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PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zum Regulieren der Trockenmasse und des Fettgehaltes von Speisequark, wobei angesäuerte Magermilch aus einem Silo (l) entnommen, einem Quarkseparator (4) zugeführt und dem aus dem Quarkseparator ausgetretenen Magerquark Rahm zugemischt wird, um den Speisequark mit einem bestimmten Fettgehalt zu erhalten, gekennzeichnet durch kontinuierliches Messen der Dichte des aus dem Quarkseparator ausgetretenen Magerquarks, Ermitteln der im Magerquark enthaltenen Trockenmasse mit Hilfe der gemessenen Dichte, Vergleichen des ermittelten Wertes der Trockenmasse mit einer ersten Führungsgrösse, welche dem gewünschten Gehalt an Trockenmasse im Speisequark entspricht,
Steuern wenigstens eines im Schottenausgang des Quarkseparators angeordneten Regelventils (7) in Abhängigkeit der Differenz zwischen der ermittelten Trockenmasse und der ersten Führungsgrösse zum Erhalten von Magerquark mit einem konstanten, durch die erste Führungsgrösse bestimmten Trockenmassenanteil, kontinuierliches Messen der Dichte des durch Mischen des Magerquarks mit dem Rahm erhaltenen Speisequarks, Ermitteln des Fettgehaltes des Speisequarks mit Hilfe der gemessenen beiden Dichten, Vergleichen des ermittelten Wertes des Fettgehaltes mit einer zweiten Führungsgrösse, welche dem gewünschten Fettgehalt im Speisequark entspricht, und Steuern der Rahmzufuhr in Abhängigkeit von der Differenz zwischen dem ermittelten Wert des Fettgehaltes und der zweiten Führungsgrösse.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiteres im Eingang des Quarkseparators angeordnetes Regelventil (3) in Abhängigkeit der Differenz zwischen der berechneten Trockenmasse und der ersten Führungsgrösse gesteuert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zum Anpassen der Fördermenge des mit dem Rahm zu vermischenden Magerquarks an die aus dem Quarkseparator austretende Menge an Magerquark der Magerquark einem Vorlaufbehälter (9) mit einem Niveaufühler (29) zugeführt und dass die dem Vorlaufbehälter entnommene Menge an Magerquark in Abhängigkeit des Niveaus im Vorlaufbehälter gesteuert wird.
4. Einrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem Silo (1) für angesäuerte Magermilch, einem einen Schottenausgang (5) sowie einen Magerquarkausgang (6) aufweisenden Quarkseparator (4), dessen Ein
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches l und von einer Einrichtung gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 4.
Bei der bisher üblichen, bekannten Quarkherstellung mittels eines Quarkseparators verändert sich der Trockenmassenanteil des Quarks aus folgenden Gründen: Änderung der Zusammensetzung der dem Separator zugeführten angesäuerten Milch und zunehmende Verstopfung des Separators während des Betriebes desselben. Um einen Speisequark mit einem vorgeschriebenen Trockenmassengehalt zu erhalten, muss das Bedienungspersonal. das den Trockenmassengehalt im Betrieb nicht messen, sondern nur nach Augenschein beurteilen kann, von Hand eingreifen und den Zulauf von angesäuerter Milch zum Separator bzw. den Schottenablauf des Separators zwecks Trockenmassenkorrektur im Magerquark verstellen.
Es ist wohl möglich, im Labor Trockenmassenbestimmung mittels Wägung und Trocknung gang mit dem Ausgang des Silos verbunden ist, einer Zuführstelle (12) zum Eingeben von Rahm in den Magerquark und einem Mischer (16) zum gleichmässigen Verteilen des dem Magerquark beigegebenen Rahmes, gekennzeichnet durch ein erstes Dichtemessgerät (21) zum kontinuierlichen Messen der Dichte des der genannten Zuführstelle (12) zuzuführenden Magerquarks einen ersten Rechner (24) zum Ermitteln des Trockenmassenanteils des Magerquarks, eine erste Regelvorrichtung (26) zum Steuern wenigstens eines im Schottenausgang angeordneten Regelventils (7) in Abhängigkeit der Differenz zwischen dem ermittelten Wert des Trockenmassenanteils und einer ersten Führungsgrösse, welche dem gewünschten Gehalt an Trockenmasse im Speisequark entspricht,
ein zweites Dichtemessgerät (33) zum kontinuierlichen Messen der Dichte des den durch die Mischung des Magerquarks mit Rahm im Mischer (16) entstandenen Speisequarks, einem zweiten Rechner (37) zum Ermitteln des Fettgehaltes mittels den durch die beiden Dichtemessgeräte gemessenen Dichten und einer zweiten Regelvorrichtung (38) zum Steuern einer Rahmpumpe (14), die den Rahm in Abhängigkeit der Differenz zwischen dem ermittelten Fettgehalt und einer zweiten Führungsgrösse, welche dem gewünschten Fettgehalt im Speisequark entspricht, zur Zuführstelle fördert.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass beim Eingang des Quarkseparators (4) ein weiteres Regelventil (3) angeordnet und dass der Steuereingang des weiteren Regelventils in Abhängigkeit der Differenz zwischen dem ermittelten Trockenmassenanteil und der ersten Führungsgrösse mit dem Ausgang der ersten Regelvorrichtung (26) verbunden ist.
6. Einrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Magerquarkausgang (6) des Quarkseparators ein Vorlaufbehälter (9) angeordnet und dass eine Förderpumpe (10), z. B. eine Zahnradpumpe, zum Fördern des Magerquarks aus dem Vorlaufbehälter durch einen Kühler (11) zur genannten Zuführstelle (12) vorhanden ist.
7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass dem Vorlaufbehälter ein Niveaufühler (29), z.B. ein Schwimmer oder eine Lichtschranke, zum Überwachen des Niveaus des Magerquarks zugeordnet ist, und dass ein Niveauregler (30) zum Steuern eines Antriebsmotors (31) für die Förderpumpe (10) in Abhängigkeit des vom Niveaufühler erzeugten Signals vorhanden ist.
vorzunehmen, was aber eine Zeit von wenigstens einer halben Stunde beansprucht. Eine Korrektur mit einer derartigen Verspätung vorzunehmen ist bei einem kontinuierlichen Betrieb nicht möglich.
Aus den oben angeführten Gründen weist der auf die bisherige kontinuierliche Art hergestellte Speisequark einen zu stark schwankenden Trockenmassengehalt auf. Aus wirtschaftlichen Gründen sollte aber der Trockenmassengehalt möglichst nahe an der auf der Packung angegebenen unteren Limite liegen. Wird ein Produkt mit einem höheren Trokkenmassengehalt als der angegebene Wert verkauft, so ist dies unwirtschaftlich. Stellt man den Trockenmassengehalt durch Beimischen von Quark mit höherem oder tieferem Trockenmassengehalt in einem Quarktank ein, so leidet die Qualität des Endproduktes, da eine einwandfreie homogene Mischung nachträglich im Tank nicht mehr erreicht werden kann.
Für die Herstellung von Rahmquark durch Beimischen
von Rahm zum Magerquark mit einem vorgeschriebenen Fettgehalt oder Fett- zu Trockenmassenverhältnis steht heute kein kontinuierliches Mess- und Regelverfahren für die Messung und Regelung des Fettgehaltes des Rahmquarks zur Verfügung. Der Fettgehalt oder das Fett- zu Trockenmassenverhältnis des Rahmquarks kann aber während der Fabrikation variieren, da sowohl der Fettgehalt des zu dosierenden Rahmes wie die Durchflussmenge und der Trokkenmassengehalt des Magerquarks sich im Laufe der Fabrikationszeit ändern können. Wird der Rahm nachträglich im Tank dem Magerquark zugemischt, so ist eine homogene Mischung nicht mehr exakt zu erreichen, wodurch die Qualität leidet.
In der CH-PS 593 618 wird vorgeschlagen, den Fettgehalt von Milch durch Messen der Dichte von entrahmter Milch und der Dichte von erneut mit Rahm vermischter Milch zu bestimmen und das Mischungsverhältnis Rahm zu entrahmter Milch in Abhängigkeit der Differenz zwischen den beiden gemessenen Dichten zu steuern, um eine Milch mit einem bestimmten Fettgehalt zu erhalten.
Im Zusatzpatent 604 545 zum oben genannten CH-Patent ist ein Verfahren beschrieben, mit dem der Fettgehalt der Milch in einem bestimmten Verhältnis zur Trockenmasse der Milch reguliert wird, so dass sich diese Milch zur Herstellung von Käse mit einem festgelegten Fettgehalt eignet.
Bei diesem bekannten Verfahren wird ein zur Dichte von Wasser, das die gleiche Temperatur wie die entrahmte Milch aufweist, proportionaler Messwert und ein zur Dichte der entrahmten Milch entsprechender Messwert erzeugt. Die beiden Messwerte werden zum Erhalten der Dichte von der fettfreien Trockenmasse voneinander subtrahiert, und das Mischungsverhältnis von Rahmzugabe zur entrahmten
Milch wird in Abhängigkeit der Differenz der Dichte der Trockenmasse und der Dichte der Mischung aus der en trahmten Milch und dem Rahm gesteuert.
