中的不同點處(取決于所控制的區(qū)域)，從而提供正在分配的產(chǎn)品中實際細菌含量的恒定、實時的指示。因此，裝置1可例如沿饋送和處理回路15安裝，或安裝在混合和冷凍腔室14，或安裝在巴氏殺菌裝置的上游，或沿饋送出成品容器的第二線安裝，或安裝在門內(nèi)，或安裝在機器17的內(nèi)部或外部的多個其它位置的任何位置處。為了使在即使目前在市場上且因此沒有裝備該類型裝置的用于生產(chǎn)和分配液態(tài)或半液態(tài)食品的機器能夠使用該裝置，申請人設(shè)計了一種包括可運送封圍(諸如承載殼體)的便攜式成套工具，例如包含根據(jù)本發(fā)明的檢測裝置1。因此，承載殼體包括容納分析腔室、電子控制器單元10和電源組的主容納本體， 電源組較佳地由電池驅(qū)動，獨立于主電源線路。有利地，在承載殼體和形成成套工具一部分的任何殼體內(nèi)部，還可有用于保持主本體且因此分析腔室、在產(chǎn)品分析過程中垂直的支承件。在較佳實施例中，承載殼體可連接到機器17 ；純粹作為示例，該連接可通過系列電纜形成或可以是無線的。在該構(gòu)造中，電子控制器單元10與機器17結(jié)合作用，用以執(zhí)行機器17本身內(nèi)的產(chǎn)品混合物的測試。有利地，測試的結(jié)果可存儲到安裝在機器17或承載殼體內(nèi)的合適的存儲寄存器。根據(jù)這些測試結(jié)果(明顯地指示產(chǎn)品中的細菌濃度)，電子控制器單元10可將相應的控制信號發(fā)送到機器17，從而使機器17執(zhí)行清潔和巴氏消毒操作。上面簡述的測試活動可方便地認為是如HACCP (危害分析和關(guān)鍵環(huán)節(jié)控制點)的已知類型的實施食品安全監(jiān)控系統(tǒng)。本發(fā)明實現(xiàn)了設(shè)定的目標并帶來了重大的優(yōu)點。所述的裝置使得能夠獲得精確和可靠的測量。此外，可隨時和在機器運行的所有階段直接在機器上檢測食品混合物中的細菌含量使得能夠確保所要制備的食品的安全和衛(wèi)生。最后，便攜式成套工具使得即使生產(chǎn)產(chǎn)品的機器沒有裝備根據(jù)本發(fā)明的裝置，也能夠進行分析。以上所述的本發(fā)明易于用作工業(yè)應用且可用若干方式來改進和應用而不脫離本發(fā)明概念的范圍。此外，本發(fā)明的所有細節(jié)均可由技術(shù)等效的部件所代替。
權(quán)利要求
1.一種用于檢測液態(tài)或半液態(tài)食品中細菌含量的裝置，所述裝置包括主容納本體(2)；分析腔室(3)，所述分析腔室(3)位于所述主容納本體O)內(nèi)并設(shè)計成容納特定量的待檢查產(chǎn)品；一個或多個加熱裝置G)，所述加熱裝置(4)設(shè)計成加熱所述分析腔室(3)內(nèi)的所述產(chǎn)品；至少一個溫度傳感器(5)，所述溫度傳感器( 設(shè)計成監(jiān)控所述分析腔室(3) 內(nèi)的所述產(chǎn)品的溫度；傳感器裝置(6)，所述傳感器裝置(6)設(shè)計成檢測所述分析腔室(3) 內(nèi)產(chǎn)品的阻抗，其特征在于，所述分析腔室(3)具有細長形狀并沿主軸(3a)延伸，所述一個或多個加熱裝置(4)關(guān)于與所述主軸(3a)成直角的平面對稱。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，在使用時，所述分析腔室(3)定位成使得所述主軸(3a)是垂直的。
3.如任一前述的權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，所述加熱裝置(4)僅在所述分析腔室(3)的一側(cè)上以使得在所述分析腔室(3)內(nèi)形成冷壁和暖壁的方式定位。
4.如任何前述的權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，所述分析腔室(3)具有圓形橫截面且具有至少一個可打開端C3b)，所述圓形橫截面的尺寸沿所述主軸(3a)是恒定的或可變的。
5.如任何前述的權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，具有圓形橫截面的所述分析腔室(3)的高度和底直徑之間的比例大于或等于2。
6.如任何前述的權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，所述傳感器裝置(6)包括一對電極(6)，所述電極(6)在所述分析腔室(3)內(nèi)彼此面對；所述電極(6)促進所要分析的所述產(chǎn)品內(nèi)的電流循環(huán)。
7.如任何前述的權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，所述分析腔室(3)可拆卸地與所述主容納本體(2)關(guān)聯(lián)。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述分析腔室(3)容納在一次性盒子(7)內(nèi)并具有至少一個可打開端(3b)。
