技术领域
本发明涉及一种利用压力的变化、也优选温度的变化来杀灭诸如细菌之类的微生物(这里也称为病原体)或减缓微生物生长的系统和方法。该系统和方法可应用于任意工业(如食品、疫苗或药学工业)中的液体产品(在本文中有时仅指“液体”)。一些典型的液体食品产品是乳品、其它乳制品、果汁、椰奶、椰汁和椰奶油。该系统和方法也可用于处理水、啤酒、葡萄酒、或者必须除去病原体的任意液体，只要可以应用本方法而不会对其品质造成不利影响以至于不适合应用该方法。
美国专利第8,449,820号、美国专利公开第2014/0261017号、美国临时专利申请第62/152,689号以及美国临时专利申请第62/209,039号中的不与本文的公开内容相冲突的公开内容通过引用纳入本申请。
背景技术
有一些已知的液体热处理方法意图破坏液体中的病原体或减少其数量。在一些已知的方法中，通过对液体进行加热来杀灭病原体，有时通过将液体与热介质(如蒸汽)混合并将该液体维持在一定温度下以对该液体进行巴氏杀菌或灭菌来杀灭病原体。
这些已知方法的一个缺点在于，当蒸汽冷凝时，液体中会混入过量的水。结果，需要进行除水，这通常需要额外的设备、处理步骤、时间和费用。这些已知方法的另一个缺点在于，无论如何实施加热，在加热后都存在品质和口味变差的可能性。
另一种已知的方法中，将液体与热介质混合，在巴氏杀菌的情况下以大于或等于约1400℃/s的速度、在灭菌的情况下以大于或等于约7600℃/s的速度，升温至不超过在液体中发生品质变化的温度的温度(这样的品质变化和温度是本领域技术人员已知的)。将该产品分散成为直径优选不超过0.3mm的液滴(该方法参见俄罗斯专利第2,052,967号，其中的不与本文的公开内容相冲突的公开内容通过引用纳入)。该方法加快液体产品的加热速度，并且只将该产品在高温下维持较短的时间，因此可促进该液体的有效热处理，杀灭病原体，并且其对该液体的品质方面的不利影响也更小。该方法可在通常包括液体产品分散器、巴氏杀菌室、蒸汽喷嘴、蒸汽发生器、冷却室和真空泵的巴氏杀菌装置中实施。
该方法的一个缺点在于，其仍然要将液体与蒸汽或热空气混合，这会对该液体的感官和理化性质(如口味、气味、颜色和粘稠度)的稳定性造成不利影响，并且无法确保对具有耐热性的病原体的必要破坏。
发明内容
本发明的一些方面是杀灭病原体和/或减缓病原体的生长的液体压力和温度处理方法和装置。本发明的一个方面是对液体实施至少8巴的压降，优选使其通过喷嘴而分散成为液滴，将该液滴喷洒至反应器的内腔中(本文所用的1巴等于100000帕)。所以，在一个优选实施方式中，喷嘴入口处(即液体进入喷嘴的位置处)的液体的压力比喷嘴出口处(即液体以液滴形式离开并进入反应器的内腔中的位置处)的压力高至少8巴。如本文所用，8巴是指约8巴，可以低至7.6巴，并且可以取决于在压降后进行加热的液体产品的量。但是，除非在本申请的下文中另有说明，8巴是指8.0巴。根据本发明的一些方面，液体的压降速度优选为大于或等于约102Pa/s、大于或等于103Pa/s、大于或等于105Pa/s、约105Pa/s～1010Pa/s、大于或等于约109Pa/s、大于或等于8巴每毫秒、大于或等于8巴每1/100秒、大于或等于8巴每1/10秒、大于或等于8巴每秒、大于或等于8巴每2秒、大于或等于8巴每5秒、或大于或等于8巴每10秒。
根据其它方面，所述工艺优选包括在压降过程中将液体分散成为液滴(该液滴的直径优选平均不超过约100～200μm或100～400mm)，尽管液滴可以形成任意合适的尺寸或形状且液滴无需形成均匀的形状或尺寸。根据其它方面，离开喷嘴的液滴的速度可以大于或等于约10m/s。在另一些方面，如果使用多个喷嘴，则喷嘴可以设置成使得离开不同喷嘴的液滴的重叠最小化或消除。
液体可以在进入喷嘴前被加热。液体也优选在实施压降之后或之时被加热，以使液体的温度比进入喷嘴的液体的温度升高至少10℃。如本文所用，对液体进行加热是指所有的液体均被至少加热至特定温度，从而将液体中的病原体加热至该温度，并且液体的一部分或全部可以被加热至高于该特定温度的温度。
