DE212359C

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Publication number: DE212359C
Application number: DENDAT212359D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

KLASSE

Die Homogenisierung von Milch und anderen Flüssigkeiten oder Flüssigkeitsmischungen zielt darauf hin, das in der Flüssigkeit enthaltene Fett in möglichst hohem Grade zu zerteilen. In der Milch ist das Butterfett in Form sehr kleiner Tropfen vorhanden, welche von bedeutend wechselnder Größe sind; die kleinsten Tropfen haben nämlich einen Durchmesser von etwa 0,0016 mm, die größten aber

ίο einen Durchmesser von etwa ο,οΐ mm.

Wenn man die Milch ungestört bei einer Temperatur von etwa 15 ° C. stehen läßt, steigt, wie bekannt, 80 bis 85 Prozent des Fettes nach Verlauf von 24 Stunden an die Oberfläche und bildet den Rahm, welcher die größeren Fettkügelchen enthält; die kleinsten Fettkügelchen bleiben jedoch in der Magermilch und haben überhaupt keine Neigung, sich von dieser zu scheiden, weil ihr Auftrieb nicht genügend groß ist, um die verhältnismäßig, große Flächenreibung zu überwinden. Durch Schleudern ist es jedoch möglich, auch einen Teil der kleinsten Fettkügelchen auszuscheiden. Die allerkleinsten widersetzen sich aber jedem Versuche in dieser Richtung. Bei abgerahmter Milch findet folglich kein Rahmsetzen statt.

Diese Fähigkeit der Milch, Rahm zu setzen, wird, wie bekannt, im allgemeinen bei Veredelung von Milch ausgenutzt, da diese ja meistens in Herstellung von Rahm oder Butter besteht. Es gibt indessen Fälle, wo es vorteilhaft sein kann, das Rahmsetzen aufzuheben, wie bei der Herstellung aller Art von Milchkonserven, welche während langer Zeit unverändert bleiben sollen. Wie aus dem oben Erwähnten hervorgeht, hat man zu diesem Zweck nur die größeren in der Milch sich vorfindenden Fettkügelchen zu zerteilen, derart, daß alles in der Milch, vorhandene Fett in Form, von Tropfen der geringsten Größe, d. h. mit einem Durchmesser, der etwa 0,0016 mm nicht übersteigt, vorhanden ist. Zu diesem Zweck sind ^; schon Maschinen vorgeschlagen worden, bei welchen die Milch durch Kapillarröhren oder ein Ventil mit einer äußerst feinen Öffnung unter hohem Drucke gepreßt wird. Man hat auch vorgeschlagen, Emulsionen in der Weise zu bewirken, daß man Fett zusammen mit der Flüssigkeit, mit welcher es emulgiert werden soll, mittels eines Zerteilungsorganes, das demjenigen ähnlich ist, welches bei der Herstellung von Butter in einer Schleuder verwendet wird, in einer Schleudertrommel bearbeitet. Dabei wurde die ganze in der Trommel vorhandene, eine dünne Schicht an der Innenseite derselben bildende Flüssigkeit auf einmal einer Bearbeitung unterworfen, wobei allerdings eine Emulsion erhalten wurde, jedoch nur unter Aufwendung großen Kraft-Verbrauches und ohne Garantie dafür, daß die Emulsion homogen ist, wenn sie aus der Trommel ausfließt.

Von diesem Verfahren unterscheidet sich das Verfahren gemäß der Erfindung dadurch, daß die in die Trommel eingeleitete Milch vor der Homogenisierung in Rahm und Magermilch gesondert und alsdann der Rahm allein

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der Bearbeitung ausgesetzt wird, bis die Fettkügelchen so fein zerteilt sind, daß das Schwimm vermögen sie nicht mehr in der . inneren Flüssigkeitsschicht zu halten vermag, sondern daß sie von der abgehenden Magermilch fortgerissen werden. Dadurch,, daß die Homogenisierung folglich in der »Rahmzone« der Schleudertrommel vor sich geht, werden Fettkügelchen, die vielleicht nicht genügend

