DE19935011A1 - Verfahren zur Filtration von Molke - Google Patents
Verfahren zur Filtration von MolkeInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Filtration von Molke, bei dem der Molke vorher CO 2 zugegeben wird. Dadurch wird das Ausfallen fester Bestandteile verhindert (Figur).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Filtration von Molke, insbesondere zur
Membranfiltration.
In der Milchverarbeitung werden Filtrationsverfahren vielfältig eingesetzt. Sie dienen
z. B. zur Rückgewinnung von weißem Wasser, zur Rückgewinnung von Fett- und Pro
teinrückständen, zur Reinigung von Abfallwasser und Prozeßwasser oder zur Gewin
nung von Molke bzw. Proteinkonzentraten. Die Filtration, insbesondere die Membran
filtration arbeitet rein physikalisch. Es kommen also weder Chemikalien, Starterkulturen
oder Hitzebehandlungen zum Einsatz. Beim Filtrieren hat es sich nun herausgestellt,
daß häufig Mineralien aus der Molke ausfallen und die Filterporen verstopfen. Da die
Molke keine sehr homogene Flüssigkeit ist, sondern ihre Eigenschaften stark von der
Herkunft oder von den vorangegangenen Verfahrensschritten abhängen, ist auch die
Filtration nicht immer problemlos. Bei manchen Chargen funktioniert die Filtration gut,
bei anderen fallen Mineralien aus und es kommt zur Verstopfung der Membranporen.
Dies führt dann dazu, daß die Filtration schon nach wenigen Stunden abgebrochen
werden muß und die Filter vom Filterkuchen gereinigt werden müssen.
Auf anderen Gebieten der Milchverarbeitung ist der Einsatz von Kohlendioxid bereits
bekannt. So ist es zur Konservierung von Milch seit 1905 bekannt, CO2 durchperlen zu
lassen (Französisches Patent Nr. 360 679).
Aus der DE 197 36 643 A1 ist es bekannt, zur Ermöglichung einer längeren unpasteuri
sierten Lagerung Milch mit CO2 zu versetzen.
Aus der US 3,560,224 und der WO 91/18516 ist es bekannt, zur Beschleunigung der
Koagulation bei der Käse- oder Joghurtzubereitung die Milch mit CO2 zu versehen.
Zur Verlängerung der Filterlaufzeiten bei Molke ist es bisher bekannt, den pH-Wert der
Molke durch Zugabe von Säuren zu erniedrigen. Dadurch wird die Ausfällung von Mi
neralien verhindert oder zumindest verringert. Als Säure wird normalerweise die preis
günstige Salzsäure eingesetzt. Nachteilig dabei ist, daß die so zugeführten Chlorid
ionen in dem so behandelten Produkt enthalten bleiben. Auch bei einer Erhitzung des
Produkts werden die Chloridionen nicht entfernt. Bei der Zuführung dieser Produkte in
die Nahrungskette sind diese Ionen allerdings nicht erwünscht. Besonders nachteilig ist
diese pH-Wert-Einstellung, wenn diese Molke oder Proteinkonzentrate für Kinder
nahrung zum Einsatz kommen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren vorzuschlagen, das die Filtration von
Molke verbessert, ohne daß die Nachteile des Standes der Technik in Kauf genommen
werden müssen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst von einem Filtrierverfahren, bei dem der
Molke vorher CO2 zugegeben wird. Anstelle von Salzsäure wird also gasförmiges CO2
verwendet. CO2 bildet im Beisein von Wasser schwach wirkende Kohlensäure. Durch
die Kohlensäure wird der pH-Wert in der Molke reguliert. Daß das Zugeben von CO2
die Filtrierbarkeit verbessert, war absolut überraschend, da der obengenannte Stand
der Technik ein Ausfällen oder Hartwerden bei Milch - einem ähnlichen Stoff - ver
muten lies.
Das Kohlendioxid wandelt sich in Gegenwart von Wasser zum Teil in Kohlensäure um,
die in wässriger Lösung eine Absenkung des pH-Wertes bewirkt. Dadurch wird er
reicht, daß die Mineralien nicht mehr ausfallen und den Filter verstopfen. Der pH-Wert
einer Molke vor der Filtration liegt in etwa bei 6,4 bis 6, 6. Durch die Zugabe einer Koh
lendioxidmenge von ca. 0,4 kg/1000 l Molke wird der pH-Wert ungefähr auf 6,0 bis 6,1
gesenkt. So ist sichergestellt, daß Mineralien oder andere feste Bestandteile nicht
ausfallen. Da ein Gas als Behandlungsmittel gewählt wurde, ist dieses auch wieder
leicht aus der Molke entfernbar. Z. B. kann durch Erhitzen des Produkts das
Kohlendioxid durch Zerfall und Ausgasen entfernt werden.
Ein Verstopfen der Filter durch Mineralablagerungen kann erfindungsgemäß wesent
lich hinausgezögert werden.
