DE2335899A1

DE2335899A1 - Verfahren und vorrichtung zur kuehlung von frisch ermolkener milch

Info

Publication number: DE2335899A1
Application number: DE19732335899
Authority: DE
Inventors: Friedrich Wilhelm Di Schroeder
Original assignee: Alfa Laval Bergedorfer Eisenwerke GmbH
Current assignee: Alfa Laval Bergedorfer Eisenwerke GmbH
Priority date: 1973-07-14
Filing date: 1973-07-14
Publication date: 1975-01-30
Also published as: FR2236417B1; DK144112B; DE2335899B2; SE402198B; DK377474A; GB1465516A; DK144112C; NL7409466A; IT1017099B; SE7409172L; FR2236417A1

Description

Dipl.-Ing. R. Liebelt _f« t,.it 1070

_u . . Hamburg, den 13, JUIf 19/3

Hamburg 1

T«L «4T07 38/251 Li/ß

Firma Alfa-Laval Bergedorf er Eisenwerke GmbH«,

Verfahren und Vorrichtung zur Kühlung von frisch ermolkener Milch

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Kühlen von frisch ermolkener Milch«

Zur -Herstellung hochwertiger. Milchprodukte ist die Qualität der zu verarbeitenden Milch von ausschlaggebender Bedeutung, d. h. die Milch sollte auf dem Weg vom Euter zur Molkerei ihre Eigenschaften durch den Einfluß biologischer oder physikalischer Prozesse möglichst nicht verändert haben. Der Idealfall wäre daher, die aus dem Euter austretende Milch unmittelbar in die Verarbeitungsanlagen einer Molkerei einzuspeisen. Dies ist jedoch aus wirtschaftlichen Gründen unmöglich. Die bei den jeweiligen Erzeugern anfallende Milch wird daher gesammelt und im Durchschnitt einmal täglich mit Hilfe von !Tankwagen bei der Molkerei angeliefert.

- 2 409885/0248

Dabei ergibt sich zur .Erhaltung der l^:rischqualität der Milch beim Erzeuger, in der dainmelstelle und auf dem Transport als einzige wirtschaftlich vartretbare Lösung die Abkühlung der LIilch uuf etv/a ^-° C und deren Lagerung bei dieser Temperatur.

Dieses Ergebnis wird u. a. mit.der sogenannten "Instant-Kühlung" erreicht. Das ist ein Kühlverfahren, bei dem die frisch ermolkene Lilch in einem Durchlauf-Wärmeaustauscher auf ca. 4° C abgekühlt und dann einem isolierten Lagerbehälter zugeführt wirde Die zur Durchführung dieses Verfahrens benötigten Anlagen sind jedoch sehr aufwendig, da die installierte Kühlleistung nur zweimal täglich während der Melkzeiten benötigt wird und im übrigen die Anlage stillsteht. 7/eiter muß der Lagerbehälter gut wärmeisoliert sein. Diese Isolierung kann besonders in heißen Klimazonen unter v/irtschaftlich vertretbaren Gesichtspunkten nicht so dimensioniert werden, daß die Milch während der gesamten Lagerzeit auf dem geforderten Temperaturniveau gehalten v/ird« Um dies zu gewährleisten, ist man daher dazu übergegangen, entweder in der Wandung oder im Inneren des Lagerbehälters zusätzliche Kühleinrichtungen anzuordnen·

Der Transport der Liilch von den Sammelstellen zur Molkerei ist außerdem relativ teuer, so daß nan

- 3 -409885/0248

bestrebt ist, die biüher allgemein übliche tägliche Abholung der LIilch an den Üanrielötellen auf Intervalle von etv,a 3 ^is 4- Tage zu erstrecken,, Dies ist nur möglich, wenn die Hilcli während dieser gesamten Lagerzeit auf einer Lagertemperatur von etwa 4 C gehalten wird. Diese Forderung kann mit den bekannten Kühlverfahren und Vorrichtungen nur eingehalten werden, wenn der isolierte Lagerbehälter zusätzlich mit Kühlvorrichtungen versehen ist·

