DE102015016765B3 - Method and system for treating a culture medium to be inoculated into a carrier medium - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anlage zur Behandlung eines in ein Trägermedium (TM) zu impfenden Kulturmediums (KM), wobei das Trägermedium (TM), das eine Trägermedium-Temperatur (ϑ) aufweist, mit dem Kulturmedium (KM), das eine Kulturmedium-Temperatur (ϑ(KM)) aufweist, an einem Zielort (Z; Z1, Z2) diskontinuierlich geimpft wird. Das Verfahren und die Anlage, geeignet zur Durchführung des Verfahrens, sollen gegenüber bekannten Lösungen den Impfprozess energetisch optimieren, die Temperaturführung im Impfprozess verbessern und die Qualität des Kulturmediums sichern. Dies wird verfahrenstechnisch durch die Schritte (i) bis (vi) eines Impfzyklus erreicht, wobei unter anderem die folgenden Schritte vorgesehen sind: (iv) der Strom Kulturmedium (Q(KM)) wird durch indirekten Wärmeaustausch im Nebenströmungsweg (2) auf die Trägermedium-Temperatur (ϑ) angewärmt; (v) nach vollständiger Zufuhr der vorgelegten Menge Kulturmedium (KM) in und über den Nebenströmungsweg (2) erfolgt eine Aufteilung und Handhabung des Trägermediums (TM) nach den Schritten (i) und (ii), wobei das im Nebenströmungsweg (2) noch vorhandene Kulturmedium (KM) mit dem zweiten Teilstrom Trägermedium (Q2(TM)) zum Zielort (Z; Z1, Z2) ausgeschoben wird; (vi) anschließend wird der indirekte Wärmeaustausch beendet; (vii) ein weiterer Impfzyklus mit einer vorgelegten Menge Kulturmedium (KM) wird nach den Schritten (i) bis (vi) durchgeführt.The invention relates to a method and a system for treating a culture medium (KM) to be inoculated into a carrier medium (TM), the carrier medium (TM) having a carrier medium temperature (θ) containing the culture medium (KM) containing a Culture medium temperature (θ (KM)) is discontinuously seeded at a target location (Z; Z1, Z2). The method and the system, suitable for carrying out the method, are intended to energetically optimize the inoculation process in comparison to known solutions, to improve the temperature control in the vaccination process and to ensure the quality of the culture medium. This is procedurally achieved by steps (i) to (vi) of a seed cycle, including the following steps: (iv) the stream of culture medium (Q (KM)) is converted to the carrier medium by indirect heat exchange in the bypass flow path (2) -Temperature (θ) warmed up; (v) after complete delivery of the initially introduced amount of culture medium (KM) into and via the secondary flow path (2), the carrier medium (TM) is divided and handled according to steps (i) and (ii), the flow in the bypass flow path (2) being still existing culture medium (KM) with the second partial flow carrier medium (Q2 (TM)) to the destination (Z; Z1, Z2) is ejected; (vi) then the indirect heat exchange is terminated; (vii) a further vaccination cycle with an initially introduced amount of culture medium (KM) is carried out after steps (i) to (vi).
Description
TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung eines in ein Trägermedium zu impfenden Kulturmediums, wobei das Trägermedium, das eine Trägermedium-Temperatur aufweist, mit dem Kulturmedium, das eine Kulturmedium-Temperatur aufweist, an einem Zielort diskontinuierlich geimpft wird, sowie eine Anlage, die zur Durchführung des Verfahrens geeignet ist. Weiterhin sind eine Anwendung des Verfahrens und eine Verwendung der Anlage jeweils zur Herstellung von Milchprodukten, insbesondere von Käse, Joghurt, saurer Sahne oder anderen fermentierten Milchprodukten, vorgesehen.The invention relates to a method for treating a culture medium to be inoculated into a carrier medium, wherein the carrier medium having a carrier medium temperature is discontinuously seeded with the culture medium having a culture medium temperature at a target site, and an apparatus for Implementation of the method is suitable. Furthermore, an application of the method and a use of the plant are each intended for the production of milk products, in particular of cheese, yogurt, sour cream or other fermented milk products.
STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART
Unter dem Kulturmedium oder auch einer Fermentationskultur soll nachfolgend ein flüssiges oder ein fließfähiges Medium verstanden werden, das mit erwünschten Mikroorganismen angereichert ist und das in ein Hauptmedium, das Trägermedium, entweder kontinuierlich oder diskontinuierlich, vorzugsweise in einer einmaligen Gabe, zugegeben bzw. dosiert bzw. geimpft wird.Under the culture medium or a fermentation culture is to be understood below a liquid or a flowable medium which is enriched with desirable microorganisms and in a main medium, the carrier medium, either continuously or discontinuously, preferably in a single dose, added or metered or is vaccinated.