9.如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述分析腔室( 包括嵌入所述盒(7)的壁中并同時面對所述分析腔室C3)的內(nèi)部和外部的一對電極(6)，以便將所述分析腔室(3) 的內(nèi)部與外部電連接。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述容納本體(2)具有至少兩個摩擦接觸件(9)，所述摩擦接觸件(9)可以與所述分析腔室(3)的所述電極(6)關(guān)聯(lián)。
11.如任何前述的權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，所述裝置包括電連接到所述主容納本體O)的電子控制器單元(10)。
12.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述電子控制器單元(10)控制和協(xié)調(diào)所述溫度傳感器(5)、所述傳感器裝置(6)以及所述加熱裝置G)。
13.如權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，所述電子控制器單元(10)接收從所述溫度傳感器( 來的溫度值作為輸入，并運行在所述加熱裝置(4)上以控制和改變所述分析腔室(3)內(nèi)的溫度。
14.如權(quán)利要求12或13所述的裝置，其特征在于，所述電子控制器單元(10)操作地連接到所述傳感器裝置(6)，所述傳感器裝置較佳地為電極，用于測量阻抗，可從所述阻抗導出電容來確定細菌含量。
15.如權(quán)利要求11至14中任一項所述的裝置，其特征在于，所述電子控制器單元(10)包括溫度調(diào)整器(11)和電子卡(12)，所述調(diào)整器(11)連接到所述溫度傳感器(5)，所述電子卡(1 連接到所述傳感器裝置(6)、連接到所述加熱裝置(4)和連接到所述溫度調(diào)整器 (11)。
16.如權(quán)利要求11至15中任一項所述的裝置，其特征在于，所述裝置包括控制面板 (13)，所述控制面板(1 用于控制所述電子控制器單元(10)并與所述電子控制器單元 (10)相互作用。
17.一種用于生產(chǎn)和分配液態(tài)或半液態(tài)食品的機器，所述機器包括食品容器(14)、食品饋送和處理回路(15)、位于所述饋送和處理回路(1 的出口端的分配裝置(16)，其特征在于，所述機器還包括裝置(1)，所述裝置(1)用于根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項或多項檢測所述食品中的細菌含量。
18.一種用于檢測液態(tài)或半液態(tài)食品中細菌含量的便攜式成套工具，所述便攜式成套工具包括可運送殼體和裝置，所述裝置封裝在所述殼體內(nèi)并用于根據(jù)權(quán)利要求1至6中的一個或多個檢測細菌含量。
19.如權(quán)利要求18所述的成套工具，其特征在于，所述成套工具包括獨立于主電源線路且較佳地由電池驅(qū)動的電源單元。
20.如權(quán)利要求18或19所述的成套工具，其特征在于，所述成套工具包括用于細菌含量檢測裝置的支承件，所述支承件諸如在使用時將所述裝置的所述主容納本體保持在垂直位置中。
21.如權(quán)利要求18至20所述的成套工具，其特征在于，所述裝置(1)包括電子控制器單元(10)，所述電子控制器單元(10)可連接到用于生產(chǎn)和分配液態(tài)或半液態(tài)食品的機器并構(gòu)造成對容納在所述機器內(nèi)的食品進行細菌含量檢測的一個或多個步驟。
22.如權(quán)利要求21所述的成套工具，其特征在于，所述電子控制器單元(10)還構(gòu)造成根據(jù)檢測的細菌含量向所述機器發(fā)送控制信號用以觸發(fā)清洗和/或巴氏消毒操作。
全文摘要
一種用于檢測液態(tài)或半液態(tài)食品中細菌含量的裝置(1)，該裝置(1)包括主容納本體(2)；分析腔室(3)，分析腔室(3)位于主容納本體(2)內(nèi)并設(shè)計成容納特定量的待檢查產(chǎn)品；一個或多個加熱裝置(4)，加熱裝置(4)設(shè)計成加熱分析腔室(3)內(nèi)的產(chǎn)品；至少一個溫度傳感器(5)，溫度傳感器(5)設(shè)計成控制分析腔室(3)內(nèi)的產(chǎn)品溫度；以及傳感器裝置(6)，傳感器裝置(6)設(shè)計成檢測分析腔室(3)內(nèi)產(chǎn)品的阻抗。分析腔室(3)具有細長形狀并沿主軸(3a)延伸，而一個或多個加熱裝置(4)關(guān)于與主軸(3a)成直角的平面對稱。
文檔編號G01N27/22GK102253090SQ20111009313
公開日2011年11月23日 申請日期2011年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月15日
發(fā)明者A·庫奇, R·拉扎里尼 申請人:艾力股份公司-卡皮賈尼集團