压降后，液体温度优选升高至少10℃以达到任意合适的温度，如约48℃～82℃、或约50℃～75℃、或约62℃～65℃、或最高为70℃、或最高为75℃的温度，取决于待处理的产品。该温度最优选低于给定的液体产品的高温短时(“HTST”)巴氏杀菌所需的热量。另外，液体产品的加热速度优选不超过1100℃/s，或者为1℃～5℃、1秒～60秒每1℃、小于或等于约0.5℃每秒、约1℃每秒、约1℃每10秒、或1℃每秒～10℃每60秒，但可以采用任意合适的加热速度。液体可以用任意已知的装置或方法进行加热。在一个实施方式中，加热在不向液体液滴中导入蒸汽、热空气或任意其它物质的情况下进行。在一个实施方式中，加热优选在将液滴在反应器的内腔中的贮液器内收集成为一份液体后进行。所收集的该份液体的加热可以在反应器的内腔的内部和/或外部进行，优选使用任意合适的热交换器(如本领域技术人员已知的类型的热交换器)来进行。
在另一个实施方式中，液体液滴在内腔中通过内腔内维持的温度被加热，或者通过导入蒸汽、热空气或其它物质来对液滴进行加热。在又一个实施方式中，液体在液滴形态下以任意理想的方式被部分加热，并且在贮液器内收集成为一份液体后再以任意理想的方式进一步加热。例如，液体产品可以在液滴形态下加热5℃，并且在收集成为一份液体后再加热5℃或更高。或者，液体可以在液滴形态下以任意合适的方式被完全加热至所需的温度。无论以何种方式将温度升高至少10℃，都可将液体在该温度下通过任意合适的方法维持任意所需的时间，优选在收集成为一份液体后进行。
液体产品可以在10℃或更高的温度下维持任意合适的时间，如至少0.5秒、至少1秒、至少2秒、至少5秒、至少10秒、至少20秒、至少30秒、至少1分钟、至少2分钟、至少5分钟、至少10分钟、至少20分钟、至少30分钟、或0.5秒～30分钟。
根据本发明的多种实施方式，提供了一种包括反应器的装置。该反应器具有内腔和一个或多个喷嘴，该喷嘴与该内腔连通，以将液体的液滴分散到该内腔中。本发明的反应器可以包括任意合适的内腔形状和位于该反应器的任意合适位置上的任意数量的喷嘴，其中，各喷嘴分别具有延伸至该反应器内的出口，以将液体产品分散到其中。该喷嘴可以设置成使得离开各不同喷嘴的液滴的重叠最小化或消除，并且该反应器可以具有独立的隔室，各隔室分别与一个或多个喷嘴连通。根据液体产品流过反应器的流速，一个或多个喷嘴可以在同一时间运行。
该装置可以包括用于提高喷嘴入口处的压力的泵、以及用于调节内腔内的压力的独立的泵。该装置可以包括第一热交换器和/或第二热交换器以及泵，该第一热交换器在液体进入喷嘴前对其进行加热，该第二热交换器可以位于内腔的内部和/或外部，对在内腔中收集的一份液体进行加热，该泵将液体泵出反应器外，最优选越过热交换器。另外，该装置还可以包括用于对反应器的内腔进行加热的加热器，或用于导入一种或多种物质以对离开喷嘴的液滴进行加热的其它结构。
附图说明
将结合附图对本发明的示例性实施方式进行描述，其中：
图1显示了根据本发明的实施方式的液体处理方法。
图2显示了根据本发明的示例性实施方式的液体处理装置。
图3显示了图2的装置的其它方面。
图4A～4C显示了本发明的一些方面中所用的反应器。
图5显示了根据本发明的实施方式的液体处理中所用的喷嘴。
图6显示了本发明的其它一些方面中的反应器。
图7是图6所示反应器的另一视图。
图8是本发明的实施过程中可以使用的另一种喷嘴的视图。
具体实施方式
下面提供的本发明的示例性实施方式的描述只用于举例说明；该描述无意于限制本文公开的发明的范围。