Bei der Herstellung und Verarbeitung von flüssigen Lebensmitteln können von einem vorzugsweise kontinuierlich bereitgestellten Produktstrom, dem vorstehend genannten Trägermedium in Form eines Gesamtstromes dieses Trägermediums, nacheinander einzelne, voneinander abgegrenzte Volumina (sog. Batches oder Chargen) erzeugt werden, wobei jeder Charge ein vorbestimmter Mengenanteil Kulturmedium bzw. Fermentationskultur zugegeben bzw. jede Charge damit geimpft wird.In the production and processing of liquid foodstuffs, individual, separately delimited volumes (so-called batches or batches) can be successively produced from a product stream which is preferably continuously provided, the aforementioned carrier medium in the form of a total stream of this carrier medium, each batch containing a predetermined amount of culture medium or fermentation culture is added or each batch is inoculated.
Die Zugabe oder Impfung in die jeweilige Charge erfolgt oftmals nicht kontinuierlich über den gesamten Zeitraum der Erzeugung der Charge, sondern diskontinuierlich zu einem bestimmten Zeitpunkt im Zeitraum der Befüllung der Charge, vorzugsweise in einer einmaligen Gabe. Die Zugabe oder Impfung kann entweder in die Charge bzw. in das Volumen, das beispielsweise in einem Tank oder Prozessbehälter abgegrenzt wird, unmittelbar erfolgen oder sie kann in den vorzugsweise kontinuierlichen Zulauf des Trägermediums zum Tank oder Prozessbehälter, wobei über den Zulauf die Charge bzw. das Volumen gespeist wird, erfolgen. Im Folgenden ist unter dem Begriff Impfung auch die in Rede stehende Zugabe zu verstehen und die Fermentationskultur wird unter dem Begriff Kulturmedium subsummiert.The addition or inoculation into the respective charge is often not continuous over the entire period of production of the batch, but discontinuously at a certain time in the period of filling the batch, preferably in a single dose. The addition or inoculation can take place either directly in the batch or in the volume which is delimited, for example, in a tank or process vessel, or it can be fed into the preferably continuous feed of the carrier medium to the tank or process vessel, the batch being fed via the feed. the volume is fed done. In the following, the term "inoculation" also refers to the addition in question and the fermentation culture is subsumed under the term culture medium.
Die Menge an Kulturmedium ist in der Regel im Verhältnis zur Menge Haupt- bzw. Trägermedium, das die Charge bzw. das Volumen bildet, relativ gering; sie beträgt bis zu wenigen Prozent. Während das Trägermedium bzw. der Gesamtstrom des Trägermediums vor der Erzeugung der Charge bzw. des Volumens auf eine Trägermedium-Temperatur, eine gewünschte Fermentationstemperatur, die vom jeweils zu erzeugenden Produkt abhängig ist, angewärmt wird, wird das Kulturmedium aus Gründen der Qualitätssicherung in der Regel kalt, d. h. bei einer Temperatur unterhalb der Trägermedium-Temperatur, gelagert.The amount of culture medium is usually relatively small in relation to the amount of carrier medium that forms the batch or volume; it is up to a few percent. While the carrier medium or the total current of the carrier medium prior to the generation of the batch or volume to a carrier medium temperature, a desired fermentation temperature, which depends on the product to be produced, is warmed, the culture medium for reasons of quality assurance in the rule cold, d. H. at a temperature below the carrier medium temperature, stored.
Wird nun das kältere Kulturmedium dem wärmeren Trägermedium zugegeben oder wird das wärmere Trägermedium mit dem kälteren Kulturmedium geimpft, ergibt sich eine Mischungstemperatur, die aufgrund der geringen Zugabe- oder Impfmenge nah an der Trägermedium-Temperatur liegt. Die Absenkung der durch die Zugabe oder Impfung bedingten Mischungstemperatur wird entweder durch eine hinreichende Erhöhung der Trägermedium-Temperatur kompensiert oder sie wird bei Geringfügigkeit oft ignoriert.If now the colder culture medium is added to the warmer carrier medium or if the warmer carrier medium is inoculated with the colder culture medium, a mixing temperature results that is close to the carrier medium temperature due to the small addition or inoculation amount. The lowering of the mixing temperature due to the addition or inoculation is either compensated for by a sufficient increase in the carrier medium temperature or is often ignored if it is insignificant.
