DE3802305C1 - Process and apparatus for the centrifugal removal of bacteria from milk - Google Patents

Process and apparatus for the centrifugal removal of bacteria from milk

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Karl-Heinz Zettier
Hanno Dipl.-Ing. Lehmann
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur zentrifu­ galen Entkeimung von Milch, bei dem die Milch dem Zulauf einer Schleudertrommel zugeführt wird, in deren Konzen­ tratraum sich das abgeschleuderte keimhaltige Konzentrat ansammelt, von dem eine Teilmenge über mit Düsen versehene Ableitkanäle aus der Schleudertrommel abgeleitet und das restliche Konzentrat über im Trommelmantel vorgesehene Austragsöffnungen periodisch ausgetragen wird.
Derartige Verfahren sind bekannt und werden bevorzugt zur Entkeimung von Käserei- und Trinkmilch eingesetzt. Eine für die Durchführung des Verfahrens geeignete Zentrifuge ist beispielsweise aus der DE-AS 29 13 406 bekannt.
Über die mit Düsen versehenen Ableitkanäle wird etwa 3% der über den Zulauf der Schleudertrommel zugeführten Milchmenge als keimhaltiges Konzentrat abgezogen. Weitere 0,3% der Zulaufmenge wird als keimhaltiges Konzentrat über die Austragsöffnungen der Schleudertrommel periodisch ausgetragen. Das auf diese Weise erhaltene Keimkonzentrat enthält u. a. Bakterienstämme, die sich negativ auf die Kä­ sequalität auswirken. Beide Teilströme werden daher wieder zusammengeführt und einer Temperaturbehandlung in einer speziellen Sterilisiereinrichtung unterzogen, wobei alle Bakterienstämme abgetötet werden. Das sterilisierte Kon­ zentrat kann dann der Kesselmilch wieder zugegeben werden. Bei der Trinkmilchentkeimung ist es jedoch nicht erlaubt, das sterilisierte Keimkonzentrat wieder in die Trinkmilch zurückzugeben, so daß die anfallende Keimkonzentratmenge bei der Herstellung von Trinkmilch verlorengeht.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur zentrifugalen Entkeimung von Milch zu schaffen, bei dem die anfallende Menge Keimkonzentrat erheblich redu­ ziert werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruches gelöst.
Es hat sich überraschend gezeigt, daß die gesamte über die Düsen abgeleitete, aus einem mittleren Bereich des Konzen­ tratraumes abgezogene Konzentratmenge in den Zulauf zu­ rückgegeben werden kann, ohne die Qualität der ablaufenden entkeimten Milch dadurch nachteilig zu beeinflussen. Dies beruht darauf, daß sich die im Konzentrat enthaltenen Kei­ me bevorzugt an der Trommelperipherie in der Nähe der Aus­ tragsöffnungen ansammeln, während die übrigen Bestandteile des Konzentrates, Fett und Protein, den Weg über die Ab­ leitkanäle und die Düsen nehmen, so daß keine signifikante Erhöhung der Keimzahl in der zulaufenden Milch durch die Rückführung erfolgt. Die zu erwartende Zunahme der Keim­ zahl in der entkeimten Milch tritt dadurch nicht ein.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachstehend näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine schematische Darstellung der Schleuder­ trommel.
Fig. 2 die Einzelheit "X" gemäß Fig. 1.
Mit 1 ist in der Fig. 1 die Schleudertrommel bezeichnet, deren Einlaufraum 2 über Kanäle 3 mit dem Tellereinsatz 4 in Verbindung steht, der den Konzentratraum 5 radial ein­ wärts begrenzt. Vom Konzentratraum 5 führen Ableitkanäle 6, die mit Düsen 7 versehen sind, in eine Schälkammer 8, in der sich ein Schälorgan 9 befindet, deren Konzentrat­ ablauf 10 über eine Rückführleitung 11 mit dem Zulauf 12 in Verbindung steht, der in den Einlaufraum 2 der Schleu­ dertrommel 1 mündet. Von der Trommelperipherie führen durch einen Kolbenschieber 13 zu öffnende Austragsöffnun­ gen 14 in einen Auffangbehälter 15 für das Keimkonzentrat. In der Rückführleitung 11 ist ein Regelorgan 16 zur Ein­ stellung der rückzuführenden Keimkonzentratmenge vorgese­ hen. Die Ableitkanäle 6 werden gebildet zwischen dem Trom­ meldeckel 17 und einem mit Abstand "A" zu diesem in der Schleudertrommel 1 vorgesehenen Ableitteller 18, der mit Rippen 19 versehen ist.
Die zu entkeimende Milch wird der Schleudertrommel über den Umlauf 12 zugeführt und gelangt über den Einlaufraum 2 und die Kanäle 3 in den Tellereinsatz 4, in dem sich die Keime von der Milch trennen und zum Konzentratraum 5 wan­ dern.
Über die Ableitkanäle 6 und die Düsen 7 wird ständig ein Teilstrom keimarmes Konzentrat aus dem Konzentratraum 5 der Schleudertrommel herausgeleitet und über die Schälor­ gan 9, den Konzentratablauf 10 sowie die Rückführleitung 11 zurück in den Zulauf 12 der Schleudertrommel 1 geführt. Die sich an Trommelperipherie ansammelnden Keime wer­ den über die Austragsöffnungen 14 von Zeit zu Zeit aus der Schleudertrommel 1 ausgetragen. Die entkeimte Milch fließt über die Kanäle 20 in die Schälkammer 21 und wird dann durch die Schälorgan 22 zum Ablauf 23 weitergeleitet.
Die mit Düsen 7 versehenen Ableitkanäle 6 gehen von einem mittleren Bereich des Konzentratraumes 5 aus, bezogen auf seine radiale Erstreckung. Dadurch wird besonders keimar­ mes Konzentrat aus dem Konzentratraum 5 abgezogen, so daß die Gefahr einer Zunahme der Keimzahl im Zulauf 12 der Schleudertrommel 1 vermieden wird.
Der Abstand "A" zwischen Trommeldeckel 17 und Ableitteller 18 ist so gewählt, daß bei der daraus resultierenden Strö­ mungsgeschwindigkeit des keimhaltigen Konzentrates in den Ableitkanälen 6 in diesen noch eine zusätzliche Abtrennung von Keimen erfolgt. Wegen der in den Ableitkanälen 6 wir­ kenden Corioliskräften ist unabhängig vom Querschnitt der Ableitkanäle 6 ein ausreichender Abstand "A" erforderlich. Gute Ergebnisse wurden erzielt, wenn der Abstand "A" so gewählt wurde daß sich für den einzelnen Ableitkanal 6 eine Durchsatzleistung von ca. 15 Liter/Stunde je mm des Abstandes "A" ergab. Wird z. B. der Schleudertrommel 20. 000 Liter/Stunde keimhaltige Milch zugeführt, wovon 5% als keimhaltiges Konzentrat über die Ableitkanäle 6, die durch acht Rippen 19 gebildet werden, abgezogen wird, so ergibt sich je Ableitkanal 6 eine Durchsatzleistung von
20 000 l/h × 0,05 : 8 = 125 l/h
Dividiert man diesen Wert durch die angestrebten 15 l/h je mm des Abstandes "A", so errechnet sich der Abstand "A" zu 8,33 mm.
Durch das Regelorgan 16 in der Rückführleitung 11 läßt sich die über die Ableitkanäle abzuziehende Konzentratmen­ ge leicht einstellen.
Um die anfallende Menge keimhaltiger Konzentrate klein zu halten, sollte die über die Austragsöffnungen 14 ausgetra­ gene Konzentratmenge maximal 0,4 bis 0,6% der Zulaufmenge betragen.
Gemäß Fig. 2 können zwischen dem Trommeldeckel 17 und dem Ableitteller 18 Teller 24 vorgesehen werden, um eine noch bessere Nachabscheidung von Keimen zu bewirken.