ίο zerkleinert worden sind, durch die Fliehkraft verhindert, bis zum Ablauf der homogenisierten Milch, der an dem Umfang der Trommel gelegen ist, mitzufolgen, sondern werden statt dessen nach der Mitte der Trommel getrieben, wo sie dem ZerkleinerungsVorgang von neuem unterworfen werden. Hierbei findet eine unaufhörliche Bewegung der größeren Fettkügelchen nach der Mitte der Trommel statt, wo sie zerkleinert werden, während die genügend zerkleinerten Fettkügelchen auf Grund ihrer hinsichtlich des Volumens großen Reibung mit dem gegen den Trommelumfang strömenden Serum der Milch hinausgetrieben werden. Hierin liegt eine volle Gewähr dafür, daß die Fettkügelchen nicht früher aus der Trommel strömen, als bis sie genügend zerteilt sind, so daß die aus der Schleudertrommel abgehende Milch eine vollständig homogene Emulsion bildet. Dazu kommt noch, daß der Kraftaufwand dadurch geringer wird, daß nur ein geringerer Teil der Flüssigkeit, nämlich hauptsächlich das Fett, der Bearbeitung unterworfen wird. Für die Ausführung des Homogenisierverfahrens gemäß der Erfindung kann

3.5 jede für die Trennung von Milch geeignete Schleudertrommel verwendet werden, doch unter der Voraussetzung, daß die Rahmzone derselben zwecks Bearbeitung auf die ange-

: gebene Art von der Mitte der Trommel auch zugänglich und der Rahm verhindert ist, an . der inneren Grenze der Milchschicht wie gewöhnlich aus der Trommel zu strömen, sondern gezwungen wird, zusammen mit der Magermilch abzufließen, was, wie aus dem oben Erwähnten ersichtlich ist, erst dann vor sich gehen kann, wenn die Fettkügelchen genügend zerkleinert sind.

Eine Schleuder zur Ausführung des vorliegenden Verfahrens zur Homogenisierung von

Milch ist auf der beiliegenden Zeichnung in Fig. ι im senkrechten Schnitt dargestellt. Fig. 2 ist ein Schnitt nach Linie x-x der Fig. ι und Fig. 3 zeigt das Schälrohr der Vorrichtung im Schnitt. Die Schleuder hat eine in einem Gestell A gelagerte Schleudertrommel B, die derart angeordnet ist, daß sie mit der beim Schleudern üblichen Geschwindigkeit angetrieben werden kann, z.B. 6000bis8oooUmdrehungen in der Minute. Das Gestell ist mit einem Deckel C versehen, an welchem ein Behälter D angebracht ist, und ein Zuführungsrohr E ragt von dem Behälter D in die Trommel. Die Milch tritt durch Löcher L dieses Rohres in die Trommel. Zwischen dem Deckel C und dem Gestell A liegt ein ringförmiger Raum F zur Aufnahme der homogenisierten Milch, welche durch ein oder mehrere in dem Deckel der Trommel angeordnete Rohre G am Umfang der Trommel aus dieser austritt. .

Von dem Raum F wird die homogenisierte Flüssigkeit durch ein Rohr O abgeführt. In der Trommel sind eine Anzahl etwa radial stehender Flügel H vorgesehen, welche sich über die ganze Trommelhöhe erstrecken und so angeordnet sind, daß sie sich ganz oder teilweise innerhalb der Rahmzone der Trommel befinden. Zwecks Erreichung einer besseren Wirkung ist der Raum zwischen den Flügeln und der Trommelwand mit einer Anzahl ineinander gesteckter, kegelförmiger Bleche K, welche den bei gewöhnlichen Schleudertrommeln benutzten Einsatzblechen ähnlich sind, ausgefüllt. An dem Deckel C ist ein Rohr / exzentrisch befestigt, welches oben geschlossen ist und bis zum Boden der Schleudertrommel reicht. Dieses Rohr, das in Fig. 3 im Längsschnitt dargestellt ist, hat die Form eines sogenannten Schäl- und Spritzrohres und ist unten mit einer Schälspitze P und höher hin- go auf mit einer größeren Anzahl feiner Löcher R versehen. Mittels eines Griffes O (Fig. 1) kann die Spitze P des Rohres mehr oder weniger tief in die Flüssigkeitsschicht eingeführt werden. .