图1显示了根据本发明的实施方式的液体处理的优选方法10。方法10包括在液体分散成为液滴时从喷嘴入口到喷嘴出口产生大于或等于8巴的压降的步骤，其中，喷嘴出口优选位于反应器的内腔中(步骤11～12)。或者，也可以在液体分散成为液滴时在喷嘴入口和内腔之间产生大于或等于8巴的压降。该压力变化足以破坏或削弱预先选定的病原体的外膜，或者减少液体中的病原体数量。该压力变化率可以是减少欲杀灭的病原体的数量或削弱欲杀灭的病原体的膜所需的任意合适的量，可以是大于或等于约102Pa/s、大于或等于103Pa/s、大于或等于104Pa/s、大于或等于105Pa/s、大于或等于109Pa/s、105Pa/s～1010Pa/s、大于或等于8巴每1/10,000秒、大于或等于8巴每毫秒、大于或等于8巴每1/100秒、大于或等于8巴每1/10秒、大于或等于8巴每秒、大于或等于8巴每2秒、大于或等于8巴每5秒、或大于或等于8巴每10秒。液滴离开喷嘴的优选速度为大于或等于10m/s。液体可以被分散成为平均直径约为100μm～200μm或100μm～400μm的液滴，但任意合适的尺寸或形状的液滴就已经足够了，并且液滴可以不具有相同的尺寸或形状。
虽然未示出，但方法10也可以包括(1)在喷嘴的入口处产生压力，液体通过该压力分散成液滴；以及(2)调节反应器的内腔内的压力，其中，压力的调节可以包括产生真空或部分真空来帮助产生8巴的压降。方法10也优选包括在液体到达喷嘴入口前对其进行加热的步骤(未显示)。
液体可以在约40℃～约80℃、或约50℃～约70℃、或约52℃～56℃、或最高约75℃、或最高约60℃、或最高约65℃、或最高约70℃的温度下进入喷嘴入口，尽管在进入入口前可以将液体加热至任意合适的温度，该温度取决于液体产品的种类。液体优选在该液体进入喷嘴入口前通过第一热交换器进行加热。
在实施压降、分散成为液滴而进入反应器的内腔、并在液滴相下被选择性地加热后，优选将液体收集在反应器的内腔中的一个或多个贮液器内，以形成一份液体，也称为一定体积的液体(步骤13)。优选有一个贮液器位于反应器底部，但也可以有一个以上的贮液器位于反应器内的一个以上的位置。所收集的一份或多份液体可以进一步升温，以使液体温度的总升高量比液体进入喷嘴时的温度高10℃或更高。如果进行加热，则该份液体可以在反应器的内腔内加热，也可以在反应器的外部加热(步骤14)。液体温度用任意合适类型的第二热交换器适当地提高。
或者，液体可以在离开喷嘴之时或之后在液滴形态下被加热10℃或更高。可以通过反应室内部维持的温度进行加热，或者也可以通过使液滴与蒸汽、热空气或其它物质接触来进行加热。液体也可以在液滴形态下被部分加热，然后在贮液器内收集成为液体后再完全加热以使其温度升高10℃或更高。将液体产品在比液体进入喷嘴时高10℃或更高的温度下维持任意合适的时间，如至少0.25秒、至少0.5秒、至少1秒、至少2秒、至少3秒、至少5秒、至少10秒、至少20秒、至少30秒、5秒～30分钟、至少1分钟、至少2分钟、至少5分钟、至少10分钟、至少20分钟、或至少30分钟的时间。
方法10A具有与方法10相同的步骤11和12。在步骤13A中，液体液滴的温度升高10℃或更高。加热优选通过在反应器的内腔内部对液滴施加合适的温度来进行，而不是通过将液滴与蒸汽或热空气喷雾混合来进行。在步骤14A中，收集液滴以形成一份液体。在步骤14A和14B中，将液体在液滴相下部分加热例如5℃，并在收集成为一份液体后再加热例如5℃，以使液体温度的总升高量达到10℃或更高。
温度升高量和升温速度可以是适合杀灭特定液体中的选定的病原体的任意速度。例如，升温速度可以不超过1100℃/s、1℃～5℃、1秒～60秒每1℃、或约0.5℃每秒。
装置实施例1
图2和3所示的装置1可用于实施本发明的方法，并且包括本发明的反应器50(在图4A～4C中看得最清楚)。反应器50可以具有任意合适的设计和任意合适的内腔52的设计，如呈开放式(如附图所示)或具有可以彼此连通或不连通的独立的隔室(未显示)。在一个优选实施方式中，液体液滴通过一个或多个喷嘴56形成，该喷嘴56安装在反应器50的外壁上，具有延伸至内腔52、导入至内腔52、并且最终流向内腔52中的贮液器54(优选位于底部)的出口，在贮液器下方有池55。反应器50可以通过例如使用一个或多个加热夹套(未显示)包裹反应器50外部而绝缘。