In Verarbeitungsbetrieben für Lebensmittel ist es oft der Fall, dass Wärmeenergie über Energieträger der verschiedensten Art im Überschuss zur Verfügung steht oder zur Verfügung gestellt werden kann. Es liegt daher im Bereich des geläufigen fachmännischen Handelns, die vorstehend erwähnte Absenkung der Mischungstemperatur, die durch die Impfung mit dem Kulturmedium bedingt ist, durch Anwärmung des Kulturmediums vor seiner Impfung in einem Wärmeaustauscher zu kompensieren. In diesem Falle bliebe bei Anlagen nach dem Stand der Technik nach dem Ende des Impfvorganges angewärmtes Kulturmedium im Wärmeaustauscher und in einem sich bis zur Impfstelle anschließenden Strömungsweg bis zur nächsten Impfung oder bis zum Ende der Produktion stehen. Das wäre für die Qualität und die Aktivität des Kulturmediums von Nachteil, weil Mikroorganismen, nachdem ihr Umfeld eine für sie geeignete Wachstumstemperatur erreicht hat, mit unerwünschter Fermentation beginnen würden.In food processing companies, it is often the case that heat energy is available or can be made available in excess through energy sources of various kinds. It is therefore within the skill of the art to compensate for the aforementioned lowering of the mixing temperature due to inoculation with the culture medium by heating the culture medium prior to its inoculation in a heat exchanger. In this case, in prior art systems after the end of the inoculation process, warmed culture medium would remain in the heat exchanger and in a flow path adjoining the injection site until the next vaccination or until the end of production. This would be detrimental to the quality and activity of the culture medium because microorganisms, after their environment has reached a suitable growth temperature for them, would begin undesired fermentation.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Anlage, geeignet zur Durchführung des Verfahrens, zu schaffen, die gegenüber bekannten Lösungen den Impfprozess energetisch optimieren, die Temperaturführung im Impfprozess verbessern und die Qualität des Kulturmediums sichern.The present invention has for its object to provide a method and a system suitable for carrying out the method, which energetically optimize the vaccination process over known solutions, improve the temperature control in the vaccination process and ensure the quality of the culture medium.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche. Eine Anlage, geeignet zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, ist Gegenstand der unabhängigen Anspruche 4 oder 5. Eine vorteilhafte Ausführungsform der jeweiligen Anlage ist in Anspruch 6 angegeben. Die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie die Verwendung der erfindungsgemäßen Anlage jeweils zur Herstellung von Milchprodukten, insbesondere von Käse, Joghurt, saurer Sahne oder anderen fermentierten Milchprodukten, werden in den Ansprüchen 7 und 8 bzw. 9 und 10 beansprucht.This object is achieved by a method having the features of
Das erfindungsgemäße Verfahren geht aus von einem bekannten Verfahren zur Behandlung eines in ein Trägermedium zu impfenden Kulturmediums, bei dem das Trägermedium, das eine Trägermedium-Temperatur aufweist, mit dem Kulturmedium, das eine Kulturmedium-Temperatur aufweist, an einem Zielort diskontinuierlich geimpft wird. Dabei ist die Kulturmedium-Temperatur stets kälter als die Trägermedium-Temperatur.The method of the invention is based on a known method of treating a culture medium to be inoculated into a carrier medium, in which the carrier medium having a carrier medium temperature is discontinuously seeded with the culture medium having a culture medium temperature at a target site. The culture medium temperature is always colder than the carrier medium temperature.
Der erfinderische verfahrenstechnische Grundgedanke beim Impfen oder Dosieren einer Charge Trägermedium mit einem Kulturmedium besteht darin, dass vor und bis zur Einleitung der diskontinuierlichen Impfung oder Dosierung der Fließweg des Kulturmediums bis zum Zielort, der Impf- oder Dosierstelle, mit einem Teilstrom des Trägermediums permanent durchströmt und damit auf die Trägermedium-Temperatur angewärmt wird. Mit Einleitung des Impf- oder Dosiervorganges substituiert das Kulturmedium das in diesem Fließweg vorliegende Trägermedium und wird dabei durch einen indirekten Wärmeaustausch auf die Trägermedium-Temperatur angewärmt. Nach Zufuhr der vorgelegten und definierten Impf- oder Dosiermenge in das Trägermedium wird das den Fließweg noch beaufschlagende Kulturmedium durch einen Teilstrom des Trägermediums aus diesem Fließweg ausgeschoben, wobei sich anschließend die permanente Durchströmung dieses Fließweges mit dem Teilstrom des Trägermediums bis zum nächsten Impf- oder Dosierzyklus fortsetzt.The inventive procedural basic idea when vaccinating or dosing a batch carrier medium with a culture medium is that before and until the initiation of the discontinuous vaccination or dosage of the flow path of the culture medium to the destination, the inoculation or dosing, with a partial flow of the carrier medium flows through permanently and so that it is heated to the carrier medium temperature. Upon initiation of the vaccination or dosing process, the culture medium substitutes the carrier medium present in this flow path and is thereby heated to the carrier medium temperature by indirect heat exchange. After supply of the presented and defined vaccine or Dosiermenge in the carrier medium, the flow path still acting culture medium is ejected by a partial flow of the carrier medium from this flow path, followed by the permanent flow of this flow path with the partial flow of the carrier medium until the next vaccination or Dosierzyklus continues.
Ein Impf- oder Dosierzyklus im Rahmen des vorstehend skizzierten erfinderischen Verfahrens vollzieht sich in folgenden Schritten (i) bis (vi):
- (i) Ein über den Impfzyklus durchgängig vorliegender Gesamtstrom Trägermedium wird in einen ersten Teilstrom Trägermedium und in einen zweiten Teilstrom Trägermedium aufgeteilt. Die Aufteilung erfolgt dabei durchgängig und ohne Unterbrechungen.