Bei der Milch zur Käseherstellung ist es lediglich wichtig, dass ein bestimmtes Verhältnis des Fettanteiles zur Trockenmasse auf einen bestimmten Wert eingestellt wird. Der An teil an Wasser in dieser Milch ist von untergeordneter Be deutung und wurde daher bei dem oben beschriebenen Ver fahren ausser acht gelassen. Bei der Speisequarkherstellung muss jedoch auf den Wassergehalt genau geachtet werden, weil auf der Verpackung des Speisequarks das Gesamtge wicht und die Mengenanteile an Trockenmasse, Fett und
Wasser in Gewichtseinheiten angegeben sind.
Eine kontinuierliche Regelung dieser drei wichtigsten
Anteile des Speisequarks ist mit den bekannten Verfahren nicht möglich.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine
Einrichtung anzugeben, die gestatten, die Regelung der An teile von Trockenmasse, Fett und Wasser von Speisequark kontinuierlich bei dessen Herstellung sicherzustellen.
Diese Aufgabe wird beim Verfahren gemäss dem Ober begriff des Patentanspruches 1 durch die im kennzeichnen den Teil des Patentanspruches 1 angeführten Merkmale ge löst.
Die erfindungsgemässe Einrichtung gemäss dem Oberbe griff des Patentanspruches 4 ist durch die in dern kennzeich nenden Teil dieses Patentanspruches angeführten Merkmale gekennzeichnet.
Die Erfindung ist nachstehend anhand der schemati schen Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Die einzige
Figur zeigt die erfindungsgemässe Einrichtung in schemati scher Darstellung.
Angesäuerte Magermilch wird aus einm Silo 1 mittels ei ner Milchförderpumpe 2 durch ein Milchregelventil 3 einem
Quarkseparator 4 kontinuierlich zugeführt. Der Quarkseparator 4 besitzt einen Ausgang 5 für die Schotte und einen Ausgang 6 für den Magerquark. Vom Ausgang 5 gelangt die Schotte über ein Regelventil 7 in eine Schottenabflussleitung 8. Vom Ausgang-6 gelangt der Magerquark in einen offenen Vorlaufbehälter 9. Vom Vorlaufbehälter 9 wird der Magerquark mittels einer Magerquarkpumpe 10 durch einen Kühler einer Zuführstelle 12 zugeführt, bei welcher dem Magerquark Rahm zugeführt wird. Der Rahm mit beliebigem Fettgehalt wird einem Rahmtank 13 entnommen und mittels einer Rahmdosierpumpe 14 über eine Rahmzuführleitung 5 zur Zuführstelle 12 gefördert.
Das Gemisch aus Magerquark und Rahm gelangt danach in einen statischen Mischer 16, und der am Ausgang des Mischers 16 austretende Speisequark wird über eine Ausgangsleitung 17 in einen Speisequarktank 18 geleitet.
Aus der Rohrleitung 19 zwischen der Magerquarkpumpe 10 und dem Kühler 11 wird ein Teil des Magerquarks entnommen und gelangt über eine Rohrleitung 20 in ein Dichtemessgerät 21. Das Dichtemessgerät 21 erzeugt ein zur Dichte des Magerquarks proportionales elektrisches Signal.
Der Magerquarkanteil, welcher das Dichtemessgerät 21 verlässt, gelangt über eine Rohrleitung 22 wieder in den Vorlaufbehälter 9. Das Dichtemessgerät 21 ist vorzugsweise ein Dichtemessgerät, welches in der eingangs genannten CH-PS 593 618 mit Bezugnahme auf die Fig. 2 beschrieben ist.
Das temperaturkompensierte Dichtemessgerät 21 erzeugt das dichteproportionale elektrische Signal, das einem Dichtesignalverstärker 23 zugeführt wird. Der Dichtesignalverstärker 23 erzeugt an seinem Ausgang ein zur gemessenen Dichte des Magerquarks proportionales Gleichspannungssi gnal im Bereich von 0 10 V, ein Gleichstromsignal im Be- reich von 0-20 mA oder ein Wechselspannungssignal von 2,5-12,5 kHz. Die Art des Ausgangssignals des Dichtemessverstärkers 23 richtet sich nach der Art eines an den Dichtesignalverstärker 23 angeschlossenen Rechners 24 zur Berechnung des Trockenmassengehaltes des Magerquarks.
Der Rechner 24 kann beispielsweise einen Mikroprozessor vom Typ Intel 8080 bzw. 8085 oder PDP 11/03 enthalten. Zur genauen Berechnung des Trockenmassengehaltes wird dem Mikroprozessor auch ein von der Temperatur des Magerquarks im Dichtemessgerät 21 abhängiges Signal zugeführt.