反应器50包括至少一个喷嘴56，该喷嘴56最优选为具有任意合适的喷嘴的不锈钢喷嘴，如具有直径5mm～20mm的入口开口和直径3mm～20mm的出口开口的喷嘴，其优选实施方式在图5中看得最清楚。优选的喷嘴56优选具有位于内腔52外部的入口56A和位于内腔52内部的出口56B。支架56C以任意合适的方式安装在反应器50的外壁上，以将喷嘴56固定于反应器50。在所示的优选实施方式中，反应器50上有12个喷嘴56，各喷嘴分别将约0.5～2升每分钟、或最多为10升每分钟、或最多为50升每小时、或最多为200升每小时的液体分散至内腔52中，但是，任意合适的喷嘴吞吐量都可以使用，任意尺寸或类型的可以实施本发明的喷嘴都可以使用。喷嘴56设置成使得从各喷嘴进入内腔52的喷雾只有很少的重叠或没有重叠。任意一个喷嘴56或其任意组合可以根据液体的种类和所需的流过反应器50的流速来同时运行。各喷嘴也包括内部分散器(未显示)，该内部分散器将进入入口56A的液体分散成为离开出口56B的液滴。可以使用任意合适的分散器，包括为本领域技术人员熟知的那些。
装置1还包括热源，该热源优选不向进入反应器50的腔52的液体液滴中导入物质，如热空气或蒸汽，但是，如本文所述，热空气、蒸汽或其它物质可以与液滴混合以提高其温度。优选在液体进入喷嘴56的入口56A前使用第一热交换器59对其进行加热。提供了第二热交换器60，其具有合适的宽度、长度和温度，以对分散后收集的一份液体进行任意所需量的加热，优选如本文所述加热10℃或更高。如图所示，热交换器60整体位于热反应器50的外部，但可以整体或部分位于热反应器50的内部。装置1也可以具有用于对进入喷嘴入口56A的液体加压的泵62，以及用于调节内腔52的压力的真空泵64。还可以使用加热器66来提高内腔52内的温度。
在本发明的方法的最优选的方面，将液体加压输送至喷嘴56的入口56A，在此将其分散成为液滴，经由喷嘴出口56B进入内腔52。分散优选在对给定的液体和欲杀灭的病原体而言任意合适的温度下实施(如前所述)，其中，这样的温度是本领域技术人员已知或可以容易地确定的。以乳品为例，液体优选在52℃～56℃下进入喷嘴56(虽然可以选择任意合适的温度)，并且在离开喷嘴出口56B时被分散，然后使其温度升高至少10℃。液体产品的压降速度足以杀灭病原体或削弱欲杀灭的病原体的膜，并且一些优选的压力变化率如本文所述。
将液体液滴在内腔52中分散后，在贮液器54内收集成为一份或多份液体。随后，该一份或多份液体可以在反应器内室的内部和/或外部通过第二热交换器60升温共计10℃或更高(因为液体可能在液滴相下就已经被部分或完全升温)。
装置实施例2
装置2与装置1同样地运转，不同之处在于其包括具有与反应器50不同的设计的反应器100。装置2也可以用于实施上文中已经描述过的本发明的方法。图6显示了根据本发明的示例性实施方式的具有反应器100的装置2。
反应器100采用与已经描述过的方法相同的方法来处理液体，但在构造方面、任选地还有喷嘴设计方面与反应器50不同。如图所示，反应器100的壁、表面和内腔基本上是竖直取向的。所示的反应器100包括两个平行的壁102、104和喷嘴112。各壁102、104分别具有内表面106、108。内表面106、108之间的内部空间110限定了反应器100的内腔的至少一部分。壁102、104可以用任意合适的技术(如焊接)连接在一起，或者这些壁可以整体地形成。例如，壁102、104可以具有1200mm x 1200mm的尺寸，并且壁之间的间距可以为约60mm。壁102、104可以由任意合适的材料(如不锈钢)形成，并且它们之间可以具有任意合适的尺寸或间距。反应器100可以包括未显示的额外的壁，以形成反应器的内腔110。反应器100包括贮液器116，以收集液体。任选地，其也可以包括真空源114，以调节腔110内部的压力，该真空源114优选为真空泵。
