DE3310603A1

DE3310603A1 - Verfahren zum auftrennen von rohmilch in sahne und magermilch, die psteurisiert wird

Info

Publication number: DE3310603A1
Application number: DE19833310603
Authority: DE
Inventors: Bernd Robert Gottfried 2050 Hamburg Kirschenmann
Original assignee: Alfa Laval AB
Current assignee: Alfa Laval AB
Priority date: 1982-03-31
Filing date: 1983-03-23
Publication date: 1983-10-13
Also published as: NZ203453A; FR2524258B1; CA1186551A; GB8306803D0; DK97983D0; FR2524258A1; AT382765B; ATA105183A; GB2117624A; SE428412B; NL8300840A; GB2117624B; DK97983A; US4515823A; JPS58183037A

Description

Verfahren zum Auftrennen von Rohmilch in Sahne und Magermilch, die pasteurisiert wird

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auftrennen eines ersten Milchstroms durch Zentrifugieren, und zwar zum Teil in einen zweiten Milchstrom mit reduziertem Fettgehalt, d.h. einen Magermilchstrom, und zum Teil in einen dritten Milchstrom mit erhöhtem Fettanteil, d.h. einen Sahnestrom, wobei der mit verhältnismäßig niedriger Temperatur zugeführte erste Milchstrom auf die Trenntemperatur erwärmt wird, worauf nach der Auftrennung der zweite Milchstrom in einem ersten Wärmetauscherabschnitt erwärmt und dann bis zur Pasteurisierung in einem zweiten Wärmetauscherabschnitt durch Wärmetausch mit Dampf oder heißer Flüssigkeit weiter erwärmt wird, wonach der so pasteurisierte

zweite Milchstrora durch Wärmetausch im ersten Wärmetauscherabschnitt gekühlt und dann in einem dritten Wärmetauscherabschnitt weiter gekühlt wird,- woraufhin der zweite Milchstrom gegebenenfalls in einem vierten Wärmetauscherabschnitt durch Wärmetausch mit Eiswasser oder dergleichen weiter gekühlt wird, während man den dritten Milchstrom in einem fünften Wärmetauscherabschnitt kühlt.

Derartige Verfahren sind bekannt. Im allgemeinen werden zum Wärerajtausch Plattenwärmetauscher verwendet, wobei der erste bis vierte Wärmetauscherabschnitt gewöhnlich zu einer Einheit zusammengefaßt sind, d.h. ihre Platten sind

im gleichen Rahmen zu unterschiedlichen Wärmetauscherabschnitten unterteilt angeordnet. Der fünfte Wärmetauscherabschnitt ist im allgemeinen ein separater Plattenwärmetauscher.

Normalerweise sind die wärmeabgebenden und wärmeaufnehmenden Ströme im Gegenstrom geführt.

Der Sahnestrom soll das System mit einer verhältnismäßig niedrigen Temperatur von etwa 8⁰C verlassen. Daher hat man bisher im fünften Wärmetauscherabschnitt den Sahnestrom aus der Zentrifuge, der eine Trenntemperatur von etwa 50⁰C hat, mit Eiswasser oder dergleichen gekühlt.

Um im zweiten Wärmetauscherabschnitt die Pasteurisierungstemperatur zu erreichen, wird Wärmeenergie in Form von Wasserdampf oder einer Heizflüssigkeit verbraucht. Mit steigenden Energiekosten pro behandelter Gewichtseinheit der Rohmilch sowohl beim Kühlen als auch beim Erwärmen wird das eingangs erläuterte Verfahren immer kostspieliger.

Ein Nachteil eines Verfahrens der eingangs erläuterten Art ist, daß die wärmeabgebenden und der wärmeaufnehmenden Ströme im dritten Wärmetauscherabschnitt gewöhnlich nicht gleich stark sind, so daß sich der erwünschte Wärmerückgewinnungsgrad nicht erreichen läßt,, Dieser Umstand ist neuerdings besonders wichtig, da die steigenden Energiekosten eine Wärmerückgewinnung in der Größenordnung von 95 % erforderlich machen.