Aufgabe der Erfindung ist es nun, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Kühlung frisch ermolkener LIilch zu schaffen, womit in einfacher Weise unter optimaler Ausnutzung der installierten Kühlleistung die Irischqualität der Milch über einen Zeitraum von mehreren ü?agen aufrecht-erhalten werden kann·

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch, gelöst, daß die während eines Iielkvorganges anfallende Milch unverzüglich in einem ersten Kühlvorgang auf etwa i5° G abgekühlt und einem Lagerbehälter zugeführt wird, aus dem sie nach Beenden der IÄilchzufuhr abgezogen und im Eecycleverfahren während eines zweiten Kühlvorpanges auf die Lagertenperatur von etwa 4 C abgekühlt wird·

409885/0248

Mit der erfindungsgemäßen zweistufigen Abkühlung der Milch ist es möglich, im Vergleich zur Instant-Eühlung die zu installierende Kühlleistung wesentlich zu verringern, da die frisch eriaolkene Milch augenblicklich (instant) nur auf etwa 15⁰G bis 20° C anstatt auf ca. 4-° C abgekühlt wird, bei welcher Temparatur sie ohne Qualitätsveränderung über einen Zeitraum von mehreren Stunden lagerbar ist. Dei* nach Beenden, d. h. bei jeder Untex-brechung der Frischlauchzufuhr einsetzende zweite Kühlvorgang, mit dem das Lagergut auf ca« 4-° C abgekühlt wird, kann sich daher über mehrere stunden erstrecken, was sich besonders vorteilhaft auswirkt, wenn die UiIeh aus mehreren Gemelken in einem Lagerbehälter gesammelt v.'ird· Außerdem iat es bei dem Verfahren nach der Erfindung bedeutungslos, wie der Lagerbehälter ausgebildet ist, α. h. ob er isoliert ist, aus Lietall oder L-unst stoff besteht oder mit einer Kahl einrichtung versehen ist; denn mit dem zweiten Ivühlvorgang , der z^eckmäligerv/eise thermostatisch in Abhängigkeit von der Lilchtemperatur im Lagerbehälter gesteuert wird, iüt jederzeit die Gewähr gegeben, dal. die Lagertemperatur von ca, 4° C erreicht und auch über einen Zeitraum von mehreren Tar?en -2:inp-ehc.lten v/ird.

409885/0248

Bei der !Erfindung hat es sich weiter "bewährt, die Milch so in der Mähe des Bodens in den Lagerbehälter einzuspeisen, daß sie den Behälterinhalt in eine zirkulierende Mischbewegung versetzt. Durch das Einspeisen, der Milch unterhalb der Oberfläche des Behälterinhaltes wird das Vermischen der Milch mit Luft, d· h. Sauerstoff weitestgehend ausgeschaltet, was sich günstig auf die Qualitätserhaltung der Milch auswirkt. Außerdem wird durch diese Maßnahme eine gleichmäßige Temperaturverteilung im Lagergut ohne zusätzliche mechanische Hilfsmittel erreichte

Zweckmäßigerweise wird der zweite Kühlvorgang von Zeit zu Zeit unabhängig von der Milchtemperatur im Lagerbehälter in Betrieb genommen, um zur Vermeidung von Sedimentationen wie Rahmbildung den Inhalt des Lagerbehälters umzuwälzen* Gleichzeitig wird dabei die Temperatur der Milch im zugehörenden Leitungssystem wieder abgesenkte

Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung besteht aus einem Lagerbehälter, in den die MilchauäLaßleitung eines Wärmeaustauschers zur Durchlaufkühlung frisch ermolkener Milch mündet, und ist dadurch gekennzeichnet, daß am Boden des Lagerbehälters die Saugleitung einer Pumpe angeschlossen ist,

409885/0248

deren Druckleitung mit den I.Tilcheinlaß des V/ärneaustauschers in Verbindung steht.