在反应器100的运行过程中，加压液体经由喷嘴112被导入反应器100的入口，如反应器100的顶部或顶部附近，并且该液体以扇形喷雾的形式在壁102的内表面106和壁104的内表面108之间向下喷射。如本文所用，“扇形液流”或“扇形喷雾”是指基本上扁平的喷雾。例如，喷雾可以在第一方向上基板上扁平，并且与该第一方向正交的方向上的该喷雾的角度可以为小于或等于约20度、小于或等于约10度、小于或等于约5度、或小于或等于约2度。喷雾的厚度优选为约5mm～30mm。或者，喷嘴112可以释放出任意形状的喷雾至内腔110。
因为液体经过喷嘴112而分散成为液滴，所以优选如上所述产生快速的压力变化，并且总压降优选为至少8巴。
在图示的实施例中，壁102和壁104是竖直的，液体喷雾从入口向下通往反应器100的底部，并收集在贮液器116内。
在未图示的另一实施方式中，壁可以是不平行的，而是呈倒“V”字形，在导入扇形液体喷雾的顶部处靠得最近。或者，壁可以形成为“V”字形，在导入液体喷雾的顶部处相距最远。
虽然反应器100显示为有两个壁，但本发明的反应器可以具有多于两个壁和多个内部空间，每个空间位于两个壁的表面之间。由两个壁表面限定的各内部空间可以在该空间的入口处具有一个或多个喷嘴，以使离开该一个或多个喷嘴的液滴喷射至该空间内。
喷嘴112位于内腔110的入口处。一种示例性的喷嘴112将在第一方向上流动的液体的进入液流(如圆柱形或圆锥形液流)转换成在第二方向上流动的扇形液流。在图示的实施例中，第二方向与第一方向正交。图8更详细地显示了示例性的喷嘴112。喷嘴112包括位于第一末端304的入口302和位于管道308端部的渐缩末端306，该管道308位于第一末端302和渐缩末端306之间。入口302和管道308的直径可以为约1～3mm。喷嘴112也包括内部结构310，该内部结构310如图2所示接收来自管道308或渐缩末端306的液体(例如以圆柱形或圆锥形的形态)并将该液体转换成扇形喷雾的形态，该扇形喷雾从内部结构310的末端312离开。离开喷嘴的扇形喷雾的厚度可以为不超过5mm、不超过10mm、不超过20mm、或不超过30mm。或者，可以使用采用这种反应器设计的任意合适的喷嘴，如前文所述的喷嘴56。
内部结构310可以包括例如可以呈圆盘状的平板。内部结构310包括远离末端312的前边缘318。离开喷嘴112的液体的体积可以为例如大于或等于约500l/hr(升每小时)～1000l/hr。喷嘴112可以由任意合适的材料(如食品级不锈钢)形成。
喷嘴112可以采用任意合适的技术与一个或多个壁102、104相连。例如，喷嘴112可以包括密封垫环314、卡盘316、以及紧固机构如螺杆318，以将喷嘴112固定于壁104。如图6～7所示，可以将喷嘴112紧固，以使来自喷嘴112的喷雾处于壁102的内表面106和壁104的内表面108之间的中央位置。
根据本发明的示例性实施方式，喷嘴112设计成产生直径通常平均不超过约100～200μm的液滴。反应器中的液滴的速度可以为大于或等于约10m/s，但可以根据所需的运行参数而改变。
任选的真空源114可以包括任意合适的真空泵。真空源或真空泵114可以设置成使得内腔110内的压力维持在任意合适的数值，优选为约1个大气压～约0.25巴。
以下是本发明的方面的示例性的组合：
1.用于减少液体中的病原体数量的装置，该装置包括：
(a)内腔；以及
(b)用于将液体液流分散成为液体液滴的喷嘴，该喷嘴具有供液体进入的入口和向所述内腔开口的出口，所述液体经由所述出口进入所述内腔，所述入口处的液体的压力比所述出口处的压力高至少8巴；以及
(c)在所述液体分散成为液滴之后或之时，使其温度升高10℃或更高。
2.如例1所述的装置，其中，所述喷嘴由不锈钢构成。
3.如例1所述的装置，其中，所述内腔包括竖直取向的壁。
