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Anlage zur Pasteurisierung von Milch Die Erhaltung der Rohmilcheigenschaften
bei Abtötung der pathogenen Keime durch Erhitzung hängt zusammen mit der Höhe der
Erhitzungstemperatur und. der Dauer ihrer Einwirkung. Es ist möglich, bei höherer
Erhitzungstemperatur und kürzerer Einwirkungsdauer oder bei niedrigerer Erhitzungstemperatur
und längerer Einwirkungsdauer die: bleichen Erfolge in der Erhaltung- der Rohmilcheigenschaften
zu erzielen. Es ist auch ein Verfahren bekannt, die Milch zuerst auf eine höhere
Temperatur zu erhitzen, sie dann schnell abzukühlen und sie bei einer geringen Temperatur
kürzere Zeit heißzuhalten. Bei dem zuletzt genannten Verfahren wird die zweite Heißhaltetemperatur
erzielt durch Unterbrechung des regenerativen Wärmeaustausches, indem die Milch
auf dem Rückwege durch eine isolierte Verweilplatte geführt wird, um von hier wiederum
dem Wärmeaustauscher zugeführt zu werden. Es ist selbstverständlich, daß die Temperaturen,
sowohl die Erhitzungstemperatur als auch die Heißbaltetemperatur, sehr genau eingehalten
werden müssen, wenn die Rohmilcheigenschaft erhalten bleiben und die Keimabtötung
erreicht werden soll.
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Die Eigenart der Milch bringt es mit sich, daß bei hohen Temperaturen
verschiedene Ausfällungen eintreten. Bei etwa 73 bis 7q.° C
beginnt
die Koagulation der Eiweiße. Zusammen mit noch einigen kalkhaltigen Stoffen belegen
diese Ausfällungen die Heizflächen. Die Belegung der Heizflächen in dem Erhitzungsteil
übt auf die Einhaltung der Erhitzungstemperatur keinen merklichen -Einfluß aus,
da die höchste Temperatur in der Regel automatisch eingehalten wird. Die zweite
Temperatur jedoch, die von der ersten abhängt und keine Regelung erfährt, wird natürlich
unter- dem Einfluß der Belegung der Heizflächen, welche in sehr großem Maße auf
dem Rückflußweg der Nlilch im regenerativen Wärmeaustausch stattfindet, den `'4'ärm@-durchgang'
von dieser Milchseite zur gegenüberliegender. Milchseite mit anzuwärmender Milch
in der Weise beeinträchtigen, daß der Wärmedurchgang vermindert wird, d. h. die
Wärmeabgabe der erhitzten Milch kann nicht mehr so groß sein. Aus diesem Grunde
muß die Heißhaltetemperatur ansteigen. Hinzu kommt auf der anwärmenden Milchseite
auch eine schwache Belegung, wodurch die Wärmeabgabe noch mehr verringert wird.
Da die Belegung der milchberührten Flächen mit der Betriebsdauer zunimmt, nimmt
auch die Höhe der Heißhaltetemperatur zu. Mit gleichbleibender Höhe der Erhitzungstemperatur
und steigender Höhe der Heißhaltetemperatur können aber die Rohmilcheigenschaften
nur schlecht erhalten werden.
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Dazu kommt, daß der Grad der Belegung der milchberührten Flächen mit
Ansatz nicht nur abhängt von der Betriebsdauer, sondern auch vom Säuregrad der Milch.
Unter höheren Säuregraden ist natürlich die Einhaltung der notwendigen Heißhaltetemperatur
noch mehr gefährdet. Um von Betriebsdauer und Säuregrad der Milch unabhängig zu
sein, wird vorgeschlagen, die Heißhaltetemperatur dadurch zu regeln, daß in den
Strom des Kühlmittels der Vorkühlabteilun.g ein Regler eingebaut wird, der bei stärkerer
Belegung der Wärmeaustauschflächen dieser Abteilung die durchfließende Menge des
Kühlmittels vergrößert.
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Für Anlagen, bei denen als Kühlmittel in der Vorkühlabteilung die
ankommende, zu erhitzende Milch benutzt wird, soll die Milchmenge auf der Anwärmseite
so gesteuert werden, daß durch deren Vergrößerung die rückzukühlende erhitzte Milch
auf die notwendige Heißhaltetemperatur fest eingestellt wird. Dieses wird erzielt,
indem in der Vorkühlabteilung zu Beginn mit weniger Milch gearbeitet wird, wobei
ein Teil durch eine Umlaufleitung unmittelbar dem Erhitzer zugeführt wird. Bei größerer
Belegung der Heizflächen in der Vorkühlabteilung wird, um den verminderten Wärmedurchgang
auszugleichen, durch die automatische Regelung mehr Milch zur Wärmeaufnahme entgegengeführt.
Bei dieser Ausführung @vird also die Leistung des Apparates trotz der Regelung der
durch die Vorkü hlabteilung strömenden ankommenden :Milch nicht beeinträchtigt.
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Soll der geschlossene Lauf der Milch 1>is zur Erhitzung erhalten bleiben,
dann wird vorgeschlagen, die Temperatur für die kurze Heißhaltung nicht durch regenerativen
Wärmeaustausch zu erzielen, sondern durch Abkühlung mittels `Wassers. Dieses Wasser
wird zweckmäßig dem Heißwasserutnwä171creis für die Erhitzung der Milch auf die
höchste Temperatur entnommen, bevor das Wasser, welches infolge Wärmeabgabe an die
Milch abgekühlt ist, wieder durch Dampf auf die höchste Temperatur gebracht wird.
Die Erzielung der höchsten Temperatur erfolgt automatisch durch Regulierung der
Dampfmenge für die Heißwassertemperatur, die Erzielung der zweiten Temperatur erfolgt
durch Mengenregulierung des abgekühlten Uinwälzkreiswassers.
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Anlagen zur Pasteurisierung von Milch o. dgl. mittels Erhitzung, Vorkühlung
und Heißhaltung, bei denen Erhitzungstemperatur und Heißhaltetemperatur geregelt
werden, sind in der Zeichnung schematisch dargestellt. Es zeigt Abb. z eine Anlage,
bei der die Vorkühlung mittels der ankommenden, zu erhitzenden Milch durchgeführt
wird, Abb.2 eine Anlage, bei der die Norkühhing durch Wasser des Heißwa.sserumwälzkreises
erfolgt.
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jeder der dargestellten Pasteurisierapparate besteht aus der Abteilung
zum regenerativen Wärmeaustausch a, der Vorkiihlabteilung b, der Erhitzungsabteilung
c und der Heißhalteabteilung d.
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Bei der Anlage nach Abb. i durchfließt die ankommende Milch zunächst
die Abteilung a, in welcher sie durch zurückströmende Milch vorgewärmt wird. Beim
Austritt aus dieser Abteilung wird der Milchstrom geteilt. Ein Teil der Milchmenge
wird in der Abteilung b dazu benutzt, die erhitzte Milch vorzukühlen, wobei sie
selbst Wärme aufnimmt. Im Anschluß daran wird sie mit der durch eine Umlaufleitung
i strömenden Milchmenge wieder vereinigt und fließt dann durch die Erhitzungsabteilung
c. Beim Austritt aus dieser ist die gewünschte Höchsttemperatur erreicht. Darauf
erfolgt der Rückstrom durch die Vorkühlabteilung b, die Heißhalteabteilung
d und die Abteilung zum regenerativen Wärmeaustausch a.
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Die Erhitzung in der Abteilung c erfolgt durch Heißwasser, das von
einer Heißwasserpumpe 2 umgewälzt wird. Die Wärme wird dem Heißwasser durch Dampf
mittels Injektors
3 zugeführt. Die in das heiße Wasser eintretende
Dampfmenge wird durch Ventil 4, das von einem Temperaturfühler 5 aus gesteuert wird,
geregelt. Ein zweiter Temperaturfühler 6 befindet sich am Eintritt der vorgekühlten
Milch in die Heißhalteabteilung. Mit seiner Hilfe wird das Ventil 7 gesteuert, welches
die durch die Vorkühlabteilung strömende ankommende Milchmenge regelt.
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Die Anlage nach Abb.2 erfordert keine Teilung des Milchstromes. Die
ankommende Milch wird zunächst in der Abteilung d vorgewärmt, in der Abteilung c
auf die Höchsttemperatur erhitzt, darauf in der Vorkühlabteilung b vorgekühlt, in.
der Heißhalteabteilung d auf dieser erniedrigten Temperatur gehalten und dann in
der Abteilung a weiter gekühlt. Die Erhitzung und Vorkühlung erfolgt durch Heißwasser,
welches von der Heißwasserpumpe 2 umgewälzt wird. Die Wärmezufuhr wird in gleicher
Weise wie bei der Anlage nach Abb. i durch Dampf -vorgenommen, der mittels Injektors
3 in das Heißwasser eintritt. Die Regelung der Dampfmenge erfolgt rnit Hilfe des
Temperaturfühlers 5 und des Regelventiles 4. Bevor dem Heißwasser neue Wärme zugeführt
wird, wird ein Teil Strom mit Hilfe eines Dreiwegeventiles 8 abgeleitet, der die
Vorkühlabteilung durchfließt und beim Austritt aus dieser mit dem aus der Erhitzungsabteilung
ausströmenden Heißwasser wieder vereinigt wird und gemeinsam mit diesem der Heißwasserpumpe
2 wieder zufließt. Die Menge des in diesen Heißwassernebenkreis eintretenden Heißwassers
wird mit Hilfe des Temperaturfühlers 9 gesteuert, der mit dem Dreiwegemischventil8
in Verbindung steht.
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In der Milchleitung beider Anlagen finden sich noch Temperaturfühler
io und ii, mit Hilfe deren die Anzeige- oder Schreibthermometer gesteuert werden,
welche die Erhitzungs- und Heißhaltetemperatur angeben.
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Die in den Abbildungen dargestellten Anlagen geben zwei besonderszweckmäßigeAusführungsformen
nach dem vorliegenden Vorschlag wieder. Die Vorküh.lung kann auch durch besondere
Kühlmittel erfolgen, insbesondere auch durch das in irgendeinem Kühler anfallende
Lauwasser. Auch bei derartigen Anlagen soll gemäß vorliegender Erfindung eine Regelung
des durchflließenden Kühlmittels erfolgen, um die Heißhaltetemperatur nicht über
die gewünschte Höhe ansteigen zu lassen.