DE739170C

DE739170C - Verfahren zur Sterilisierung von Fluessigkeiten, insbesondere von Milch

Info

Publication number: DE739170C
Application number: DES139908D
Authority: DE
Inventors: Dr Eugen Sauter
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1940-01-25
Filing date: 1940-01-25
Publication date: 1943-09-13

Description

Verfahren zur Sterilisierung von Flüssigkeiten, insbesondere von Milch Die Sterilisierung von Flüssigkeiten, insbesondene von Milch, erfolgt bekannterweise in den meisten Fällen durch geregeltes Erhitzen. Diese Maßnahme bewirkt aber, insbesondene bei leicht veränderlichen Flüssigkeiten, wie Milch, außer der Schädigung der Vitamine, hinsichtlich des Geschmacks und der Weiterverarbeitungsmöglichkeit nachteilige Veränderungen. Aus diesen Gründen wurde auf verschiedene Art und Weise versucht, die Flüssigkeiten durch die Einwirkung ultravioletter Strahlen oder mittels Kurz- oder Ultrakurzwellen bei möglichst normaler Temperatur zu entkeimen.
Die Erfindung beschneitet, einen neuen Weg, und zw. ar macht sie dabei von der an sich bekannten entkeimenden Filtration, z B. mittels Ultraiilter, und von dter Wirkung angewandber Ultraschallenergie Gebrauch. Blei der Filtration zur Entkeimung von Milch hat es sich gezeigt, daß die vergleichs, weise dichten Filterschichten durch die in der Milch vorhandenen Fettbes-tandteile rasch verstopft werden, Um diesen Nachteil zu vermeiden, wurde schon vorgeschlagen, die in der Milch in Form von sehr kleinen Kugeln vorhandenen Fettanteile durch Homogenisiermaschinen so weit zu zerkleinem, daß sie von dem Filter nicht mehr zurückgehalten werden. Diese Zerkleinerung muß so weit getrieben werden, daß die Fettteilchen kleiner werden als die vorhandenen Bakterien und levtl. Verunreinigungen.
Die Homogenisierung mit den für diese Zwecke gebauten Maschinen kann aber nicht so weit getrieben werden, daß ein Verstopfen der Filter mit Sicherheit verhindert wird.
Durch die Erfindung werden alle vorgenannten Nachteile vermieden, und zwar wird nach dem neuen Verfahren z.B. eine Sterilisierung von Flüssigkeiten, insbesondere von Milch, unter Anwendung der Entkeimungsfiltration dadurch erreicht, daß die Flüssigkeit vor oder während des Durchflusses durch das Entkeimungsfilter der Einwirkung von Ultraschall ausgesetzt wird. Auf diese Weise werden alle dadurch in ihrer Form veränderbaren Bestandteild der zu behandelnden Flüssigkeit, wie z. B. das Fett in der Milch, infolge der Ultraschalleinwirkung so weit zerkleinert, daß ihrem Durchgang durch die sehr dichten Schichten eines Ultrafilters keine Schwierig keiten mehr im Wege stehen. Die Zerkleinerung dieser Bestandteile kann dabei in einfacher Weise so weit getrieben werden, daß sie in ihren Abmessungen die gegenüber drn durch das Filter zurückzuhaltenden Bakterien notwendigerweise geringeren Dimensionen aufweisen.
In der Zeichnung sind einige Ausführunqgsbeispiele einer Einrichtünggeinäß' der Erfindung in schematischer Form im Aufriß gezeigt, die eine einwandfreie Behandlung von Milch nach dem neuen Verfahren ermöglichen.
So ist in der Fig. I eine Apparatur dargestellt, bei der die zu behandelnde Flüssigkeit innerhalb eines Behälters mit Ultraschall behandelt und nach dieser Behandlung filtriert wird.
