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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur
Herstellung von Milch und Sahne mit einem vorbestimmten Fettgehalt.
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Ein derartiges Verfahren ist an sich aus der Deutschen
Molkereizeitung, Band 108, Nr. 30, 1987 (DNZ) und aus
Voedingsmiddelentechnologie, Band 8, Nr. 35, 27. August 1975, blz. 11-
13 (VMT) bekannt. Die DMZ beschreibt ein Verfahren, bei dem
Rohmilch in eine Zentrifuge gefüllt wird, in der die Milch in
eine Fraktion mit hohem und eine Fraktion mit geringem
Fettanteil getrennt wird. Ein Teil der Fraktion mit hohem
Fettanteil wird der Fraktion mit geringem Fettanteil zugefügt und
die überschüssige Fraktion mit hohem Fettanteil und die
standardisierte Milch werden abgelassen. Der Fettgehalt in der
Fraktion mit hohem Fettanteil wird mit einem Dichtemeßgerät
ermittelt. Ferner wird der Volumenfluß in der Fraktion mit
hohem Fettanteil, in der Fraktion mit geringem Fettanteil und
in der Verbindungsleitung, durch die eine Menge der Fraktion
mit hohem Fettanteil der Fraktion mit geringem Fettanteil
zugegeben wird, gemessen. Der Gesamtfluß der Fraktion mit
hohem Fettanteil wird durch ein Ventil gesteuert. Die Zugabe
der Fraktion mit hohem Fettanteil in die Fraktion mit geringem
Fettanteil wird von einem Ventil gesteuert, das das Ablassen
der Fraktion mit hohem Fettanteil steuert. In der
Verbindungsleitung zwischen den Fraktionen mit hohem und mit
geringem Fettanteil ist ein Ventil mit fester Einstellung
vorgesehen. Der Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß der
Druck in der Fraktion mit hohem Fettanteil in der Nähe der
Verbindungsleitung nicht maximal ist und von dem Fluß durch
das Ventil in der Fraktion mit hohem Fettanteil vor der
Verbindungsleitung, dem Fluß durch das Ventil in der Fraktion
mit hohem Fettanteil nach der Verbindungsleitung und dem Fluß
durch das Ventil in der Verbindungsleitung selbst, das feste
Einstellungen hat, beeinträchtigt wird. Dies bedeutet, daß der
Druck in der Fraktion mit hohem Fettanteil in der Nähe der
Verbindungsleitung ebenfalls durch Veränderungen beim Ablassen
der Fraktion mit hohem Fettanteil und der standardisierten
Milch beeinflußt wird.
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VMT beschreibt ein ähnliches Verfahren. Der Druck in der
Fraktion mit hohem Fettanteil in der Nähe der Verbindungsleitung
ist ebenfalls nicht maximal, da dieser wiederum durch ein
Ventil in der Fraktion mit hohem Fettanteil vor der
Verbindungsleitung gesteuert wird. Die Zugabe der Fraktion mit hohem
Fettanteil in die Fraktion mit geringem Fettanteil wird durch
ein Ventil in der Fraktion mit hohem Fettanteil nach der
Verbindungsleitung, ein Steuerventil in der Verbindungsleitung
und ein Ventil in der Verbindungsleitung mit festen
Einstellungen gesteuert. Dieses Verfahren wird durch Veränderungen
beim Ablassen der Fraktion mit hohem Fettanteil negativ
beeinträchtigt.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein
verbessertes Verfahren anzugeben, welches nicht die Nachteile
des Standes der Technik aufweist. Gemäß der Erfindung wird ein
Verfahren zur Herstellung von Milch und Sahne mit einem
vorbestimmten Fettgehalt bereitgestellt, bei dem Rohmilch mittels
einer Zentrifuge in eine Fraktion mit hohem Fettanteil (Sahne)
und eine Fraktion mit geringem Fettanteil (Magermilch)
getrennt wird, bei dem der Fettgehalt in der Fraktion mit hohem
Fettanteil bestimmt wird und der Fettgehalt in der Fraktion
mit geringem Fettanteil auf einem vernachlässigbar geringem
Niveau gehalten wird, der Volumenfluß der Fraktionen mit
geringem und mit hohem Fettanteil bestimmt wird und ein
spezifischer Teil der Fraktion mit hohem Fettanteil dann der
Fraktion mit geringem Fettanteil zugegeben wird, um Milch mit dem
gewtinschten Fettgehalt (standardisierte Milch) zu erhalten,
und der restliche Teil der Fraktion mit hohem Fettanteil
(Sahne) durch ein Steuerventil abgeleitet wird, wobei der Teil
der Fraktion mit hohem Fettanteil, der der Fraktion mit
geringem Fettanteil zugegeben wird, mittels eines Steuerventiles
geregelt wird, welches in Verbindung mit dem Steuerventil zum
Ablassen des restlichen Teils der Fraktion mit hohem
Fettanteil auf der Grundlage des Volumenflusses der Fraktion mit
geringem Fettanteil, auf der Grundlage des Volumenflusses des
Teiles der Fraktion mit hohem Fettanteil, der der Fraktion mit
geringem Fettanteil zugegeben wird, auf der Grundlage des
Volumenflusses und der Messung der Dichte der Fraktion mit
hohem Fettanteil vor der Zugabe in die Fraktion mit geringem
Fettanteil auf eine derartige Weise gesteuert wird, daß die
Dichte der Fraktion mit hohem Fettanteil - und somit der
Fettgehalt - auf einem eingestellten Wert gehalten wird.
