DE636558C - Vorrichtung zum Sterilisieren von Fluessigkeiten - Google Patents

Description

Es ist bekannt, Flüssigkeiten unter Druck zu sterilisieren, während auch bereits vorgeschlagen wurde, Milch zu pasteurisieren im sog. Röhrenpasteur, worin die Flüssigkeit im Zickzack durch ein Rohrsystem, das von außen durch Dampf auf die Pasteurisationstemperatur erhitzt wird, hindurchgeführt wird, wobei die Flüssigkeit aber längere Zeit, d. h. mehrere Minuten, dieser Temperatur ausgesetzt

to ist. Beide Methoden haben den Nachteil, daß die sterilisierte oder pasteurisierte Flüssigkeit, z. B. Bier oder Milch, einen unangenehmen Pasteurisiergeschmack aufweist.

Erfindungsgemäß wird es nun ermöglicht,

1.5 Flüssigkeiten unter derartigen Bedingungen, daß sie ihren ursprünglichen Geschmack und ihre ursprüngliche Farbe vollständig beibehalten und dabei. unbestimmt lange haltbar bleiben, vollständig zu sterilisieren.

Es sind auch bereits Apparate zum Sterilisieren von Milch bekannt, wobei die Milch durch ein Heizelement, das aus einer Anzahl enger, eine einzige Leitung bildender Röhren besteht, hindurchgeleitet wird. Diese Röhren

ag sind in einem Mantel mit Zu- und Abfuhrleitung für das Heizmedium untergebracht, während sich an das Heizelement ein Kühler anschließt. In dieser Vorrichtung wird Milch von Zimmertemperatur innerhalb sehr kurzer Zeit auf eine hohe Temperatur erhitzt.

Bei diesen" Vorrichtungen hat man aber nicht die Sicherheit, daß die Milch tatsächlich während genügend langer Zeit höheren Temperaturen, die zum Abtöten der Sporen unbedingt erforderlich sind, ausgesetzt wird, wodurch die Möglichkeit besteht, daß ein nicht steriles Produkt erhalten wird. Diese Unsicherheit wird nun durch Anwendung der Vorrichtung gemäß der Erfindung behoben. Die neue Vorrichtung besteht deshalb aus mindestens zwei Heizelementen, wovon jedes mit einer, besonderen regulierbaren Zufuhr für das Heizmedium versehen ist und wobei die einzelnen Röhren eines jeden Heizelementes mittels verhältnismäßig geräumiger Mischungskammern miteinander verbunden sind. In diesen Kammern wird die Flüssigkeit nach Austritt aus jedem Heizrohr, und bevor sie in das nächstfolgende Heizrohr kommt, in Wirbelung gebracht, wodurch die ganze jo Flüssigkeitsmasse die gleiche Temperatur erhält. Im Gegensatz hierzu sind bei den bekannten Sterilisierapparaten die einzelnen Heizröhren durch Krümmer gleichen Querschnitts verbunden, so daß die Seele des Flüssigkeitsstromes immer in der gleichen

Lage bleibt und folglich am wenigsten stark erhitzt wird, so daß in der Flüssigkeitsmasse nicht durchweg die gleiche Temperatur herrscht.

Diese Wirbelung kann bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung noch dadurch gefördert werden, daß in den Mischungskammern gegenüber und in der Achse der Mündung der Heizröhre eine scharfe Spitze angeordnet ist. ίο Erfindungsgemäß gelingt es, durch einmalige Behandlung der verschiedensten Getränke, wie z. B. Bier, Limonade, Most, Fruchtsäfte, Milch, Sahne, Magermilch usw., in kürzester Zeit vollständig zu sterilisieren unter t5 Beibehaltung ihres ursprünglichen Geschmakkes, Farbe und Zusammensetzung.

Die Erfindung wird nun an Hand der

Zeichnung näher erläutert werden. Diese stellt beispielsweise eine Vorrichtung zum Sterilisieren von Milch und Milchprodukten dar.