Claims (6)

1. Verfahren zur zentrifugalen Entkeimung von Milch, bei dem die Milch dem Zulauf einer Schleudertrommel zugeführt wird, in deren Konzentratraum sich das abgeschleuderte keimhaltige Konzentrat ansammelt, von dem eine Teilmenge über mit Düsen versehene Ableitkanäle aus der Schleuder­ trommel abgeleitet und das restliche Konzentrat über im Trommelmantel vorgesehene Austragsöffnungen periodisch ausgetragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das über die Düsen abgeleitete Konzentrat von einem mittleren Bereich des Konzentratraums abgezogen und in den Zulauf der Schleudertrommel zurückgeleitet wird, wobei die über die Düsen abgezogene Konzentratmenge maximal 1 bis 10% und die über die Austragsöffnungen der Schleudertrommel ausge­ tragene Konzentratmenge 0,1 bis 1,0% der über den Zulauf der Schleudertrommel zugeführten Milchmenge beträgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die über die Düsen abgezogene Konzentratmenge 4 bis 6% und die über die Austragsöffnungen der Schleudertrommel ausgetragene Konzentratmenge 0,4 bis 0,6% der über den Zulauf der Schleudertrommel zugeführten Milchmenge be­ trägt.
3. Schleudertrommel zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, wobei die Schleudertrommel (1) mit einem Zu­ lauf (12) und einem Tellereinsatz (4) versehen ist, der einen Konzentratraum (5) radial einwärts begrenzt und von dem mit Düsen (7) versehene Ableitkanäle (6) sowie Aus­ tragsöffnungen (14) für den periodischen Konzentrataustrag ausgehen, wobei die Düsen (7) in eine Schälkammer (8) mün­ den, in der ein Schälorgan (9) vorgesehen ist zur Förde­ rung des über die Düsen abgezogenen keimarmen Konzentrates in einen Konzentratablauf (10), dadurch gekennzeichnet, daß der Konzentratablauf (10) über eine Rückführleitung (11) mit dem Zulauf (12) der Schleudertrommel (1) verbun­ den ist und die Ableitkanäle (6) vom mittleren Bereich des Konzentratraumes (5), bezogen auf seine radiale Erstrec­ kung, ausgehen.
4. Schleudertrommel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß in der Rückführleitung (11) ein Regelorgan (16) vorgesehen ist.
5. Schleudertrommel nach Anspruch 3 oder 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Arbeitskanäle (6) durch Rippen (19) gebildet werden, die zwischen dem Trommeldeckel (17) und einem mit Abstand "A" zu diesem in der Schleudertrommel vorgesehenen Ableitteller (18) angeordnet sind.
6. Schleudertrommel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß zwischen dem Trommeldeckel (17) und dem Ableit­ teller (18) Teller (24) vorgesehen sind.
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