4.如例3所述的装置，其中，所述喷嘴处于所述壁之间的中央位置。
5.如例1～4中任一项所述的装置，其中，所述反应器具有顶部，并且所述喷嘴位于所述顶部。
6.如例5所述的装置，其中，所述出口向下进入所述腔。
7.如例3所述的装置，其中，所述内壁是不平行的。
8.如例3所述的装置，其中，所述内壁是平行的。
9.如例1所述的装置，其中，所述内腔呈圆柱形。
10.如例1所述的装置，其中，所述内腔成圆锥形。
11.如例10所述的装置，其中，所述内腔的底部的直径比顶部的直径大。
12.如例10所述的装置，其中，所述内腔的底部的直径比顶部的直径小。
13.如例1～12中任一项所述的装置，其中，所述内腔被分割成多个隔室，并且至少一个喷嘴具有向一个隔室的内腔开口的出口。
14.如例13所述的装置，其中，各喷嘴位于所述反应器的顶部。
15.如例1～14中任一项所述的装置，其中包括多个喷嘴。
16.如例1～15中任一项所述的装置，其中，在所述反应器的底部还包括贮液器，该贮液器用于将所述液滴收集成为一份液体。
17.如例16所述的装置，其中，对收集在所述贮液器内的所述液体进行加热，以使其温度升高至少10℃。
18.如例17所述的装置，其中，所述加热在不向所述液体中导入流体或气体的情况下进行。
19.如例16或17所述的装置，其中还包括用于对所述一份液体进行加热的热交换器。
20.如例17～19中任一项所述的装置，其中，所述一份液体在至少部分位于所述反应器内部的情况下被加热。
21.如例17～20中任一项所述的装置，其中，所述一份液体在至少部分位于所述反应器外部的情况下被加热。
22.如例17～21中任一项所述的装置，其中，所述一份液体被加热至62℃～65℃。
23.如例17～21中任一项所述的装置，其中，所述一份液体被加热至48℃～82℃。
24.如例17～21中任一项所述的装置，其中，所述一份液体被加热至50℃～72℃。
25.如例17～21中任一项所述的装置，其中，所述一份液体被加热至小于或等于70℃、或小于或等于75℃。
26.如例17～21中任一项所述的装置，其中，所述一份液体被加热至低于该液体的巴氏杀菌温度的温度。
27.如例1～25中任一项所述的装置，其中，所述液体的压力以105～1010Pa/s的速度变化。
28.如例1～25中任一项所述的装置，其中，所述液体的压力以大于或等于109Pa/s的速度变化。
29.如例1～25中任一项所述的装置，其中，所述液体的压力以大于或等于105Pa/s的速度变化。
30.如例1～25中任一项所述的装置，其中，所述液体的压力以大于或等于8巴每毫秒的速度变化。
31.如例1～25中任一项所述的装置，其中，所述液体的压力以大于或等于8巴每1/100秒的速度变化。
32.如例1～25中任一项所述的装置，其中，所述液体的压力以大于或等于8巴每1/10秒的速度变化。
33.如例1～25中任一项所述的装置，其中，所述液体的压力以大于或等于8巴每秒、或大于或等于8巴每2秒、或大于或等于8巴每5秒、或大于或等于8巴每10秒、或大于或等于8巴每30秒、或大于或等于8巴每分钟的速度变化。
34.如例1～33中任一项所述的装置，其中，所述液体喷雾是以直径表示的平均尺寸小于或等于100～200μm或100～400μm的液滴。
35.如例1～34中任一项所述的装置，其中，所述液体液滴离开所述出口的速度为大于或等于10m/s。
36.如例1～35中任一项所述的装置，其中，所述液体在进入所述喷嘴入口前被加热。
37.如例1～36中任一项所述的装置，其中，所述液体的加热速度不超过1100℃/s。
38.如例1～36中任一项所述的装置，其中，所述液体的加热速度为1℃～5℃每秒、或不超过1100℃/s、或1℃每1秒～60秒、或大于或等于约0.5℃每秒。
39.如例1～38中任一项所述的装置，其中包括用于提高所述喷嘴的入口处的所述液体的压力的泵。