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Mittels der beiden Steuerventile kann das Verhältnis zwischen
der Sahnemenge, die der Fraktion mit geringem Fettanteil
zugegeben werden soll, und der abzulassenden Sahnemenge
eingestellt werden, ohne hierdurch den Druck der Fraktion mit hohem
Fettanteil zu beeinträchtigen. Der Druck in der Fraktion mit
hohem Fettanteil wird von den zwei Ventilen auf der Grundlage
der Dichtemessung gesteuert, welche wiederum ein Maß des
Fettgehaltes angibt. Da der Druck in der Fraktion mit hohem
Fettanteil somit konstant gehalten wird, bleibt die Zentrifuge an
denselben Arbeitspunkt.
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Wird die standardisierte Milch einem Homogenisierapparat
zugeführt, dann ist es erfindungsgemäß vorteilhaft, die Rohmilch
der Zentrifuge über ein Steuerventil zuzuführen, welches so
gesteuert wird, daß der Druck in der Ablaßleitung für die
Fraktion mit geringem Fettanteil konstant bleibt. Bei
Verwendung eines Homogenisierapparates ist es erforderlich, daß der
Volumenfluß in dem Homogenisierapparat konstant ist. Der Druck
in der Fraktion mit geringem Fettanteil wird somit unter
Verwendung dieses regelbaren Ventiles stabilisiert.
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Die Erfindung ist auch in einer Vorrichtung zur Anwendung des
Verfahrens ausgeführt, die folgendes umfaßt: eine Zentrifuge
mit einer Zufuhrleitung für die Rohmilch und einer
Ablaßleitung für die Fraktion mit hohem Fettanteil und eine
Ablaßleitung für die Fraktion mit geringem Fettanteil, eine
Verbindungsleitung, die die Ablaßleitung für die Fraktion mit hohem
Fettanteil mit der Ablaßleitung für die Fraktion mit geringem
Fettanteil verbindet, ein Densimeter und ein
Volumenflußmeßgerät in der Leitung für die Fraktion mit hohem Fettanteil in
dem Bereich zwischen der Zentrifuge und der
Verbindungsleitung, und ein Steuerventil in der Ablaßleitung für die
Fraktion mit hohem Fettanteil, welches in Flußrichtung gesehen
stromabwärts von der Verbindung der Verbindungsleitung
angeordnet ist, ein Volumenflußmeßgerät in der
Verbindungsleitung, und ein Volumenflußmeßgerät in der Ablaßleitung für
die Fraktion mit geringem Fettanteil in dem Bereich zwischen
der Zentrifuge und der Verbindung der Verbindungsleitung,
wobei die Verbindungsleitung mit einem Steuerventil versehen
ist, welches zusammen mit dem Steuerventil in der Ablaßleitung
der Fraktion mit hohem Fettanteil mit einem Steuerelement
verbunden ist, welches die beiden Steuerventile auf der
Grundlage des gemessenen Wertes der drei Volumenflußmeßgeräte und
des Densimeters in der Leitung für die Fraktion mit hohem
Fettanteil auf eine Weise steuert, daß die Dichte, und somit
der Fettgehalt, in der Fraktion mit hohem Fettanteil konstant
bleibt.
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Die Erfindung wird im einzelnen unter Bezugnahme auf die
Zeichnung beschrieben, welche ein Beispiel einer
Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer einzigen Figur
zeigt.
