<Desc/Clms Page number 1>
Verfahren und Vorrichtung zum Reifen von Rahm
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Reifen von Rahm.
Bekanntlich muss Rahm zum Zwecke seiner Weiterverarbeitung zu Butter einer Reifung unterzogen werden, die im wesentlichen in einem Kristallisationsvorgang seiner Fettpartikelchen besteht. Zu die- sem Zwecke wird der Rahm einer Wärmebehandlung unterworfen, u. zw. einer Abkühlung. Soll mit dem Rahm ein Säuerungsprozess, z. B. für die Erzeugung von Sauerrahmbutter, vorgenommen werden, so muss er hiefür nach jener Abkühlung auf eine geeignete Temperatur angewärmt und anschliessend vor dem
Buttern wieder abgekühlt werden.
Die bisher bekannten Vorrichtungen zur Durchführung dieses Prozesses bestehen hauptsächlich in so- genannten Rahmreifern, d. h. in Gefässen, in denen dem Rahm die Wärme durch ein Kühlmittel entzo- I gen wird, das den Wandungen des Reifungsgefässes oder auch eines meistens vorhandenen Rührwerkes zu- geführt wird. Dies hat insbesondere bei tiefen Temperaturen des Kühlmittels den Nachteil, dass sich der
Rahm an den Wärmeentziehungsflächen des Reifungsgefässes bzw. des Rührwerkes ansetzt und damit den
Wärmeübergang hemmt. Ausserdem bereitet es bei den bekannten Rahmreifern Schwierigkeiten, einen
Rahm in dickflüssigem Zustande zu behandeln, wie er sich bei einem Fettgehalt von über 45 % und ins- besondere in saurem Zustande ergibt, da man dann im Rahmreifer eine mehr oder weniger plastische
Masse erhält, die sich nur schwer kühlen lässt.
Die Erfindung bezweckt, diese Schwierigkeiten zu überwinden ; sie geht davon aus, den bisherigen
Weg der Kühlung des Rahmes durch Wärmeentzug mittels Kühlflächen zu verlassen ; sie schlägt vielmehr für die Reifung des Rahmes einen von innen her wirkenden Wärmeentzug vor, u. zw. durch Verdamp- fungskühlung oder durch'Schmelzen von ihm zugesetzten Kälteträgern wie Eis oder Eiswasser oder auch durch Sublimieren von Kohlensäure. Dieses Verfahren führt zu dem Fortschritt, dass infolge des Ver- dampfungsvorganges die Kühlung in der gesamten Masse des Rahmes erfolgt und dass überdies auf diesen
Vorgang die Viskosität der Masse ohne Einfluss ist. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass bei dem Rahm- reifergefäss wärmeübertragende Flächen und ein Rührwerk nicht mehr erforderlich sind.
Ausserdem be- wirkt die erfindungsgemässe Rahmreifung durch Verdampfungskühlung gleichzeitig eine Entgasung des
Rahmes, so dass es sich erübrigt, einen in manchen Fällen erforderlichen besonderen Rahmentgaser vor- zusehen.
In Ausgestaltung der Erfindung wird die Verdampfung unter Vakuum durchgeführt, bei dem der Sie- depunkt gleich der gewünschten Abkühlungstemperatur ist.
Der mit der Verdampfungskühlung verbundene Wasserverlust des Rahmes, der von der Temperatur- differenz bei der Abkühlung abhängig ist, kann bei der Einstellung des Fettgehaltes des Rahmes vor der
Reifung berücksichtigt werden, u. zw. hauptsächlich entweder durch vorherigen Zusatz einer entspre- chenden Wassermenge oder aber-in noch einfacherer und vorteilhafterer Weise - durch entsprechende
Begrenzung der Konzentration des Rahmes bei seiner Gewinnung aus der Vollmilch.
Die andere Massnahme nach der Erfindung, nämlich dem Rahm durch Zusatz von Eiswasser, fein zerkleinertem Eis oder auch Trockeneis (Kohlensäure-Schnee) Wärme zu entziehen, wird vorzugsweise dann angewendet, wenn man ohne Einwirkung eines Vakuums auf den Rahm arbeitet, z. B. insbesondere nach dem Zusatz einer Rahmsäuerungskultur. Auch die hiebei dem Rahm einverleibte Wassermenge ist bei der Einstellung seines Fettgehaltes zu berücksichtigen.
<Desc/Clms Page number 2>
Die Vorrichtung zum Reifen von Rahm nach der Erfindung besteht in der Hauptsache in einem her- metisch verschliessbaren Gefäss zur Aufnahme des Rahmes, an welches eine Evakuierungsvorrichtung. vor- zugsweise in Gestalt einer Vakuumpumpe und eines Kondensates, angeschlossen ist.
Will man mit dem neuen Reifungsverfahren einen Rahm von sehr dicker Konsistenz behandlen, so kann die Vorrichtung zum Reifen des Rahmes als Behälter mit steilen, u. zw. senkrechten und stark ge- neigten Innenwänden ausgebildet und an seinem Austragsende eine Pumpe, z. B. eine Zahnradpumpe oder eine sonstige, mit umlaufenden Verdrängungskörpern arbeitende Pumpe angeordnet sein, die zum
Abziehen des dicken Rahmes aus dem Gefäss und zu seiner Weiterbeförderung geeignet ist. Eine bevor- zugte Ausbildung des Rahmreifers nach der Erfindung besteht in einem zylindrischen Gefäss mit einem kegelförmigen Unterteil, dessen Kegelwinkel möglichst spitz und an dessen Auslauf die vorerwähnte För- derpumpe angeordnet ist. Mit einem solchen Rahmreifer ist es möglich, Rahm von beliebiger Fettkon- zentration bzw. Konsistenz zu behandeln.