- (ii) Der erste Teilstrom Trägermedium wird in einem Hauptströmungsweg fortgeführt, der zweite Teilstrom Trägermedium wird über einen Nebenströmungsweg geführt und beide Teilströme Trägermedium werden an dem Zielort zusammengeführt. Die Durchströmung des Haupt- und des Nebenströmungsweges erfolgt durchgängig und ohne Unterbrechungen.
- (iii) Mit dem Zeitpunkt der Einleitung der diskontinuierlichen Impfung wird die Aufteilung in die beiden Teilströme Trägermedium beendet und eine vorgelegte, definierte Menge Kulturmedium wird in Form eines Stromes Kulturmedium über den Nebenströmungsweg dem Trägermedium am Zielort zugeführt.
- (iv) Der Strom Kulturmedium wird im Zuge seiner Überführung an den Zielort durch indirekten Wärmeaustausch im Nebenströmungsweg auf die Trägermedium-Temperatur angewärmt.
- (v) Nach vollständiger Zufuhr der vorgelegten Menge Kulturmedium in und über den Nebenströmungsweg erfolgt eine Aufteilung und Handhabung des Trägermediums nach den Schritten (i) und (ii), wobei das im Nebenströmungsweg noch vorhandene Kulturmedium mit dem zweiten Teilstrom Trägermedium zum Zielort ausgeschoben wird.
- (vi) Anschließend wird der indirekte Wärmeaustausch beendet.
- (vii) Ein weiterer Impfzyklus mit einer vorgelegten, definierten Menge Kulturmedium wird nach den Schritten (i) bis (vi) durchgeführt.
- (i) A total current carrier medium which is present throughout the vaccination cycle is divided into a first substream carrier medium and into a second substream carrier medium. The division is made consistently and without interruptions.
- (ii) the first substream carrier medium is continued in a main flowpath, the second substream carrier medium is routed via a tributarypath, and both substreams of carrier medium are combined at the destination. The flow through the main and the Nebenströmungsweges is continuous and without interruptions.
- (iii) At the time of initiation of the discontinuous inoculation, the division into the two substreams of carrier medium is stopped and a given defined amount of culture medium is supplied in the form of a stream of culture medium via the tributary to the carrier medium at the destination.
- (iv) The culture medium stream is warmed to the carrier medium temperature as it is transferred to the target site by indirect heat exchange in the bypass flow path.
- (v) After complete delivery of the amount of culture medium introduced into and via the secondary flow path, the carrier medium is divided and handled according to steps (i) and (ii), whereby the culture medium still present in the secondary flow path is ejected to the destination with the second partial flow carrier medium.
- (vi) Subsequently, the indirect heat exchange is terminated.
- (vii) Another vaccination cycle with a given defined amount of culture medium is performed after steps (i) to (vi).
Eine erste Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass der Zielort, an dem die Impfung oder Dosierung mit dem Kulturmedium stattfindet, ein erster Zielort in Form des Gesamtstromes Trägermedium im Hauptströmungsweg ist. Dies bedeutet, dass das Kulturmedium in das strömende Trägermedium, das die Charge des Trägermediums bildet und einem diese Charge aufnehmenden Raum zuströmt, geimpft oder dosiert wird.A first embodiment of the method according to the invention provides that the destination at which the vaccination or dosage takes place with the culture medium is a first destination in the form of the total flow carrier medium in the main flow path. This means that the culture medium is inoculated or metered into the flowing carrier medium, which forms the charge of the carrier medium and flows into a space receiving this charge.
Eine zweite Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass der Zielort, an dem die Impfung oder Dosierung mit dem Kulturmedium erfolgt, ein zweiter Zielort in Form des in einem Impf- oder Dosierbehälter befindlichen Trägermediums ist. Dies bedeutet, dass im Zuge der chargenweisen Abgrenzung des Trägermediums das Kulturmedium unmittelbar in die sich bildende Charge des Trägermediums geimpft oder dosiert wird.A second embodiment of the method according to the invention provides that the destination at which the vaccination or dosing with the culture medium takes place is a second destination in the form of the carrier medium located in a vaccine or dosing container. This means that in the course of the batchwise delimitation of the carrier medium, the culture medium is directly inoculated or metered into the forming batch of the carrier medium.
Eine Anlage erster Art zur Behandlung eines in ein Trägermedium zu impfenden Kulturmediums, die geeignet ist zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, zeichnet sich durch die folgenden Merkmale aus:
- • Sie besitzt einen Hauptströmungsweg für das Trägermedium, der einen an einer Abzweigungsstelle abzweigenden Abzweigströmungsweg und eine unterstromig der Abzweigungsstelle angeordnete Vereinigungsstelle aufweist.
- • Sie verfügt weiterhin über einen Nebenströmungsweg entweder für das Kulturmedium oder für eine Teilmenge des Trägermediums, in den einerseits der Abzweigströmungsweg einmündet. Der Nebenströmungsweg mündet andererseits an der Vereinigungsstelle in den Hauptströmungsweg ein.
- • Es ist ein Wärmeaustauscher vorgesehen, über den primärseitig ein Wärmeträgerströmungsweg und über den sekundärseitig der Nebenströmungsweg geführt ist.