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In der Figur bezeichnet die Bezugszahl 1 eine Zentrifuge, an
die eine Zufuhrleitung 2 für Rohmilch und eine Ablaßleitung 3
für die Fraktion mit hohem Fettanteil (Sahne) und eine
Ablaßleitung
4 für die Fraktion mit geringem Fettanteil
angeschlossen sind. Die Ablaßleitungen 3 und 4 sind mittels einer
Verbindungsleitung 5 miteinander verbunden, welche jede der
Ablaßleitungen 3 und 4 in jeweils zwei Abschnitte 3, 3' und 4,
4' unterteilt.
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Ein Volumenflußmeßgerät 6 und ein Densimeter 7 sind in der
Ablaßleitung 3 zwischen der Zentrifuge 1 und der Verbindung
der Verbindungsleitung 5 eingebaut, während ein Steuerventil 8
stromabwärts von der Verbindungsleitung 5 angeordnet ist.
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Ein druckgesteuertes Ventil 9 zum Einstellen des Druckpunktes
der Zentrifuge und ein Volumenflußmeßgerät 10 sind in der
Ablaßleitung 4 für die Fraktion mit geringem Fettanteil zwischen
der Zentrifuge und der Verbindung der Verbindungsleitung
angeordnet.
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Schließlich sind ein Volumenflußmeßgerät 11 und ein
Steuerventil 12 in der Verbindungsleitung 5 vorgesehen.
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Die Vorrichtung ist mit einem Steuerelement 13 versehen,
welches die zwei Steuerventile 8 und 12 auf der Grundlage von
gemessenen Werte steuert, die von den Volumenflußmeßgeräten 10
und 11 und von dem Densimeter 7 kommen. Die zwei Steuerventile
haben somit einen zweifachen Zweck. Einerseits regeln sie die
Sahnemenge, die durch die Verbindungsleitung 5 zu der Fraktion
mit geringem Fettanteil geführt wird, und andererseits halten
diese Steuerventile den Fettanteil in der Sahne mittels des
Densimeters 7 konstant.
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Eine Veränderung im Fettgehalt in der Fraktion mit hohem
Fettanteil spiegelt sich allgemein in einer Veränderung im
Volumenfluß der Fraktion mit hohem Fettanteil wider. Eine
derartige Veränderung wird mit einiger Zeitverzögerung von dem
Densimeter 7 erfaßt. Um das Steuerelement 13 so auslegen zu
können, daß es auf eine derartige Veränderung schneller
reagiert, ist ein Volumenflußmeßgerät 6 vorgesehen, welches ein
Signal an das Steuerelement ausgibt, so daß bei Veränderung
des Fettgehaltes das Steuerelement schneller darauf reagieren
kann.
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Es versteht sich, daß die Volumenflußmeßgeräte 6 und 10 und 11
auch auf andere Weise in den Leitungen vorgesehen sein können,
auf eine Weise, so daß der Volumenfluß in jeder der Leitungen
oder Leitungsabschnitte abgeleitet oder berechnet werden kann.
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Wird die standardisierte Milch einem im Leitungsabschnitt 4'
angeordneten Homogenisierapparat 14 zugeführt, bevor sie
abgelassen wird, dann muß der Volumenfluß in dem Leitungsabschnitt
4' konstant gehalten werden. Zu diesem Zweck ist in der
Rohmilchzufuhrleitung, die mit der Zentrifuge verbunden ist, ein
Steuerventil 15 vorgesehen, welches mittels eines in der
Leitung 4 angeordneten Druckaufzeichnungsgerätes 16 gesteuert
wird, um den Druck in dieser Leitung auf einem konstanten Wert
zu halten.
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Mittels der oben beschriebenen Vorrichtung ist es somit
möglich, sowohl Sahne als auch standardisierte Milch mit
vorbestimmten prozentualen Fettgehalten herzustellen. Da die
Steuerung so ausgeführt ist, daß die Wirkung der Zentrifuge durch
sie nicht beeinträchtigt wird, ist eine sehr schnelle
Steuerung möglich, wobei ein ausreichend hoher Druckunterschied
zwischen der Fraktion mit hohem Fettanteil und der Fraktion
mit geringem Fettanteil aufrechterhalten wird, damit es immer
möglich ist, eine angemessene erforderliche Sahnemenge über
die Leitung 5 der Fraktion mit geringem Fettanteil zuzugeben,
so daß die Vorrichtung einen breiten Steuerbereich hat.