Das Einbringen des Kohlendioxids kann z. B. vor den druckgeregelten Pumpen der
Hochdruckmembranfiltration eingedüst werden. Dabei reicht ein Kohlendioxiddruck von
ca. 12 bar. Es ist auch möglich, das Kohlendioxid nach den Hochdruckpumpen einzu
düsen. Dabei muß aber eine Druckerhöhungsanlage für das Gas zum Einsatz kom
men, deren Ausgangsdruck mindestens 1 bis 2 bar höher als der Pumpendruck ist.
Das Filtrationsverfahren läuft in verschiedenen Stufen ab, die gekennzeichnet sind
durch unterschiedliche Feinheitsgrade der eingesetzten Membranen. Dabei bildet der
RO-Filter (RO = Reverse Osmose) mit einer Filtergröße von < 0,001 Mikrometer (für
Partikel mit einem Molekulargewicht < 200) die empfindlichste Verfahrensstufe. Der
Eintrag von CO2 vor den Filterstufen Mikrofiltration und Ultrafiltration wirkt sich ohne
Einschränkung ebenfalls positiv auf die Standzeitverlängerung der Membran-Filter aus.
So kann die CO2-Eindüsung am Anfang der Filtrationsstufen erfolgen.
Zur Verbesserung des Lösungsverhaltens von Kohlendioxid kann in den Flüssigkeits
strom der Druckrohrleitung eine Düsenlanze eingebaut werden. Diese kann z. B. so
ausgelegt sein, daß ein feinblasiger Eintrag des Kohlendioxids gewährleistet ist. Die
Menge des zugegebenen Kohlendioxids kann mit Hilfe einer Durchflußmengenmeß
einrichtung entsprechend der Produktmenge geregelt werden. Technisch ist es ebenso
möglich, Kohlendioxid entsprechend dem erreichten pH-Wert im Verhältnis zur Pro
duktmenge zu regeln.
In einer Figur wird eine Vorrichtung gezeigt, mit der das erfindungsgemäße Verfahren
durchgeführt werden kann. Die Vorrichtung besteht im wesentlichen in einer Dosier
lanze, die in einen Deckel beispielhaft eingeschweißt ist und die mit einem Ventil zur
Regulierung des CO2-Eintrages in die vorbeifließende Molke versehen ist. Zu erkennen
ist, daß in der Dosierlanze das CO2 über feine Austrittsöffnungen in die vorbeiströmen
de Molke perlt und so deren pH-Wert erniedrigt wird.
Das CO2-Eintragssystem ist so gestaltet, daß ein hoher Wirkungsgrad bei Beibehaltung
der vorhandenen Pumpenleistung erreicht wird. Dabei ist bevorzugt das Eintragssy
stem so ausgebildet, daß es im Rahmen des Reinigungszyklus problemlos mitgereinigt
werden kann.
Das gasförmige CO2 kann an den verschiedensten Stellen der Gesamtanlage in die
Hauptproduktleitung eingedüst werden. Dabei ist es unerheblich, ob das CO2 vor dem
Mikrofilter, Ultrafilter, Nanofilter oder dem RO-Filter eingedüst wird. Kurze Reaktions
strecken des CO2 in der Molke sind möglich. Es muß gesichert werden, daß der CO2-
Druck ca. 1-2 bar über dem Gesamtdruck liegt.
Claims (2)
1. Verfahren zur Filtration von Molke, dadurch gekennzeichnet, daß der Molke
gasförmiges CO2 zugegeben wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Molke so viel
gasförmiges CO2 zugegeben wird, daß sich ein pH-Wert von ca. 6,0 bis 6,2
einstellt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1999135011 DE19935011A1 (de) | 1999-07-26 | 1999-07-26 | Verfahren zur Filtration von Molke |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1999135011 DE19935011A1 (de) | 1999-07-26 | 1999-07-26 | Verfahren zur Filtration von Molke |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19935011A1 true DE19935011A1 (de) | 2001-02-01 |
Family
ID=7916079
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1999135011 Ceased DE19935011A1 (de) | 1999-07-26 | 1999-07-26 | Verfahren zur Filtration von Molke |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19935011A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016126810A1 (en) | 2015-02-04 | 2016-08-11 | Idaho Milk Products | Process for manufacture of milk permeate powders |
WO2019213135A1 (en) * | 2018-05-02 | 2019-11-07 | Land O'lakes, Inc. | Methods of concentrating phospholipids |
-
1999
- 1999-07-26 DE DE1999135011 patent/DE19935011A1/de not_active Ceased
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2016126810A1 (en) | 2015-02-04 | 2016-08-11 | Idaho Milk Products | Process for manufacture of milk permeate powders |
EP3253222A4 (de) * | 2015-02-04 | 2018-08-22 | Idaho Milk Products | Verfahren zur herstellung von milchpermeatpulvern |
EP3253222B1 (de) | 2015-02-04 | 2022-06-22 | Idaho Milk Products | Verfahren zur herstellung von milchpermeatpulvern |
WO2019213135A1 (en) * | 2018-05-02 | 2019-11-07 | Land O'lakes, Inc. | Methods of concentrating phospholipids |
US11425915B2 (en) | 2018-05-02 | 2022-08-30 | Land O'lakes, Inc. | Methods of concentrating phospholipids |
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