- • In dem Abzweigströmungsweg ist ein erstes Absperrventil angeordnet, in dem Nebenströmungsweg ist oberstromig des Wärmeaustauschers ein Umschaltventil vorgesehen, in das zusätzlich wenigstens der Abzweigströmungsweg einmündet, und in dem Wärmeträgerströmungsweg ist ein zweites Absperrventil angeordnet.
- • In dem Hauptströmungsweg befindet sich oberstromig der Abzweigungsstelle ein erster Signalaufnehmer und in dem Nebenströmungsweg befindet sich oberstromig des Umschaltventils ein zweiter Signalaufnehmer, die jeweils Eigenschaften der dort befindlichen Medien erfassen.
- • Entweder ist in dem Hauptströmungsweg zwischen der Abzweigungs- und der Vereinigungsstelle ein Strömungswiderstand oder es ist in dem Nebenströmungsweg unterstromig des Umschaltventils eine Bypass-Pumpe angeordnet, wobei beide Maßnahmen der Sicherstellung einer Strömung im Nebenströmungsweg, parallel zur Strömung im Hauptströmungsweg, dienen.
- • Es ist eine Steuereinrichtung vorgesehen, die wenigstens über einen ersten Signalleitungs-Anschluss mit dem ersten Signalaufnehmer und über einen zweiten Signalleitungs-Anschluss mit dem zweiten Signalaufnehmer verbunden ist. Die Steuereinrichtung ist weiterhin mit Steuerleitungs-Anschlüssen wenigstens mit dem ersten Absperrventil, dem Umschaltventil, dem zweiten Absperrventil und mit der alternativ zum Strömungswiderstand vorgesehenen Bypass-Pumpe verbunden.
- It has a main flow path for the carrier medium which has a branch flow path branching off at a branch point and a junction point arranged downstream of the branch point.
- It also has a secondary flow path either for the culture medium or for a subset of the carrier medium into which the branch flow path opens on the one hand. On the other hand, the bypass flow path opens into the main flow path at the junction.
- A heat exchanger is provided, via which a heat carrier flow path is led on the primary side and the secondary flow path on the secondary side.
- • In the branch flow path, a first shut-off valve is disposed, in the bypass flow path, a switching valve is provided upstream of the heat exchanger, into which additionally at least the branch flow path opens, and in the heat carrier flow path, a second shut-off valve is disposed.
- • In the main flow path upstream of the branch point is a first signal sensor and in the secondary flow path is upstream of the changeover valve, a second signal pickup, each detecting properties of the media located there.
- Either there is a flow resistance in the main flow path between the branch point and the junction point, or a bypass pump is arranged in the bypass flow downstream of the changeover valve, both measures serving to ensure a flow in the bypass flow path parallel to the flow in the main flow path.
- A control device is provided which is connected to the first signal receiver at least via a first signal line connection and to the second signal receiver via a second signal line connection. The control device is furthermore connected to control line connections at least to the first shut-off valve, the change-over valve, the second shut-off valve and to the bypass pump provided as an alternative to the flow resistance.
Die Strömungswege sind vorzugweise in Form von Rohrleitungen ausgebildet.The flow paths are preferably in the form of pipelines.
Eine Anlage zweiter Art zur Behandlung eines in ein Trägermedium zu impfenden Kulturmediums, die geeignet ist zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, zeichnet sich durch die folgenden Merkmale aus:
- • Sie besitzt einen Hauptströmungsweg für das Trägermedium, der einen an einer Abzweigungsstelle abzweigenden Abzweigströmungsweg aufweist und der unterstromig der Abzweigungsstelle in einen Impfbehälter einmündet.
- • Sie verfügt weiterhin über einen Nebenströmungsweg entweder für das Kulturmedium oder für eine Teilmenge des Trägermediums, in den einerseits der Abzweigströmungsweg einmündet. Der Nebenströmungsweg mündet andererseits in den Impfbehälter ein.
- • Es ist ein Wärmeaustauscher vorgesehen, über den primärseitig ein Wärmeträgerströmungsweg und über den sekundärseitig der Nebenströmungsweg geführt ist.
- • In dem Abzweigströmungsweg ist ein erstes Absperrventil angeordnet, in dem Nebenströmungsweg ist oberstromig des Wärmeaustauschers ein Umschaltventil vorgesehen, in das zusätzlich wenigstens der Abzweigströmungsweg einmündet, und in dem Wärmeträgerströmungsweg ist ein zweites Absperrventil angeordnet.
- • In dem Hauptströmungsweg befindet sich oberstromig der Abzweigungsstelle ein erster Signalaufnehmer und in dem Nebenströmungsweg befindet sich oberstromig des Umschaltventils ein zweiter Signalaufnehmer, die jeweils Eigenschaften der dort befindlichen Medien erfassen.
- • Entweder ist in dem Hauptströmungsweg unterstromig der Abzweigungsstelle ein Strömungswiderstand oder es ist in dem Nebenströmungsweg unterstromig des Umschaltventils eine Bypass-Pumpe angeordnet, wobei beide Maßnahmen der Sicherstellung einer Strömung im Nebenströmungsweg, parallel zur Strömung im Hauptströmungsweg, dienen.
