[发明专利]可用于工业用途的电解降解系统和方法

说明书

领域

本公开涉及可用于工业应用，特别是无菌包装应用的槽的用途。

背景

在食品、饮料和乳品市场中，存在大量贮存稳定的包装的液态和半液态食品。贮存稳定食品是经过加工以使它们可以在具有有效贮存寿命的同时在密封容器中在非冷藏条件下安全储存和出售的食品。这些食品从罐头汤到高酸化苏打和运动饮料。使用各种技术制造贮存稳定食品。一种这样的技术是无菌包装。在典型的无菌包装程序中，将液态食品热灭菌，同时单独将食品包装化学灭菌。随后将无菌食品和无菌包装放在一起并在无菌条件下密封。这产生贮存稳定的食品。

食品包装的化学灭菌常在无菌包装灌装机中进行。无菌包装灌装机使用化学灭菌剂将食品包装灭菌。常见的无菌灌装机包括一次性灌装机和重复使用或再循环的灌装机。一次性灌装机使用灭菌剂储液。该灌装机使灭菌剂沉积在包装的内部和有时外部以将其灭菌。灭菌剂可以在沉积时加热或其可以在沉积到包装上之前预热。也选择某些运行条件(例如温度、接触时间和浓度)以使该包装在商业上无菌。在沉积在包装内部后，废灭菌剂从包装中排出并由灌装机输出到排水管或该机器的其它部分以进行不同处理(如处理该包装的外部)。在一次性灌装机中，灭菌剂一经使用，就将其弃置。

重复使用或再循环的灌装机含有灭菌剂贮槽。这种贮槽保持在所需温度以使灭菌剂也保持在所需温度。灌装机从这种贮槽中吸取灭菌剂并用其灭菌食品包装的内部和/或外部。灭菌剂随后从包装中流出并将其收集和输出回其相同的来源贮槽。

在通过任一类型的灌装机处理该包装后，其用微生物纯的水冲洗，灌装食品并密封。所有这些步骤都在灌装机内在无菌条件下进行。

一种常用的化学灭菌剂是过酸溶液。在这种溶液中，过酸与其相应的羧酸和过氧化氢平衡存在。该平衡基于给定溶液中存在的反应物或产物的浓度移向化学平衡方程的反应物侧或产物侧。

通常，以平衡浓缩物形式向最终用户提供过酸溶液，最终用户将该浓缩物稀释至它们的相关表面的微生物处理所需的水平。当在再循环灌装机中使用过酸溶液时，它们长期再循环回贮槽。

随时间经过，贮槽内的过酸缓慢降解或平衡回羧酸和过氧化氢。因此，该贮槽积聚更大量的过氧化氢和羧酸。灌装机操作人员具有为贮槽中过氧化氢或羧酸的最大水平设定的规范。当贮槽达到这些最大水平时，灌装机必须停工、排干并再装入新鲜溶液。其它灌装机操作人员设定灌装机以使它们具有一定的排出率。调节排出率改变贮槽中过氧化物和羧酸的积聚率以使该灌装机可以长时间运行。

另外，其它操作人员在过酸溶液中加入过氧化氢酶以减少该溶液中的过氧化氢。在这些情况中，操作人员必须严格监测过氧化氢浓度和在过氧化氢达到一定水平时向该溶液中定期添加酶。该溶液还必须在特定温度下和在一定pH范围内提供以使这些酶发挥作用。

此外，一旦例如用纯净水冲洗该包装，洗液不合意地积聚来自灭菌剂的残留物并从该系统中除去。

所有这些程序不必要地提高运行无菌灌装机所需的水量、能量、化学品和复杂性。对照这一背景作出本公开。

定义

对下列规定的术语而言，除非在权利要求书中或在本说明书中的其它地方给出不同定义，应适用这些定义。

本文所用的术语“分隔槽”或“电分隔槽”是指通过允许阳极和阴极之间的电流流动但阻碍散装液体从槽一侧向另一侧大批转移的盐桥将阳极和阴极相互隔开的电解槽。可以使用本领域中的任何已知盐桥或半透膜，包括离子选择膜、高密度纤维网和凝胶。

本文所用的术语“单槽”或“电单槽(electrical single cell)”是指阳极和电极包括在该槽中的电解槽。

术语“阳极”是指任何带正电荷的电极，术语“阴极”是指任何带负电荷的电极。

所有数值在本文中被认为由术语“大约”修饰，无论是否明示。术语“大约”通常是指本领域技术人员认为与所述值同等(即具有相同功能或结果)的数值范围。在许多情况下，术语“大约”可包括舍入至最近有效数位的数值。

重量百分比、重量％、wt％等是以该物质的重量除以该组合物的重量并乘以100表示物质浓度的同义词。

用端点描述数值范围包括归入该范围内的所有数值(例如1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5)。

除非文中明确地另行规定，本说明书和所附权利要求书中所用的单数形式“一”和“该”包括复数对象。因此，例如，含有“一种化合物”的组合物包括两种或更多种化合物的混合物。除非文中明确地另行规定，本说明书和所附权利要求书中所用的术语“或”通常以包括“和/或”在内的其含义使用。