Angesichts der Notwendigkeit, Sahne mit unterschiedlichen Fettgehalten herstellen zu können, erhält man bei den herkömmlichen Anlagen stark unterschiedliche Auftrenntemperaturen, was besonders offensichtlich ist bei hohen Wärmerückgewinnung sgraden =

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren der eingangs erläuterten Art so auszugestalten, daß man sowohl die wirtschaftlichste Wärmenutzung als auch die bestmöglichen Arbeitsbedingungen erhält=

Nach der Erfindung ist ein solches Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß der erste Milchstrom in zwei Teilströme aufgeteilt wird, von denen der erste Teilstrom im dritten Wärmetauscherabschnitt und der zweite Teilstrom im fünften Wärmetauscherabschnitt erwärmt wird, wonach die beiden Teilströme dann zusammengeführt werden, bevor man sie durch Zentrifugieren auftrennt.

Nach einer besonders geeigneten Ausführungsform dieses Verfahrens wird der erste Milchstrom so aufgetrennt, daß der zweite Teilstrom im wesentlichen so stark wie der dritte Milchstrom ist, so daß der wärmeabgebende und der wärmeaufnehmende Strom im dritten Wärmetauscherabschnitt im wesentlichen gleich stark sind. Es wird also auch möglich, einen optimalen Wärmerückgewinnungsgrad und die gewünschte Auftrenntemperatur bei unterschiedlichen Arbeitsbedingungen zu erreichen.

Die Erfindung soll nun ausführlicher unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung erläutert werden; darin zeigt

Fig. 1 ein vereinfachtes Diagramm eines Verfahrens der eingangs erläuterten Art;

Fig. 2 ein entsprechendes Diagramm eines

Verfahrens nach der Erfindung; und
Fig. 3 das gleiche Diagramm wie die Fig. 2, aber um Zahlenwerte für die Strömungsstärken und Temperaturen bei der Verfahrensdurchführung ergänzt.

In den Fig. 1 und 2 bezeichnet das Bezugszeichen 1 einen ersten Plattenwärmetauscher mit den Wärmetauscherabschnitten la, Ib, 1c und 1d, während ein zweiter Plattenwärmetauscher mit 2 und eine Zentrifuge mit 3 bezeichnet sind. In den Fig. 1 und 2 ist der Wärme^-^tauscherabschnitt Ib mit einem Dampfkreis 4 und der Wärmetauscherabschnitt 1d mit einem Kühlwasserkreis 5 versehen. In der Fig. 1 ist weiterhin der Plattenwärmetauscher 2 mit einem Kühlwasserkreis 6, einer Leitung 7 zur Zufuhr der Rohmilch zur Zentrifuge durch den Wärmetauscherabschnitt 1c hindurch, einem Strömungsweg mit einer durch den Wärmetauscherabschnitt 1a verlaufenden Leitung 8, einer durch den Wärmetauscherabschnitt 1b verlaufenden Leitung 9, einer externen Leitung 10, einer Leitung 11 zur Rückführung durch den Wärmetauscherabschnitt 1a, einer Leitung 12 zum Rücklauf durch den Wärmeustauscherabschnitt 1c und einer durch den Wärmetauscherabschnitt 1d verlaufenden Leitung 13 versehen. Die Bezugszeichen 7 bis 13 bezeichnen in der Fig.

entsprechende Anlagenteile. In den Fig. 1 und 2 bezeichnet das Bezugszeichen 14 eine von der Zentrifuge durch den Wärmetauscher 2 verlaufende Leitung, und in der Fig. 2 bezeichnen das Bezugszeichen 15 eine Zufuhrleitung für den ersten Milchstrom, d.h. die Rohmilch, und das Bezugszeichen 16 eine durch den Wärmetauscher 2 verlaufende Leitung für eine erste Teilströmung des ersten Milchstroms.