Der Erfindungsgegenstand bietet den weiteren Vorteil, dass die Notwendigkeit fortfällt, bei der Wahl des Materials für die Wandungen des Rahmreifers die Wärmeübertragungseigenschaften des Wandungs- materials zu berücksichtigen ; vielmehr ist man in der Wahl des Materials für diese Wandungen insofern völlig frei, da bei der erfindungsgemässen inneren Kühlung des Rahmes durch einen Verdampfungs- oder einen Schmelz- oder Sublimiervorgang jeglicher Wärmedurchgang durch die Gefässwandungen entfällt.
So kann man für diese Wandungen an Stelle von Metallen Kunststoff oder mit Kunststoff überzogenes Me- tall verwenden und damit einerseits jegliche Beeinflussung des Rahmes durch metallische Berührung aus- schliessen und anderseits eine gute Gleitfähigkeit des Rahmes an den Wandungen des Reifers erzielen. Die
Wärmeleitfähigkeit des Kunststoffes reicht jedoch noch aus, um dem Rahm erforderlichenfalls in gewis- sem Ausmasse Wärme von aussen zuzuführen.
Das Verfahren nach der Erfindung ist im nachstehenden an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert, das durch die Darstellung eines Ausführungsbeispieles für die Vorrichtung nach der Erfindung in der Zeichnung ergänzt wird.
Die Vorrichtung nach der Erfindung besteht aus einem Rahmreifergefäss 1, dessen oberer Teil durch eine zylindrische Wand 2 gebildet wird, an die sich der spitzkegelförmige Unterteil 3 anschliesst. Der oben offene zylindrische Teil 2 des Gefässes 1 ist durch einen Deckel 4 gas-und druckdicht verschliess- bar. Durch den Deckel 4 ist eine Leitung 5 hindurchgeführt, die zur Füllung des Gefässes 1 mit dem zu reifenden Rahm dient und in der ein gasdicht schliessendes Absperrorgan 6 angeordnet ist ; ausserdem ist im Deckel 4 ein ebenfalls gasdicht schliessender Entlüftungshahn 7 angeordnet. Aus dem Oberteil des zy- lindrischen Gefässteiles 2 führt eine Leitung 8 zu einer Vakuumpumpe 9, der ein Kondensator 10 für den aus dem Gefäss 1 abgezogenen Wasserdampf vorgeschaltet ist.
Am unteren Ende des kegeligen Gefässtei- les 3 ist eine Pumpe 11 angeordnet, die den fertig behandelten Rahm aus dem Gefäss 1 absaugt und ihn durch eine Leitung 12 weiterbefördert, in der ein Absperrorgan 13 vorgesehen ist und die man wahlweise mit der Zuführungsleitung 5 verbinden kann, so dass eine Umwälzung des. Rahmes möglich ist. Die Wan- dungen der Gefässteile 2 und 3 bestehen aus Blech, das auf der Innenseite des Gefässes einen Überzug 14 bzw. 15 aus Kunststoff trägt.
Das Verfahren nach der Erfindung kann beispielsweise so durchgeführt werden, dass dem Gefäss 1 durch die Leitung 5 Rahm zugeführt wird, der in einer nicht dargestellten vorgeschalteten Zentrifuge auf einen Fettgehalt von 80 % konzentriert ist und eine Temperatur von 600 C besitzt. Nach dem hermeti- schen Abschluss des Gefässes 1 gegenüber der Atmosphäre wird mittels der Vakuumpumpe 9 im Rahm- reifergefäss 1 ein Unterdruck erzeugt, der einer Temperatur von 200 C entspricht. Infolge dieser Eva- kuierung gerät der Rahm bei seiner Temperatur von 600 C ins Sieden ; dieser Siedevorgang dauert so lange, bis bei 200 C das Temperatur- und Druckgleichgewicht hergestellt ist.
Soll der Rahm zur Erzeugung von Süssrahmbutter verwendet werden, führt man die Evakuierung des
Rahmreifers bis zu einem solchen Unterdruck durch, welcher der Temperatur entspricht, mit der er einem
Butterfertiger zugeführt wird. Durch die Abkühlung des Rahmes werden seine Fettpartikelchen kristalli- siert, womit in diesem Falle der Reifungsvorgang durchgeführt ist.
Soll der Rahm zur Erzeugung von Sauerrahmbutter dienen, so wird das Gefäss 1 nach Durchführung des vorbeschriebenen Verdampfungsvorganges geöffnet und dem Rahm eine Säuerungskultur zugesetzt.
Hienach bleibt der Rahm etwa zwanzig Stunden zur Säuerung stehen und wird dann auf 150 C abgekühlt.
Auch hiezu bedient man sich erfindungsgemäss der inneren Kühlung, u. zw. entweder ebenfalls durch Ver- dampfung oder durch Zusetzen von fein zerkleinertem Eis in einer entsprechenden Menge. Nach einer Reifung des Rahmes bei 150 C über vier Stunden, wobei eine erwünschte Fettkristallisation eintritt, wird der fertiggereifte Rahm mittels der Pumpe 11 aus dem Gefäss 1 abgezogen und einem Butterfertiger zugeführt.