In der Zeichnung ist Abb. ι eine Ansicht, teilweise in senkrechtem Schnitt, der Vorrichtung gemäß der Erfindung, Abb. 2 eine Ansicht ohne Verschlußplatte nach der Linie II-II in Abb. i, Abb. 3 eine ähnliche Ansicht nach der Linie III-1II der Abb. 1 und Abb. 4 eine Einzelheit in etwas größerem Maßstabe.

Die Vorrichtung gemäß Abb. 1 enthält drei Heizelemente, welche durch die Kanäle 1, z. B. weite Röhren, gebildet werden, worin sich die engen Heizrohren 8 befinden. Jeder dieser Kanäle 1 ist durch Abzweigungen 2, 3, 4 auf ein Dampfzufuhrrohr 27 und durch Abzweigungen 5, 6, 7 auf ein Dampfabfuhrrohr 28 angeschlossen, während jede der Abzweigungen 2, 3 und 4 mit einem Hann versehen ist. Durch Einstellung dieser Hähne hat man es in der Hand, die Dampfzufuhr zu den Heizelementen und damit deren Temperatur zu regeln. Der Querschnitt der Röhre 8 beträgt in dem hier beschriebenen Fall 11 mm. Die Abfuhrenden dieser Heizröhre 8 münden bei- +5 derseitig in Mischungskammern 9, worauf das nächste Rohr angeschlossen ist,. so daß die zu sterilisierende Flüssigkeit, in diesen Mischungskammern in Wirbelung, gebracht wird und im_t Zickzack durch die Röhre zirkuliert. Die Mischungskammern sind durch zwei gemeinsame Verschlußplatten ι ο und 11 verschlossen, während in der letzteren Verschlußplatte ein Zufuhrrohr 12 zum Einführen der zu sterilisierenden Flüssigkeit in das unterste .Rohr 8 vorgesehen ist. Das Zufuhrende des letzten Rohres 8 mit kleinem Querschnitt, das sich im obersten Kanal befindet, ist hier mittels einer Mengkammer 13 auf den Kühler 14 angeschlossen, welcher bei dieser Ausführungsform oberhalb der Heizelemente angeordnet ist. Dieser Kühler besteht aus einem Kanal 15, worin sich fünf Kühlröhren 16 befinden, wohindurch die Milch >im Gegenstrom zu dem Kühlwasser strömt. .Dieses Kühlwasser wird durch ein Rohr 17 ;· zu- und durch ein Rohr 18 abgeführt. Im ^:, Verschlußorgan ι ί ist ein Entlüftungshahn •19 und ein Abfuhrrohr 20 für die gekühlte Flüssigkeit vorgesehen. Dieses Rohr 20 ist mit einem Druckregulierventil 21 und einem Sicherheitsventil 22 versehen. Die ganze Vorrichtung ist untergebracht in einem Gehäuse 25. Zur Förderung der Wirbelung in den Mischungskammern 9 können an den Verschlußplatten ι ο und 11 gegenüber der Mündung der Röhre 8 hervorragende Spitzen 26 angeordnet werden.

Eine derartige Spitze ist in etwas größerem Maßstab in Abb. 4 dargestellt, wobei vorzugsweise das scharfe Ende der Spitze sich gerade in der Achse des Rohres 8 befindet. Die von dieser Spitze hervorgerufene Wirbelung ist in der Abbildung durch die Pfeile angedeutet.