Am Ausgang des Rechners 24 erscheint ein elektrisches Signal, das dem Wert der Trockenmasse des Magerquarks proportional ist. Dieses Signal gelangt über eine elektrische Leitung 25 zu einem Regler 26. Dem Regler 26 wird ausserdem über eine elektrische Leitung 27 eine einstellbare Führungsgrösse, d.h. die Trockenmassenführungsgrösse, zugeführt. Der Regler 26 erzeugt in Abhängigkeit des Unterschiedes zwischen dem im Rechner 24 berechneten, zur Trockenmasse des Magerquarks proportionalen Wert und der Führungsgrösse ein Stellsignal. Das Stellsignal wird über eine elektrische Leitung 28 dem Regelventil 7 zum Steuern des Schottenausflusses zugeführt. Vorzugsweise wird das Stellsignal auch dem Regelventil 3 am Eingang des Quarkseparators 4 zugeführt. Anstelle des Regelventils 3 könnte auch die Drehzahl der Pumpe 2 in Abhängigkeit des Stellsignals verändert werden.
Ist der berechnete Wert des Trockenmassengehaltes kleiner als die Führungsgrösse, so erzeugt der Regler 26 ein Stellsignal, das bewirkt, dass das Regelventil 7 mehr geöffnet wird. Dies hat zur Folge, dass mehr Schotte aus dem Quarkseparator 4 austritt und der Trockenmassengehalt des am Ausgang 6 des Quarkseparators 4 austretenden Magerquarks zunimmt, bis der berechnete Trockenmassengehalt der Führungsgrösse entspricht. Im umgekehrten Fall wird das Regelventil im schliessenden Sinne betätigt. Der integrierend wirkende Regler 26 sorgt dafür, dass der Trocken massengehalt des im Vorlaufbehälter 9 befindlichen Magerquarks einen der genannten Führungsgrösse entsprechenden Wert aufweist. Dadurch wird jede Änderung der Trockenmasse der zugeführten angesäuerten Milch im geschlossenen Trockenmassen-Regelkreis automatisch ausgeglichen, d. h.
der Trockenmassengehalt des Magerquarks wird dadurch konstantgehalten.
In vorteilhafter Weise wird das Niveau des Magerquarks im Vorlaufbehälter 9 durch eine in der Figur gestrichelt dargestellte Vorrichtung überwacht. Diese Vorrichtung umfasst einen Niveaufühler 29 und einen Niveauregler 30. Der Niveaufühler 29 kann ein Schwimmer sein, der ein dem Niveau des Magerquarks proportionales Signal an den Niveauregler 29 liefert. Der Niveauregler 29 vergleicht das genannte proportionale Signal mit einem Sollwert und erzeugt in Abhängigkeit der Differenz zwischen dem genannten Signal und dem Sollwert ein Stellsignal, das die Drehzahl eines die Magerquarkpumpe 10 antreibenden Motors 31 in dem Sinne steuert, dass das Niveau des Magerquarks im Vor laufbehälter 9 konstant bleibt.
Auf diese Weise wird der Abfluss von Magerquark aus dem Vorlaufbehälter 9 dem Ausstoss von Magerquark aus dem Ausgang 6 des Quarkseparators 4 angepasst und es können keine Luftblasen im Messsystem des Dichtemessgerätes 21 auftreten. Weiters wird ein Überlaufen des Vorlaufbehälters 9 vermieden.
Die Magerquarkpumpe 10, die vorzugsweise eine Zahnradpumpe ist, fördert den Magerquark mit dem auf einen durch die Führungsgrösse eingestellten Wert konstantgehaltenen Trockenmassengehalt durch den Kühler 11 zur Zuführstelle 12, bei welcher der Rahm zudosiert wird. Nach erfolgter homogener Mischung des Magerquarks mit dem zudosierten Rahm im statischen Mischer 16 wird ein Teil des den Mischer 16 verlassenden Gemisches, d. h. der Speisequark, mittels einer Förderpumpe 32 einem zweiten Dichtemessgerät 33 zugeführt. Der das zweite Dichtemessgerät 33 verlassende Speisequark gelangt über eine Rohrleitung 34 wieder in die Ausgangsleitung 17.
Die Förderpumpe 32 ist vorzugsweise eine Zahnradpumpe, die durch einen Gleichstrommotor 35 mit konstanter Drehzahl angetrieben wird.
Das zweite Dichtemessgerät 33 ist von gleicher Art wie das erstgenannte Dichtemessgerät 21 und gibt ein elektrisches Signal an einen zweiten Dichtesignalverstärker 36 ab.
Der zweite Dichtesignalverstärker 36 ist gleich aufgebaut wie der erstgenannte Dichtesignalverstärker 24 und erzeugt je nach Art eines an ihn angeschlossenen Rechners 37 entweder eine zur genannten Dichte des Speisequarks proportionale Gleichspannung im Bereich von 0-10 V, einen zur Dichte proportionalen Gleichstrom im Bereich von 0-20 mA oder eine konstante Wechselspannung mit einer zur Dichte proportionalen Frequenz im Bereich von 2,5-12,5 kHz.
Auch der Rechner 37 enthält vorzugsweise einen der weiter oben mit Bezugnahme auf den Rechner 24 angegebenen Mikroprozessoren, wobei diesem Mikroprozessor ein von der Temperatur des das zweite Dichtemessgerät 33 durchsendenden Speisequarks abhängiges Signal zugeführt wird.
Dadurch werden von der Temperatur abhängige Berechnungsfehler weitgehend eliminiert.
Der Rechner 37 besitzt einen zweiten Eingang, dem über eine elektrische Leitung 38 das vom erstgenannten Dichtesignalverstärker 23 erzeugte, zur Dichte des Magerquarks proportionale Signal zugeführt wird. Der Rechner 37 berechnet kontinuierlich aus der Differenz der Dichten des Magerquarks und des Speisequarks, d. h. des mit Rahm vermischten Magerquarks, den Fettgehalt des Speisequarks und erzeugt an seinem Ausgang ein zum Fettgehalt des Speisequarks proportionales elektrisches Signal. Dieses Signal wird einem ersten Eingang eines zweiten Reglers 39 zum Steuern der Rahmzufuhr zur Zuführstelle 12 zugeführt. An den zweiten Eingang 40 des Reglers 39 ist eine zweite einstellbare Führungsgrösse angelegt.
Der Regler 38 vergleicht den vom Rechner 37 berechneten Fettgehalt mit der zweiten Führungsgrösse und erzeugt in Abhängigkeit von der Differenz zwischen dem genannten Fettgehalt und der zweiten Führungsgrösse ein elektrisches Stellsignal, das über eine elektrische Leitung 41 einem Antriebsmotor 42 über die Rahmdosierpumpe 14 zugeführt wird. Diese Stellgrösse beeinflusst die Drehzahl der Rahmdosierpumpe 14, wodurch dem Magerquark mehr oder weniger Rahm zudosiert wird. Die zudosierte Rahmmenge wird vom integrierend wirkenden Regler 39 so lange verstellt, bis der vom Rechner 37 berechnete Fettgehalt des Speisequarks die eingestellte zweite Führungsgrösse erreicht, d. h. bis die Fettgehalts-Regelabweichung 0 wird.
Dadurch wird der Fettgehalt des Speisequarks unabhängig von den Änderungen des Trockenmassengehaltes, der Durchflussmenge des Magerquarks oder von den Fettgehaltsänderungen des zudosierten Rahms im geschlossenen Regelkreis konstantgehalten.
Will man gemäss dem bisherigen Stand der Technik dem Magerquark Rahm beimischen um Speisequark mit einem vorgeschriebenen Fettgehalt oder einem Fett- zu Trockenmassenverhältnis herzustellen, so steht heute in der Fabrikation kein kontinuierliches Mess- und Regelverfahren für die Messung und Regelung des Fettgehaltes des Speisequarks zur Verfügung. Der Fettgehalt oder das Fett- zu Trockenmassenverhältnis des Speisequarks kann aber während der Fabrikation variieren, da sowohl der Fettgehalt des zudosierten Rahmes wie die Durchflussmenge und der Trockenmassengehalt des Magerquarks sich im Laufe der Fabrikationszeit ändern können. Wird der Rahm nachträglich im Tank dem Magerquark zugemischt, so ist eine homogene Mischung nicht mehr exakt zu erreichen.
Im Gegensatz dazu kann mit dem oben beschriebenen Verfahren bzw. der oben beschriebenen Einrichtung der Fettgehalt des Magerquarks von 0 auf einen beliebigen Wert auf kontinuierliche Weise erhöht werden, indem dem Magerquark Rahm zudosiert wird. Insbesondere kann auch nur Magerquark mit einem bestimmten Trockenmassengehalt hergestellt werden, indem die dem zweiten Eingang 40 des Reglers 39 zugeführte Führungsgrösse 0 gesetzt wird. In diesem Fall erfolgt dann keine Rahmzufuhr und der Fettgehalt des auf diese Weise erhaltenen Speisequarks ist gleich 0. Der Fett-, Trockenmassenund Wassergehalt des mit der oben beschriebenen Einrichtung hergestellten Speisequarks ist durch Verändern der beiden Führungsgrössen einstellbar.
Solange die Führungsgrössen nicht verändert werden, ist der Fett-, Trockenmassenund Wassergehalt des hergestellten und im Speisequarktank 18 aufgefangenen Speisequarks konstant, so dass er in die Verpackung mit den Gewichtsangaben seiner Bestandteile eingegeben werden kann.
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PATENT CLAIMS 1. Method for regulating the dry matter and fat content of quark, whereby acidified skimmed milk is taken from a silo (l), fed to a quark separator (4) and cream is added to the quark separator that has emerged from the quark separator in order to add the quark with a certain fat content obtained, characterized by continuous measurement of the density of the lean quark emerging from the quark separator, determination of the dry matter contained in the lean quark with the aid of the measured density, comparison of the determined value of the dry matter with a first guide variable which corresponds to the desired dry matter content in the edible quark,
Controlling at least one control valve (7) arranged in the bulkhead outlet of the quark separator as a function of the difference between the determined dry matter and the first guide variable to obtain lean quark with a constant dry matter fraction determined by the first guide variable, continuous measurement of the density of the by mixing the lean quark with the Cream of edible quark obtained, determining the fat content of the quark using the measured two densities, comparing the determined value of the fat content with a second reference variable, which corresponds to the desired fat content in the quark, and controlling the cream supply as a function of the difference between the determined value of the fat content and the second leader.
2. The method according to claim 1, characterized in that a further control valve (3) arranged in the input of the quark separator is controlled as a function of the difference between the calculated dry matter and the first reference variable.
3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that for adjusting the delivery rate of the lean quark to be mixed with the cream to the amount of lean quark emerging from the quark separator, the lean quark is fed to a flow container (9) with a level sensor (29) and that quantity of low-fat curd taken from the flow tank is controlled depending on the level in the flow tank.
4. Device for performing the method according to claim 1, with a silo (1) for acidified skimmed milk, a bulkhead exit (5) and a lean quark outlet (6) having quark separator (4), the one
The invention is based on a method according to the preamble of claim 1 and on a device according to the preamble of claim 4.
In the previously known, known quark production by means of a quark separator, the dry matter content of the quark changes for the following reasons: change in the composition of the acidified milk fed to the separator and increasing blockage of the separator during the operation of the same. In order to obtain a quark with a prescribed dry matter content, the operating personnel. that cannot measure the dry matter content in operation, but can only judge it by hand, intervene by hand and adjust the inflow of acidified milk to the separator or the bulkhead drain of the separator for the purpose of correcting dry matter in the low-fat curd cheese.
It is probably possible in the laboratory to determine dry matter by weighing and drying aisle connected to the exit of the silo, a feed point (12) for entering cream into the low-fat curd and a mixer (16) for evenly distributing the cream added to the low-fat curd, characterized by a first density measuring device (21) for continuously measuring the density of the lean quark to be fed to said feed point (12) a first computer (24) for determining the dry matter proportion of the lean quark, a first control device (26) for controlling at least one control valve (7) arranged in the bulkhead outlet as a function of the difference between the determined value of the dry matter content and a first reference variable, which corresponds to the desired dry matter content in the quark,
a second density measuring device (33) for continuously measuring the density of the food quark created by mixing the low-fat quark with cream in the mixer (16), a second computer (37) for determining the fat content by means of the densities measured by the two density measuring devices and a second control device (38) for controlling a cream pump (14) which conveys the cream to the feed point as a function of the difference between the fat content determined and a second guide variable which corresponds to the desired fat content in the quark.
5. Device according to claim 4, characterized in that a further control valve (3) is arranged at the input of the quark separator (4) and that the control input of the further control valve is dependent on the difference between the determined dry matter proportion and the first control variable with the output of the first control device (26) is connected.
6. Device according to claim 4 or 5, characterized in that a flow container (9) is arranged after the lean quark outlet (6) of the quark separator and that a feed pump (10), for. B. a gear pump, for conveying the lean quark from the supply tank through a cooler (11) to said feed point (12) is present.
7. Device according to claim 6, characterized in that the flow tank has a level sensor (29), e.g. a float or a light barrier is assigned to monitor the level of the lean quark, and that a level controller (30) is provided for controlling a drive motor (31) for the feed pump (10) depending on the signal generated by the level sensor.
to make, which takes a time of at least half an hour. A correction with such a delay is not possible with continuous operation.
For the reasons stated above, the edible curd cheese produced in the previous continuous manner has an excessively fluctuating dry matter content. For economic reasons, however, the dry matter content should be as close as possible to the lower limit stated on the package. If a product with a higher dry matter content than the specified value is sold, this is uneconomical. If you set the dry matter content by adding quark with a higher or lower dry matter content in a quark tank, the quality of the end product suffers because a perfect homogeneous mixture can no longer be achieved in the tank.
For the production of cream curd by mixing
From cream to skimmed curd with a prescribed fat content or fat to dry matter ratio, there is currently no continuous measuring and control procedure for measuring and controlling the fat content of the cream quark. The fat content or the fat to dry mass ratio of the cream curd can vary during manufacture, since both the fat content of the cream to be dosed as well as the flow rate and the dry mass content of the lean curd can change during the manufacturing period. If the cream is subsequently mixed with the low-fat curd in the tank, a homogeneous mixture can no longer be achieved exactly, which means that the quality suffers.
In CH-PS 593 618 it is proposed to determine the fat content of milk by measuring the density of skimmed milk and the density of milk again mixed with cream and to control the mixing ratio of cream to skimmed milk as a function of the difference between the two measured densities to get milk with a certain fat content.
Additional patent 604 545 to the above-mentioned CH patent describes a process by which the fat content of the milk is regulated in a certain ratio to the dry matter of the milk, so that this milk is suitable for the production of cheese with a fixed fat content.
In this known method, a measurement value proportional to the density of water having the same temperature as the skimmed milk and a measurement value corresponding to the density of the skimmed milk are generated. The two measured values are subtracted from one another to obtain the density from the fat-free dry matter, and the mixing ratio of cream addition to skimmed
Milk is controlled depending on the difference in the density of the dry matter and the density of the mixture of the skimmed milk and the cream.
With milk for cheese making, it is only important that a certain ratio of fat to dry matter is set to a certain value. The proportion of water in this milk is of minor importance and was therefore disregarded in the process described above. In the production of curd cheese, however, careful attention must be paid to the water content, because on the packaging of the curd cheese the total weight and the proportions of dry matter, fat and
Water are given in weight units.
Continuous regulation of these three most important
Portions of the quark is not possible with the known methods.
It is an object of the invention, a method and a
Specify a facility which allows the regulation of the proportions of dry matter, fat and water of curd cheese continuously during its production.
This object is achieved in the method according to the generic concept of claim 1 by the features listed in the characterizing part of claim 1.
The inventive device according to the Oberbe handle of claim 4 is characterized by the features cited in the characterizing part of this claim.
The invention is explained below with reference to the schematic rule's drawing, for example. The only
Figure shows the inventive device in a schematic representation.
Acidified skimmed milk is made from a silo 1 by means of a milk feed pump 2 through a milk control valve 3
Quark separator 4 fed continuously. The quark separator 4 has an outlet 5 for the bulkheads and an outlet 6 for the lean quark. From the outlet 5, the bulkhead reaches a bulkhead drain line 8 via a control valve 7. From the outlet 6, the low-fat curd reaches an open flow container 9. From the flow tank 9, the low-fat curd is fed by means of a low-fat curd pump 10 through a cooler to a feed point 12 at which the low-fat curd Cream is fed. The cream with any fat content is removed from a cream tank 13 and conveyed to a supply point 12 by means of a cream metering pump 14 via a cream supply line 5.
The mixture of low-fat curd cheese and cream then passes into a static mixer 16, and the edible curd cheese emerging at the outlet of the mixer 16 is passed via an outlet line 17 into an edible curd tank 18.
Part of the lean quark is removed from the pipeline 19 between the lean quark pump 10 and the cooler 11 and reaches a density measuring device 21 via a pipeline 20. The density measuring device 21 generates an electrical signal proportional to the density of the lean quark.
The lean quark portion, which leaves the density measuring device 21, reaches the supply tank 9 again via a pipeline 22. The density measuring device 21 is preferably a density measuring device, which is described in the aforementioned CH-PS 593 618 with reference to FIG. 2.
The temperature-compensated density measuring device 21 generates the density-proportional electrical signal, which is fed to a density signal amplifier 23. The density signal amplifier 23 produces at its output a DC voltage signal in the range of 0 10 V proportional to the measured density of the lean quark, a DC signal in the range of 0-20 mA or an AC voltage signal of 2.5-12.5 kHz. The type of output signal from the density measuring amplifier 23 depends on the type of a computer 24 connected to the density signal amplifier 23 for calculating the dry matter content of the lean quark.
The computer 24 can contain, for example, an Intel 8080 or 8085 or PDP 11/03 microprocessor. For the exact calculation of the dry matter content, a signal dependent on the temperature of the lean quark in the density measuring device 21 is also supplied to the microprocessor.
At the output of the computer 24, an electrical signal appears which is proportional to the dry matter value of the lean quark. This signal is sent to a controller 26 via an electrical line 25. The controller 26 is also supplied with an adjustable command variable via an electrical line 27, i.e. the dry matter control quantity. The controller 26 generates an actuating signal as a function of the difference between the value calculated in the computer 24 and proportional to the dry mass of the lean quark and the reference variable. The control signal is fed via an electrical line 28 to the control valve 7 for controlling the bulkhead discharge. The control signal is preferably also supplied to the control valve 3 at the input of the quark separator 4. Instead of the control valve 3, the speed of the pump 2 could also be changed as a function of the control signal.
If the calculated value of the dry matter content is smaller than the command variable, the controller 26 generates an actuating signal which causes the control valve 7 to be opened more. The result of this is that more bulkheads emerge from the quark separator 4 and the dry matter content of the lean quark emerging at the outlet 6 of the quark separator 4 increases until the calculated dry matter content corresponds to the guide variable. In the opposite case, the control valve is actuated in the closing sense. The integrating controller 26 ensures that the dry matter content of the lean quark located in the feed tank 9 has a value corresponding to the above-mentioned guide variable. This automatically compensates for any change in the dry matter of the acidified milk that is supplied in the closed dry matter control circuit. H.