In ;den Fig. 2 und 3 erfolgt die Behandlung mit Ultraschall und die Filtration der Flüssigkeit gegebenenfalls gleichzeitig.
Die Fig.4 zeigt die Anwendung des neuen Verfahrens in einer Einrichtung für Großbetriebe, bei der die Entkeimungsfilter in der an sich bekannten Filterpressenform ausgebildet sind.
In der Fig. I ist der Flüssigkeitsbehälter mit dem Bezugszeichen 1 versehen. Der Behälterraum ist durch eine Scheidewand 2 in zwei Teile geteilt. von dem der eine mit der zu behandelnden Flüssigkeit 3 und der andere mit einer Flüssigkeit 4 zur Lutraschallübertragung gefüllt ist. In dieser befindet sich der Ultraschallerzeuger 5. Der Behälter I weist in seinem Boden einen Auslaß 6 auf. an dem das Filter 7, zweckmäßig unter Zwischenschaltung einer Absperrung 8, angeschlossen ist. Zur Auswechselung des Filters ist nach diesem eine Absperrung g angeordnet, über die es in leicht lösbarer Form mit der Verbrauchsleitung 10 in Verbindung steht. Zum Zwecke der Entkeimung wird die Flüssigkeit 3 durch die Einwirkung der Ultraschallenergie in der bereits geschilderten Weise so vorbereitet, daß sie mit allen wesentlichen Bestandteilen durch das zweckmäßig in der bekannten Form oder als Filterkerze vorliegende Ltrafilter 7 hindurchgeht, während die Bakterien und sonstige Verunreinigungen von diesem zurückgehalten, werden. Die Filtration der Flüssigkeit wird in dieser Einrichtung am besten in der Weise durchgeführt, daß die zu bJehandehlde Flüssigkeit während der erforderlichen Zeit der Ultraschallwirkung ausgesetzt und danach -das. Filter 7 abgezogen wird. Es ist aber auch möglich, die Filtrationsgeschllindilgkeit so einzustellen, daß die beiden Vorgänge gleichzeitig und ohne Unterbrechung erfolgen.
Für diesen Fall erweist sich die Ausbildung der Apparatur nach Fig.2 besonders zweckmäßig. Bei dieser ist ebenso wie bei der Vorrichtung nach Fig. I der Behälter I durch eine Zwischenwand 2 in zwei Teile geteilt. dessen einer nomalerweise im Volumen größere Teil mit der zu behandelnden Flüssigkeit 3 und dessen anderer mit dem schallübertragenden WIedium 4 gefüllt ist. Der Ultraschallerzeuger ist in ttbereinstimmung mit Fig. I ebenfalls mit dem Bezugszeichen 5 versehen. Bei der Einrichtung nach Fig. 2 ist die Filterkerze 7 jedoch in das Innere des einen Behälterraumes verlegt. so daß das Filter dauernd von der zu behandelnden Flüssigkeit 3 umgeben ist. Bei dieser Ausbildung wird infolge der auf das Filter einwirkenden Ultraschallschwingungen eine größere Filtriergeschwindigkeit erzielt.
Der. Anschluß an die Abflußleitung 10 erfolgt am Boden unter Zwischenschaltung einer Absperrung 9. Diese Einrichtung. bei der die Filtration der Flüssigkeit und damit deren Entkeimung sehr leicht in kontinuierlicher Weise durchzuführen ist, weist noch den weiteren Vorteil auf, daß auch das Ultrafilter 7 der Einwirkung der Ultraschallenergie ausgesetzt ist. Dadurch ist es möglich, di Ultraschallenergie auf die innerhalb des Filters in feinster Verteilung vorhandene Flüssigkeit in besonderem Maße zur Wirkung kommen zu lassen und damit die Verteilung und Zerkleinerung der Flüssigkeitsbestandteile unter Erhöhung der Sterilisationswirkung wesentlich zu fördern.
In der Fig. 3 sind in dem Behälter I zwei Filter 7 und 7'untergebracht. Der Behälter selbst ist mit dem schallübertragenden Medium 4 gefüllt, in dem sich der Ultraschallerzeuger 5 befindet. Die Filterkerzen 7 und 7' weisen je zwei Ansätze 11, 1 1' bzw. I2, I2' auf, von denen sie leicht lösbar sind. Die Flüssigkeit wird von oben in Pfeilrichtung dem Filter aufgegeben und verläßt dieses über die Ansätze II', 12' und Abschließungen I3. 14 durch die Leitungen 15 und I6.
Während des Durchflusses der Flüssigkeit durch die Ultrafilterkerzen 7 und 7' findet die Einwirkung der Ultraschallenergie, ähnlich wie bei der Einrichtung gemäß Fig.2, und mit der gleichen Wirkung auf die zu behandelnde Flüssigkeit statt. Die Behandlung selbst kann bei der Vorrichtung nach Fig. 3 ebenfalls sehr leicht kontinuierlich durchgeführt werden.
Der Gegenstand der Erfindung ist nicht an die in der Zeichnung dargestellten Einrichtungen gebunden, sondern kann noch in der verschiedensten Weise ausgebildet sein. So ist es z. B. möglich, in oder außerhalb der zu behandelnden Flüssigkeit oder in dem ultraschallübertragenden Medium ein oder medhrere Filterkerzen anzuordnen. Für die Ultraschallerzeugung kann jede dazu geeignete bekannte Vorrichtung in Form eines Piezo- oder Magnetostriktionsschwingers verwendes werden, und es ist ohne weitgeres möglich, diesen entweder, wie in den Fig.1, 2 und 3 dargestellt, im Behandlungsbehälter oder in einem abge= trennten Teil des Behälterraumes in einem schallübertragenden Medium oder auch ummittelbar in der zu behandelnden Flüssigkeit unterzubringen. Es steht auch nichts im Wege, diese Anordnung bei der Fig.3 zu treffen; in diesem Falle muß dann an Stelle der Füllung des Behälters 1 mit dem schallübertragenden Medium, eine Füllung mit der zu behandelnden Flüssigkeit verfolgen, und die Filter müssen so ausgebildet sein, daß dei Flüssigkeit durch Überlauf oder durch die Wandungen der Filterkerzen hindurch in das Innere eindringen und durch die Filterschichten hindurch strömen kann.
Bei der in der Fig. 4 dargestellten Einrichtung für große Leistungen strömt die zu behandelnde Flüssigkeit in Pfeilrichtung durch das Zuleitungsrohr 17 in den Behälter 18, in dem durch einen Magnetostriktionsschwinger Ig die Beschallung stattfindet. Danach fließt das Gut durch die Leitung 20 zum Entkeimungsfilter 22, wobei der Transport der Flüssigkeit durch die Pumpe 21 erfolgt. Das Filter 22 ist für große Leistungen nach einem der bekannten Entkeimungsfilter ausgebildet. Die Flüssigkeit wird je nach den vorliegendne Verhältnssien durch eine Saug- oder Druckpumpe durch das Filter b, efördert, aus dem sie durch die Leitung 23 zum Verbrauch der zur Speicherung bzw. zur Wertverarbeitung gebracht wird.
Der Vorgang der Filtration bei dem neuen Verfahren kann gegebenenfalls auch bei erhöher Temperatur stattfinden.
PATENTANSPRSCHE : I. Verfahren zur Sterilisierung von Flüssigkeiten, insbesondere von Milch, mittels Entkeimungsfilter, dadurch gekennzeichnet, daä die Flüssigkeit vor oder während das Durchflusses durch das Entkeimungsfilter der Einwirkung von Ultraschall ausgesetzt wird.

Claims

2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Entkeimungsfilter innerhalb der zu behandelnden Flüssigkeit angeordnet sind.

3. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daä ein oer mehrere Entkeimungsfilter innerhalb des ultraschallübertragenden Mediums angeordnet sind.