Eine herkömmliche Anlage, wie die Fig. 1 sie zeigt, arbeitet so, daß die ankommende kalte Rohmilch im Wärmetauscherabschnitt 1c erwärmt wird und dann in der Zentrifuge 3 in einen Sahnestrom, der im Platten-Wärmetauscher mit Eiswasser oder dergleichen gekühlt wird, und einen Magermilchstrom aufgeteilt wird, der in den Leitungen 8, 9 in den Wärmetauscherabschnitten 1a, 1b auf.die Pasteurisiertemperatur erhitzt wird; die pasteurisierte Milch wird dann in den Leitungen 11, 12 und 13 in den Wärmetauscherabschnitten 1a, 1c und 1d mit Eiswasser oder dergleichen abschließend gekühlt.

In einer Anlage nach der vorliegenden Erfindung wird die durch die Leitung 15 zugeführte Rohmilch in einen ersten Teilstrom, der in der Leitung 16 im Plattenwärmetauscher 2

gleichzeitig zusammen mit der Sahneströmung aus der Zentrifuge gekühlt wird, und in einen zweiten Teilstrom aufgeteilt, der in der Leitung 7 im Wärmetauscherabschnitt Ic erwärmt wird, wonach die Teilströme zusammengeführt werden und der Zentrifuge 3 zugehen, wo sie in einen Sahnestrom sowie einen Magermilchstrom aufgetrennt werden, der dann entsprechend dem herkömmlichen Verfahren, das die Fig. 1 zeigt, pasteurisiert und gekühlt wird.

Die Fig. 3 zeigt als Beispiel die Betriebsdaten für die Ströme und Temperaturen bei der Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung.

Ein Vergleich der Kosten für die Behandlung von 30.000 kg/h Milch nach einem herkömmlichen Verfahren und nach der Erfindung zeigt eine erhebliche Senkung der Kosten für die Wärme- und Kühlbehandlung, wie unten ausgeführt (relative Kosten):

Herkömmliches Erfindung

Verfahren

Erwärmen 61,7 19,7

Kühlen 7,2 + 31,1 16,2

Gesamtenergiekosten 100,0 35,9

Die Anlagekosten sind für die Erfindung etwas höher, da die Wärmeübergangsfläche in einem gewissen Ausmaß vergrößert wurde, um die Wärmerückgewinnung zu optimieren.

Leerseite

Claims

P.O. Box 500, S-147 00 Tumba, Schweden Patentansprüche

1. Verfahren zum Auftrennen eines ersten Milchstroms durch Zentrifugieren, und zwar zum Teil in einen zweiten Milchstrom mit reduziertem Fettanteil, d_oho einen Magermilchstrom, und zum Teil in einen dritten Milchstrom mit erhöhtem Fettanteil, d,h. einem Sahnestrom, wobei der mit verhältnismäßig niedriger Temperatur zugeführte erste Milchstrom auf die Trenntemperatur erwärmt wird, worauf nach der Auftrennung der zweite Milchstrom in einem ersten Wärmetauscherabschnitt erwärmt und dann in einem zweiten Wärmetauscher durch Wärmetausch mit Dampf oder heißer Flüssigkeit bis zur Pasteurisierung weiter erhitzt wird, wonach der so pasteurisierte zweite Milchstrom durch

Wärmetausch im ersten Wärmetauscherabschnitt gekühlt und dann in einem dritten Wärmetauscherabschnitt weiter gekühlt wird, woraufhin der zweite Milchstrom gegebenenfalls in einem vierten Wärmetauscherabschnitt mit Eiswasser oder dergleichen weiter gekühlt wird, während man den dritten Milchstrom in einem fünften Wärmetauscher kühlt, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Milchstrom in zwei Teilströme aufgetrennt wird, von denen der erste Teilstrom im dritten Wärmetauscherabschnitt und der zweite Teilstrom im fünften Wärmetauscherabschnitt erwärmt wird, wonach man die Teilströme zusammenführt, bevor man sie durch Zentrifugieren auftrennt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den ersten Milchstrom so auftrennt, daß der zweite Teilstrom im wesentlichen so stark wie der dritte Milchstrom ist, so daß der wärmeabgebende und der wärmeaufnehmende Strom im dritten Wärmetauscher im wesentlichen gleich stark sind.