This keeps the dry matter content of the lean quark constant.
The level of the lean quark in the feed tank 9 is advantageously monitored by a device shown in dashed lines in the figure. This device comprises a level sensor 29 and a level controller 30. The level sensor 29 can be a float which delivers a signal proportional to the level of the lean quark to the level controller 29. The level controller 29 compares the proportional signal mentioned with a target value and generates a control signal as a function of the difference between the said signal and the target value, which controls the speed of a lean quark pump 10 driving motor 31 in the sense that the level of the lean quark in the run tank 9 remains constant.
In this way, the outflow of lean curd from the flow container 9 is adapted to the output of lean curd from the outlet 6 of the curd separator 4 and no air bubbles can occur in the measuring system of the density measuring device 21. Furthermore, overflow of the flow container 9 is avoided.
The lean curd pump 10, which is preferably a gear pump, conveys the lean curd with the dry matter content kept constant to a value set by the guide variable through the cooler 11 to the feed point 12, at which the cream is metered in. After homogeneous mixing of the lean quark with the added cream in the static mixer 16, part of the mixture leaving the mixer 16, i. H. the curd cheese is fed to a second density meter 33 by means of a feed pump 32. The edible curd cheese leaving the second density measuring device 33 reaches the output line 17 again via a pipeline 34.
The feed pump 32 is preferably a gear pump, which is driven by a DC motor 35 at a constant speed.
The second density meter 33 is of the same type as the first-mentioned density meter 21 and outputs an electrical signal to a second density signal amplifier 36.
The second density signal amplifier 36 is constructed in the same way as the first-mentioned density signal amplifier 24 and, depending on the type of computer 37 connected to it, either generates a DC voltage proportional to the density of the quark in the range of 0-10 V, a direct current proportional to the density in the range of 0- 20 mA or a constant AC voltage with a frequency proportional to the density in the range of 2.5-12.5 kHz.
The computer 37 also preferably contains one of the microprocessors specified above with reference to the computer 24, this microprocessor being supplied with a signal which is dependent on the temperature of the food quark passing through the second density measuring device 33.
This largely eliminates temperature-dependent calculation errors.
The computer 37 has a second input, to which the signal generated by the first-mentioned density signal amplifier 23 and proportional to the density of the lean quark is fed via an electrical line 38. The computer 37 continuously calculates the difference between the densities of the lean quark and the edible quark, i.e. H. of the lean quark mixed with cream, the fat content of the edible quark and produces an electrical signal at its output proportional to the fat content of the edible quark. This signal is fed to a first input of a second controller 39 for controlling the cream supply to the feed point 12. A second adjustable command variable is applied to the second input 40 of the controller 39.
The controller 38 compares the fat content calculated by the computer 37 with the second reference variable and, depending on the difference between the stated fat content and the second reference variable, generates an electrical actuating signal which is fed via an electrical line 41 to a drive motor 42 via the cream metering pump 14. This manipulated variable influences the speed of the cream metering pump 14, as a result of which more or less cream is metered into the lean quark. The metered amount of cream is adjusted by the integrating controller 39 until the fat content of the edible curd calculated by the computer 37 reaches the set second reference variable, i. H. until the fat content control deviation becomes 0.
As a result, the fat content of the edible quark is kept constant in a closed control loop regardless of the changes in the dry matter content, the flow rate of the lean quark or the changes in fat content of the added cream.
According to the current state of the art, if you want to add cream to the low-fat curd in order to produce edible curd with a prescribed fat content or a fat to dry mass ratio, there is no continuous measurement and control method available in production for measuring and controlling the fat content of the edible curd. The fat content or the fat to dry matter ratio of the edible quark can vary during manufacture, since both the fat content of the metered cream, the flow rate and the dry matter content of the lean quark can change during the manufacturing period. If the cream is subsequently mixed with the low-fat curd in the tank, a homogeneous mixture can no longer be achieved exactly.
In contrast, the fat content of the low-fat curd cheese can be increased from 0 to any value in a continuous manner with the above-described method or the above-described device by adding cream to the low-fat curd cheese. In particular, only low-fat curd cheese with a certain dry matter content can also be produced by setting the reference variable 0 supplied to the second input 40 of the controller 39. In this case there is no cream supply and the fat content of the edible quark obtained in this way is equal to 0. The fat, dry matter and water content of the edible quark produced with the device described above can be adjusted by changing the two guide variables.
As long as the control parameters are not changed, the fat, dry matter and water content of the food curds produced and collected in the food quark tank 18 is constant, so that it can be entered into the packaging with the weight details of its components.