- • Es ist eine Steuereinrichtung vorgesehen, die wenigstens über einen ersten Signalleitungs-Anschluss mit dem ersten Signalaufnehmer und über einen zweiten Signalleitungs-Anschluss mit dem zweiten Signalaufnehmer verbunden ist. Die Steuereinrichtung ist weiterhin mit Steuerleitungs-Anschlüssen wenigstens mit dem ersten Absperrventil, dem Umschaltventil, dem zweiten Absperrventil und mit der alternativ zum Strömungswiderstand vorgesehenen Bypass-Pumpe verbunden.
- It has a main flow path for the carrier medium, which has a branch flow path branching off at a branch point and which opens into a seed container downstream of the branch point.
- It also has a secondary flow path either for the culture medium or for a subset of the carrier medium into which the branch flow path opens on the one hand. On the other hand, the bypass flow path opens into the seed tank.
- A heat exchanger is provided, via which a heat carrier flow path is led on the primary side and the secondary flow path on the secondary side.
- In the branch flow path, a first shut-off valve is disposed, in the bypass flow path, a change-over valve is provided upstream of the heat exchanger into which at least the branch flow path opens, and a second shut-off valve is disposed in the heat transfer flow path.
- • In the main flow path upstream of the branch point is a first signal sensor and in the secondary flow path is upstream of the changeover valve, a second signal pickup, each detecting properties of the media located there.
- Either a flow resistance is provided in the main flow path downstream of the branch point, or a bypass pump is disposed in the bypass flow downstream of the changeover valve, both of which serve to ensure a flow in the bypass flow path parallel to the flow in the main flow path.
- A control device is provided which is connected to the first signal receiver at least via a first signal line connection and to the second signal receiver via a second signal line connection. The control device is furthermore connected to control line connections at least to the first shut-off valve, the change-over valve, the second shut-off valve and to the bypass pump provided as an alternative to the flow resistance.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Anlage erster und zweiter Art sieht jeweils im Nebenströmungsweg unterstromig des Wärmeaustauschers ein Regelventil vor. Mit diesem Regelventil lässt sich eine an den Gesamtstrom Trägermedium im Hauptströmungsweg angepasste Dosierung oder Impfung des Kulturmediums sicherstellen.An advantageous embodiment of the plant of the first and second type provides in each case in the secondary flow downstream of the heat exchanger, a control valve. With this control valve, it is possible to ensure a dosage or inoculation of the culture medium adapted to the total flow carrier medium in the main flow path.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann bei allen flüssigen oder fließfähigen Lebensmittelprodukten, die in Prozessen hergestellt und/oder behandelt werden, bei denen ein Kulturmedium dosiert oder geimpft wird, angewendet werden. Es eignet sich in besonderer Weise zur Herstellung von Milchprodukten und hier insbesondere zur Herstellung von Käse, Joghurt, saurer Sahne oder anderen fermentierten Milchprodukten.The method of the present invention can be applied to any liquid or fluid food products prepared and / or treated in processes in which a culture medium is dosed or inoculated. It is particularly suitable for the production of milk products and in particular for the production of cheese, yoghurt, sour cream or other fermented milk products.
Die erfindungsgemäße Anlage erster und zweiter Art kann bei allen flüssigen oder fließfähigen Lebensmittelprodukten, die in Prozessen hergestellt und/oder behandelt werden, bei denen ein Kulturmedium dosiert oder geimpft wird, angewendet werden. Die Anlagen eignen sich in besonderer Weise zur Herstellung von Milchprodukten und hier insbesondere zur Herstellung von Käse, Joghurt, saurer Sahne oder anderen fermentierten Milchprodukten.The first and second type plant according to the invention can be applied to all liquid or flowable food products produced and / or treated in processes in which a culture medium is dosed or inoculated. The plants are particularly suitable for the production of dairy products and in particular for the production of cheese, yogurt, sour cream or other fermented milk products.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Eine eingehendere Darstellung der Erfindung ergibt sich aus der folgenden Beschreibung und den beigefügten Figuren der Zeichnung sowie aus den Ansprüchen. Während die Erfindung in den verschiedensten Ausführungsformen realisiert ist, werden in der Zeichnung eine Anlage erster Art und eine Anlage zweiter Art, jeweils geeignet zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, nach Aufbau und Funktion beschrieben. Es zeigenA more detailed description of the invention will become apparent from the following description and the accompanying drawings of the drawings and from the claims. While the invention is implemented in various embodiments, in the drawing a plant of the first type and a plant of the second type, each suitable for carrying out the method according to the invention, are described according to structure and function. Show it