40.如例1～39中任一项所述的装置，其中，所述喷嘴包括腔、与所述腔流体连通的喷嘴、与所述腔连通的真空控制单元，其中所述喷嘴用于由圆柱形或圆锥形的液体液流产生扇形喷雾，所述真空控制单元和喷嘴在进入所述内腔的液体产品中产生压力变化。
41.如例1～40中任一项所述的装置，其中，进入所述喷嘴的所述液体的温度为52℃～56℃、或40℃～60℃、或45℃～80℃、或40℃～70℃、或小于或等于75℃。
42.如例1～41中任一项所述的装置，其中，所述喷嘴包括入口、中央部分和出口，该出口相对于入口偏转45°～90°角。
43.如例1～39中任一项所述的装置，其中，所述喷嘴包括含有平板的内部结构，该平板将通常为圆柱形的液体液流转换成扇形喷雾。
44.如例1～43中任一项所述的装置，其中还包括第一热交换器，该第一热交换器在所述液体到达所述喷嘴入口前提高该液体的温度。
45.如例1～44中任一项所述的装置，其中还包括第二热交换器，该第二热交换器在所述反应器的所述贮液器内收集了所述一份液体后提高该份液体的温度。
46.如例45所述的装置，其中，所述第二热交换器部分或整体位于所述反应器的内腔中。
47.如例45所述的装置，其中，所述第二热交换器部分或整体位于所述反应器的外部。
48.如例1～47中任一项所述的装置，其中包括用于对所述反应器的内腔进行加热的加热器。
49.如例48所述的装置，其中，所述加热器不向所述内腔中导入经加热的气体或液体。
50.如例48或49所述的装置，其中，所述加热器将所述内腔维持在比喷嘴入口处的液体的温度更高的温度下。
51.如例13～15中任一项所述的装置，其中，所述喷嘴设置成使得离开各喷嘴的液滴不重叠。
52.如例1～15中任一项所述的装置，其中，各喷嘴使离开喷嘴出口的液滴产生圆锥形喷雾。
53.如例1～52中任一项所述的装置，其中，在所述贮液器下方还包括池。
54.如例1～53中任一项所述的装置，其中，所述内腔具有一个或多个包含不锈钢的壁。
55.如例1～56中任一项所述的装置，其中，所述内腔没有凸起或凹陷的内接缝，且该接缝与内腔壁齐平。
56.如例1～17或19～55中任一项所述的装置，其中包括一个或多个第二喷嘴，该第二喷嘴用于向所述腔内导入空气、蒸汽或其它物质中的一种或多种以对所述液滴进行加热。
57.如例1～56中任一项所述的装置，其中包括用于将液体泵送至所述反应器中的泵。
58.用于减少液体中的病原体数量的方法，该方法包括以下步骤：
(a)在对液体实施至少8巴的压力的情况下将所述液体分散成为液体液滴；以及
(b)在所述液体分散后，对所述液体进行加热以使其温度升高至少10℃。
59.如例58所述的方法，其中，喷嘴出口位于反应器的内腔中。
60.如例58或59所述的方法，其中，存在喷嘴入口，在该喷嘴入口对所述液体加压。
61.如例58～60中任一项所述的方法，其中，将所述液体从圆柱形或圆锥形液流转换成液滴的扇形喷雾。
62.如例60所述的方法，其中，从喷嘴入口到喷嘴出口产生至少8巴的压降。
63.如例58～62中任一项所述的方法，其中，液体产品中的压力变化的速度约为大于或等于105Pa/s、或大于或等于105Pa/s、或105Pa/s～1010Pa/s、或大于或等于8巴每毫秒、或大于或等于8巴每1/100秒、或大于或等于8巴每1/10秒、或大于或等于8巴每秒、或大于或等于8巴每2秒、或大于或等于8巴每5秒、或大于或等于8巴每10秒。
64.如例58～63中任一项所述的方法，其中，所述液滴离开喷嘴出口的速度约为大于或等于10m/s。
65.如例58～64中任一项所述的方法，其中，将所述液体加热10℃或更高的步骤在低于大气压的压力下实施。
66.如例58～65中任一项所述的方法，其中，所述液体产品的加热速度不超过1100℃/s、或1℃～5℃每秒、或0.5℃每秒、或1℃每秒～10℃每10秒、或1℃每秒～10℃每60秒。
67.如例58-66中任一项所述的方法，其中，所述液体选自下组：(a)食品产品、(b)药物、以及(c)疫苗。