Diese neue Vorrichtung ermöglicht die Durchführung des erfindungsgemäßen zweistufigen Kühlverfahrens mit nur einem V/ärmeaustauscher, was sich auf die ?erti ;ungakosten der Vorrichtung vorteilhaft auswirkt, ./eiter kann diese Anlage ohne iiühen gereinigt werden, was zur Äufrechterhaltung der ITrischqualität der zu lagernden und kühlenden Milch beiträgt. Zur Reinigung der Vorrichtung ist es nur erforderlich, in den Lagerbehälter eine v/aschflüssigkeit einzufüllen und dieses Gut mit der rumpe über den Wärmeaustauscher umzuwälzen. Dabei hat es sich bewährt, am oberen Rand des Lagerbehälters eine Sprüheinrichtung zu befestigen, die an die Ililchauslaßleitung des Wärmeaustauschers anschließbar ist.

In einer bevorzugten Ausführungaform der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die aus dem Y/ärmeaustauscher austretende Milch in den Lagerbehälter über ein nahe des Bodens des Lagerbehälters endendes Tauchrohr eingespeist. Um die Strömungsenergie der aus dem Tauchrohr austretenden Milch zur Zirkulation des Lagergutes gut auszunutzen, kann dabei das Auslaufende des Tauchrohres mit einer Treibdüse versehen sein oder dessen Auslaßöffnung verschlossen sein sowie dessen V7andung im Bereich der Auslaßöffnung Bohrungen aufweisen.

409885/0248

i-· hat es sich "bewährt, in der liilchauslaßleitung des '.Värmeaustauschers und der Saugleitung der Pumpe je eine leicht lösbare Schlauch- oder Rohrkupplung anzuordnen« Dadurch ist es ohne Schwierigkeiten möglich, den Lagerbehälter aus der Vorrichtung zu.entnehmen und ihn zu einer Entleerungsstation, zum Beispiel einem Tankwagen zu transportieren.

Ave
3v;eckr-..ä£-iser'\vird der Antrieb der Pumpe über

einen Seitschalter und/oder einen am Lagerbehälter angeordneten Thermostaten gesteuert.

Sin Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird noch anhand der Zeichnung, in der es scnematisch dargestellt ist, beschrieben.

Prisen ermolkene LIilch wird über eine liilcheinlaßleitung 1, in der ein Rückschlagventil 2 angeordnet ist, einem Wärmeaustauscher 5 zur Kühlung zugeführt und verläßt diesen mit einer Temperatur von etwa 15° C über eine üiilchauslaßleitung 4, die an ein Tauchrohr 5 eines Lagerbehälters 6 angeschlossen ist. Zum Anschluß des Tauchrohres 5 an die Milchauslaßleitung 4-dient eine leicht lösbare Kupplung·, 7· Das Tauchrohr 5 ist bis nahe an den Boden des Lagerbehälters 6 geführt und am Auslaßende mit einer Treibdüse 8 versehen. An einen am Boden des Lagerbehälters befestigten otutzen 9 mit Absperrorgan 10 ist über eine leicht

409885/0248

lösbare Kupplung 11 die Saugleitung 12 einer Pumpe 13 angeschlossen, deren Druckleitung 14, in die ein Rückschlagventil 15 eingebaut ist, in die Milcheinlaßleitung 1 zwischen Rückschlagventil 2 und wärcieaustauscher 3 mündet· Der Wärmeaustauscher 3 steht über Anschlüsse 16 und 17 mit einem Kühlmittelkx'eislauf in Verbindung.

Im folgenden wird noch kurz die Arbeitsweise der dargestellten Vorrichtung beschrieben:

Die in die Kilcheinlaßleitung 1 eingespeiste und im Wärmeaustauscher 3 auf etwa 15° C bis 20° C abgekühlte frisch ermolkene Liilch wird im Lagerbehälter 6 gesammelt. Dabei trägt das Rückschlagventil 15 dafür Sorge, daß sämtliche frisch in die Vorrichtung eingespeiste Milch unmittelbar dem Wärmeaustauscher 3 zugeführt wird. .Vird die Frischmilchzufuhr in der Milcheinlaßleitung 1 unterbrochen, sei es, daß der Melkvorgang beendet ist oder daß eine Unterbrechung in dessen Ablauf stattfindet, wird über eine nicht dargestellte Steuerung die Pumpe 13 in Betrieb gesetzt und daaurch die Milch aus dem Lagerbehälter 6 solange im Kreislauf durch den Wärmeaustauscher 3 gefördert, bis deren Temperatur im Lagerbehälter auf ca. 4-° 0 abgesenkt worden ist. Datei wird durch das kückschlagverti] 2 verhindert, daß L" Hch aus α en Kreislauf austreten "air.