DETAILLIERTE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION
Eine Anlage erster Art
In dem Abzweigströmungsweg
In dem Hauptströmungsweg
Entweder ist in dem Hauptströmungsweg
Es ist eine Steuereinrichtung
Der Hauptströmungsweg
Oberstromig der Abzweigungsstelle
Eine Anlage zweiter Art
Ein Impf- oder Dosierzyklus im Rahmen des erfinderischen Verfahrens vollzieht sich mit einer Anlage erster Art
- (i) Der über den Impfzyklus durchgängig vorliegender Gesamtstrom Trägermedium Q(TM) (
3 ) mit der Trägermedium-Temperatur wird ander Abzweigungsstelle 6 in einen ersten Teilstrom Trägermedium Q1(TM) und in einen zweiten Teilstrom Trägermedium Q2(TM) aufgeteilt. Die Aufteilung erfolgt dabei durchgängig und ohne Unterbrechungen; beide Teilströme besitzen die Trägermedium-Temperatur ϑ. - (ii) Der erste Teilstrom Trägermedium Q1(TM) wird in
dem Hauptströmungsweg 1 fortgeführt und der zweite Teilstrom Trägermedium Q2(TM) wird bei geöffnetem ersten Absperrventil8 über den ander Abzweigungsstelle 6 abzweigenden Abzweigströmungsweg 1a dem Nebenströmungsweg 2 über das entsprechend geschaltete Umschaltventil9 zugeführt. Der erste Teilstrom Trägermedium Q1(TM) und der zweite Teilstrom Trägermedium Q2(TM) werden ander Vereinigungsstelle 7 , dem ersten Zielort Z1, zusammengeführt und über den sich fortsetzenden Hauptströmungsweg1 als Gesamtstrom Trägermedium Q(TM) in einen nicht dargestellten weiteren Produktionsanlagen-Abschnitt, beispielsweise einen Behälter für die Abgrenzung einer mit dem Kulturmedium KM geimpften Charge Trägermedium TM, abgeführt. Die Durchströmung des Haupt- und desNebenströmungsweges 1 ,2 erfolgt durchgängig und ohne Unterbrechungen. - (iii) Mit dem Zeitpunkt der Einleitung der diskontinuierlichen Impfung (
4 ) wird die Aufteilung in die beiden Teilströme Trägermedium Q1(TM) und Q2(TM) beendet, indem derAbzweigströmungsweg 1a durchdas erste Absperrventil 8 geschlossen wird. Anschließend wird eine vorgelegte, definierte Menge Kulturmedium KM in Form des Stromes Kulturmedium Q(KM)über den Nebenströmungsweg 2 dem indem Hauptströmungsweg 1 strömenden Gesamtstrom Trägermedium Q(TM) ander Vereinigungsstelle 7 , dem als Inline-Impf- oder Dosierstelle fungierenden ersten Zielort Z1, zugeführt. - (iv) Der Strom Kulturmedium Q(KM), der vor
dem Wärmeaustauscher 4 die Kulturmedium-Temperatur ϑ(KM) besitzt, wird im Zuge der Überführung zum ersten Zielort Z1 überden Nebenströmungsweg 2 durch indirektenWärmeaustausch im Wärmeaustauscher 4 auf die Trägermedium-Temperatur ϑ angewärmt.
- (i) The total current carrier medium Q (TM) (
3 ) with the carrier medium temperature is at thebranch point 6 into a first partial flow carrier medium Q1 (TM) and into a second partial flow carrier medium Q2 (TM). The division takes place continuously and without interruptions; both partial streams have the carrier medium temperature θ. - (ii) The first partial flow carrier medium Q1 (TM) becomes in the
main flowpath 1 continued and the second partial flow carrier medium Q2 (TM) is opened with the first shut-off valve8th via the at thejunction 6 branchingbranch flow path 1a thebypass flow path 2 via the appropriately switchedchangeover valve 9 fed. The first partial flow carrier medium Q1 (TM) and the second partial flow carrier medium Q2 (TM) are at thejunction 7 , the first destination Z1, merged and via the continuingmain flow path 1 as a total flow carrier medium Q (TM) in a non-illustrated further production plant section, such as a container for the delimitation of a seeded with the culture medium KM batch carrier medium TM removed. The flow through the main and theNebenströmungsweges 1 .2 is continuous and without interruptions. - (iii) At the time of initiation of discontinuous vaccination (
4 ), the split into the two substreams carrier medium Q1 (TM) and Q2 (TM) is terminated by thebranch flow path 1a through the first shut-off valve8th is closed. Subsequently, a presented, defined amount of culture medium KM in the form of the stream culture medium Q (KM) via theNebenströmungsweg 2 in themain flow path 1 flowing total stream carrier medium Q (TM) at theunion site 7 supplied to the first target site Z1 acting as an in-line vaccine or dosing site. - (iv) The stream culture medium Q (KM), before the
heat exchanger 4 has the culture medium temperature θ (KM), in the course of the transfer to the first destination Z1 via theNebenströmungsweg 2 by indirect heat exchange in theheat exchanger 4 warmed to the carrier medium temperature θ.
