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Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von Käsepasten
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Behandlung von Käsepasten
und insbesondere von weichen Pasten. Sie bezieht sich weiterhin auf Vorrichtungen
für die Durchführung dieses Verfahrens, insbesondere auf Vorrichtungen für die Filtration
und auf Vorrichtungen für ein erstes teilweises Abziehen der Molke vom Käsegerinnungsprodukt.
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Es ist bekannt, daß die Käsequalität sowohl in der Kategorie der "frischen
Pasten" wie auch in der Kategorie der "weichen Pasten" u.a. von der Herstellung
der Gerinnungsprodukte oder Gele, die einen ausreichenden Milchcharakter aufweisen,
abhängt, welche leichter Molke (schwierigere Synärese) festhalten und infolgedessen
im Prinzip eine längere Filtrationsdauer benötigen, um auf einen gegebenen Gehalt
an Trockenmasse zu gelangen, der ausreichend hoch sein muß, wenn man weiche Pasten
ohne Abtropfen während oder nach der Formung ausformen will.
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Die Filtration von Gerinnungsprodukten von Kuhmilch, welche für die
Erzielung von Käsepasten, sog. weichen pasten, dienen, bringt verschiedene Probleme
mit sich, die bisher noch nicht gelöst worden sind: 1. Die lange Dauer des üblichen
Abtropfens von Milchgerinnungsprodukten (oder dieAbfiltration der Molke) ergibt
eine nicht kontrollierbare Veränderung des pH-Werts der Käsepaste. Die Geschmacksqualitäten
des Käses hängen aber sehr stark vom pH-Wert der Käsepaste nach der Abfiltration
der Molke ab. Infolgedessen kann man - sogar wenn man das Abtropfen eines Gerinnungsprodukts
bei einem bekannten vorbestimmten pH-Wert vornimmt - einen bestimmten endgültigen
pH-Wert und damit eine konstante Käsequalität nicht garantieren. Es ist deshalb
erforderlich, die Dauer des Abtropfens bei einem gegebenen endgültigen Gehalt an
Trockenmasse zu verringern.
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2. Die physikalische Integrität von Gerinnungsprodukten wird im allgemeinen
nicht bewahrt. Dies ist ebenfalls für die Käsequalität ungünstig. In der Tat wird
das Gel, welches das Gerinnungsprodukt
darstellt, oftmals durch
Schock und/oder Rühren zerstört, zumindest wenn ein gewisser pH-Wert nicht erreicht
worden ist. Insbesondere beeinträchtigen Schocks und das Rühren des Produkts während
der Überführung des Gerinnungsprodukts aus einem Bottich, beispielsweise mit Hilfe
einer Pumpe, zu Filtrationseinrichtungen eines industriellen Filters und die Verteilung
auf denselben beträchtlich die physikalische Integrität der Gerinnungsprodukte.
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3. Da man zur besseren Kontrolle des pH-Werts gezwungen ist, kürzere
Filtrationszeiten anzustreben, ist es nötig, entsprechende Filtrationseinrichtungen
zu schaffen, die es bisher nicht gibt.
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4. In ähnlicher Weise gibt es keine ausreichenden Mittel, welche die
physikalische Integrität während der Handhabung beim Abtropfen und bei der Vorbehandlung
von Milch oder Gerinnungsprodukt, welche zum Zwecke der Erhöhung des Gehalts an
Trockenmasse am Anfang der Filtration durchgeführt wird, garantieren. Es wird darauf
hingewiesen, daß eine solche Vorbehandlung aus einer vorhergehenden Konzentrierung
der Milch, insbesondere durch Ultrafiltration, und/oder aus dem Aufbrechen des Gerinnungsprodukts
vor dem Abtropfen bestehen kann.
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Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden nunmehr diese Schwierigkeiten
beseitigt. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man zunächst eine Vorbehandlung
des Gerinnungsprodukts und/oder der für die Herstellung des Gerinnungsprodukts dienenden
Milch in der Weise durchführt, daß ein dickflüssiges Gerinnungsprodukt mit einem
wesentlich erhöhten Gehalt an Trockenmasse, der beispielsweise im Fall eines Gerinnungsprodukts
aus Vollmilch im Bereich von ungefähr 12 bis 18 Gew.-% liegt, und mit einem vorbestimmten
pH-Wert im Bereich von etwa 4,8 bis 5,1 erhalten wird, wobei die aus dieser Vorbehandlung
resultierende Molke abgetrennt wird, und daß man dieses Gerinnungsprodukt während
einer ausreichend kurzen Zeit abtropfen läßt, um einen kontrollierten endgültigen
pH-Wert und eine Käsepaste mit guter physikalischer Integrität zu erhalten.
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Es ist klar, daß die eigentliche Dauer der Filtration auf alle Fälle
auch von Parametern wie die Temperatur, die Labdosierung, die Qualität der Fermente
und die Art der gewählten Filtrationsvorrichtung abhängt. Beispielsweise liegt bei
üblichen Filtern diese Dauer in der Größenordnung von 30 bis 60 min, während bei
einer weiter unten beschriebenen Filtrationsvorrichtung diese Dauer unterhalb 10
min liegt.
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Wenn man auf diese Weise vorgeht, dann erhält man folgende Vorteile:
a) Eine genauere Regelung des pH-Werts der abgetropften Käsepaste und infolgedessen
der Geschmackseigenschaften der Käse.
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b) Geringerer Unterschied zwischem den pH-Werten vor und nach der
Filtration.
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c) Möglichkeit der Erzielung der verschiedensten Geschmacksarten in
Abhängigkeit des Anfangs-pH-Werts im Intervall von 4,8-5,1 und der Filtrationsdauer,
die als Funktion der Bauart der Filtrationsvorrichtung modifiziert werden kann.
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d) Aufrechterhaltung der physikalischen Integrität des Gerinnungsprodukts
aufgrund des gewählten pH-Bereichs und der Anwendung von geeigneten Mitteln zur
Erhöhung der Konsistenz des Gerinnungsprodukts vor der Filtration, welche keine
Schocks und kein Rühren während der Überführung des Gerinnungsprodukts ergeben.
Die Verwendung eines pH-Werts über 5,1 ergibt am Ende der Filtration eine Paste
mit sandigem oder granularem Charakter. Dagegen verhindert ein pH-Wert unter 4,8
am Ende der Filtration die Wiedervereinigung der Teilchen oder Bruchstükke, die
sich beim Aufbrechen des Gerinnungsprodukts ergeben, und eine Beeinträchtigung der
Geschmackseigenschaften der Käsepaste.
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e) Möglichkeit eines kontinuierlichen Filtrationsverfahrens und infolgedessen
Möglichkeit der Verbindung der Filtrationsvorrichtung mit einer automatischen Ausformmaschine,
welche
kontinuierlich arbeitet und mit jedem gewünschten Rhythmus
Käseleibe erzeugt.
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f) Beträchtliche Verringerung der Herstellungskosten, insbesondere
aufgrund einer sehr kurzen Dauer der Filtration im Vergleich zur üblichen Filtrationsdauer
und aufgrund der Möglichkeit des Anschlusses einer automatischen Ausformmaschine
mit hohem Ausstoß, wodurch die Anwendung von Handformen für das Abtropfen vermieden
wird.
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Gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht
die Vorbehandlung in einer Ultrafiltration der Milch unter solchen Bedingungen,
daß ihr Volumen auf etwa die Hälfte verringert wird.
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Gemäß einer anderen Ausführungsform besteht diese Vorbehandlung aus
ein oder mehreren Aufbruchoperationen, die ggf. nach Ultrafiltration durchgeführt
werden und die vorteilhafterweise aus zwei Aufbruchoperationen bestehen, wobei die
Molke, die aus der mit jeder Aufbruchbehandlung verbundenen Synärese entsteht, vor
der nachfolgenden Operation abgetrennt wird. Das Aufbrechen wird vorzugsweise gemäß
der Erfindung unter Verwendung von feinen und schneidenden Klingen durchgeführt
und nicht mit den üblicherweise verwendeten Drähten, wobei eine langsame Schneidegeschwindigkeit
angewendet wird.
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Vorzugsweise wird mit zwei Aufbruchoperationen bei verschiedenen pH-Werten
gearbeitet.
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Wenn die Zugabe von Lab zur Milch bei einem pH-Wert in der Gegend
von 6,2 durchgeführt wird, dann kann der erste Aufbruch bei einem pH in der Gegend
von 5,9-5,7 und der zweite Aufbruch während der Entwicklung der Milch, insbesondere
bei einem pH in der Gegend von 5,5-5,3 vorgenommen werden. Die nach dem Aufbruch
abgetrennte Molke, d.h. also vor der Filtration, ist viel klarer und enthält weniger
Trockenmasse als dies bei einer Vollmolke der Fall ist, die bei einer üblichen Synärese
vor der Filtration, d.h. bei einem Aufbruch und einem anschließenden
Rühren,
erhalten wird.
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Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird die Molke,
die bei der Synärese anfällt, nach jedem Aufbruch vom Gerinnungsprodukt abgetrennt,
so daß nur das beim letzten Aufbruch erhaltene Gerinnungsprodukt zu den Filtereinrichtungen
strömt.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung und um eine maximale physikalische
Integrität des Gerinnungsprodukts beizubehalten, erfolgt diese Abtrennung durch
das Andrücken einer perforierten Wandung von oben auf die Masse des Gerinnungsprodukts
und durch Abpumpen oder Abhebern oder Abziehen mittels Überlauf der Molke, welche
die Perforationen dieser Wandung durchquert hat, während die Überführung des Gerinnungsprodukts,
beispielsweise von einem Behandlungsbottich zu einem anderen Behandlungsbottich,
vorzugsweise mit Hilfe eines Schlauchs oder eines Rohrs unter langsamer Geschwindigkeit
durchgeführt wird, die beispielsweise unterhalb 1 m/s liegt, ohne daß eine Pumpe
angewendet wird, beispielsweise dadurch, daß der zu entleerende Behälter oder Bottich
vertikal im Verhältnis zum aufnehmenden Behälter oder Bottich versetzt wird.
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Diese perforierte Wandung kann feststehen oder beweglich sein.
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Wenn sie fest ist, dann kann sie mit ihrem eigenen Gewicht oder mit
einem geringen Überdruck gegen die Masse des Gerinnungsprodukts geführt werden.
Umgekehrt kann auch das Gerinnungsprodukt mit einem leichten Druck gegen die feste
oder bewegliche Wandung geführt werden.
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Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung und im Hinblick
auf die erhöhte Viskosität des Gerinnungsprodukts nach der Abtrennung der Molke
bei der Vorbehandlung wird eine Einrichtung für die Beschickung des Gerinnungsprodukts
zu den Filtrationsvorrichtungen vorgesehen, wobei diese Beschickungseinrichtung
mit Mitteln zur Längsbewegung der Filtriereinrichtungen ausgerüstet ist, derart,
daß jede Zone der filtrierenden Oberfläche der Filtereinrichtungen durch diese Beschickungseinrichtung
gespeist
wird.
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Gemäß einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens
bestehen diese Filtriereinrichtungen jeweils aus zwei perforierten und/oder filtrierenden
und/oder absorbierenden Bändern, die sich von einer Aufgabezone für das Käsegerinnungsprodukt
der Filtriereinrichtung bis zu einer außerhalb der Filtriereinrichtung liegenden
Abgabe zone des fertigen Gerinnungsprodukts, von dem die gewünschte Menge an Molke
extrahiert worden ist, erstreckt, wobei die filtrierenden Bänder in solcher Weise
zur Extraktionszone bewegt werden, daß sie das Gerinnungsprodukt zu dieser Extraktionszone
führen und eine allmähliche Kompression des Gerinnungsprodukts veranlassen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung besitzen diese
Filtriereinrichtungen Saugmittel und mindestens eine mit den Saugmitteln verbundene
Saugdüse, über welche das absorbierende Gewebeband der Filtriereinrichtungen in
solcher Weise läuft, daß von ihm die absorbierte Molke extrahiert und diese in der
Düse gesammelt wird. Auf diese Weise kann man die Gesamtmenge der bei der Filtration
des Käsegerinnungsprodukts anfallenden Molke zurückgewinnen und jegliche Möglichkeit
eines allmählichen Abbaus des absorbierenden Gewebebands vermeiden, wie dies der
Fall sein kann, wenn diese Maßnahme durch Ausquetschen mit Hilfe eines Rollenpaars
erfolgt.
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Die Erfindung betrifft weiterhin eine Filtrationsvorrichtung, die
aus diesen Filtrationseinrichtungen wie auch aus Einrichtungen für die Überführung
des Gerinnungsprodukts und die vorherige teilweise Abführung von Molke unter den
weiter oben angegebenen Bedingungen besteht.
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Es ist hervorzuheben, daß die Bauweise dieser Vorrichtungen selbst
einen erfinderischen Gegenstand darstellt und daß infolgedessen diese Vorrichtungen
unabhängig von der oben angegebenen Anwendung verwendet werden können. Insbesondere
kann die oben angegebene Filtrationseinrichtung für die Filtration von frischen
Pasten verwendet werden (Petits Suisses, ein Käse,
der unter der
Handelsbezeichnung Boursin etc. bekannt ist).
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Die Erfindung und ihre Vorteile werden nun anhand der beigefügten
Zeichnungen näher erläutert.
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Figur 1 zeigt im Vertikalschnitt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform
einer Vorrichtung für die Überführung von Milchgerinnungsprodukt von einem Behälter,
wo es eine Aufbruchoperation erfahren hat, zu einem Aufnahmebehälter für die erste
teilweise Abtrennung von Molke vom Gerinnungsprodukt im Aufnahmebehälter.
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Figur 2 zeigt im Vertikalschnitt eine schematische Ansicht einer Filtriereinrichtung
einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Filtrieranlage.
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Figur 3 zeigt im Vertikalschnitt eine schematische Ansicht eines Zusammenbaus
mehrerer Filtriereinrichtungen der in Figur 2 gezeigten Type.
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Figur 4 zeigt im Vertikalschnitt eine schematische Ansicht einer Filtriereinrichtung
gemäß einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Filtrieranlage.
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Figur 5 zeigt eine Aufsicht - in Richtung des Pfeils F von Figur 4
- einer Saugdüse der Filtriereinrichtung von Figur 4.
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Figur 6 zeigt eine Ansicht - in Richtung des Pfeils F' von Figur 4
und 5 - einer Saugdüse und von Saugmitteln, mit denen die Saugdüse verbunden ist.
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Figur 7 zeigt in Aufsicht einen Teil des absorbierenden Gewebebands,
das zwei hintereinander angeordnete Saugdüsen bedeckt.
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Figur 8 zeigt in Aufsicht einen Teil des absorbierenden Gewebebands,
das drei parallel zueinander angeordnete Saugdüsen überdeckt.
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Figur 9 zeigt eine Aufsicht eines Teils des absorbierenden Gewebebands,
das mehrere kreisförmige Saugdüsen bedeckt.
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Figur 10 zeigt eine Ansicht einer Saugdüse, die mit einer Verzweigung
von Saugleitungen verbunden ist, welche eine gleiche Saugkraft in allen Zonen der
Saugdüse, die eine längliche Form aufweist, sicherstellt.
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Figur 11 zeigt einen halben Vertikalschnitt einer Filtrationseinrichtung
einer erfindungsgemäßen Filtrationsanlage, wobei Mittel zum Regeln der Andrückkraft
des absorbierenden Gewebebands an den Rand der Saugdüse vorgesehen sind.
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Die Vorrichtung für die überführung des Gerinnungsprodukts und für
die Abtrennung der Molke von Figur 1 besitzt einen stromaufwärtigen Behälter A und
einen stromabwärtigen Behälter B, die durch einen Schlauch 1 miteinander verbunden
sind, in welchem sich ein Absperrhahn oder ein Regelventil 2 befindet. Diese Vorrichtung
besitzt darüber hinaus Mittel zur vertikalen Ortsveränderung des stromaufwärtigen
Behälters im Verhältnis zum stromabwärtigen Behälter. Diese Mittel gestatten beispielsweise
das Absenken des Behälters B von seiner obersten Stellung, die in Figur 1 gezeigt
ist, wobei der Behälter A dann feststeht. Der Behälter A besteht beispielsweise
aus einem Auf bruchbottich für Käsegerinnungsprodukt mit einem Fassungsvermögen,
das beispielsweise in der Größenordnung von 500 bis 4 000 1 liegt. Dieser Bottich
ist beispielsweise für die Durchführung des ersten Auf bruchs des Gerinnungsprodukts
bestimmt, von dem weiter oben gesprochen wurde und der eine Synärese nach sich zieht,
ohne daß sich die physikalische Integrität des Gerinnungsprodukts ändert. 3 bezeichnet
die freie Oberfläche des Gerinnungsprodukts im erwähnten Aufbruchbehälter A.
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Der stromabwärtige Behälter oder Aufnahmebehälter B besitzt einen
äußeren Mantel 4 mit einem oberen zylindrischen Teil 4a und einem unteren konischen
Teil 4b und eine innere Wandung 5 mit einer im wesentlichen konischen Form. Die
innere Wandung
ruht mit einem kreisförmigen Flansch 5a auf vertikalen
Stangen 6a und 6b, die in vertikalen Blöcken 7 verschoben werden können, welche
fest mit dem äußeren Mantel 4 verbunden sind. Die Stangen 6a und 6b können in diesen
Blöcken in jeder gewünschten Höhe durch Feststellschrauben 8 mit Rändelknopf fixiert
werden. Diese verschiebbaren Stangen gestatten es also, die Anfangsbreite des zwischen
den Wänden 4 und 5 eingeschlossenen Raums vorzubestimmen. Die innere Wandung 5 ist
mit einer Anzahl von über die ganze Fläche verteilten Perforationen 5b versehen.
Das untere Ende dieser inneren Wandung 5 ist mit einer Leitung 9 verbunden, in welcher
sich ein elastischer Teil befindet, dergleitbar durch einen feststehenden Rohrstutzen
10 hindurchgeht, welcher mit der äußeren Wandung 4 fest verbunden ist.
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Der stromabwärtige Behälter B kann zwischen den Wandungen 4 und 5
das vom Aufbruchbottich A herüberkommende Gerinnungsprodukt aufnehmen und gestattet
die Abtrennung der das Gerinnungsprodukt begleitenden Molke, da die Molke durch
die Perforationen in der inneren Wandung 5 hindurchgeht. Die Molke wird in der Leitung
9 abgeführt.
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Diese Vorrichtung arbeitet wie folgt: Die Behälter A und B befinden
sich zu Beginn in der Lage, die sie in Figur 1 einnehmen, wobei das Ventil 2 geschlossen
ist.
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Das Gerinnungsprodukt, das gerade im Behälter A aufgebrochen worden
ist, wird in den Behälter B überführt. Hierzu wird allmählich mit einer gegebenen
Geschwindigkeit der Behälter B abgesenkt, wobei der Behälter A in einer festen Lage
gehalten wird und wobei vorher das Ventil 2 geöffnet worden ist. Die Molke wird
dabei allmählich mit einer gegebenen Geschwindigkeit vom Behälter A in den Zwischenraum
zwischen den Wandungen 4 und 5 des Behälters B geführt. Das in diesen Zwischenraum
gelangende Gerinnungsprodukt wird leicht gegen die Innenwandung 5 gedrückt, die
sie allmählich so vor sich herschiebt, daß der kreisförmige Flansch 5a dieser Wandung
sich von den Stangen 6a und 6b abhebt. Anders ausgedrückt, die innere Wandung
5
liegt auf dem Gerinnungsprodukt auf, das seinerseits an der inneren Oberfläche dieser
inneren Wandung 5 anliegt.
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Daraus ergibt sich eine Abtrennung von Molke, welche in den durch
die Wandung 5 definierten Innenraum gelangt, ohne daß dabei die physikalische Integrität
des Gerinnungsprodukts verändert wird, worauf die Molke durch die Leitung 9 abläuft.
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Diese Vorrichtung gestattet eine wirksame Trennung des Gerinnungsprodukts
von der Molke, welche durch Synärese entsteht, die aufgrund des Auf bruchs im Behälter
A ohne Änderung der physikalischen Integrität oder Struktur des Gerinnungsprodukts
sowohl bei der überführung vom Behälter A zum Behälter B als auch während der eigentlichen
Trennung der Molke im Behälter B stattfindet.
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Die Filtrationseinrichtung von Figur 2 besitzt zwei endlose Bänder
11 und 12, die von Rollen 13a, 13b, 13c, 13d, 13e, 13f, deren Achsen horizontal
und parallel verlaufen, gestützt und angetrieben werden. Der Abstand E" der beiden
oberen Rollen 13c und 13d ist größer als der Abstand e" der unteren Rollen 13b und
13e. E" liegt beispielsweise in der Größenordnung von 8 bis 25 mm, und "e" liegt
beispielsweise in der Größenordnung von 2 bis 15 mm. Daraus ergibt sich, daß der
Abstand zwischen den beiden endlosen Bändern 11 und 12 im Bereich des Zwischenraums
14 vom oberen Teil, welcher der Zuführungszone des Gerinnungsprodukts zum Filter
entspricht, bis zur unteren Zone, welche der Abgabe zone des fertigen Gerinnungsprodukts
entspricht, allmählich abnimmt. Das endlose Band 11 (und auch das endlose Band 12)
setzt sich aus einem inneren Blechstreifen 15 (oder 16), einem absorbierenden Gewebeband
17 (oder 18), das alleine über die Rolle 13a (oder 13f) läuft, und einem Filtrierband
21 (oder 22) zusammen, wobei letzteres keine Absorptionseigenschaften oder nur ein
schwächeres Absorptionsvermögen als das absorbierende Gewebeband aufweist. Das Filtrierband
ist vorzugsweise glatt oder von geringem Haftvermögen für Teilchen aus Gerinnungsprodukt.
Dieses Band 21 (oder 22) nimmt nicht den gleichen Weg, wie das zugeordnete absorbierende
Gewebeband 17 (oder 18), da es alleine über die Rollen 13b, 13c (oder 13d, 13e)
und über die Umlenkrollen 13i (oder
13j) läuft. Die Blechstreifen
15 und 16 bestehen aus nachgiebigem Metall mit einer Stärke von beispielsweise 0,4
bis 0,5 mm. Sie können perforiert sein oder nicht.
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Gemäß einer Variante von Figur 2, die ebenfalls in den Bereich der
Erfindung fällt, besteht jedes endlose Band nur aus einem perforierten Blechstreifen.
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Gemäß einer anderen Variante von Figur 2, die ebenfalls in den Bereich
der Erfindung fällt, ist jeder innere Blechstreifen 15 und 16 durch eine einfache
nicht-perforierte feste Platte ersetzt, die vorzugsweise auf der Seite, wo sie das
zugeordnete absorbierende Gewebeband stützt, mit einer Schicht guter Gleitfähigkeit,
insbesondere einem glatten Gewebe, beispielsweise aus Polytetrafluoräthylen, versehen
ist.
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Die Filtrationseinrichtung von Figur 2 besitzt darüber hinaus Rollen
13g und 13h, die mit den Rollen 13a und 13f wie gezeigt zusammenarbeiten, sowie
Spritzrohre 19 und 20 für Wasser, vorzugsweise heißes Wasser mit beispielsweise
400C, wobei sich letztere über der inneren Fläche der absorbierenden Gewebebänder
17 und 18 befinden.
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Während die endlosen Bänder 11 und 12 in die durch die Pfeile f angedeutete
Richtung bewegt werden, wird Gerinnungsprodukt mit Hilfe einer nicht dargestellten
Zuführeinrichtung dem Zwischenraum 14 von oben her zugeführt. Von dem Gerinnungsprodukt,
das durch diese Einrichtung zugeführt wird, ist vorzugsweise bereits ein großer
Teil der Molke abgetrennt worden, weshalb es eine hohe Konsistenz aufweist. Es kann
sich deshalb nicht von selbst über die gesamte Breite der Filtrationsanlage (d.h.
also senkrecht zur Ebene von Figur 2) ausbreiten, wenn sie nur an einem einzigen
Punkt auf dieser Breite zugeführt wird. Dies ist der Grund, warum die Zuführeinrichtung
vorzugsweise über die Breite der Filtriereinrichtung bewegt wird. Diese Zuführeinrichtung
kann im übrigen direkt mit dem unteren Teil des Behälters B von Figur 1 oder mit
dem rechten Ende (siehe Figur 1) des Schlauchs 1, nachdem dieser vom Bottich
A
abgenommen worden ist, verbunden werden.
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Aufgrund des Laufs der endlosen Bänder wird die Bewegung des Gerinnungsprodukts
nach unten und seine Extraktion wie auch sein Abtropfen erleichtert. Dieses wird
aufgrund der Kompression, die sich aus der allmählichen Annäherung der beiden endlosen
Bänder ergibt, wirksamer gestaltet. Die Molke saugt sich in die absorbierenden Gewebebänder
17 und 18 ein und tropft an der Unterseite der Filtrationseinrichtung aus, wo sie
durch nicht dargestellte Sammeleinrichtungen, die von den Sammeleinrichtungen für
das Gerinnungsprodukt getrennt sind, aufgefangen wird. Die Wasserspritzrohre 19
und 20 bewirken eine Reinigung der absorbierenden Gewebebänder, während durch die
Rollenpaare 13g-13a und 13f-13h diese absorbierenden Gewebebänder in einer solchen
Weise ausgedrückt werden, daß sie kontinuierlich wieder an der Oberseite des Zwischenraumes
14 verwendet werden können.
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Auf diese Weise kann man ein sehr wirksames endgültiges Abtropfen
des Gerinnungsprodukts erreichen, und zwar - in einer verhältnismäßig kurzen Zeit
von nur einigen Minuten - unter solchen Bedingungen, daß eine Änderung des pH-Werts
der Käsepaste leicht kontrollierbar bleibt, wie dies oben in der vorliegenden Beschreibung
bereits angedeutet wurde.
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Die Verwendung des Filtrierbands 21 (oder 22) gestattet es, die Aufnahme
von Gerinnungsproduktteilchen im absorbierenden Band zu vermeiden oder zu verringern
und - wenn diese Teilchen nicht durch Waschen durch die Spritzrohre 19 und 20 beseitigt
werden - ein Zusammendrücken dieser Teilchen während des Ausquetschens und ein allmähliches
Verstopfen des absorbierenden Gewebebands zu vermeiden. Die Gerinnungsproduktteilchen,
die u.U. auf dem Filtrierband 21 verbleiben, werden hingegen nach der Abnahme des
Gerinnungsprodukts zu dem Gerinnungsprodukt zurückgeführt, das in die Filtrationseinrichtung
eingeleitet wird. Darüber hinaus erleichtert die Verwendung dieses Filtrationsbands
die Loslösung der Gerinnungsproduktmasse in der Gegend der Rollen 13b und 13e und
vermeidet die
Notwendigkeit der Verwendung eines Kratzers auf dem
absorbierenden Gewebeband an dieser Stelle. Ein solches Abkratzen würde das absorbierende
Gewebeband beschädigen und sein Absorptionsvermögen beeinträchtigen.
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Figur 3 zeigt eine Vorrichtung, bei der zwei Filtrationseinrichtungen,
die derjenigen von Figur 2 entsprechen, übereinander angeordnet sind, wobei ihre
Bauhöhe von oben nach unten wie dargestellt wächst. Bei dieser Ausführungsform,
bei welcher die Stützen für die absorbierenden Gewebebänder 172, t 18', 17" und
18" nicht dargestellt sind, wird das gleiche Filtrationsband 21' (und auch das gleiche
Filtrationsband 22') als obere und als untere Filtrationseinrichtung verwendet.
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Der Abstand "E2" ist hier gleich dem Abstand "e1", und zwar aufgrund
der Gleichheit der Abgabemenge an Gerinnungsprodukt am Ausgang der oberen Filtrationseinrichtung
und der Eingangsmenge der unteren Filtrationseinrichtung. Es gilt im übrigen E1>e1
und E2>e2. Die kleinere Bauhöhe der oberen Filtrationseinrichtung ist durch die
Tatsache gerechtfertigt, daß wegen des größeren Molkegehalts des dieser Filtrationseinrichtung
zugeführten Gerinnungsprodukts die absorbierenden Gewebebänder 17' und 18' sich
bei der gleichen vertikalen Wegstrecke schneller vollsaugen als die absorbierenden
Gewebebänder 17" und 18" der unteren Filtrationseinrichtung, so daß das absorbierende
Gewebeband bereits nach einer kürzeren Wegstrecke mit Molke vollgesaugt ist. Anders
ausgedrückt, eine Vergrößerung der Bauhöhe der oberen Filtrationseinrichtung ergibt
keinerlei zusätzliche Extraktion von Molke, und zwar aufgrund der Nichtübereinstimmung
zwischen den Absorptionskapazitäten des Gewebes und der Zunahme des Drucks auf dem
Gerinnungsprodukt.
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Die Filtrationseinrichtung von Figur 4 besitzt zwei endlose Bänder
111 und 111', die von Rollen 113a, 113b, 113c, 113i, 113'a, 113'b, 113'c und 113'i,
deren Achsen horizontal und parallel verlaufen, gestützt und angetrieben werden.
Der Abstand der oberen Rollen 113c und 113'c ist größer als der Abstand der unteren
Rollen 113b und 113'b. Die endlosen Bänder 111 und 111' bestehen aus einem inneren
Blechstreifen 115
bzw. 115', einem absorbierenden Gewebeband 117
bzw. 117', die alleine über die Rollen 113a bzw. 113'a laufen, und einem Filtrationsband
121 bzw. 121', das nicht absorbiert oder ein schwächeres Absorptionsvermögen aufweist
als das absorbierende Gewebeband. Es ist vorzugsweise glatt oder von schwachem Haftvermögen
für Gerinnungsproduktteilchen. Diese Filtrationsbänder 121 und 121' haben nicht
den gleichen Zweck wie die zugeordneten Absorptionsbänder 117 bzw. 117', da sie
über die Rollen 113e, 113d und 113i bzw. 113'c, 113'd und 113'i laufen.
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Die Filtrationseinrichtung gemäß Figur 4 besitzt ebenfalls Spritzrohre
119 und 119' für Wasser, vorzugsweise für heißes Wasser mit beispielsweise 400C
über der inneren Oberfläche der absorbierenden Gewebebänder 117 bzw. 117'. Diese
gestatten es, trotz der Anwesenheit der Filtrationsbänder 121 und 121' eventuell
von den absorbierenden Gewebebändern mitgeführte Gerinnungsproduktteilchen zu entfernen.
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Die Einrichtung besitzt außerdem gemäß der Erfindung Saugdüsen 122,
123 und 124, die mit einer in Figur 4 nicht dargestellten, aber in Figur 6 durch
die Pumpe 125 schematisch angedeuteten Sauganlage verbunden sind. Um zu zeigen,
daß man eine einzige Saugdüse oder aber auch mehrere Saugdüsen verwenden kann, ist
für das absorbierende Gewebeband 117' eine einzige Saugdüse 124 und sind fürdas
absorbierende Gewebeband 117 zwei Saugdüsen 122 und 123 dargestellt. Diese Saugdüsen
gestatten das Absaugen von in den absorbierenden Gewebebändern 117 und 117' enthaltener
Molke mit einem Unterdruck in 2 der Größenordnung von 20 bis 200 g/cm , der beispielsweise
durch die Sauganlage 125 (Figur 6) erzeugt wird.
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Die Figuren 5 und 6 zeigen den Bau einer Saugdüse mit länglicher Form,
die eine der Düsen 122, 123 und 124 von Figur 4 darstellen kann. Diese Düsen sind
quer zu den absorbierenden Gewebebändern angeordnet und erstrecken sich jeweils
über die gesamte Breite der Bänder senkrecht zu den Rändern derselben.
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Aus Figur 5 ist ersichtlich, daß die Düse 123 einen umlaufenden Rand
123a, der vorzugsweise ein abgerundetes Profil besitzt, und Querstreben 123b aufweist.
Diese Düse ist mit der Pumpe 125 (welche eine einzige Sauganlage für alle Saugdüsen
der Filtriereinrichtung darstellen kann) durch eine Saugleitung 126 verbunden, deren
der Sauganlage gegenüberliegendes Ende in einen erweiterten Teil 126a, der an die
Düse 123 angepaßt ist, übergeht.
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Die Figuren 7 bis 9 zeigen verschiedene Typen und Formen von Saugdüsen.
In Figur 7 ist ein Teil des absorbierenden Gewebebands 117 zusammen mit zwei Saugdüsen
123' und 122' gezeigt.
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Diese besitzen eine lange Rechteckform und sind hintereinander angeordnet.
Gemäß Figur 6 sind die drei Saugdüsen 127, 128 und 129, über welche das absorbierende
Gewebeband 117 läuft, parallel zueinander versetzt angeordnet, wobei sie sich jeweils
über einen Bruchteil des Bands erstrecken. Bei der in Fig.9 gezeigten Ausführungsform
bestehen die Saugdüsen 130 aus kreisförmigen Öffnungen, die in zwei parallelen Reihen
versetzt zueinander angeordnet sind.
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Figur 10 zeigt eine Saugdüse 131, die mit einer Sauganlage, welche
aus der Pumpe 125 besteht, über eine verzweigte Saugleitung, die drei Abschnitte
umfaßt, verbunden ist. Der erste Abschnitt umfaßt erste Saugleitungen 132a, 132b,
132c und 132d, der zweite Abschnitt umfaßt zweite Saugleitungen 133a, 133b, und
der dritte Abschnitt umfaßt eine einzige Saugleitung 134, die direkt mit der Pumpe
125 verbunden ist. Die Saugleitung 133a ist mit den Saugleitungen 132a und 132b
verbunden, während die Saugleitung 133b mit den Saugleitungen 132c und 132d verbunden
ist. Außerdem ist die Saugleitung 134 mit den Saugleitungen 133a und 133b verbunden.
Diese verzweigte Struktur dieser Saugleitungen ist eine vollständig symmetrische
Konstruktion, so daß der Unterdruck in jeder der Zonen 131a, 131b, 131c und 131
d der Saugdüse 131 gleich ist.
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Jede dieser Zonen ist, wie dargestellt, mit dem entsprechenden erweiterten
Teil der verschiedenen ersten Saugleitungen 132a, 132b, 132c und 132d verbunden.
Es ist vorausgesetzt worden,
daß die Düse 131 von Figur 10 eine
längliche Form aufweist, d.h., daß ihre Abmessung senkrecht zur Ebene der Figur
viel geringer ist als ihre Breitenabmessung.
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Die Saugdüsen der länglichen Form, wie sie in den Figuren 5, 6 und
7 dargestellt sind, besitzen beispielsweise eine Breite in der Größenordnung von
1 m und eine Weite in der Größenordnung von 3 bis 4 cm. Die Laufgeschwindigkeit
des absorbierenden Gewebebands kann innerhalb weiter Grenzen schwanken, beispielsweise
in einem Bereich von 1 cm bis 20 cm/s, je nach der Bauweise der Filtrationseinrichtung,
den für die Durchführung des Filtrationsverfahrens gewählten Parametern und den
Eigenschaften des zu filtrierenden Käsegerinnungsprodukts.
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Der an den Saugdüsen erzeugte Unterdruck beträgt beispielsweise 2
50 g/cm . Dieser Wert soll jedoch nur als beispielhaft verstanden werden.
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Bei der Ausführungsform von Figur 11 findet man die meisten Elemente
der Ausführungsform von Figur 4, insbesondere das absorbierende Gewebeband 117,
das Filtrationsband 121 und die Rollen 113a, 113b, 113c und 113i. Darüber hinaus
umfaßt die Filtriereinrichtung für jedes absorbierende Gewebeband 117 eine Zusatzrolle
135, die auf einem um eine feste Achse 137 schwenkbaren Arm 136 befestigt ist. Es
ist ersichtlich, daß eine Schwenkbewegung des Arms 136 in dem durch den Pfeil F"
angegebenen Sinn die Wirkung hat, den Laufweg des absorbierenden Gewebebands 117
zu verkürzen, ohne daß wesentlich der Laufweg des Filtrationsbands 121 verändert
wird. Auf diese Weise kann also die Spannung des absorbierenden Gewebebands 117
und damit die Andrückkraft desselben auf die Saugdüse 138 verändert werden. Es ist
ersichtlich, daß die Rolle 135 nicht eine der beiden Rollen ist, die zu beiden Seiten
der Saugdüse 138 liegen. Diese beiden Rollen sind fest angeordnet, derart, daß eine
Änderung der Lage der Rolle 135 nicht den Laufweg des absorbierenden Gewebebands
117 zwischen den erwähnten beiden Rollen verändert und damit diesen Teil des Laufwegs
von der Saugdüse 138 entfernt.
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Das absorbierende Gewebeband 117 oder 117' der Figuren 4, 5 bis 9
und 11 ist vorteilhafterweise ein sog. "genadeltes" Gewebe, welches in bekannter
Weise senkrecht zu einem Trägergewebe, wie z.B. eine Leinwand, verlaufende Fasern
aufweist, die in die Öffnungen dieser Leinwand eingenadelt worden sind, wodurch
die Absorption von Molke durch Kapillarwirkung während der Filtration des Käsegerinnungsprodukts
und auch die Extraktion der Molke während des Laufs des absorbierenden Gewebebands
über die Saugdüse begünstigt wird.
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Gemäß einer Ausführungsform innerhalb des Bereichs der Erfindung können
die Blechstreifen, wie z.B. die Blechstreifen 115 und 115', welche die absorbierenden
Gewebebänder und die Filtrierbänder stützen, feststehend und/oder ungeradlinig profiliert
sein, und zwar insbesondere mit einem gekrümmten Profil versehen sein, so daß ein
regelmäßiger maximaler Druck und eine regelmäßige Filtration erhalten wird. Beispielsweise
kann es sich um ein konvexes Profil handeln, so daß die Konvexität dieser beiden
Blechstreifen gegeneinanderweist. Der Träger kann dabei beispielsweise aus Kunststoff
bestehen.