- 9 — 4 G S S « B / 0 2 A 8

Zur Entleerung des Lagertehälters 6 kann dieser nach. Schließen des Ab sperr organs 10 und Lösen der Kupplungen 7 und 11 aus der Vorrichtung entfernt und zu einer Entleerungsstelle transportiert v/erden.

Die Vorrichtung ist noch mit einer nicht darge-

und
stellten thermostatisch/zeitlich gesteuerten Regelung ausgestattet, mit der der .antrieb der l-umpe 13 "betätigt wird, um die vorgegebene Lagertemperatur von etwa 4 C im Lagerbehälter und den zugehörenden Leitungen aufrecht zu erhalten«

- Patentansprüche -

409885/0248

Claims

Hamburg, den 15. 7· 1973 38/251 Li/Jcor.

Patentansprüche

1. Verfahren zum Kühlen frisch ermolkener HiIeh, dadurch gekennzeichnet, daß die während eines Melkvorganges anfallende i.:ilch unverzüglich in einem ersten Kühlvorgang auf etwa 15° G abgekühlt und einem Lagerbehälter (6) zugeführt wird, aus dem sie nach Beenden der Liilchzufuhr abgezogen und im Recycleverfahren während eines zweiten Kühlvorganges auf die Lagertemperatur von ca. 4-° C abgekühlt wird. ·

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die jeden Kühlvorgang verlassende Milch so in der Nähe des Bodens in den Lagerbehälter (6) eingespeist wird, daß sie den Behälterinhalt in eine zirkulierende Mischbewegung versetzt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite KühlVorgang auch nach dem Abkühlen der Milch auf Lagertenperatur in vorbestimmten Zeitabschnitten kurzzeitig in Betrieb genommen wird.

— 2 —

409885/0248

4» Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Kühlvorgang in Abhängigkeit von der Temperatur im Lagerbehälter (6) gesteuert wird©

5ο Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus einem Lagerbehälter, in den die Milchauslaßleitung eines Wärmeaustauschers mündet, in dem die frisch ermolkene Milch im Burchlaufverfahren gekühlt wird, dadurch gekennzeichnet, daß am Boden des Lagerbehälters (6) die Saugleitung (12) einer Pumpe (13) angeschlossen ist, deren Druckleitung (14) mit dem Milcheinlaß des Wärmeaustauschers (3) in Verbindung steht,

6· Vorrichtung nach Anspruch 5, zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Milch in den Lagerbehälter (6) über ein nahe des Bodens des Lagerbehälters (6) endendes Tauchrohr (5) eingespeist wird.

7β Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennaä-chnet, daß das Auslaufende des Tauchrohres (5) mit einer Treibdüse (8) versehen ist«

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Aurdaßöffming 3es Tauchrohres (5) verschlossen ist und die Wan^unfr 3es Taucrrohres

Ο 9 3 ί H / 0 ?

(5) im Bereich, der Auslaßöffnung Bohrungen aufweist. 9· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8,

dadurch gekennzeichnet, daß die Milchauslaßleitung

die (4) des Wärmeaustauschers (3) und/Saugleitung (12) der Pumpe (13) je eine leicht lösbare Schläucheöder Rohrkupplung (7,11) haben«

10· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9f dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb der Pumpe (13) über einen Zeitschalter und/oder am Lagerbehälter (6) angeordneten Thermostaten steuerbar ist.

11, Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß am oberen Rand des Lagerbehälters (6) eine Sprüheinrichtung befestigt oder einsetzbar ist, die an die Milchauslaßleitung (4) des Wärmeaustauschers (3) anschließbar ist,

12· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeaustauscher (3) in mehrere Zonen unterteilt ist, die von unterschiedlichen Kühlmedien durchströmt werden·

409885/0248