Von dem Behälter D tritt die Milch bei einer zum Homogenisieren geeigneten Temperatur, beispielsweise -f 50 ° C, durch das ■Rohr E in die umlaufende Trommel ein und füllt allmählich die Räume zwischen den BIechen K aus. Dabei werden alle größeren Fettkügelchen ausgeschieden und sammeln sich in der Rahmzone, in der sie allmählich von dem Schälrohre aufgenommen werden, um durch dessen feine Löcher in Strahlen hinausgetrieben zu werden. Hierbei werden die Fettkügelchen von den mit der Trommel umlaufenden Flügeln H getroffen und zerteilt. Ein ähnliches Zerteilen der Fettkügelchen geschieht, wenn die Strahlen unmittelbar auf die zylindrische Fläche der Flüssigkeit in der Rahmzone schlagen. Gleichzeitig werden die Fettkügelchen in die ununterbrochen zugeführte Milch hineingemischt und infolge ihrer im Verhältnis zum Volumen nun vergrößerten Fläche mit dem Serum der Milch nach dem Umfang der Trommel getrieben, von wo sie durch die Rohre G aus der Trommel fließen. Fettkügelchen, die noch zu groß sind, gehen dagegen nach der Mitte der Trommel und werden weiter zerteilt.

Weil nicht genügend zerteilte Fettkügelchen

der Flüssigkeit nach dem Umfang der Schleudertrommel nicht folgen können, sondern infolge ihrer im Verhältnis zu der Reibungsfläche noch zu großen Fließkraft sich nach innen gegen das Zentrum der Trommel bewegen, leistet das vorliegende Homogenisierungsverfahren eine Gewähr gegen unvollständige Homogenisierung. Die Bleche K dienen, wie oben erwähnt, dazu, die Wirkung der

ίο Schleudertrommel zu erhöhen, da sie in bekannter Weise das Ausscheiden der Fettkügelchen wesentlich erleichtern. Diese Bleche können folglich bei der Schleudertrommel entbehrt werden. Die Leistungsfähigkeit der Maschine hängt von zwei Umständen ab, nämlich teils von der Fähigkeit des Schäl- und Spritzrohres /, die Fettkügelchen mit Hilfe der Flügel H zu zerteilen, und teils von der Fähigkeit der Trommel, unvollständig zerteilte Fettkügelchen aus der Mischung auszuscheiden. Das Rohr / und die Flügel H können durch irgendeine andere Vorrichtung, mittels welcher die Fettkügelchen zerteilt werden, ersetzt werden, ohne daß hierdurch eine Veränderung in dem hauptsächlichen Arbeiten der Maschine herbeigeführt wird. .

Die Schleuder kann auch zum Emulgieren oder: Homogenisieren anderer Flüssigkeiten, beispielsweise einer Einmischung von Viehfett oder eines vegetabilischen Öles in Magermilch benutzt werden. Diese Stoffe werden dann in passenden Mengen und bei geeigneter Temperatur, beispielsweise + 50⁰ C, entweder in Form einer Emulsion in den Behälter D oder je für sich durch verschiedene Rohre eingeführt. Im letzteren Falle wird die Magermilch durch den Behälter D und das Rohr F und das Fett durch das Rohr M, von welchem es nach dem Bogen der Trommel fließt, eingeführt. Hier wird es nebst einem Teil der Magermilch von dem Schälrohr / aufgefangen und durch dessen Löcher R herausgespritzt, wobei eine Emulsion entsteht, welche dann wie oben beschrieben homogenisiert wird.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Verfahren zum Emulgieren und Homogenisieren von Milch, Rahm oder ähnlichen Flüssigkeitsmischungen durch Bearbeiten der Flüssigkeitsmischung mittels einer in einer Schleuder arbeitenden Zerteilungsvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß, nachdem die Flüssigkeit in der Schleudertrommel in ihre verschieden dichten Teile getrennt ist, die innere Flüssigkeitsschicht (die Rahmzone) so lange der Wirkung der Zerteilungsvorrichtung ausgesetzt wird, bis die in ihr befindlichen Fettkügelchen zu solcher Feinheit zerteilt sind, daß sie sich von der schwereren Flüssigkeit nicht mehr trennen können und mit dieser durch einen am Umfang der Trommel angebrachten Ablauf die Trommel verlassen.

2. Schleudertrommel zur Ausführung des Verfahrens gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen nur am Umfang angebrachten Ausfluß, einen zur Erhöhung der Wirkung dienenden, an sich bekannten Einsatz und eine in die Rahmzone ragende Zerteilungsvorrichtung.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.

Berlin, gedruckt in der reichsdruckerei.