68.如例58-67中任一项所述的方法，其中，所述病原体是选自下组的一种或多种：(a)一种或多种细菌或其它病原体、(b)一种或多种病毒、以及(c)一种或多种真菌。
69.如例58～68中任一项所述的方法，其中，对所述液体液滴进行加热，使其温度升高10℃或更高。
70.如例58～68中任一项所述的方法，其中，收集所述液体液滴以形成一份液体，并且对该份液体进行加热，使其温度升高10℃或更高。
71.如例59～70中任一项所述的方法，其中，所述喷嘴具有直径为1mm～30mm或1mm～3mm的出口。
72.如例58～68中任一项所述的方法，其中，所述液体的温度升高10℃或更高的过程有一部分发生在其呈液滴相的情况下，另一部分发生在其被收集成为一份液体之后。
73.如例58～72中任一项所述的方法，其中，所述液体在进入所述喷嘴前被加热。
74.如例58～73中任一项所述的方法，其中，所述液体的温度升高至少10℃至48℃～82℃。
75.如例58～73中任一项所述的方法，其中，所述一份液体的温度升高至少10℃至50℃～75℃、或60℃～65、或小于或等于70℃、或小于或等于75℃。
76.如例58～73中任一项所述的方法，其中，所述液体在分散后升温至低于所述液体的巴氏杀菌温度的温度。
77.如例58～76中任一项所述的方法，其中，所述液体液滴的直径平均为小于或等于100～200μm或100～400μm。
78.如例58～77中任一项所述的方法，其中，所述液体在分散成为液滴前被加热至52℃～56℃。
79.如例58～78中任一项所述的方法，其中，将所述液体在升高了10℃或更高的温度下维持1～10秒。
80.如例58～79中任一项所述的方法，其中，8巴是指8.0巴。
81.如例58～79中任一项所述的方法，其中，8巴是指至少7.95巴。
82.如例58～79中任一项所述的方法，其中，8巴是指至少7.6巴。
83.如例58～79中任一项所述的方法，其中，10℃是指至少9.8℃。
84.如例58～62或64～83中任一项所述的方法，其中，所述压降的速度为大于或等于102Pa/s、大于或等于103Pa/s、大于或等于105Pa/s、大于或等于105Pa/s～1010Pa/s、大于或等于109Pa/s、大于或等于8巴每1/10,000秒、大于或等于8巴每1/1,000秒、大于或等于8巴每1/100秒、大于或等于8巴每1/100秒、大于或等于8巴每1/10秒、大于或等于8巴每秒、大于或等于8巴每2秒、大于或等于8巴每5秒、大于或等于8巴每10秒、大于或等于8巴每30秒、大于或等于8巴每60秒、或8巴每毫秒～8巴每秒。
85.如例58～84中任一项所述的方法，其中，所述液体在液滴相下加热至少5℃，并且在收集成为一份液体后加热至少5℃。
86.如例58～85中任一项所述的方法，其中，将所述液体在升高了10℃或更高的温度下维持至少1秒、至少2秒、至少1～5秒、至少5秒、至少5～10秒、至少10秒、至少20秒、至少30秒、至少1分钟、或至少5分钟、或至少10分钟、或至少20分钟、或至少30分钟。
87.如例58～86中任一项所述的方法，其中，在所述一份液体被加热而升温10℃或更高前将其泵出所述反应器外。
88.如例1～57中任一项所述的装置，其中，所述贮液器向下倾斜一定角度以使所述一份液体更容易移动。
本方法的步骤可以按照对所需终产品而言适合的任意顺序来实施。液体被加热至不会引起其品质变化的温度，这样的温度对各液体产品而言是特定的，并且是本领域技术人员已知的。另外，在采用本发明的装置和方法进行了处理后，可以采用标准的巴氏杀菌或灭菌方法对经处理的液体进行第二次处理。
以上参照多个示例性实施方式和实施例对本发明进行了描述。本文所示及描述的具体实施方式是示例性实施方式的说明，无意于限制本发明的范围。可对本文所述的实施方式进行改变和修改，而不偏离本发明的范围。这些及其它改变和修改均意在包括在本发明权利要求书的范围及其法律对等方案之内。