Im Hauptströmungsweg
- (v) Nach vollständiger Zufuhr der vorgelegten Menge Kulturmedium KM in und über
den Nebenströmungsweg 2 erfolgt eine Aufteilung und Handhabung des Trägermediums TM nach den Schritten (i) und (ii) gemäß3 , wobeidas im Nebenströmungsweg 2 noch vorhandene Kulturmedium KM mit dem zweiten Teilstrom Trägermedium Q2(TM) zum ersten Zielort Z1 ausgeschoben wird. - (vi) Anschließend wird der indirekte
Wärmeaustausch im Wärmeaustauscher 4 gemäß 4 beendet. - (vii) Ein weiterer Impfzyklus mit einer vorgelegten, definierten Menge Kulturmedium KM wird nach den Schritten (i) bis (vi) gemäß
den 3 und4 durchgeführt.
- (v) After complete delivery of the amount of culture medium KM introduced into and over the
bypass flow path 2 there is a division and handling of the carrier medium TM according to steps (i) and (ii) according to3 , where in thesecondary flow path 2 still existing culture medium KM with the second partial flow carrier medium Q2 (TM) to the first destination Z1 is ejected. - (vi) Subsequently, the indirect heat exchange in the
heat exchanger 4 according to4 completed. - (vii) A further vaccination cycle with a given, defined amount of culture medium KM is performed after steps (i) to (vi) according to
3 and4 carried out.
Ein Impf- oder Dosierzyklus im Rahmen des erfinderischen Verfahrens vollzieht sich mit einer Anlage zweiter Art
Eine planmäßige und hinreichende Durchströmung des Abzweigströmungsweges
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 100100
- Anlage erster ArtPlant of the first kind
- 101101
- Anlage zweiter ArtPlant of the second kind
- 11
- Hauptströmungswegmain flow
- 1a1a
- Abzweigströmungswegbranch flow path
- 22
- Nebenströmungswegpass flow passage
- 33
- WärmeträgerströmungswegWärmeträgerströmungsweg
- 44
- Wärmeaustauscherheat exchangers
- 55
- Strömungswiderstandflow resistance
- 5.15.1
- Bypass-PumpeBypass pump
- 66
- Abzweigungsstellebranching
- 77
- Vereinigungsstelleassociation office
- 88th
- erstes Absperrventilfirst shut-off valve
- 99
- Umschaltventilswitching valve
- 1010
- zweites Absperrventilsecond shut-off valve
- 1111
- Regelventilcontrol valve
- 1212
- drittes Absperrventilthird shut-off valve
- 1313
- Impf- oder DosierbehälterVaccination or dosing container
- 1414
- Steuereinrichtungcontrol device
- 1515
- erster Signalaufnehmerfirst signal receiver
- 1616
- zweiter Signalaufnehmersecond signal pickup
- KMKM
- Kulturmediumculture medium
- Q(KM)Q (KM)
- Strom KulturmediumStream culture medium
- Q(TM)Q (TM)
- Gesamtstrom TrägermediumTotal current carrier medium
- Q(TM + KM)Q (TM + KM)
- Strom geimpftes TrägermediumCurrent inoculated carrier medium
- Q1(TM)Q1 (TM)
- erster Teilstrom Trägermediumfirst partial flow carrier medium
- Q2(TM)Q2 (TM)
- zweiter Teilstrom Trägermediumsecond partial flow carrier medium
- RR
- Reinigungsmediumcleaning media
- TMTM
- Trägermediumtransfer medium
- WMWM
- WärmeträgermediumHeat transfer medium
- ZZ
- Zielort (allgemein)Destination (general)
- Z1Z1
- erster Zielort (Inline Impf- oder Dosierstelle)first destination (inline vaccination or dosing)
- Z2Z2
- zweiter Zielort (Impf- oder Dosierbehälter)second destination (vaccination or dosing tank)
- ϑθ
- Trägermedium-TemperaturTransfer medium temperature
- ϑ(KM)θ (KM)
- Kulturmedium-TemperaturCulture medium temperature
- ϑ1(WM)θ1 (WM)
- Wärmeträgermedium-EintrittstemperaturHeat transfer medium inlet temperature
- ϑ2(WM)θ2 (WM)
- Wärmeträgermedium-AustrittstemperaturHeat transfer medium outlet temperature
- aa
- erster Signalleitungs-Anschlussfirst signal line connection
- bb
- zweiter Signalleitungs-Anschlusssecond signal line connection
- cc
- erster Steuerleitungs-Anschlussfirst control line connection
- dd
- zweiter Steuerleitungs-Anschlusssecond control line connection
- ee
- dritter Steuerleitungs-Anschlussthird control line connection
- ff
- vierter Steuerleitungs-Anschlussfourth control line connection
- gG
- fünfter Steuerleitungs-Anschlussfifth control line connection
- hH
- sechster Steuerleitungs-Anschlusssixth control line connection
Claims (10)
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DE102015016765.0A DE102015016765B3 (en) | 2015-12-23 | 2015-12-23 | Method and system for treating a culture medium to be inoculated into a carrier medium |
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-
2015
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2016
- 2016-12-02 WO PCT/EP2016/002037 patent/WO2017108158A1/en active Application Filing
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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WO2017108158A1 (en) | 2017-06-29 |
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R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |