DE3040943C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Wärmebehandlung von Milch der im Oberbegriff von Anspruch 1 erläuterten Art.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der US-PS 37 80 644 bekannt. Die bekannte Vorrichtung ist auf einem Kraftfahrzeug angeordnet und kann von Bauernhof zu Bauernhof verfahren werden. Die bekannte Vorrichtung ist als fahrbare Molkerei, d. h. verfahrbare, milchverarbeitende Fabrik ausgelegt, und enthält bevorzugt alle für eine vollständige Milchbehandlung notwendigen Einrichtungen, d. h. eine Pasteurisieranlage, eine Homogenisieranlage und eine Anlage zum Abfüllen der Milch in Verkaufsverpackungen. Um rationell arbeiten zu können, fährt das Fahrzeug von Hof zu Hof. Da jedoch die Kühe auf allen zum Einzugsbereich des Fahrzeuges gehörenden Höfen zu etwa der gleichen Zeit gemolken werden müssen, das Fahrzeug jedoch nicht überall gleichzeitig sein kann, sondern zwischen den einzelnen Höfen zum Teil relativ große Entfernungen zurückzulegen sind, muß auch bei Einsatz des bekannten Fahrzeuges die gemolkene Milch zunächst abgekühlt und möglichst bei einer Temperatur aufbewahrt werden, bei der ein gravierendes Bakterienwachstum nicht zu befürchten ist. Trotzdem besteht besonders im Sommer die Gefahr, daß Bakterien in die Milch gelangen bzw. sich dort bereits anfangen zu vermehren, bevor das vorbekannte Fahrzeug den Hof erreicht.

Auch die DE-AS 11 45 416 beschreibt eine Vorrichtung, mit der Milchbehandlungsverfahren aus der Molkerei auf eine mobile, auf einem Kraftfahrzeug untergebrachte Anlage verlagert werden. Bei dieser Vorrichtung wurde die Entrahmungsanlage mit der Pasteurisierungsanlage für die Magermilch auf dem Kraftfahrzeug untergebracht. Das Fahrzeug fährt wiederum von Hof zu Hof, übernimmt an jedem Hof die Rohmilch und entrahmt diese auf dem Weg zum nächsten Hof, wobei am nächsten Hof die auf der Fahrt gewonnene Magermilch zu Fütterungszwecken abgegeben und neue Rohmilch getankt wird. Auch dieses Fahrzeug muß von Hof zu Hof fahren, wobei die Lagerung der Milch bis zur Abholung die gleichen Gefahren birgt wie bei Einsatz der oben genannten Vorrichtung oder beim herkömmlichen Sammeln der Milch für eine Abholung im Tankwagen der Molkerei.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine einfache, kostengünstige und wenig energieaufwendig zu betreibende Vorrichtung zur Wärmebehandlung von Milch zu schaffen, die die Lagerhaltung der Milch beim Milcherzeugungsbetrieb erleichtert.

Die Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann ein Teil der Milchbehandlungsverfahren aus der Molkerei zum Milcherzeuger verlagert werden. Die Vorrichtung ist kompakt aufgebaut und kann relativ preisgünstig und für jeden Erzeuger erschwinglich hergestellt werden. Durch ihren Anschluß an die Melkanlage tritt die Milch bereits mit halber Pasteurisierungstemperatur in die Wärmebehandlungsvorrichtung ein, so daß die Wärmebehandlung sehr energiesparend durchgeführt werden kann. Durch die Möglichkeit, die Länge der Rohrschlage des Halteteiles verändern zu können, kann das Halteteil an die Kapazität der Melkanlage und die Anzahl der zu melkenden Kühe problemlos derart angepaßt werden, daß die zum Abtöten der Bakterien erforderliche Haltezeit immer erreicht werden kann. Eine weitere Energieeinsparung ergibt sich durch die Verwendung von kaltem Leitungswasser zur Kühlung, das einerseits eine eigene Kühlanlage nicht benötigt und andererseits, nach Verlassen der Vorrichtung, zum Tränken des Viehs benutzt werden kann. Die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung behandelte Milch kann länger gelagert werden, ohne daß sich Bakterien unverhältnismäßig stark vermehren. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann besonders zweckmäßig auch bei Milcherzeugern eingesetzt werden, die nur eine geringe Anzahl Kühe halten oder Ziegenhaltung betreiben. Besonders Ziegenmilch muß sorgfältig behandelt werden, da bereits eine geringe Bakterienzahl in der Milch diese für eine Käsebereitung unbrauchbar macht. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann somit die Gefahr eines Bakterienwachstumes in einem möglichst frühen Stadium der Milchbehandlungskette herabgesetzt werden.

Die gemäß Anspruch 2 verwendeten Plattenwärmetauscher sind besonders robust in der Funktion und kostengünstig.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der einzigen Zeichnung näher erläutert.

Aus Gründen der Übersichtlichkeit zeigt die einzige Zeichnung lediglich die zur Erläuterung der Funktion der Vorrichtung wesentlichen Einzelteile, während die im vorliegenden Zu­ sammenhang allgemein üblichen Bauteile z. B. der Melkanlage der größeren Übersichtlichkeit halber weggelassen worden sind.

Die dargestellte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist zwischen einem Milchbehälter einer Melkanlage M (vorzugs­ weise nach der Abschlußeinheit oder dem Sammelbehälter derselben) und einem Aufbewahrungstank T eingeschaltet sein.

Die Vorrichtung umfaßt ein aus drei Teilen bestehendes Wärmetauschgerät 1, ein Haltegefäß 2, einen elek­ trischen Warmwasserbereiter 3 mit Umlaufpumpe und nicht dargestellten Thermostat- und Regelgliedern sowie Zu­ und Abfuhrleitungen 4, 5 für Kühlwasser, welche mit den nötigen Ventilen versehen sind.

Die Wärmetauscher bestehen in der bevorzugten Aus­ führung aus Plattenwärmetauschern, die zum Wärmeaus­ tausch in Gegenstrom vorgesehen sind.

Der Erhitzungsteil 6 des Wärmetauschgeräts weist von der zu behandelnden Milch durchströmte bzw. von erhitztem Wasser durchströmte Räume auf, welche durch die Platten voneinander getrennt sind.

Das Wasser wird im Warmwasserbereiter 3 erhitzt und zwischen ihm und dem Erhitzungsteil 6 des Wärmetauschers mit Hilfe einer Pumpe 7 in Kreislauf geführt. Der Warmwasserbereiter ist mit elektrischen Heizkörpern versehen, und zwar zweckmäßigerweise einem konstant wirksamen Heizkörper zum Aufrechterhalten der Temperatur hauptsächlich inner­ halb des beabsichtigten Temperaturbereiches und einem thermostatgesteuerten Heizkörper zur Einstellung der Tem­ peratur auf genau den erwünschten Wert.

Die Vorrichtung nach der vorliegenden Erfind­ ung wird mit neugemolkener, d. h. nicht ge­ kühlter Milch, versorgt. Die Milch hat somit bereits eine Temperatur von etwa 34-37°C wenn sie durch die Zufuhrleitung 8 in einen Regenerativteil 9 des Wärme­ tauschers eintritt. Die Milch tritt bei 10 in gerader Verbindung durch ein Kühlteil 11 hindurch.

Im Regenerativteil 9 wird die Milch von 34-37°C auf etwa 50°C erhitzt, indem Wärme aus der früher erhitzten Milch aufgenommen wird, welche bereits den Erhitzungsteil 6 und das in der Strömungsrichtung dem Erhitzungsteil nachgeschaltete Haltegefäß 2 durchströmt hat. Von dem Regenerativteil 9 strömt die Milch in den Erhitzungs­ teil 6 hinein, wo sie mit den durch das heiße Wasser erhitzten Platten in Berührung kommt und auf die be­ absichtigte Temperatur von etwa 72°C erhitzt wird.

Die Erhitzung der Milch erfolgt somit in zwei Schritten. Im ersten Schritt erfolgt eine Erhitzung von der Anfangs­ temperatur 34-37°C auf eine Temperatur in der Größenord­ nung von 50°C, indem die Wärme der heraustretenden Milch ausgenützt wird. Im zweiten Schritt erfolgt die Er­ hitzung von etwa 50°C auf etwa 72°C durch Aufnahme von Wär­ me aus dem im Warmwasserbereiter 3 erhitzten Wasser.

Da die Milch während einer gewissen Zeit bei der hohen Temperatur gehalten werden muß, damit die beabsichtig­ te Abtötung der Bakterien und dergleichen erreicht wird, ist das Haltegefäß 2 dem Erhitzungsteil 6 nachgeschal­ tet worden. In der bevorzugten Ausführungsform besteht das Haltegefäß aus einer Rohr- oder Schlauchschlange, die einen den Ausgang 12 des Erhitzungsteils 6 angeschlos­ sen ist und in ein Durchtrittsrohr 13 mündet, daß sich quer durch den Erhitzungsteil 6 erstreckt. Da das Haltegefäß als Rohrschlange ausgebildet ist, kann es den vorherrschenden Bedürfnissen angepaßt wer­ den. Entscheidend für die Länge der Haltegefäßschlange 2 ist die Strömung, d. h. das Volumen der Milch pro Zeitein­ heit, die durch die Vorrichtung strömt, sowie die gewünschte Haltezeit.

Wenn die Milch während z. B. fünfzehn Sekunden bei einer Temperatur von 72°C gehalten werden soll, wird die Länge der Haltegefäßschlange 2 derart bemessen, daß eine bestimmte Menge Milch eine Zeitspanne von fünfzehn Sekun­ den in Anspruch nimmt, um durch die Schlange zu strömen.

Das Haltegefäß ist für die Funktion der Vorrichtung ent­ scheidend und bestimmt die Leistung der Vorrichtung. Um­ gekehrt gilt, daß durch Einstellung der Schlangenlänge jede Vorrichtung für eine gegebene Strömung eingestellt werden kann, vorausgesetzt, daß sie innerhalb der Leistung der Wärmetauscher und des Warmwasserbereiters liegt.

Von der Haltegefäßschlange wird die Milch über das Durch­ trittsrohr 13 in den Regenerativteil 9 geführt, wo sie an die eintretende Milch Wärme abgibt, bevor diese durch den Kühlteil 11 treten darf, in welchem sie mit Hil­ fe des Kühlwassers, das durch die Leitung 4 eintritt und durch die Leitung 5 abfließt, auf die beabsichtigte Aufbewahrungstemperatur abgekühlt wird.

Der Umstand daß der Vorrichtung bereits warme - neuge­ molkene - Milch zugeführt und durch regenerativen Wärmeaustausch die Wärme von bereits wärmebehandelter Milch ausgenützt wird, führt dazu, daß der erforderliche Ener­ giezuschuß gering wird. Man kann im Zusammenhang damit rechnen, daß eine Leistung von etwa 5 Watt pro Liter behandelter Milch erforderlich ist.

Wenn die Milch von dem Regenerativteil 9 in den Kühlteil 11 hineinströmt, hat sie eine Temperatur in der Grö­ ßenordnung von 40°C und wird im Kühlteil auf 4-10°C abge­ kühlt.

Die Leitung 14 vom Kühlteil kann an einen an sich bekannten Aufbewahrungstank direkt angeschlossen sein, in welchem die Milch somit auf die beabsichtigte Aufbewahrungstem­ peratur gekühlt eintritt.

Das verbrauchte Kühlwasser, dessen Temperatur um etwa 20-25°C erhöht worden ist, läßt sich als Trinkwasser für den Tierbestand ausnützen oder auch in einem be­ sonderen Tank aufbewahren, von welchem das vorgewärmte Wasser einem Warmwasserbereiter für Gebrauchswasser zugeführt wird.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat ihr größter An­ wendungsbereich in der Tankhandhabung von Milch. Die Vorrichtung ist indessen in ebensohohem Grade dann anwendbar, wenn man die Milch direkt vom Milcherzeuger zum Verbraucher/Wiederverkäufer distribuiert. In diesem Falle wird die Vorrichtung an eine Abfülleinheit an­ geschlossen, die die Milch direkt in Behälter verpackt.

Vorrichtungen, die in hauptsächlich der gleichen Weise wie die oben beschriebene eingerichtet sind, können an sich auch auf anderen Gebieten als der Milchhandhabung ver­ wendet werden. Die erfindungsmäßige Vorrichtung kann beispielsweise in der Brauereiindustrie zum Abtöten von Hefepilzen und zur allgemeinen Pasteurisierung von Bier und ähnlichen Getränken sowie auch Fruchtsäften verwendet werden. Auch in der Weinherstellung können Vorrichtungen der genannten Art zum Ausfällen von Wein­ stein Verwendung finden. Die Vorrichtungen lassen sich in der Werkstattindustrie zum "Pasteurisieren" von Schneidflüssigkeiten benützen, wobei diese wiederholt verwendet werden können, ohne daß Bakterizide, die beim Personal Hautbeschwerden verursachen können, zu­ gesetzt zu werden brauchen.

Die Vorrichtung kann schließlich beispielsweise in den Entwicklungsländern zur Behandlung von Trinkwasser benützt werden.

Claims (2)

1. Vorrichtung zur Wärmebehandlung von Milch, mit einem Wärmetauschgerät mit einem Erhitzungsteil, in dem Milch mittels erhitzten Wassers auf die erforderliche hohe Temperatur erhitzt wird, einem Regenerativteil, in dem ein Wärmetausch zwischen der eintretenden, unbehandelten Milch und der vom Erhitzungsteil kommenden, erhitzten Milch stattfindet, einem Haltegefäß mit einer in Strömungsrichtung gesehen zwischen dem Erhitzungsteil und dem Regenerativteil vorgesehenen Rohrschlange, in der die Milch während einer vorbestimmten Zeit auf der hohen Temperatur gehalten wird, und mit einem Kühlteil, in dem die behandelte Milch durch Kühlwasser gekühlt wird, gekennzeichnet durch ihre Ausgestaltung als erzeugerzugeordnete, abgeschlossene Einheit aus Erhitzungsteil (6), Regenerativteil (9) und Kühlteil (11) zum stationären Anschluß an einen Milchbehälter einer Melkanlage (M), mit einer direkten Verbindung zwischen dem Regenerativteil (9) und dem Erhitzungsteil (10), und mit einem als schraubenlinienförmig gewundene Rohrschlange ausgebildeten Haltegefäß (2) von einer der beabsichtigten Strömung und der erforderlichen Haltezeit angepaßten, veränderlichen Länge.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung von Plattenwärmetauschern zum Wärmetausch im Gegenstrom.