Nachdem zunächst die ganze Vorrichtung z. B. durch Dämpfe sterilisiert worden ist, wird Kesseldampf, z. B. unter einem Druck von ungefähr 8 Atm., in die Kanäle 1 eingeleitet. Daraufhin wird die zu behandelnde Milch ebenfalls unter einem Druck von ungefähr 8 Atm. in das Rohr 12 gepreßt und durchläuft dann mit einer großen Geschwindigkeit von ungefähr 6m/Sek. die Röhre 8. Jedes dieser Rohre hat eine Länge von 3,25 m, so daß die Milch das ganze Rohrsystem 8 in ungefähr 8 Sekunden durchlaufen hat. Man reguliert die Dampfzufuhr zu den drei Kanälen 1 derart, daß die Temperatur der Milch, nachdem sie das letzte Rohr 8 des unteren Heizelementes verlassen hat, unge- ^loc fähr 135⁰C, nachdem sie das letzte Rohr 8 des mittleren Heizelementes verlassen hat, ungefähr 144⁰ C und nachdem sie das letzte Rohr des oberen Heizelementes verlassen hat, ungefähr 150 bis 16o° C beträgt. Diese Tem- ^l°5 peraturen können an in den betreffenden Mischungskammern angeordneten Thermometern, deren eines in der Zeichnung mit 23 angedeutet worden ist, abgelesen werden. Ebenfalls kann der Druck in den Mischungskammern und am Ende des Kühlers an Manometern abgelesen werden. Eines dieser Manometer ist in der Zeichnung mit 24 angedeutet. Beträgt der Druck, worunter die Milch durch das Rohr 12 dem Rohrsystem zugeführt wird, ι is ungefähr 8 Atm., so wird das Druckregulierventil 21 im Rohr 20 derart eingestellt, daß der Druck am Ende des Kühlers ungefähr 6,5 Atm. beträgt.

Es wird folglich die Milch im Rohrsystem 8 nur wenige Sekunden der zum vollständigen Abtöten von Bakterien und Sporen erforder-

lichen Temperatur ausgesetzt, die, im Falle Milch behandelt wird, zweckmäßig 140 bis 160⁰C beträgt, doch immer höher als 130° C sein soll.

Im Kühler 14 wird die Milch auf ungefähr 80⁰C abgekühlt und daraufhin durch-: die Leitung 20, die auf die Zufuhrleitung des Abfüllapparates angeschlossen ist, in sterilisierte Flaschen abgefüllt. Die auf diese Art behandelte Milch kann unbeschränkt lange, ohne zu verderben, gelagert werden.

Zum Sterilisieren anderer Flüssigkeiten, z. B. von Bier, genügt eine Erhitzung auf niedrigere Temperatur, z. B. auf 90 bis ioo° C, und kann auch das Rohrsystem kürzer sein, so daß hierzu zwei Heizelemente genügen. Es ist wohl selbstredend, daß man bei Bier und anderen kohlensäurehaltigen Getränken bis auf eine Temperatur in der Nähe von o° C abkühlen muß, um zu verhindern, daß die vorhandene Kohlensäure beim Abkühlen Schaum bildet und verlorengeht.

Besonders überraschend ist es, daß auch Sahne und sogar Magermilch ohne irgendwelche Schädigung erfindungsgemäß vollständig sterilisiert werden können,

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   i. Vorrichtung zum vollständigen Sterilisieren von Flüssigkeiten durch Erhitzung mit einer Anzahl, eine einzige Leitung bildender enger Röhren, die in einem Kanal mit Zu- und Abfuhrleitung für den Heizdampf untergebracht sind, als Heizelement und darauf angeschlossenem Kühler, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Heizelemente, wovon jedes mit einer besonderen regulierbaren Zufuhr für das Heizmedium vorgesehen ist, vorhanden sind und die einzelnen Röhren eines jeden Heizelementes paarweise mittels einer verhältnismäßig geräumigen Mischungskammer miteinander in Verbindung stehen.
2. 2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Mischungskammern gegenüber und in der Achse der Mündung der Heizröhre scharfe Spitzen angeordnet worden sind.
3. 3. Verfahren zur vollständigen Sterilisation von Flüssigkeiten, insbesondere von Mdlch und Milchprodukten, mittels der Einrichtung gemäß Ansprüchen 1 oder 2 mit drei Heizelementen, wobei die Flüssigkeit mit großer Geschwindigkeit und unter Druck durch die Röhre hindurchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß man die Zufuhr des Heizdampfes zu den einzelnen Elementen derart reguliert, daß die Temperatur der Milch nach dem Austritt aus dem letzten Rohr des unteren Heizelementes ungefähr 135⁰C, nach dem Austritt aus dem letzten Rohr des mittleren Heizelementes ungefähr 144° C und nach dem Austritt aus dem letzten Rohr des oberen Heizelementes ungefähr 155⁰C und die Heizdauer in jedem Heizelement höchstens 4 Sekunden beträgt,, woraufhin die sterilisierte Flüssigkeit unter Druck abgekühlt wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen