DK171112B1 - Process for the processing of raw milk for the preparation of treated milk with a lower bacterial content than raw milk and a method for producing milk with a low bacterial content and a fat content of approx. 2% - Google Patents

Process for the processing of raw milk for the preparation of treated milk with a lower bacterial content than raw milk and a method for producing milk with a low bacterial content and a fat content of approx. 2% Download PDF

Info

Publication number
DK171112B1
DK171112B1 DK067693A DK67693A DK171112B1 DK 171112 B1 DK171112 B1 DK 171112B1 DK 067693 A DK067693 A DK 067693A DK 67693 A DK67693 A DK 67693A DK 171112 B1 DK171112 B1 DK 171112B1
Authority
DK
Denmark
Prior art keywords
milk
fraction
approx
bacterial content
membrane
Prior art date
Application number
DK067693A
Other languages
Danish (da)
Other versions
DK67693D0 (en
DK67693A (en
Inventor
Peter J Degen
Tony Alex
Jr Joseph W Dehn
Original Assignee
Pall Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US07/901,238 external-priority patent/US5256437A/en
Application filed by Pall Corp filed Critical Pall Corp
Publication of DK67693D0 publication Critical patent/DK67693D0/en
Publication of DK67693A publication Critical patent/DK67693A/en
Application granted granted Critical
Publication of DK171112B1 publication Critical patent/DK171112B1/en

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23CDAIRY PRODUCTS, e.g. MILK, BUTTER OR CHEESE; MILK OR CHEESE SUBSTITUTES; MAKING THEREOF
    • A23C9/00Milk preparations; Milk powder or milk powder preparations
    • A23C9/14Milk preparations; Milk powder or milk powder preparations in which the chemical composition of the milk is modified by non-chemical treatment
    • A23C9/142Milk preparations; Milk powder or milk powder preparations in which the chemical composition of the milk is modified by non-chemical treatment by dialysis, reverse osmosis or ultrafiltration
    • A23C9/1422Milk preparations; Milk powder or milk powder preparations in which the chemical composition of the milk is modified by non-chemical treatment by dialysis, reverse osmosis or ultrafiltration by ultrafiltration, microfiltration or diafiltration of milk, e.g. for separating protein and lactose; Treatment of the UF permeate
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23CDAIRY PRODUCTS, e.g. MILK, BUTTER OR CHEESE; MILK OR CHEESE SUBSTITUTES; MAKING THEREOF
    • A23C2210/00Physical treatment of dairy products
    • A23C2210/20Treatment using membranes, including sterile filtration
    • A23C2210/208Removal of bacteria by membrane filtration; Sterile filtration of milk products
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23CDAIRY PRODUCTS, e.g. MILK, BUTTER OR CHEESE; MILK OR CHEESE SUBSTITUTES; MAKING THEREOF
    • A23C2210/00Physical treatment of dairy products
    • A23C2210/25Separating and blending
    • A23C2210/254Cream is separated from milk, one of the fractions is treated and at least part of the cream is remixed with the milk

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Dairy Products (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Coloring Foods And Improving Nutritive Qualities (AREA)
  • Feed For Specific Animals (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)

Description

DK 171112 BlDK 171112 Bl

Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til fremstilling af behandlet mælk, enten sødmælk eller skummetmælk, med et lavere bakterieindhold end rå mælk, samt en fremgangsmåde til fremstilling af mælk med et lavt 5 bakterieindhold og et fedtindhold på ca. 2%.The present invention relates to a process for producing treated milk, either whole milk or skimmed milk, with a lower bacterial content than raw milk, and a process for producing milk having a low bacterial content and a fat content of about 5%. 2%.

Den velkendte pasteuriseringsproces med det formål at dræbe bakterier i mælk har været anvendt i mange årtier. Uheldigvis påvirker de højere temperaturer, der kræves ved pasteuriseringsprocessen, på uønsket måde mælkens smag.The well-known pasteurization process aimed at killing bacteria in milk has been used for many decades. Unfortunately, the higher temperatures required by the pasteurization process undesirably affect the taste of the milk.

10 Endvidere eliminerer pasteuriseringsprocessen ikke, selv ved anvendelse af sådanne høje temperaturer, alle uønskede bakterier, hvilket fører til en kortvarig opbevaringsstabilitet af de fleste mælkeprodukter.Furthermore, even using such high temperatures, the pasteurization process does not eliminate all unwanted bacteria, leading to a short-term storage stability of most milk products.

Bacillus cereus er ofte den dominerende bakterie i 15 konventionelt behandlet mælk med forholdsvis fremskreden alder, eftersom denne bakterie kan overleve pasteuriseringsprocessen og trives ved lave temperaturer, hvilket fremmer mælkens ødelæggelse. Der foreligger et generelt behov for en fremgangsmåde til nedsættelse af bakterieindholdet i 20 mælk, både sødmælk og skummetmælk, for at forøge produktets opbevaringsstabilitet og forbedre dets smag, ved eliminering af pasteuriseringsprocessen.Bacillus cereus is often the dominant bacterium in conventionally treated milk of relatively advanced age, as this bacterium can survive the pasteurization process and thrives at low temperatures, which promotes milk destruction. There is a general need for a method for reducing the bacterial content of 20 milk, both whole milk and skimmed milk, to increase the storage stability of the product and improve its taste, by eliminating the pasteurization process.

Af stor økonomisk betydning er også behovet for at eliminere den særdeles dyre og besværlige distribueringsme-25 tode, der i øjeblikket er nødvendig for at bringe mælken frem til forbrugeren. Det er i øjeblikket nødvendigt for ethvert mejeri, efter behandling af den rå mælk ved homogenisering eller andre trin, at fylde mælken på beholdere til distribuering til forbrugerne og at transportere denne mælk 30 under afkølede betingelser. Dette kræver, at hvert mejeri indkøber og vedligeholder et betydeligt antal køletransportkøretøjer til transport af den behandlede mælk til det punkt, hvor distribueringen til forbrugeren finder sted. Ved tilvejebringelse af et sterilt eller næsten sterilt mælkepro-35 dukt vil det være muligt at eliminere behovet for transport af mælk under sådanne afkølede betingelser. Uheldigvis til- 2 DK 171112 B1 vejebringer pasteuriseringsprocessen kun mælk med et nedsat bakterietal og ikke et sterilt produkt.Also of great economic importance is the need to eliminate the extremely expensive and cumbersome distribution method currently needed to bring the milk to the consumer. It is currently necessary for any dairy, after treating the raw milk by homogenization or other steps, to fill the milk in containers for distribution to the consumer and to transport this milk 30 under cooled conditions. This requires that each dairy purchase and maintain a significant number of refrigerated transport vehicles for transporting the processed milk to the point where the distribution to the consumer takes place. By providing a sterile or almost sterile milk product, it will be possible to eliminate the need for transport of milk under such cooled conditions. Unfortunately, the pasteurization process only provides milk with a reduced bacterial count and not a sterile product.

Endvidere er forholdet det, at såfremt der kunne fremstilles et sterilt mælkeprodukt, ville det også være 5 muligt at eliminere behovet for opbevaring af mælken på distribueringsstedet under afkølede betingelser. Eliminering af behovet for store afkølingsrum, f.eks. i den typiske detailhandel, ville også være af enorm økonomisk betydning.Furthermore, if a sterile milk product could be produced, it would also be possible to eliminate the need for storage of the milk at the distribution site under cooled conditions. Eliminating the need for large cooling rooms, e.g. in the typical retail, would also be of enormous economic importance.

Selv når man anvender den i dag benyttede pasteuri-10 seringsproces, er det i nogle tilfælde af særlig betydning at opnå mælk med et nedsat bakterie indhold forud for pasteurisering. Eksempelvis kan en bestemt batch af rå mælk være så forurenet, at pasteurisering alene ikke vil resultere i blot tilfredsstillende opbevaringslevetid efter nutidens 15 standard.Even when using the pasteurization process used today, it is in some cases of particular importance to obtain milk with a reduced bacterial content prior to pasteurization. For example, a particular batch of raw milk may be so contaminated that pasteurization alone will not result in merely satisfactory storage life by today's standard.

Til nogle anvendelser er det endvidere af værdi at være i stand til at tilvejebringe behandlet mælk, i hvilken bakterieindholdet er blevet kraftigt formindsket, f.eks. til ca. en hundrededel af den oprindelige værdi. Det er 20 især betydningsfuldt at tilvejebringe mælk med et forholdsvis lavt bakterieindhold til fremstillingen af ost, eftersom forkerte bakteriekulturer kan ødelægge osten. Det er normalt ikke hensigtsmæssigt blot at varmebehandle mælk i en tilstrækkelig grad til anvendelse ved osteproduktion, eftersom 25 en sådan varmebehandling kan give et lavere udbytte af ost og også på uønsket måde kan påvirke koagulationstiden. Konventionelt anvendes der additiver til formindskelse af problemet. I mange tilfælde ville det imidlertid være ønskeligt at undgå anvendelsen af sådanne additiver.Furthermore, for some applications it is of value to be able to provide treated milk in which the bacterial content has been greatly reduced, e.g. to approx. one hundredth of the original value. It is particularly important to provide milk with a relatively low bacterial content for the production of cheese, as incorrect bacterial cultures can destroy the cheese. Normally, it is not appropriate to simply heat-treat milk to a sufficient extent for use in cheese production, since such heat treatment can provide a lower yield of cheese and also undesirably affect the coagulation time. Conventionally, additives are used to reduce the problem. In many cases, however, it would be desirable to avoid the use of such additives.

30 Forskellige fremgangsmåder til fremstilling af mælk med et nedsat bakterietal ved anvendelse af filtrering er kendt i teknikken, men ingen af disse metoder har fundet udstrakt anvendelse. Den kendte tekniks metoder giver generelt enten ringe strømningshastigheder, hvilket gør metoden 35 uøkonomisk i stor skala, eller påvirker på uønsket måde mælkens kvalitet, hvorved produktet gøres uacceptabelt for DK 171112 Bl 3 forbrugerne.Various methods for preparing milk with a reduced bacterial count using filtration are known in the art, but none of these methods have found widespread use. The methods of the prior art generally give either low flow rates, which makes the method 35 uneconomical on a large scale, or undesirably affects the quality of the milk, making the product unacceptable to the consumers.

Konventionelle filtreringsmetoder til fremstilling af mælk med et nedsat bakterieindhold er blevet forsøgt. I SE patentskrift nr. 380.422 er der beskrevet en fremgangs-5 måde, ved hvilken sødmælk opdeles i filtrat- og koncentratfraktioner ved mikrofiltrering. Filtratet, der passerer gennem porerne af filteret (størrelsen af porerne kan stort set variere fra 0,1 μα til 10 μτα), består af mælk med væsentligt formindsket fedtstofindhold, og koncentratet, der er 10 den fraktion, der tilbageholdes af filterets overflade, består af fløde, eftersom ikke kun bakterier, men også små-kugler af fedtstof i det væsentlige tilbageholdes af filteret .Conventional filtration methods for producing milk with a reduced bacterial content have been tried. SE patent specification 380,422 discloses a process in which whole milk is divided into filtrate and concentrate fractions by microfiltration. The filtrate passing through the pores of the filter (the size of the pores can vary widely from 0.1 μα to 10 μτα) consists of milk of substantially reduced fat content, and the concentrate, which is the fraction retained by the surface of the filter, consists of cream since not only bacteria but also small globules of fat are essentially retained by the filter.

I SE offentliggørelsesskrift nr. 67.15081 er der 15 beskrevet en fremgangsmåde til sterilisering af mælk, ved hvilken fedtstof først skilles fra skummetmælken. Dernæst steriliseres fedtstoffraktionen ved hjælp af varme, og skummetmælksfraktionen steriliseres ved hjælp af bakteriefiltrering (filterporestørrelser er ikke angivet). Til slut gen-20 blandes de steriliserede fedtstof- og skummetmælksfraktioner til dannelse af et sterilt mælkeprodukt. For således at sterilisere skummetmælksfraktionen ved hjælp af bakteriefiltrering skal porestørrelsen i filteret være så lille, at ingen bakterier kan passere gennem det, hvilket resulterer 25 i dårlige gennemløbsgrader og den uønskede tilbageholdelse af fedtstofsmåkugler og proteinindhold fra mælken.SE Publication No. 67.15081 discloses a method for sterilizing milk, in which fat is first separated from the skim milk. Next, the fat fraction is sterilized by heat and the skim milk fraction is sterilized by bacterial filtration (filter pore sizes are not indicated). Finally, the sterilized fat and skim milk fractions are re-mixed to form a sterile milk product. Thus, in order to sterilize the skim milk fraction by bacterial filtration, the pore size of the filter must be so small that no bacteria can pass through it, resulting in poor throughput rates and the undesirable retention of fatty globules and protein content of the milk.

I US patentskrift nr. 5.064.574 er der beskrevet en fremgangsmåde til fremstilling af hypoallergenisk mælk ved ultrafiltreringsmetoder, ved hvilke der anvendes membraner, 30 der tillader molekyler, som har en molekylvægt på mindre end eller lig med ca. 5 kDa, at passere igennem dem. De udelukkede bestanddele, der indfanges af membranen, omfatter mælkeprotein, levedygtige eller ikke-levedygtige bakterier, bakterie-proteinantigen og mælkefedt. Det filtrat, der op-35 samles fra ultrafiltreringsprocessen, er derfor ikke blot frit for bakterier og bakterie-proteinantigen, men også 4 DK 171112 B1 fedtstof og mælkeprotein, hvilket gør produktet som sådant uegnet til anvendelse som mælk.U.S. Patent No. 5,064,574 discloses a process for the preparation of hypoallergenic milk by ultrafiltration methods employing membranes which allow molecules having a molecular weight of less than or equal to about 5,000. 5 kDa, to pass through them. The excluded constituents captured by the membrane include milk protein, viable or non-viable bacteria, bacterial protein antigen, and milk fat. The filtrate collected from the ultrafiltration process is therefore not only free of bacteria and bacterial protein antigen, but also of fat and milk protein, making the product as such unsuitable for use as milk.

Det er således klart, at porerne i bakteriefiltre, der anvendes i teknikken, hvilke filtre er effektive til 5 sterilisering af mælk, også vil fjerne ikke blot bakterierne, men også fedtstof-småkuglerne og i det mindste nogle af proteinerne. Et sådant filter bliver hurtigt blokeret af opfanget materiale, hvorfor strømningshastigheden gennem filteret hurtigt formindskes, og filteret må hyppigt renses 10 eller erstattes. De høje omkostningerne ved en sådan ineffektiv fremgangsmåde er generelt prohibitive. Eftersom endvidere filteret tilbageholder fedtstof-småkugler og proteiner, påvirkes mælkens kvalitet også i uønsket retning.Thus, it is clear that the pores in bacterial filters used in the art, which filters are effective in sterilizing milk, will also remove not only the bacteria but also the fat beads and at least some of the proteins. Such a filter is quickly blocked by trapped material, so the flow rate through the filter is rapidly diminished and the filter must be frequently cleaned or replaced. The high cost of such an ineffective approach is generally prohibitive. Furthermore, since the filter retains fat-beads and proteins, the quality of the milk is also adversely affected.

Ud fra den foregående diskussion er det klart, at 15 der fortsat findes et behov for en forbedret mælkefiltre-rings-behandlingsmetode, der kan tilvejebringe et sterilt eller næsten sterilt produkt, der har en forbedret opbevaringslevetid, uden at påvirke mælkekvaliteten i uønsket retning.From the foregoing discussion, it is clear that there remains a need for an improved milk filtration treatment method capable of providing a sterile or near-sterile product having an improved storage life without adversely affecting milk quality.

20 Der er tidligere blevet gjort flere forskellige forsøg på at anvende filtreringsorganer med tvær strømning eller tan-gentialstrømning til behandling af mælk, idet sådanne organer er kendte i teknikken.Several different attempts have been made in the past to use cross-flow or tangential flow filtration means for treating milk, such means being known in the art.

Flere typer filtreringsorganer er blevet beskrevet, 25 der muliggør en sådan tangential- eller tværstrømsfiltrering. Det måske ældste kendte organ, der er beskrevet i USSR patentskrift nr. 142.626 (Zhevnovatyi, A. I., 1961), er dannet af et rør af porøst materiale fastgjort inden i et andet rør, idet den suspension, der skal filtreres, ledes under 30 belastning ved høj hastighed igennem det ringformede rum mellem de to rør, idet filtratet strømmer inden i det porøse rør. Forbedrede organer med lignende konstruktion omfatter to koncentriske cylindre, hvor den indre cylinder er dannet af en mikroporøs membran, idet væsken underkastes en forceret 35 spiralformet strømning omkring en sådan indre cylinder.Several types of filtering means have been described which enable such tangential or cross-flow filtration. The perhaps oldest known organ disclosed in USSR Patent No. 142,626 (Zhevnovatyi, AI, 1961) is formed of a tube of porous material attached within another tube, the suspension to be filtered being subjected to 30 loads. at high speed through the annular space between the two tubes as the filtrate flows within the porous tube. Enhanced members of similar construction comprise two concentric cylinders, the inner cylinder being formed of a microporous membrane, the liquid subjected to an forced helical flow around such an inner cylinder.

Andre tværstrømsorganer omfatter en række filtrerings- 5 DK 171112 B1 elementer, overlejret i form af plader eller skiver på de to overflader, af hvilke mikroporøse membraner er sammensat, f.eks. omkring et filtrat-opsamlende rør, idet den suspension, der skal filtreres, ledes mellem skiverne i en spiral-5 formet bane, den ene efter den anden.Other cross-flow means include a series of filtration elements superimposed in the form of plates or disks on the two surfaces of which microporous membranes are composed, e.g. about a filtrate-collecting tube, the suspension to be filtered being passed between the slices in a spiral-shaped path, one after the other.

Der er blevet udviklet mange andre variationer af tværstrøms-filtreringssystemet. Eksempelvis angår US patentskrift nr. 5.009.781 et tværstrøms-filtreringsorgan med et filtratnetværk, der omfatter et antal filtratkamre på langs 10 og en eller flere filtratkanaler, der på tværs overskærer kamrene. I US patentskrift nr. 5.035.799 er der beskrevet et tværstrømnings-filterorgan, der har filterbladorganer anbragt parallelt inden i filtertanken, med tilførsel under tryk til frembringelse af turbulent tværstrømning af væske 15 over medierne.Many other variations of the cross-flow filtration system have been developed. For example, US Patent No. 5,009,781 relates to a cross-flow filtration means having a filtrate network comprising a plurality of filtrate chambers along 10 and one or more filtrate channels transversely intersecting the chambers. U.S. Patent No. 5,035,799 discloses a cross-flow filter means having filter blade means arranged parallel within the filter tank with pressurized feed to produce turbulent cross-flow of liquid 15 over the media.

I US patentskrift nr. 5.015.397 er der beskrevet et tværstrøms-filtreringsapparat og en fremgangsmåde til filtrering, hvilket apparat omfatter et rør af spiralformet opvundet kiletråd. Forurenet indstrømmende materiale træder 20 ind ved én ende, og efterhånden som det strømmer gennem røret, bliver det mere koncentreret med forurenet materiale, medens klaret væske permeerer gennem rørvæggen. I US patentskrift nr. 5.047.154 er der beskrevet en fremgangsmåde og et apparat til forøgelse af strømningshastigheden i tvær-25 strøms-filtreringssystemer. I US patentskrift nr. 4.569.759 er der beskrevet et tangentialt filtreringsapparat og et anlæg omfattende et sådant apparat.U.S. Patent No. 5,015,397 discloses a cross-flow filtration apparatus and method for filtration, which apparatus comprises a tube of helically wound wedge wire. Contaminated flowing material enters at one end and as it flows through the tube, it becomes more concentrated with contaminated material, while clarified liquid permeates through the tube wall. U.S. Patent No. 5,047,154 discloses a method and apparatus for increasing the flow rate in cross-flow filtration systems. U.S. Patent No. 4,569,759 discloses a tangential filtration apparatus and plant comprising such apparatus.

Tværstrøms-filtrering er på væsentlige punkter forskellig fra gennemstrømnings-filtrering, idet det flydende, 30 tilførte materiale indføres parallelt med filteroverfladen, og filtreringen finder sted i en retning vinkelret på retningen af strømmen af det tilførte materiale. I tværstrøms--filtreringssystemer - på grund af, at retningen af strømmen af tilført materiale er tangentiel i forhold til membran-35 overfladen - formindskes generelt akkumulering af de filtrerede faste stoffer på filtreringsmediet ved hjælp af 6 DK 171112 B1 strømningens forskydningsvirkning. Tværstrøms-filtrering frembyder således muligheden for en quasi-ligevægtsoperation med en næsten konstant strømning, når det drivende trykdifferentiale holdes konstant. Uheldigvis er denne teoretiske 5 mulighed ikke blevet opnået i praksis. Problemet med formindskede filtreringsgennemstrømninger har således været en stor ulempe i konventionelle tværstrøms-filtreringssystemer. Hovedparten af de suspenderede faste stoffer tilbageholdes på væggen af røret og danner hurtigt en dynamisk membran 10 (der også betegnes som en "filterkage" eller et "slamlag"). Den dynamiske membran er stort set ansvarlig for den filtrering, der efterfølgende finder sted.Cross-flow filtration is substantially different from flow-through filtration in that the liquid-fed material is introduced parallel to the filter surface and the filtration takes place in a direction perpendicular to the direction of the flow of the applied material. In cross-flow filtration systems - because the direction of the flow of feed material is tangential to the membrane surface - the accumulation of the filtered solids on the filtration medium is generally reduced by the shear effect of the flow. Thus, cross-flow filtration offers the possibility of a quasi-equilibrium operation with an almost constant flow when the driving pressure differential is kept constant. Unfortunately, this theoretical option has not been achieved in practice. Thus, the problem of diminished filtration flows has been a major disadvantage in conventional cross-flow filtration systems. Most of the suspended solids are retained on the wall of the tube and quickly form a dynamic membrane 10 (also referred to as a "filter cake" or a "mud layer"). The dynamic membrane is largely responsible for the subsequent filtration.

De partikler, der til at begynde med træder ind i vægmatrixen, bliver til slut indesluttet deri, på grund af 15 den uregelmæssige og bugtede natur af porestrukturen. Efterhånden som mikrofiltrering skrider frem, inhiberes gennem-trængen af yderligere små partikler i vægmatrixen ved tilstedeværelsen af den dynamiske membran. Dannelsen af den dynamiske membran, sammen med den mulige tilstopning af 20 porestrukturen i røret ved hjælp af indesluttede partikler, resulterer i en nedsættelse af filtreringsgennemstrømningen.The particles that initially enter the wall matrix are eventually enclosed therein, due to the irregular and curved nature of the pore structure. As microfiltration progresses, the penetration of additional small particles into the wall matrix is inhibited by the presence of the dynamic membrane. The formation of the dynamic membrane, together with the possible clogging of the pore structure in the tube by enclosed particles, results in a reduction of the filtration flow.

I konventionelle systemer er denne formindskelse omtrentlig eksponentielt relateret til filtreringstiden.In conventional systems, this decrease is approximately exponentially related to the filtering time.

Tværstrøms-filtrering af mælk har været forsøgt, men 25 er ikke blevet almindeligt accepteret på grund af de ovenfor omtalte problemer. I US patentskrift nr. 5.028.436 er der beskrevet en fremgangsmåde til adskillelse af de opløste og uopløste bestanddele af mælk, idet der anvendes en mikroporøs membran med en porestørrelse i området fra 0,1 til 2 μη, 30 der er blevet forbehandlet med en vandig opløsning, dispersion eller emulsion af lipider eller peptider og den mælk, der er fraskilt på den forbehandlede membran. Ved fremgangsmåden ifølge patentskriftet anvendes der et første filtreringstrin under anvendelse af en mikroporøs membran og en 35 tangentialstrømning. Der fås et klart filtrat og et tyktflydende koncentrat. Filtratet indeholder alle salte, lac- 7 DK 171112 B1 tose, aminosyrer, oligopeptider og polypeptider med lave molekylvægte på genuin, ikke-denatureret form, og koncentratet indeholder praktisk taget alt casein og fedtbestanddele fra mælken. Filtratet kan således ikke betragtes som værende 5 "mælk”, eftersom fedtstofferne alle er blevet fjernet derfra.Cross-flow filtration of milk has been attempted, but 25 have not been widely accepted due to the above mentioned problems. U.S. Patent No. 5,028,436 discloses a process for separating the dissolved and unresolved constituents of milk using a microporous membrane having a pore size in the range of 0.1 to 2 μη, which has been pretreated with a aqueous solution, dispersion or emulsion of lipids or peptides and the milk separated on the pretreated membrane. In the method of the patent, a first filtration step is used using a microporous membrane and a tangential flow. A clear filtrate and viscous concentrate are obtained. The filtrate contains all salts, lactic acid, amino acids, oligopeptides and low molecular weight polypeptides in genuine, non-denatured form, and the concentrate contains virtually all casein and fat components of the milk. Thus, the filtrate cannot be considered to be 5 "milk" since the fats have all been removed therefrom.

I US patentskrift nr. 4.876.100 er der beskrevet en tvær strøms-f iltrer ingsmetode til fremstilling af mælk med et nedsat bakterieindhold. Rå mælk opdeles ved centrifugal adskillelse i én fraktion bestående af fløde og en anden 10 fraktion bestående af skummetmælk. Skummetmælksfraktionen føres ind i et mikrofilter, i hvilket en del af fedtstof-små-kuglerne, protein og bakterier skilles fra. Fra mikrof ilteret fås der et filtrat, der består af skummetmælk med et nedsat fedtstof-, protein- og bakterieindhold samt et koncentrat med 15 et forøget indhold af fedtstof, protein og bakterier. Koncentratet steriliseres derefter. Filtreringsmetoden ifølge det sidstnævnte US patentskrift bevirker, ud over formindskelse af bakterieniveauerne i filtratet, også en formindskelse af fedtstof- og proteinindholdet i filtratet, idet 20 dets egenskaber ændres i forhold til egenskaberne af den oprindelige skummetmælk.U.S. Patent No. 4,876,100 discloses a two stream filtration method for producing milk with a reduced bacterial content. Raw milk is divided by centrifugal separation into one fraction of cream and another 10 fraction of skimmed milk. The skimmed milk fraction is fed into a microfilter in which a portion of the fat-beads, protein and bacteria are separated. From the microfilter is obtained a filtrate consisting of skimmed milk with a reduced fat, protein and bacterial content as well as a concentrate with an increased fat, protein and bacteria content. The concentrate is then sterilized. The filtration method of the latter US patent, in addition to reducing the bacterial levels in the filtrate, also reduces the fat and protein content of the filtrate, changing its properties relative to the properties of the original skim milk.

Det er åbenbart, at anvendelsen af tværstrøms-filtrer ing til dato ikke har givet nogen acceptabel fremgangsmåde til formindskelse af bakterieforurening i mælk.Evidently, the use of cross-flow filters to date has not provided an acceptable method for reducing bacterial contamination in milk.

25 En metode til overvindelse af nogle af de problemer, der er forbundet med den klassiske tværstrøms-filtrerings-teknologi, kendt som dynamisk mikrof iltrer ing, er fremkommet. Den dynamiske filtreringsproces overvinder ulempen ved den klassiske tværstrøms-teknologi, eftersom den væske, der 30 skal filtreres, ikke blot føres tangentialt over membranoverfladen. Membranoverfladen eller et fast legeme nær ved membranoverfladen bevæges således, at væsken ved grænsefladen mellem rotoren og statoren underkastes en forskydningspåvirkning. Forskydningspåvirkningen har tendens til at "rense" 35 membranoverfladen, idet den holdes forholdsvis ren for partikelf ormigt materiale, og man hindrer en filterkage i at DK 171112B1 8 blive dannet: på membranoverfladen. Det partikel form ige materiale, der ellers ville samle sig på membranoverfladen, forbliver suspenderet, og det fjernes til slut i den sekundære strøm, der generelt betegnes som en koncentratstrøm.A method of overcoming some of the problems associated with the classical cross-flow filtration technology, known as dynamic microfiltration, has emerged. The dynamic filtration process overcomes the disadvantage of classical cross-flow technology, since the liquid to be filtered is not simply passed tangentially across the membrane surface. The diaphragm surface or a solid body adjacent to the diaphragm surface is moved so that the liquid at the interface between the rotor and the stator is subjected to a shear action. The shear stress tends to "clean" the membrane surface, keeping it relatively clean of particulate matter and preventing a filter cake from forming: on the membrane surface. The particulate material that would otherwise accumulate on the membrane surface remains suspended and is finally removed in the secondary stream, generally referred to as a concentrate stream.

5 Dynamiske mikrofiltreringssysterner kan have forskel lige former. Eksempelvis er der i US patentskrifterne nr. 5.037.562, nr. 3.997.447, nr. 5.037.562, nr. 3.997.447 og nr. 4.956.102 beskrevet dynamiske mikrofiltrerings-skivesy-stemer.5 Dynamic microfiltration systems may have different shapes. For example, U.S. Patent Nos. 5,037,562, 3,997,447, 5,037,562, 3,997,447, and 4,956,102 disclose dynamic microfiltration disk systems.

10 Cylindriske, dynamiske mikrofiltreringsorganer er beskrevet i US patentskrifterne nr. 4.956.102, nr. 4.900.440, nr. 4.427.552, nr. 4.093.552, 4.066.554 og nr. 3.797.662 samt i adskillige andre patentskrifter.Cylindrical dynamic microfiltration means are disclosed in U.S. Patent Nos. 4,956,102, 4,900,440, 4,427,552, 4,093,552, 4,066,554, and 3,797,662, and in several other patents.

Ingen har nogensinde anvendt dynamisk mikrof iltrer ing 15 til behandling af mælk, og anvendelsen af tværstrøms-fil-trering af mælk har været begrænset og i hovedsagen været anvendt til fraktionering af mælk i bestanddele baseret på fedtstof indhold.No one has ever used dynamic microfiltration 15 for the treatment of milk, and the use of cross-flow filtration of milk has been limited and mainly used for fractionation of milk into constituents based on fat content.

Det har nu overraskende vist sig, at dynamisk mik-20 rofiltrering af mælk med godt resultat kan gennemføres, uden at der opstår de fra teknikken kendte problemer med hensyn til forringelse af mælkekvaliteten, tilstopning af filteret i utide og utilstrækkelig bakteriefjernelse.Surprisingly, it has now been found that dynamic microfiltration of milk can be carried out successfully without the problems known in the art of deteriorating milk quality, clogging of the filter prematurely and insufficient bacterial removal.

I overensstemmelse med den foreliggende opfindelse 25 homogeniseres mælk, enten sødmælk eller skummetmælk, først og underkastes dernæst filtrering. Ved først at udføre homogeniseringstrinnet formindskes partikelstørrelsen af fedtstof -småkuglerne og andre større, suspenderede bestanddele af mælken signifikant, hvilket tillader mikrofiltrering af 30 mælken uden signifikant fjernelse eller indeslutning af fedtstoffet eller andre bestanddele.In accordance with the present invention, milk, either whole milk or skimmed milk, is first homogenized and then subjected to filtration. By first performing the homogenization step, the particle size of the fat gull balls and other larger, suspended constituents of the milk is significantly reduced, allowing microfiltration of the milk without significant removal or containment of the fat or other constituents.

Mælk er en emulsion af fedtstof- og proteinpartikler i vand. Homogenisering er en fremgangsmåde til formindskelse af emulsionspartikelstørrelsen til at tillade passage gennem 35 en mikroporøs membran med passende porestørrelse til tilbageholdelse af deri indeholdte bakterier uden uønsket fjer- 9 DK 171112 B1 nelse af mælkens fedtstof- og proteinindhold.Milk is an emulsion of fat and protein particles in water. Homogenization is a method of reducing the emulsion particle size to allow passage through a microporous membrane of appropriate pore size to retain bacteria contained therein without undesirable removal of the fat and protein content of the milk.

Mælken filtreres efter homogenisering ved anvendelse af dynamisk mikrofiltrering. Med den foreliggende opfindelse tilvejebringes der således en forbedret fremgangsmåde til 5 fremstilling af mælk med et nedsat bakterieindhold, uden behov for pasteurisering. Den del af mælkefraktionen, der tilbageholdes af mikrofilteret (koncentratfraktionen), kan recirkuleres som del af det tilførte materiale eller kan kasseres eller anvendes ved andre processer.The milk is filtered after homogenization using dynamic microfiltration. Thus, with the present invention, there is provided an improved method for producing milk with a reduced bacterial content, without the need for pasteurization. The portion of the milk fraction retained by the microfilter (concentrate fraction) may be recycled as part of the feed material or may be discarded or used in other processes.

10 Den foreliggende opfindelse angår således i et første aspekt en fremgangsmåde til behandling af rå mælk til fremstilling af behandlet mælk, der har et lavere bakterieindhold end den rå mælk. Fremgangsmåden er ejendommelig ved, at man (1) adskiller mælken i en fedtfraktion med et minimumsfedt-15 indhold på ca. 10% og en skummetmælksfraktion, (2) homogeniserer skummetmælksfraktionen og inden for ca. 5 minutter fra homogeniseringen underkaster skummetmælksfraktionen dynamisk mikrofiltrering ved passage af skummetmælksfraktionen gennem et mikrofilter med en gennemsnitlig porestør-20 relse tilstrækkelig til formindskelse af bakterieindholdet af et filtrat, der har et lavere bakterieindhold end den oprindelige skummetmælksfraktion, og et koncentrat, der har et højere bakterieindhold end den oprindelige skummetmælksfraktion, (3) særskilt formindsker bakterieindholdet i fedt-25 fraktionen og (4) derefter kombinerer skummetmælksfraktionen efter mikrofiltrering og den fedtstoffraktion, der har det formindskede bakterieindhold. Den resulterende mælk har et særdeles lavt bakterieindhold, f.eks. ca. 103 bakterier pr. ml eller mindre, og tilbageholder flere organoleptiske be-30 standdele end der findes i pasteuriseret mælk med det samme bakterieindhold.Thus, in a first aspect, the present invention relates to a process for treating raw milk for the production of treated milk having a lower bacterial content than the raw milk. The process is characterized in that (1) separates the milk into a fat fraction with a minimum fat content of approx. 10% and a skim milk fraction; (2) homogenizes the skim milk fraction and within ca. Five minutes from homogenization, the skim milk fraction undergoes dynamic microfiltration by passing the skim milk fraction through a microfilter with an average pore size sufficient to reduce the bacterial content of a filtrate having a lower bacterial content than the original skim milk fraction and a higher bacterial content. than the original skim milk fraction, (3) separately decreases the bacterial content of the fat fraction and (4) then combines the skim milk fraction after microfiltration and the fat fraction having the reduced bacterial content. The resulting milk has a very low bacterial content, e.g. ca. 103 bacteria per ml or less, and retains more organoleptic ingredients than are found in pasteurized milk with the same bacterial content.

Den mælk, der kan fås som et resultat af denne fremgangsmåde ifølge opfindelsen, er i almindelighed mere opbevaringsstabil end mælk opnået som et resultat af konven-35 tionel pasteurisering. Signifikante restbakterier forbliver i mælk efter pasteurisering, eftersom mælk naturligt in- 10 DK 171112 B1 deholder visse bakterier, der også overlever pasteuriseringsprocessen. Pasteuriseret mælk skal således stadig nedkøles til formindskelse af bakterievækst og ødelæggelse på grund af bakterier.The milk obtainable as a result of this process according to the invention is generally more storage stable than milk obtained as a result of conventional pasteurization. Significant residual bacteria remain in milk after pasteurization, since milk naturally contains certain bacteria that also survive the pasteurization process. Thus, pasteurized milk must still be refrigerated to reduce bacterial growth and destruction due to bacteria.

5 Uheldigvis er nogle af de bakterier, der er til stede i rå mælk, såvel modstandsdygtige mod høje temperaturer (bakterier, der overlever pasteurisering) som psychrotrofe (bakterier, der trives ved lave temperaturer under 15°C), f.eks. Bacillus cereus. Tilstedeværelsen af bakterier, der 10 kan overleve høje temperaturer, og psychrotrofe bakterier i det pakkede mælkeprodukt er særdeles ødelæggende, eftersom deres hurtige vækst, selv under afkølingsbetingelser, resulterer i ødelæggelse af mælken.Unfortunately, some of the bacteria present in raw milk are both resistant to high temperatures (bacteria that survive pasteurization) and psychrotrophic (bacteria that thrive at low temperatures below 15 ° C), e.g. Bacillus cereus. The presence of bacteria that can survive high temperatures and psychrotrophic bacteria in the packaged milk product is extremely destructive, since their rapid growth, even under cooling conditions, results in the destruction of the milk.

Med den foreliggende opfindelse kan der fremstilles 15 steril mælk, som kan opbevares selv ved stuetemperatur i udstrakte tidsrum, f.eks. i 30 døgn eller mere. Den sterile mælk kan karakteriseres ved fraværelsen af bakterier generelt og navnligt ved fraværelsen af bakterier og patogener såsom de følgende: 20With the present invention, 15 sterile milk can be prepared which can be stored even at room temperature for extended periods, e.g. for 30 days or more. The sterile milk can be characterized by the absence of bacteria in general and in particular by the absence of bacteria and pathogens such as the following:

Bakterier, der kan overleve høje temperaturerBacteria that can survive high temperatures

Micrococcus M. luteus, M. roseusMicrococcus M. luteus, M. roseus

Streptococcus S. pneumoniae, S. laetis, 25 S. faecalisStreptococcus S. pneumoniae, S. laetis, 25 S. faecalis

Lactobaccilus L. delbrueekii, L. lactis, L. helveticus, L. casei, L. trichodes 30Lactobaccilus L. delbrueekii, L. lactis, L. helveticus, L. casei, L. trichodes 30

Staphylococcus S. aureus, S. epidermidisStaphylococcus S. aureus, S. epidermidis

Bacillus B. cereus, B. subtilis, B. macerans, 35 B. stearothermophilusBacillus B. cereus, B. subtilis, B. macerans, 35 B. stearothermophilus

Clostridium C. butyrium, C. pasteurianum C. botulinum, C. perfringens, C. tetani 40Clostridium C. butyrium, C. pasteurianum C. botulinum, C. perfringens, C. tetani 40

Psychrotrofe bakterierPsychrotrophic bacteria

Pseudomonas P. aeruginosa, P. fluorescens, 45 P. pseudomallei, P. mallei 5 11 DK 171112 B1Pseudomonas P. aeruginosa, P. fluorescens, 45 P. pseudomallei, P. mallei 5 11 DK 171112 B1

ArchnomobacterArchnomobacter

AlcaligenesAlcaligenes

Acientobacter A. lignieressii, A. equirliAcientobacter A. lignieressii, A. equirli

Flavobacterium F. aquatile, F. menigosepticum 10 Bacillus B. cereus, B. subtilis, B. macerans, B. stearothermophilus 15 Coliform-bakterierFlavobacterium F. aquatile, F. menigosepticum 10 Bacillus B. cereus, B. subtilis, B. macerans, B. stearothermophilus Coliform bacteria

Enterobacter E. coli, Salmonella TyphiEnterobacter E. coli, Salmonella Typhi

Shigella Dysenteriae,Shigella Dysenteriae,

Klebsielle Pneumoniae 20Klebsial Pneumoniae 20

DiverseVarious

Listeria L. monocytogenes 25 Mælken vil således kunne opfylde og typisk overstige fordringerne for pasteuriseret mælk af kvalitet A, der kræ-30 ver, at mælken ikke overstiger et bakteriepladetal på 30.000 pr. ml og et coliform-tal, der overstiger 10 pr. ml, som bestemt ved standardmetoder.Listeria L. monocytogenes 25 The milk will thus be able to meet and typically exceed the requirements for quality A pasteurized milk, which requires that the milk does not exceed a bacterial plate number of 30,000 per day. and a coliform number exceeding 10 per ml. ml, as determined by standard methods.

Den foreliggende opfindelse angår i et andet aspekt en fremgangsmåde til fremstilling af mælk med et fedtstofind-35 hold på ca. 2%, hvilken fremgangsmåde er ejendommelig ved, at man (1) homogeniserer en skummetmælksfraktion og inden for ca. 5 minutter fra homogeniseringen (2) underkaster skummetmælksfraktionen dynamisk mikrofiltrering ved passage af skummetmælksfraktionen gennem et mikrofilter med en gen-40 nemsnitlig porestørrelse tilstrækkelig til formindskelse af bakterieindholdet af mælken, der strømmer gennem filteret, til opnåelse af et filtrat, der har et lavere bakterieindhold end den oprindelige skummetmælksfraktion, og et koncentrat, der har et højere bakterieindhold end den oprindelige skum-45 metmælksfraktion, (3) formindsker bakterieindholdet af en 12 DK 171112 B1 flødefraktion med et minimumsfedtindhold på ca. 10% og (4) derefter kombinerer skummetmælksfraktionen efter mikrofiltrer ing og flødefraktionen, der har det formindskede bakterieindhold.In another aspect, the present invention relates to a process for the preparation of milk having a fat content of approx. 2%, which is characterized in that (1) homogenizes a skim milk fraction and within approx. Five minutes from the homogenization (2), the skim milk fraction undergoes dynamic microfiltration by passing the skim milk fraction through a microfilter having an average pore size sufficient to reduce the bacterial content of the milk flowing through the filter to obtain a filtrate having a lower bacterial content. the original skim milk fraction, and a concentrate having a higher bacterial content than the original skim-45 milk milk fraction, (3) decreases the bacterial content of a 12 DK 171112 B1 cream fraction with a minimum fat content of approx. 10% and (4) then combine the skim milk fraction after microfiltration and the cream fraction having the reduced bacterial content.

5 Opfindelsen illustreres nærmere på tegningen, på hvilken fig. 1 viser et skematisk diagram af det udstyr, der anvendes ved udøvelse af fremgangsmåderne ifølge opfindelsen, og 10 fig. 2 viser partikelstørrelserne i mælk efter homo genisering.5 The invention is further illustrated in the drawing, in which FIG. 1 is a schematic diagram of the equipment used in the practice of the methods of the invention; and FIG. 2 shows the particle sizes in milk after homogenization.

Det oprindelige materiale er frisk, ubehandlet rå mælk fra husdyr, f.eks. en ko. Fremgangsmåderne ifølge opfindelsen kan også anvendes i forbindelse med behandlet mælk, 15 f.eks. mælk, der allerede har været underkastet pasteurisering, men de fulde fordele vil ikke blive opnået, f.eks. fremstillingen af mælk med forbedrede organoleptiske egenskaber, i sammenligning med mælk, der ikke er blevet pasteuriseret.The original material is fresh, raw raw milk from livestock, e.g. a cow. The methods of the invention can also be used in conjunction with treated milk, e.g. milk that has already been subjected to pasteurization, but the full benefits will not be obtained, e.g. the preparation of milk with improved organoleptic properties, in comparison with milk that has not been pasteurized.

20 Den rå mælk, der skal behandles, kan først føres gennem en varmeveksler til indstilling på en passende temperatur, hvorpå mælken om ønsket ledes gennem en centrifugalseparator til fjernelse af hele eller en del af flødefraktionen på konventionel måde.The raw milk to be processed can first be passed through a heat exchanger to an appropriate temperature setting, whereupon the milk is passed through a centrifugal separator if desired to remove all or part of the cream fraction in a conventional manner.

25 Sammenfattende homogeniseres den rå mælk og ledes rimelig hurtigt gennem et dynamisk mikrofilter, hvorved der fås en filtratfraktion og en koncentratfraktion. Porerne i mikrofilteret har en sådan størrelse, at de tilbageholder i det mindste en del af bakterierne. Filtratet, der er den 30 del af mælkefraktionen, som passerer gennem mikrofilterets tilbageholdende overflade, består af mælk med intet eller et nedsat bakterieindhold (i forhold til mælken inden mikrof iltrer ingen) , med i det væsentlige ingen ændring i fedtstof- og proteinindholdet. Filtratfraktionen kan derpå an-35 vendes direkte til fremstilling af andre produkter, f.eks. pulvermælk, eller pakkes uden yderligere behandling.In summary, the raw milk is homogenized and passed reasonably quickly through a dynamic microfilter to give a filtrate fraction and a concentrate fraction. The pores in the microfilter are of such size that they retain at least part of the bacteria. The filtrate, which is the part of the milk fraction passing through the retaining surface of the microfilter, consists of milk with no or a reduced bacterial content (relative to the milk before microfiltration no one), with essentially no change in the fat and protein content. The filtrate fraction can then be used directly to prepare other products, e.g. powdered milk, or packaged without further processing.

13 DK 171112 B113 DK 171112 B1

Filtratfraktionen er af mange grunde mere ønskelig end den mælk, der fås ved konventionel pasteurisering. Den indeholder flere organoleptiske bestanddele end mælk, der er blevet pasteuriseret, hvilket bevirker, at den er mere 5 smagsfuld og ønskelig ud fra forbrugerens synspunkt. Endvidere har mælk, der er opnået i overensstemmelse med den foreliggende opfindelse, en meget længere opbevaringslevetid, fordi bakterier, f.eks. de psychrophile bakterier, navnlig Bacillus cereus, kan fjernes fuldstændigt ved udøvelse af 10 den her omhandlede fremgangsmåde, hvilket er en umulighed under anvendelse af konventionel pasteurisering.The filtrate fraction is, for many reasons, more desirable than the milk obtained by conventional pasteurization. It contains more organoleptic ingredients than milk that has been pasteurized, which makes it more flavorful and desirable from the consumer's point of view. Furthermore, milk obtained in accordance with the present invention has a much longer storage life because bacteria, e.g. the psychrophilic bacteria, especially Bacillus cereus, can be completely removed by practicing the method of the present invention, which is an impossibility using conventional pasteurization.

Koncentratfraktionen, som er den del af mælkefraktionen, der tilbageholdes af og udvindes fra den tilbageholdende membranoverflade af mikrofilteret, består af mælk med 15 et forøget bakterieindhold (i forhold til den mælk, der tilføres forud for mikrofiltreringen) og i det væsentlige ingen ændring i indholdet af fedtstof-småkugler og protein. Koncentratfraktionen kan efterfølgende kasseres eller anvendes ved andre processer.The concentrate fraction, which is the part of the milk fraction retained by and recovered from the retaining membrane surface of the microfilter, consists of milk having an increased bacterial content (relative to the milk fed prior to the microfiltration) and substantially no change in the content. of fat-beads and protein. The concentrate fraction can subsequently be discarded or used in other processes.

20 Filtratet kan indeholde nogle bakterier, men jo lavere bakterieindholdet er, desto mere opbevaringsstabilt vil produktet være. Fuld sterilisering er ønskelig, men den indledende væksthastighed for en lille, tilbageblivende koncentration af bakterier er almindeligvis tilstrækkelig 25 lav til stadig at resultere i en i høj grad forøget opbevaringslevetid for det resulterende mælkeprodukt.The filtrate may contain some bacteria, but the lower the bacterial content, the more storage stable the product will be. Full sterilization is desirable, but the initial growth rate of a small, residual bacterial concentration is usually low enough to still result in a greatly increased storage life of the resulting milk product.

Opbevaringslevetiden for mælk, der er fremstillet ved udøvelse af fremgangsmåderne ifølge opfindelsen, er væsentlig forøget i forhold til opbevaringslevetiden for på 30 konventionel måde pasteuriseret mælk, eftersom koncentrationen af navnlig Bacillus cereus-bakterier i høj grad formindskes .The storage life of milk produced by the practice of the methods of the invention is substantially increased over the storage life of pasteurized milk in conventional manner, as the concentration of especially Bacillus cereus bacteria is greatly reduced.

Eftersom mælken fremstillet ved fremgangsmåderne ifølge den foreliggende opfindelse kan gøres steril, medens 35 mælk, der fås ved anvendelse af konventionelle pasteuriseringsmetoder, ikke kan være reelt steril, kan mælken have 14 DK 171112 B1 yderst lang opbevaringslevetid under afkølingsbetingelser eller stuetemperaturbetingeIser, navnlig såfremt mælken anbringes i en beholder under aseptiske betingelser. Én metode til udførelse heraf er ved anvendelse af form-fyld-5 nings-luknings-metoden, der nu er velkendt i pakningsindustrien. Denne teknik anvendes ofte til pakning af sterile opløsninger og lignende, f.eks. i den farmaceutiske industri. Den mælk, der fremstilles ved fremgangsmåderne ifølge opfindelsen, kan pakkes under anvendelse af form-fyldnings-luk-10 nings-metoden, og sådan mælk kan udvise yderst lang opbevaringslevetid, selv ved stuetemperatur.Since the milk produced by the methods of the present invention can be rendered sterile, while 35 milk obtained using conventional pasteurization methods cannot be truly sterile, the milk may have extremely long storage life under cooling conditions or room temperature conditions, especially if applied in a container under aseptic conditions. One method of carrying out this is using the mold-filling closure method, which is now well known in the packaging industry. This technique is often used for packing sterile solutions and the like, e.g. in the pharmaceutical industry. The milk produced by the methods of the invention can be packaged using the mold filling closure method and such milk can exhibit extremely long storage life, even at room temperature.

Den nøjagtige metode eller det nøjagtige apparatur, der anvendes til at gennemføre fyldningen, er ikke kritisk. Som blot ét eksempel og en forklaring på, hvorledes en sådan 15 form-fyldnings-luknings-metode kan anvendes, gives den følgende beskrivelse.The exact method or apparatus used to perform the filling is not critical. As just one example and explanation of how such a mold filling closure method can be used, the following description is given.

I nogle vertikale form-fyldnings-luknings-maskiner anvendes der et plant væv af syntetisk, termoplastisk film, der afvikles fra en valse og formes til et kontinuerligt 20 rør i en rørdannelsessektion ved sammenlukning af filmens længdekanter. I andre maskiner ekstruderes røret fra en harpikssmelte på anvendelsestidspunktet. Det således dannede rør fremføres til en fyldningsstation, hvor det sammenklappes tværs over et tværgående tværsnit, idet positionen af tvær-25 snittet befinder sig ved en lukkeanordning under fyldningsstationen. Der fremstilles en tværgående varmeforsegling af lukkeanordningen ved den kollaberede del af røret, hvorved der frembringes en lufttæt forsegling tværs over røret. Efter frembringelse af den tværgående lukning bringes en 30 portion af det materiale, der skal pakkes, f.eks. væske, til at træde ind i røret ved fyldningsstationen, og røret fyldes opad fra den førnævnte tværgående lukning. Røret bringes dernæst til at bevæge sig nedad til en forudbestemt afstand og lukkes og sammenhæftes i tværretningen ved den anden 35 tværgående sektion.In some vertical mold filling closure machines, a flat web of synthetic thermoplastic film is used which is unwound from a roller and formed into a continuous tube in a tube forming section by interlocking the longitudinal edges of the film. In other machines, the tube is extruded from a resin melt at the time of use. The tube thus formed is conveyed to a filling station where it is collapsed across a transverse cross-section, the position of the cross-section being at a closing device below the filling station. A transverse heat seal is produced by the closure device at the collapsed portion of the tube, thereby producing an airtight seal across the tube. After producing the transverse closure, a portion of the material to be packed is brought, e.g. liquid to enter the tube at the filling station and the tube is filled upwardly from the aforementioned transverse closure. The tube is then moved downward to a predetermined distance and closed and joined in the transverse direction by the second transverse section.

Én sådan vertikal form-fyldning-lukning-maskine af 15 DK 171112 B1 den ovenfor beskrevne type forhandles under varemærket PRE-PAC, og en anden er beskrevet i US patentskrift nr. 5.038.550.One such vertical mold-filling machine of DK 171112 B1 of the type described above is sold under the trademark PRE-PAC, and another is disclosed in U.S. Patent No. 5,038,550.

5 HOMOGENISERING5 HOMOGENIZATION

Mælkefraktionen opvarmes fortrinsvis først eller afkøles efter centrifugalseparation, såfremt en sådan anvendes, og forud for homogenisering til en passende temperatur til homogenisering. Mælken ledes derpå til en homogenisator, 10 hvor fedtstofemulsionsstørrelsen reduceres til en størrelse, der er tilstrækkelig til at tillade passage gennem membranen. Fortrinsvis er størrelsen af alle suspenderede partikler mindre end ca. 1 μη. Det er vigtigt, at mælken efter homogenisering filtreres forholdsvis hurtigt. Fortrinsvis vil 15 filtrering finde sted i løbet af mindre end ca. 5 min., fortrinsvis mindre end ca. 2 min. og især i løbet af mindre end ca. 30 sek.Preferably, the milk fraction is first heated or cooled after centrifugal separation, if used, and prior to homogenization to a suitable temperature for homogenization. The milk is then passed to a homogenizer, where the fat emulsion size is reduced to a size sufficient to allow passage through the membrane. Preferably, the size of all suspended particles is less than ca. 1 μη. It is important that after homogenization the milk is filtered relatively quickly. Preferably, filtration will take place in less than ca. 5 minutes, preferably less than about 5 minutes. 2 min. and especially in less than approx. 30 sec.

Igen er den vigtige faktor ikke holdetiden forud for filtrering, men derimod den kendsgerning, at filtreringen 20 finder sted forud for enhver væsentlig agglomerering af småkugler, der danner et væsentligt antal partikler med en størrelse størrer end ca. 1 μη.Again, the important factor is not the holding time prior to filtration, but the fact that the filtration 20 takes place prior to any substantial agglomeration of small spheres forming a substantial number of particles having a size greater than ca. 1 μη.

Homogenisering af skummetmælk eller sødmælk forud for filtrering i en cylindrisk, dynamisk mikrofiltreringsen-25 hed er absolut nødvendig til på korrekt måde at emulgere og suspendere fedtstofbestanddelene og andre bestanddele af mælkep og formindske størrelsen tilstrækkeligt, således at der opnås en korrekt filtrering. Et roterende skivefilter udvikler imidlertid en signifikant forskydningsgrad umiddel-30 bart ved overfladen af den roterende skive. Nogen grad af homogenisering af mælken kan således finde sted i det væsentlige øjeblikkeligt samtidigt med filtreringen. En sådan ,,selv"-emulgering af mælken ved påvirkning af det dynamiske mikrofilter tillader, at skummetmælk kan behandles med et 35 roterende skivefilter uden behov for en særskilt homogenisator .Homogenization of skimmed milk or whole milk prior to filtration in a cylindrical dynamic microfiltration unit is absolutely necessary to properly emulsify and suspend the fat and other milk components and reduce the size sufficiently to achieve proper filtration. However, a rotating disk filter develops a significant degree of shear immediately at the surface of the rotating disk. Thus, some degree of homogenization of the milk can take place almost immediately simultaneously with the filtration. Such "self" emulsification of the milk by the action of the dynamic microfilter allows skimmed milk to be treated with a rotary disc filter without the need for a separate homogenizer.

DK 171112 Bl 16 I virkeligheden fungerer den roterende skive således, at mælken både homogeniseres og samtidigt filtreres, hvilket ikke finder sted i en roterende, cylindrisk filterenhed. Et roterende skivefilter kan frembringe en forskydningsgrad på 5 ca. 200.000 sek."1, medens en roterende, cylindrisk enhed kan frembringe en forskydningsgrad på kun 10.000 sek.-1. Omend forskydningskraften er væsentlig i en roterende skivef ilterenhed, antages det ikke, at den i de fleste tilfælde vil være tilstrækkelig til i påkrævet omfang at homogenisere 10 sødmælk.In reality, the rotating disk functions so that the milk is both homogenized and filtered simultaneously, which does not take place in a rotating cylindrical filter unit. A rotating disk filter can produce a shear rate of about 5 cm. 200,000 sec. "1, while a rotating, cylindrical assembly can produce a shear rate of only 10,000 sec. -1. Although the shear force is substantial in a rotary disc filter unit, it is not believed that in most cases it will be sufficient to be required. extent to homogenize 10 whole milk.

DYNAMISK FILTRERINGDYNAMIC FILTERING

Ifølge den foreliggende opfindelse udføres filtreringen som en dynamisk filtrering, hvilket vil sige, at selve 15 filtreringsmediet holdes i konstant bevægelse således, at den effektive strømningshastighed for mælk tværs over mediet er yderst høj. Den bestemte fysiske form af den dynamiske membran er ikke kritisk. Membranmediet kan således have form af f.eks. skiver eller cylindre. Flere forskellige 20 dynamiske mikrofiltreringsorganer er tidligere blevet beskrevet og er egnede ved den praktiske udøvelse af den foreliggende opfindelse. I almindelighed omfatter det dynamiske mikrofilter et cylindrisk eller skivemembranelement, der roterer i det indre af en ydre, uigennemtrængelig cylinder.According to the present invention, the filtration is carried out as a dynamic filtration, that is, the filtration medium itself is kept in constant motion so that the effective flow rate of milk across the medium is extremely high. The particular physical shape of the dynamic membrane is not critical. Thus, the membrane medium may take the form of e.g. washers or cylinders. Several different dynamic microfiltration means have been previously described and are useful in the practice of the present invention. In general, the dynamic microfilter comprises a cylindrical or disc membrane element rotating in the interior of an outer, impervious cylinder.

25 I et cylindrisk dynamisk mikrofilter, hvor den væske, der skal filtreres, indføres i rummet mellem statoren og den roterende membran, meddeles der moment fra den roterende membran til væsken. Væsken nær ved den indre cylinder underkastes en højere centrifugulkraft end den væske, der er nær 30 ved den ydre cylinder. Dette fænomen frembringer under visse betingelser et strømningsmønster, der er kendt som Taylor-hvirvler, hvilket fænomen hindrer udviklingen af væsentlig remanens på membranoverfladen.25 In a cylindrical dynamic microfilter, in which the liquid to be filtered is introduced into the space between the stator and the rotating membrane, torque is transmitted from the rotating membrane to the liquid. The liquid near the inner cylinder is subjected to a higher centrifugal force than the liquid close to 30 at the outer cylinder. This phenomenon produces, under certain conditions, a flow pattern known as Taylor swirls, which prevents the development of substantial residue on the membrane surface.

Den dynamiske filtreringsproces drager således fordel 35 af frembringelsen af Taylor-hvirvlerne til at holde membranens overflade fri for potentiel remanens, hvis bestanddele 17 DK 171112 B1 således forbliver suspenderet i den væske, der filtreres. Ved fremgangsmåden spaltes det tilførte materiale derpå i et filtrat (den del af væsken, der trænger gennem membranen) og et koncentrat (den fraktion, der indeholder de suspende-5 rede partikler, der normalt ville blive afsat på overfladen af membranen og tilstoppe denne). På denne måde kan der opretholdes en høj strømningshastighed gennem membranen i et langt tidsrum. Mængden af tilført materiale og koncentrat må reguleres på en måde, der resulterer i en stabil væske-10 strømning. Selv med lave væskehastigheder for koncentrat er det muligt at opretholde en stabil strømning af væske til membranens overflade.Thus, the dynamic filtration process benefits from the generation of the Taylor vortices to keep the membrane surface free of potential residue, whose constituents thus remain suspended in the liquid being filtered. In the process, the applied material is then cleaved in a filtrate (the part of the liquid which penetrates the membrane) and a concentrate (the fraction containing the suspended particles which would normally be deposited on the surface of the membrane and clog it). . In this way, a high flow rate can be maintained through the membrane for a long period of time. The amount of material and concentrate added must be controlled in a manner that results in a stable liquid flow. Even with low concentrate fluid velocities, it is possible to maintain a steady flow of fluid to the membrane surface.

Den dynamiske mikrofiltrering tillader et bredt område af effektive overfladehastigheder for filtreringsmediet i 15 forhold til det tilførte mælkeprodukt. Eksempelvis kan der anvendes en effektiv overfladehastighed på fra ca. 3 m/sek. til ca. 50 m/sek., især fra ca. 5 m/sek. til ca. 30 m/sek., navnlig fra ca. 8 m/sek. til ca. 20 m/sek..The dynamic microfiltration allows a wide range of effective surface velocities of the filtration medium in relation to the milk product supplied. For example, an effective surface velocity of from approx. 3 m / sec. to approx. 50 m / sec, especially from approx. 5 m / sec. to approx. 30 m / sec, in particular from approx. 8 m / sec to approx. 20 m / sec.

Til opnåelse af de ønskede overfladehastigheder vil 20 det være nødvendigt, at et repræsentativt filtreringsmedium i form af en cylinder med en diameter på ca. 64 mm roteres ved en hastighed på fra ca. 1.000 til ca. 6.000 omdrejninger pr. minut, idet en hastighed på ca. 5.000 omdrejninger pr. minut er typisk.In order to obtain the desired surface velocities, it will be necessary that a representative filtration medium in the form of a cylinder having a diameter of approx. 64 mm is rotated at a speed of approx. 1,000 to approx. 6,000 rpm at a rate of approx. 5,000 rpm The minute is typical.

25 Såfremt der anvendes et dynamisk skivefiltreringsor gan, vil et typisk skivefiltreringsmedium have dimensioner på fra ca. 51 mm til ca. 1.220 mm i diameter. Sådanne skiver kan f.eks. roteres ved hastigheder fra ca. 1.000 til ca.25 If a dynamic disk filtration device is used, a typical disk filtration medium will have dimensions of from approx. 51 mm to approx. 1,220 mm in diameter. Such slices can e.g. rotated at speeds from approx. 1,000 to approx.

8.000 omdrejninger pr. minut, typisk fra ca. 3.000 til ca.8,000 rpm per minute, typically from approx. 3,000 to approx.

30 6.000 omdrejninger pr. minut, afhængigt af udformningen af det bestemte dynamiske mikrof ilter, som anvendes. Fortrinsvis vil forskydningsgraderne for sådanne skivefiltre ligge fra ca. 100.000 sek”1 til ca. 400.000 sek."1. Blandt de foretrukne skivefiltre er filtrene af den type, der er beskrevet 35 i WO offentliggørelsesskrift nr. 93/12859 med prioritet fra US patentansøgning nr. 07/812.123, der er indleveret den 18 DK 171112 B1 24. december 1991.30 6,000 rpm. per minute, depending on the design of the particular dynamic microfilter used. Preferably, the shear rates for such disc filters will be from about 1 100,000 sec ”1 to approx. 400,000 sec. "1. Among the preferred disk filters are the filters of the type described in WO Publication No. 93/12859 with priority from US Patent Application 07 / 812,123 filed December 18, 171112 B1 December 24 , 1991.

Mikrofilterporerne har en sådan størrelse, at de tilbageholder de bakterier, der er til stede i mælken, medens der stadig opretholdes en acceptabel strømningshastighed 5 gennem mikrofilteret. Egnede membraner omfatter hydrofile mikroporøse membraner med gode strømningsegenskaber, snæver porestørrelsesfordeling og vedvarende bakteriefjernelsesevne for de bakterier, der har interesse. Porestørrelsesordenen for mikrofiltermembranen bør ligge fra ca. 0,01 til ca. 5,0 10 μιη som bestemt ved de metoder, der er kendt i teknikken, idet de anvendte tests er kendt som "bubble point" (ASTH F316-86) og KL-metoden, jf. US patentskrift nr. 4.340.479. Fortrinsvis vil porestørrelsesordenen ligge fra ca. 0,1 til ca. 1 μιη. Især anvendes der filtre, der har porestørrelser 15 i området fra ca. 0,2 til ca. 0,5 μιη. Sådanne mikroporøse filtre er velkendte og er let tilgængelige.The microfilter pores are of such size that they retain the bacteria present in the milk while still maintaining an acceptable flow rate 5 through the microfilter. Suitable membranes include hydrophilic microporous membranes with good flow properties, narrow pore size distribution and sustained bacterial removal ability of the bacteria of interest. The pore size of the microfilter membrane should be from approx. 0.01 to approx. 5.0 10 μιη as determined by the methods known in the art, the tests used being known as "bubble point" (ASTH F316-86) and the KL method, cf. U.S. Patent No. 4,340,479. Preferably, the pore size will be from about 1 0.1 to approx. 1 μιη. In particular, filters having pore sizes 15 in the range of from ca. 0.2 to approx. 0.5 μιη. Such microporous filters are well known and readily available.

Foretrukne mikroporøse membraner, der kan anvendes ved udøvelse af den foreliggende opfindelse, omfatter de, der forhandles af Pali Corporation under varemærkerne Ultipor 20 Ngg®, Fluorodyne® og Posidyne®, de membraner, der kan fås fra Cuno Corporation under varemærket Zetapor, og de membraner, der forhandles af Millipore under varemærket Dura-pore®.Preferred microporous membranes which can be used in the practice of the present invention include those sold by Pali Corporation under the trademarks Ultipor 20 Ngg®, Fluorodyne® and Posidyne®, the membranes available from Cuno Corporation under the trademark Zetapor, and the membranes sold by Millipore under the trademark Dura-pore®.

De cylindriske membranelementer, der anvendes ved 25 udøvelse af den foreliggende opfindelse, omfatter de elementer, der kan forbindes til en understøtning på en lækagetæt måde i overensstemmelse med metoder, der er kendte i teknikken.The cylindrical membrane elements used in the practice of the present invention comprise those elements which can be connected to a support in a leak-proof manner according to methods known in the art.

Til slut bør bakterierne koncentreres i en strøm, 30 der udgør mindre end ca. 5% af det tilførte materiale, og mere end ca. 95% af de faste stoffer og proteiner, der normalt findes i mælken, bør passere gennem membranen i udstrakte tidsrum.Finally, the bacteria should be concentrated in a stream that amounts to less than ca. 5% of the feed material and more than approx. 95% of the solids and proteins normally found in the milk should pass through the membrane for extended periods.

Det dynamiske mikrofilter kan anvendes med en enkelt 35 passage uden nødvendigheden af recirkulation af koncentratet. Om ønsket kan koncentratet recirkuleres til det tilførte DK 171112 Bl 19 materiale. Når der anvendes et cylindrisk dynamisk mikrofilter, kan det anvendes ved forskellige forhold mellem filtratstrømning og totalstrømning af tilført materiale (koncentrationsfaktorer) . Det cylindriske dynamiske mikrofilter 5 anvendes imidlertid med fordel ved forhold mellem filtrat og tilført materiale på over 90%, navnlig ca. 95% og især over 98%, til opnåelse overvejende af filtratet med det meget lave bakterieindhold som det ønskede produkt.The dynamic microfilter can be used with a single pass without the need for recirculation of the concentrate. If desired, the concentrate can be recycled to the supplied DK 171112 B1 material. When a cylindrical dynamic microfilter is used, it can be used for different ratios of filtrate flow to total flow of feed (concentration factors). However, the cylindrical dynamic microfilter 5 is advantageously used for filtrate to feed ratio greater than 90%, in particular about 95% and especially above 98%, to obtain predominantly the very low bacterial filtrate as the desired product.

Når der anvendes et dynamisk mikrof ilter med roterende 10 skive, kan dette ligeledes anvendes ved forskellige forhold mellem filtratstrømning og strømningen af totalt tilført materiale. Imidlertid kan det dynamiske mikrofilter med roterende skive anvendes ved forhold mellem filtrat og tilført materiale, der strækker sig over et bredt område. Ud-15 vægelse af et højt forhold vil simpelthen formindske den gennemstrømmede mængde, medens drift ved et lavt forhold vil resultere i en højere gennemstrømmet mængde. Det antages, at drift ved et forhold på ca. 40% er fordelagtig til opretholdelse af en stabil strømningshastighed gennem filteret, 20 omend andre forhold kan anvendes.When a rotary disk dynamic microfilter is used, this can also be used for different ratios of filtrate flow to the flow of total feed material. However, the rotary disc dynamic microfilter can be used for filtrate-to-feed material extends over a wide range. Evolution of a high ratio will simply decrease the flow rate, while operating at a low ratio will result in a higher flow rate. It is assumed that operating at a ratio of approx. 40% is advantageous for maintaining a steady flow rate through the filter, although other conditions can be used.

Filtreringen af den frisk homogeniserede mælk kan udføres varmt ved 40 til 60°C, hvilket er ved eller noget over krystallisationstemperaturen på ca. 40°C for de højere-smeltende bestanddele af mælkefedt. Dette er under de tempe-25 raturer, der anvendes ved konventionel varmepasteurisering. Alternativt kan mælken med nogen nedsættelse af strømningshastigheden filtreres ved meget lavere temperaturer, f.eks. fra ca. 15 til ca. 35°C, især fra ca. 20 til ca. 25°C. 1 2 3 4 5 6The filtration of the freshly homogenized milk can be carried out hot at 40 to 60 ° C, which is at or slightly above the crystallization temperature of approx. 40 ° C for the higher-melting components of milk fat. This is below the temperatures used in conventional heat pasteurization. Alternatively, the milk with some reduction in the flow rate can be filtered at much lower temperatures, e.g. from approx. 15 to approx. 35 ° C, especially from approx. 20 to approx. 25 ° C. 1 2 3 4 5 6

GENERELTIN GENERAL

22

Efter mikrofiltrering kan koncentratet kasseres på 3 enhver acceptabel måde, underkastes yderligere behandling 4 eller anvendes direkte.After microfiltration, the concentrate can be discarded in any acceptable manner, subjected to further processing 4 or used directly.

55

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen kan anvendes med 6 fordel, når det ønskede slutprodukt er enten sødmælk, standardiseret mælk eller skummetmælk.The process of the invention can be used with advantage when the desired end product is either whole milk, standardized milk or skimmed milk.

20 DK 171112 B120 DK 171112 B1

Strømningshastighederne gennem en membran, der tilbageholder bakterier, for mælk med et nedsat fedtstofindhold er normalt højere end strømningshastighederne for mælk med et højt fedtstof indhold. I visse situationer er det økonomisk 5 mere fordelagtigt at fremstille mælk med et højere fedtstofindhold, f.eks. 2% mælkefedt, ved kombination af en filtreret skummetmælk med en filtreret fedtfraktion. Denne fedtfraktion kan være en flødefraktion med et minimumsfedtindhold på ca. 10%.The flow rates through a bacteria-retaining membrane for milk with a reduced fat content are usually higher than the flow rates for milk with a high fat content. In certain situations, it is economically more advantageous to produce milk with a higher fat content, e.g. 2% milk fat, by combining a filtered skim milk with a filtered fat fraction. This fat fraction can be a cream fraction with a minimum fat content of about 10%.

10 Filtrering af flødefraktionen kan f.eks. finde sted ved den fremgangsmåde, der er beskrevet i US patentskrift nr. 5.395.531, eller ved anvendelse af en bakterietilbage-holdende filtreringspatron med en lukket ende. Filtreringen kan udføres på industrielt acceptabel måde ved opvarmning 15 af fedtsammensætningen til et punkt, hvor den befinder sig i en flydende tilstand og let filtreres gennem en mikroporøs membran. Det forvarmede fedt kan homogeniseres inden filtrering. Alternativt kan fedtmaterialet underkastes pasteurisering til nedsættelse af dets bakterieindhold, eller der 20 kan anvendes en kombination af pasteurisering af mikrofiltrer ing.Filtration of the cream fraction may e.g. may be performed by the method described in U.S. Patent No. 5,395,531, or by using a bacteria-retained closed-end filtration cartridge. The filtration can be carried out in an industrially acceptable manner by heating the fat composition to a point where it is in a liquid state and is easily filtered through a microporous membrane. The preheated fat can be homogenized before filtration. Alternatively, the fat material may be subjected to pasteurization to reduce its bacterial content, or a combination of pasteurization of microfiltration may be used.

Såfremt formålet med fremgangsmåden er at opnå proteinkoncentrater, f.eks. fra mælken af et transgent dyr, f.eks. en transgen ko, anvendes den dynamiske mikrof iltrer ing 25 til opnåelse af en høj koncentration af koncentrat, idet der benyttes en mikroporøs membran med en porestørrelse på ca. 0,2 μιη eller mindre.If the purpose of the process is to obtain protein concentrates, e.g. from the milk of a transgenic animal, e.g. a transgenic cow, the dynamic microfiltration 25 is used to obtain a high concentration of concentrate, using a microporous membrane having a pore size of approx. 0.2 μιη or less.

Egnet apparatur til udførelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen kan konstrueres ved indbyrdes forbindelse af 30 konventionelt udstyr, herunder centrifugal separatorer, mikro-filtre, sterilisationsenheder, varmevekslere og pumper. Fagfolk på området vil let være i stand til at tilvejebringe ventiler til strømnings- og trykregulering og andre nødvendige udstyrsdele, der tjener til at gøre sådant apparatur 35 operabelt, og fagfolk vil ligeledes være i stand til at foretage yderligere konventionelle modifikationer ved sådant DK 171112 Bl 21 apparatur, alt efter hvad der kræves i hvert enkelt tilfælde.Suitable apparatus for carrying out the method according to the invention can be constructed by interconnecting 30 conventional equipment, including centrifugal separators, micro-filters, sterilization units, heat exchangers and pumps. Those skilled in the art will readily be able to provide flow and pressure control valves and other necessary equipment parts that serve to make such apparatus 35 operable, and those skilled in the art will also be able to make further conventional modifications to such apparatus. 21 appliances, as required in each case.

De følgende eksempler illustrerer særlige udførelsesformer for opfindelsen.The following examples illustrate particular embodiments of the invention.

5 GENEREL PRQCTniJKE5 GENERAL PRACTICE

I eksemplerne er den anvendte generelle procedure som følger:In the examples, the general procedure used is as follows:

Metode A: Temperaturrecmlerinq af mælk 10 Med mindre andet er angivet er den mælk, der anvendes i de følgende eksempler, kommerciel mælk, der fås fra et detailudsalg. Temperaturen af mælken indstilles på en passende procestemperatur forud for filtrering. Den foretrukne driftstemperatur (40-60°C) anvendes, eftersom hovedparten 15 af fedtstofferne i mælken ikke befinder sig på en krystalliseret form ved sådanne temperaturer. En 35 liters, med kappe udstyret fermenteringsbeholder (type 3000 fra Chemap A.G.) anvendes som behandlingsbeholder. Beholderen fyldes med mælk, og indholdet opvarmes til ca. 50°C med mindre 20 andet er anført via en varmtvandskappe. Mælken omrøres under opvarmningsprocessen til forøgelse af varmeoverførsien.Method A: Temperature recording of milk 10 Unless otherwise stated, the milk used in the following examples is commercial milk obtained from a retail outlet. The temperature of the milk is adjusted to a suitable process temperature prior to filtration. The preferred operating temperature (40-60 ° C) is used since the majority of the 15 fats in the milk are not in a crystallized form at such temperatures. A 35 liter, sheathed fermentation vessel (type 3000 from Chemap A.G.) is used as a processing vessel. The container is filled with milk and the contents are heated to approx. 50 ° C unless another 20 is indicated via a hot water jacket. The milk is stirred during the heating process to increase the heat transfer.

Når mælken har opnået den ønskede procestemperatur, pumpes den til en homogenisator ved en hastighed på ca. 1 1/min.When the milk has reached the desired process temperature, it is pumped to a homogenizer at a rate of approx. 1 1 / min.

2525

Metode B: Homogenisering af mælkMethod B: Milk homogenization

Ved indtræden i homogenisatoren (model 15 MR fra APV Gaulin, Inc.) undergår mælken en totrins-homogenise-ringsproces, hvor den første finder sted ved ca. 17.237 30 k*Pa, og den anden finder sted ved ca. 3.448 k*Pa. Normale procedurer til opstart og drift følges som beskrevet i APV Gaulin-driftsmanualen for denne enhed. Efter homogenisering overføres mælken typisk til en intermediær stigetank, der er udstyret med kappe og holdes ved den ønskede procestem-35 peratur. Denne tank fungerer som en væskepuffer mellem homo-genisatorudløbet og tilførslen til filteret. Når det måtte 22 DK 171112 B1 være ønsket, kan den homogeniserede mælk recirkuleres gennem homogenisatoren til opretholdelse af et konstant rumfang i stigetanken.Upon entry into the homogenizer (model 15 MRI from APV Gaulin, Inc.), the milk undergoes a two-step homogenization process, the first of which occurs at ca. 17,237 30 k * Pa, and the other takes place at approx. 3,448 k * Pa. Normal startup and operation procedures are followed as described in the APV Gaulin Operations Manual for this unit. After homogenization, the milk is typically transferred to an intermediate stir fry equipped with a jacket and kept at the desired process temperature. This tank acts as a liquid buffer between the homogenizer outlet and the supply to the filter. Whenever desired, the homogenized milk can be recycled through the homogenizer to maintain a constant volume in the fryer.

5 Metode C: Indførsel af bakterier i mælkefødestrømmen I nogle forsøg anvendes der kunstig podning af mælkestrømmen med bakterier til påvisning af den meget høje titer-reduktion, der er mulig under anvendelse af den foreliggende opfindelse. Bakterie-podemateriale sættes til føde-10 strømmen via en tilmålingspumpe mellem behandlingsbeholderen og homogenisatoren. Strømningshastigheden for podematerialet opretholdes således, at der opnås et ønsket koncentrationsniveau af bakterier på ca. 106 pr. milliliter mælk. Eftersom bakterierne indføres foran homogenisatoren, blandes bak-15 terierne grundigt i procesvæsken forud for indtræden i filtreringsorganet. I de fleste af eksemplerne anvendes E. coli-stammen ATCC 15224.Method C: Introducing bacteria into the milk feed stream In some experiments, artificial grafting of the milk stream with bacteria is used to detect the very high titer reduction possible using the present invention. Bacterial graft material is added to the feed stream via a metering pump between the treatment vessel and the homogenizer. The flow rate of the graft material is maintained so that a desired concentration level of bacteria of approx. 106 pr. milliliters of milk. Since the bacteria are introduced in front of the homogenizer, the bacteria are thoroughly mixed in the process fluid prior to entry into the filtering means. In most of the examples, the E. coli strain ATCC 15224 is used.

En alternativ metode til podning af mælken med bakterier vil være tilsætning af bakterierne direkte til pro-20 cesbeholderen ved den ønskede koncentration. En sådan fremgangsmåde foretrækkes ikke, fordi bakterierne herved udsættes for lange opholdstider ved temperaturer, der er højere end omgivelsernes. Dette kunne forårsage uønsket vækst eller excessiv udryddelse af bakterierne, inden de træder ind i 25 filtreringsorganet, afhængigt af den anvendte stamme.An alternative method of grafting the milk with bacteria would be to add the bacteria directly to the process container at the desired concentration. Such a method is not preferred because the bacteria are thereby exposed to long residence times at temperatures higher than that of the surroundings. This could cause unwanted growth or excessive eradication of the bacteria before entering the filtration means, depending on the strain used.

Metode D: BakteriebestemmelsesforsøaMethod D: Bacterial assay test

Mesophiler: Bakteriekoncentration bestemmes ved seriefortynding af prøverne og passage af passende fortyndinger 30 gennem sterile 0,2 /im-membraner og dyrkning på Mueller-Hin-ton-Agar i 24 timer ved 32 eC. Disse procedurer er nærmere beskrevet i en publikation med betegnelsen "Manual of Clinical Microbiology, 2nd Edition, 1974, ASM, Washington, D.C.".Mesophiles: Bacterial concentration is determined by serial dilution of the samples and passage of appropriate dilutions 30 through sterile 0.2 µm membranes and culture on Mueller-Hin-ton-Agar for 24 hours at 32 ° C. These procedures are described in more detail in a publication entitled "Manual of Clinical Microbiology, 2nd Edition, 1974, ASM, Washington, D.C.".

Listeria monocytogenes ATCC 43256 er det patogen, 35 der testes. Populationsniveauerne i prøverne bestemmes ved den metode, der anvendes af Agello et. al. (G. Agel lo, P.Listeria monocytogenes ATCC 43256 is the pathogen being tested. The population levels in the samples are determined by the method used by Agello et. eel. (G. Agel lo, P.

23 DK 171112 B123 DK 171112 B1

Hayes og J. Feeley, Abstracts of the Annual Meeting, 1986, ASM, Washington DC, side 5) .Hayes and J. Feeley, Abstracts of the Annual Meeting, 1986, ASM, Washington DC, page 5).

Metode Ei rensningsprocedure 5 Sanitisering og sterilisering udføres forud for hvert forsøg under anvendelse af 0,1 N natriumhydroxid. Ved sterilisationsprocessen skylles membranen og alt det dermed forbundne udstyr først med vand og behandles derefter med 0,1 N natriumhydroxid ved 50eC i ca. en halv time. Den basiske 10 opløsning neutraliseres derpå under anvendelse af phosphor-syre. Denne neutraliserede opløsning anvendes derpå til skylning af systemet, indtil alle portioner er neutrale. Der udføres filtreringsforsøg umiddelbart efter denne procedure. Det samlede udstyr og membranelementer sanitiseres 15 under anvendelse af sterilisationsproceduren ved afslutningen af hvert forsøg.Method Purification Procedure 5 Sanitization and sterilization are performed prior to each experiment using 0.1 N sodium hydroxide. In the sterilization process, the membrane and all associated equipment are first rinsed with water and then treated with 0.1 N sodium hydroxide at 50 ° C for approx. half an hour. The basic solution is then neutralized using phosphoric acid. This neutralized solution is then used to rinse the system until all portions are neutral. Filtering experiments are performed immediately after this procedure. The assembled equipment and membrane elements are sanitized using the sterilization procedure at the end of each experiment.

Metode F: IntearitetsafprøvningMethod F: Intearity testing

Hvert membranelement testes for integritet forud for 20 bakteriepåvirkningen. En tidlig strømningstest som beskrevet i publikation NM 900a, "The Pall Ultipor membrane filter guide", copyright 1980, der kan fås fra Pali Corporation, anvendes til integritetstesten.Each membrane element is tested for integrity prior to the bacterial influence. An early flow test as described in publication NM 900a, "The Pall Ultipor membrane filter guide", copyright 1980, available from Pali Corporation, is used for the integrity test.

25 Beskrivelse af filtrerinasapparat 1. Det cylindriske dynamiske mikrofilter.25 Description of filtration apparatus 1. The cylindrical dynamic microfilter.

Det cylindriske dynamiske mikrofilter (cylindrisk DMF) , der anvendes til disse forsøg, er et BDF-01, der er 30 fremstillet af Sulzer Brothers Limited, Winterthur, Schweiz. Apparaturet er beskrevet af Rebsamen et. al. (Dynamic Micro-filtration and Ultrafiltration in Biotechnology, E. Rebsamen og H. Zeigler, Proceedings of the World Filtration Congress IV, 1986 (Ostende, Belgien)). Jf. også US patentskrifterne 35 nr. 4.066.554 og nr. 4.093.552.The cylindrical dynamic microfilter (cylindrical DMF) used for these experiments is a BDF-01 manufactured by Sulzer Brothers Limited, Winterthur, Switzerland. The apparatus is described by Rebsamen et. eel. (Dynamic Micro-filtration and Ultrafiltration in Biotechnology, E. Rebsamen and H. Zeigler, Proceedings of the World Filtration Congress IV, 1986 (Ostende, Belgium)). See. also U.S. Patent Nos. 35,066,554 and 4,093,552.

DK 171112 Bl 24 2. Beskrivelse af membranfilterelementer.DK 171112 Bl 24 2. Description of membrane filter elements.

De membranfilterelementer, der anvendes ved disse forsøg, er typisk forskellige kvaliteter af nylonmembran, Ultipor Ng6® og Posidyne®, der er kommercielt tilgængelige 5 fra Pali Corporation, Glen Cove, NY. De anvendte porestørrelser er 0,2, 0,30, 0,45 og 0,65 μια, Membrane lementerne har et overfladeareal på 0,04 m2.The membrane filter elements used in these experiments are typically various grades of nylon membrane, Ultipor Ng6® and Posidyne®, commercially available from Pali Corporation, Glen Cove, NY. The pore sizes used are 0.2, 0.30, 0.45 and 0.65 μια, the membrane elements having a surface area of 0.04 m2.

3. Det dynamiske mikrofilter i skive-udformning: 10 Skive-udformningen består af en membranunderstøtnings skive med en diameter på ca. 15,2 cm monteret på en hul aksel og indeholdt i et lækagetæt hus, med de påkrævede forbindelser til væskeindløb og -udløb. Understøtningsskiven har midler til forsegling af membranark til dens overflade 15 på lækagetæt måde og indeholder af dræningsrum til at føre filtratstrømmen gennem membranen og skiven og ud gennem akslen. Det effektive membranareal er 0,014 m2, og der kan anvendes rotationshastigheder på op til 4.500 omdrejninger/-minut.3. The dynamic microfilter in disk design: 10 The disk design consists of a membrane support disk with a diameter of approx. 15.2 cm mounted on a hollow shaft and contained in a leak-proof housing, with the required connections for fluid inlet and outlet. The support disc has means for sealing membrane sheets to its surface 15 in a leak-proof manner and contains of drainage space for passing the filtrate flow through the membrane and the disc and out through the shaft. The effective membrane area is 0.014 m2 and rotational speeds of up to 4,500 rpm can be used.

20 Enhver af de dynamiske skive-mikrofiltreringsenheder, der er omtalt tidligere, kan anvendes ved den praktiske udøvelse af opfindelsen. Der kan også henvises til WO offentliggørelsesskrift nr. 93/12859 med prioritet fra US patentansøgning nr. 07/812.123, der er indleveret den 24.Any of the dynamic disk microfiltration units discussed earlier can be used in the practice of the invention. Reference may also be made to WO Publication No. 93/12859 with priority from U.S. Patent Application No. 07 / 812,123 filed on March 24.

25 december 1991, med hensyn til beskrivelse af et andet dynamisk mikrofiltreringsorgan med skiveudforming, der kan anvendes ved den praktiske udøvelse af opfindelsen.December 25, 1991, with respect to the description of another dynamic microfiltration means of disc design that can be used in the practice of the invention.

4. Beskrivelse af membranfilterelementer.4. Description of membrane filter elements.

30 Membranfilterelementerne er de samme kvaliteter af membraner som beskrevet i afsnittet vedrørende den cylindriske DMF. Typisk er membranerne cirkulære plane ark ("donuts") , der er udskåret til at passe til skive-DMF. Når de er samlet i det dynamiske mikrofilter, aflukkes filtratkam- 35 meret fra den tilførte strøm ved anvendelse af O-ringe. Membranfilterelementerne har et overfladeareal på 0,014 m2.The membrane filter elements are the same qualities of membranes as described in the section on the cylindrical DMF. Typically, the membranes are circular planar sheets ("donuts") which are cut to fit slice DMF. When assembled in the dynamic microfilter, the filtrate chamber is sealed off from the applied stream using O-rings. The membrane filter elements have a surface area of 0.014 m2.

25 DK 171112 B1DK 171112 B1

Metode GI; Drift af det cylindriske dynamiske mikrofilterMethod GI; Operation of the cylindrical dynamic microfilter

Inden filtrering samles et filterelement som beskrevet i afsnittet under filtersamlinger i det cylindriske dynamiske mikrofilter (DMF). Der udføres sanitetsbehandling og 5 sterilisering under anvendelse af den procedure, der er beskrevet i forbindelse med metode E. Efter iagttagelse af de opstartsprocedurer, der er angivet i forbindelse med metode 62, pumpes den mælk, der skal filtreres, fra stige-tanken ind i det cylindriske DMF via en positiv fortræng-10 ningspumpe. Mængden af koncentrat reguleres med en anden pumpe eller trykaflastningsventil tilsluttet ved koncentratåbningen. Temperaturer og strømningshastigheder for det tilførte materiale, filtrat og koncentrat samt det tilførte materiales tryk måles til forskellige tidspunkter under 15 forsøgets forløb, typisk med intervaller på 10 minutter. Standarddriftsbetingelser for det cylindriske DMF er en rotationshastighed på 5.000 omdrejninger pr. minut, et forhold mellem filtrat og tilført materiale på mere end 95% og et tryk for tilført materiale på fra ca. 1,3-2,0 bar. Alle 20 eksempler med dette apparatur udføres ved konstante strømningshastigheder for tilført materiale.Prior to filtration, a filter element is assembled as described in the section of filter assemblies in the Cylindrical Dynamic Microfilter (DMF). Sanitary treatment and sterilization are performed using the procedure described in connection with Method E. After observing the start-up procedures specified in connection with Method 62, the milk to be filtered is pumped from the ladder tank into the cylindrical DMF via a positive displacement pump. The amount of concentrate is controlled by another pump or pressure relief valve connected at the concentrate opening. Temperatures and flow rates of the feed, filtrate and concentrate as well as the pressure of the feed are measured at various times during the course of the experiment, typically at 10 minute intervals. Standard operating conditions for the cylindrical DMF are a rotational speed of 5,000 rpm. a ratio of filtrate to feed material greater than 95% and a feed pressure pressure of from approx. 1.3-2.0 bar. All 20 examples of this apparatus are performed at constant flow rates for feed material.

Metode G2: Opstart af det dynamiske filterMethod G2: Starting the dynamic filter

Inden indføring af mælken i det dynamiske filter 25 ledes der varmt, af ioniseret 0,2 μπι-f iltreret vand gennem systemet til opstart af det dermed forbundne udstyr. Rotationshastigheden for de dynamiske filtre bringes op på driftshastighed med vand strømmende gennem systemet. Når systemet har nået en ligevægt, igangsættes mælkestrømmen.Before introducing the milk into the dynamic filter 25, hot, ionized 0.2 μπι-f filtered water is passed through the system to start up the associated equipment. The rotational speed of the dynamic filters is brought to operating speed with water flowing through the system. When the system has reached equilibrium, the milk flow is initiated.

30 Mælken fortrænger vandet i systemet, og filtreringen påbegyndes .The milk displaces the water in the system and filtration begins.

Metode H: drift af det dynamiske mikrofilter med skive-udformning 35 Et skive-DMF-fyIdelement, der er beskrevet i afsnittet under filtersammensætninger, samles i skive-DMF. Sanitets- 26 DK 171112 B1 behandling og sterilisering udføres under anvendelse af den procedure, der er angivet i forbindelse ned metode E. Efter iagttagelse af de opstartsprodurer, der er angivet i forbindelse med metode G2, pumpes den mælk, der skal filtreres, 5 fra stigetanken ind i skive-DMF. Mængden af koncentrat og tryk af tilført materiale reguleres ved hjælp af en ventil anbragt ved koncentratets indgang. Temperaturer og strømningshastigheder for det tilførte materiale, filtrat og koncentrat samt tryk for tilført materiale måles på forskel-10 lige tidspunkter under forsøgets gang, typisk med intervaller på 10 minutter. En tilførselshastighed på ca. 960 ml/min. opretholdes i alle eksempler. De filtratstrømninger, der er rapporteret, er de, der opnås, når strømningen er stabiliseret i filtreringsenheden.Method H: Operation of the Dynamic Disc Filter with Disc Design 35 A disc DMF filter element described in the section under filter compositions is assembled into disc DMF. Sanitation and sterilization is carried out using the procedure specified in connection with method E. After observing the start-up procedures specified in connection with method G2, the milk to be filtered is pumped 5 the ladder tank into slice DMF. The amount of concentrate and pressure of feed material is controlled by means of a valve located at the entrance of the concentrate. Temperatures and flow rates of the feed material, filtrate and concentrate as well as pressure of feed material are measured at different times during the course of the experiment, typically at 10 minute intervals. A feed rate of approx. 960 ml / min. is maintained in all examples. The filtrate flows reported are those obtained when the flow is stabilized in the filtration unit.

1515

EKSEMPT.TOEKSEMPT.TO

EKSEMPEL 1EXAMPLE 1

Skummetmælk med stuetemperatur pumpes ved en hastighed 20 på ca. 600 ml/min. ind i et cylindrisk DMF, der er udstyret med en 0,45 /m-Ultipor Ng6®-membran. Driftsbetingelserne i DMF opretholdes som angivet i forbindelse med metode GI og er sammenfattet i tabel I. Trykket for det tilførte materiale begynder at stige hurtigt nogle få minutter efter påbegyn-25 delsen af forsøget, hvilket indikerer tilstopning af den mikroporøse membran.At room temperature, skimmed milk is pumped at a rate of approx. 600 ml / min. into a cylindrical DMF equipped with a 0.45 / m Ultipor Ng6® membrane. The operating conditions of the DMF are maintained as indicated for Method GI and are summarized in Table I. The pressure of the applied material begins to increase rapidly a few minutes after the commencement of the experiment, indicating clogging of the microporous membrane.

EKSEMPEL 2EXAMPLE 2

Skummetmælk opvarmes til 50°C ifølge metode A og 30 homogeniseres ved metode B. Den homogeniserede mælk opbevares derpå i stigetanken i ca. 4 timer, medens temperaturen af mælken holdes ved ca. 50°C i dette tidsrum. Efter denne fire timers forsinkelsesperiode pumpes mælken ind i et cylindrisk DMF udstyret med en 0,45 μιη-Ultipor Ng6®-membran ved en 35 tilførselshastighed på ca. 600 ml/min.. De foretrukne betingelser for DMF-drift som angivet i forbindelse med metode 27 DK 171112 B1 GI opretholdes. Trykket for det tilførte materiale begynder at stige hurtigt efter kun nogle få minutters drift, hvilket indikerer tilstopning af den mikroporøse membran, og forsøget må afsluttes.Skimmed milk is heated to 50 ° C according to method A and homogenized by method B. The homogenized milk is then stored in the fryer for approx. 4 hours while keeping the temperature of the milk at approx. 50 ° C during this time. After this four hour delay period, the milk is pumped into a cylindrical DMF equipped with a 0.45 μιη-Ultipor Ng6® membrane at a feed rate of approx. 600 ml / min. The preferred conditions for DMF operation as indicated in connection with method 27 DK 171112 B1 GI are maintained. The pressure of the applied material begins to rise rapidly after only a few minutes of operation, indicating clogging of the microporous membrane and the test must be terminated.

5 EKSEMPEL 3EXAMPLE 3

Skummetmælk, der er opvarmet til 50°c i overensstemmelse med metode A og homogeniseret ved metode B, pumpes ind i et cylindrisk DMF, der er udstyret med en 0,45 μπι-Ul-10 tipor Ng6®-membran, inden for ikke mere end 5 minutter fra homogeniseringen. De foretrukne betingelser for DMF-drift som angivet i forbindelse med metode Gi opretholdes. En stabil filtratstrøm på 1.080 l/time/m^ opnås, indtil mælkeforsyningen slipper op. Der iagttages ingen forøgelser af 15 trykket for det tilførte materiale under forsøgets forløb.Skimmed milk heated to 50 ° C in accordance with Method A and homogenized by Method B is pumped into a cylindrical DMF equipped with a 0.45 μπι-Ul-10 tipor Ng6® membrane within no more than 5 minutes from homogenization. The preferred conditions for DMF operation as indicated in connection with Method Gi are maintained. A steady filtrate flow of 1,080 l / hr / m 2 is achieved until the milk supply runs out. No increase in pressure of the applied material is observed during the course of the experiment.

Når al mælken er blevet behandlet, omskiftes det tilførte materiale til uhomogeniseret skummetmælk ved 50°C uden forstyrrelse af systemets drift. I løbet af nogle få minutter formindskes mælkefiltratstrømmen hurtigt, og sy-20 stemtrykket stiger, hvilket indikerer, at tilstopning af membranen har fundet sted. Dette eksempel viser klart behovet for at homogenisere mælk til opnåelse af signifikant strømning gennem en mikrofiltreringsmembran. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11After all the milk has been processed, the feed material is switched to homogenized skim milk at 50 ° C without disturbing the operation of the system. In a few minutes, the milk filtrate flow decreases rapidly and the system pressure increases, indicating that the membrane clogging has occurred. This example clearly demonstrates the need to homogenize milk to achieve significant flow through a microfiltration membrane. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Eksempel 1-3 viser, at det er nødvendigt at meddele 2 tilstrækkelig forskydningspåvirkning på mælk (via homogeni 3 sering i dette tilfælde) forud for filtrering til formind 4 skelse af emulsionspartikelstørrelsen af mælken i tilstræk 5 kelig grad til at tillade passage gennem den mikroporøse 6 membran og dermed opnåelse af korrekt filtrering. Eksempel 7 2 viser i særdeleshed, at partikelstørrelsesfordelingen 8 vender tilbage til større størrelser inden for et kort tids 9 rum efter homogenisering. Til opnåelse af den ønskede fil 10 trering skal homogeniseringen således finde sted inden for 11 et kort tidsrum forud for filtreringen, f.eks. inden for mindre end 5 minutter eller fortrinsvis et kortere tidsrum.Examples 1-3 show that it is necessary to give 2 sufficient shear on milk (via homogenization 3 in this case) prior to filtration to reduce 4 the emulsion particle size of the milk to a sufficient degree to allow passage through the microporous 6 membrane and thus obtaining proper filtration. Example 7 2 shows in particular that the particle size distribution 8 returns to larger sizes within a short space of 9 after homogenization. Thus, to obtain the desired filtration 10, homogenization must take place within 11 a short time prior to filtration, e.g. within less than 5 minutes or preferably a shorter period of time.

28 DK 171112 B1 EKSEMPEL 4EXAMPLE 4

Skummetmælk forvarmes ved metode A og pumpes ind i et skive-DMF, der er udstyret med en 0,45 μπι-Ultipor N66®--membran. Der anvendes de procedurer, der er angivet i for-5 bindelse med metode H. Der etableres hurtigt en jævn strøm af filtrat, og denne opretholdes i ca. 100 minutter, indtil forsyningen med mælk slipper op.Skim milk is preheated by Method A and pumped into a disc DMF equipped with a 0.45 μπι-Ultipor N66® membrane. The procedures set forth in connection with Method H. are used. A steady stream of filtrate is rapidly established and maintained for approx. 100 minutes until the milk supply runs out.

Driftsbetingelserne for det anvendte skive-DMF frembringer en beregnet forskydningsgrad på ca. 200.000 sek.”1 10 ved grænsefladerummet mellem den roterende skive og membranen. Denne forskydning ligger i området for forskydningshastigheder, der frembringes af homogenisatoren under de betingelser, der er angivet i forbindelse med metode B.The operating conditions of the disc DMF used produce a calculated shear rate of approx. 200,000 sec. ”10 at the interface between the rotating disc and the diaphragm. This displacement is in the range of shear rates produced by the homogenizer under the conditions specified in connection with Method B.

Dette eksempel viser, at den påkrævede forskydnings-15 påvirkning forud for filtrering kan opnås i ét trin, dvs. uden behov for særskilt homogeniseringsudstyr.This example shows that the required shear stress prior to filtration can be achieved in one step, i.e. without the need for separate homogenization equipment.

Eksemplet viser tydeligt, at membranen ikke forurenes af de faste stoffer i mælk, og at den forskydningspåvirkning, der frembringes ved skivens rotation, ca. 200.000 sek.”1, 20 er tilstrækkelig til at formindske partikelstørrelsen i skummetmælk til at tillade passage gennem en mikrofilter-membran og dermed opnåelse af korrekt filtrering.The example clearly shows that the membrane is not contaminated by the solids in milk and that the shear effect produced by the rotation of the disc is approx. 200,000 sec. ”1, 20 is sufficient to reduce the particle size in skimmed milk to allow passage through a microfilter membrane and thus obtain proper filtration.

Tabel I indeholder en sammenfatning af resultaterne fra eksempel 1-4. De angivne data viser, at der opnås en 25 ligevægts-filtratstrømning gennem membranen, når mælken meddeles tilstrækkelig forskydningspåvirkning inden for et kort tidsrum forud for filtrering. 1 35 DK 171112 B1 29Table I summarizes the results of Examples 1-4. The indicated data show that an equilibrium filtrate flow is obtained through the membrane when the milk is sufficiently sheared within a short period prior to filtration. 1 35 DK 171112 B1 29

Il o o u Ώ o o oo o +3 o voIl o o u Ώ o o oo o +3 o vo

tt ri HHtt ri HH

ii in in in tn •tf Tf *3· 'd· ^ ^ ^ o o o o | i! 'S S ·ί ΙΛ jta H| li ? £ A $ !ω o o o o -P o o o oii in in in tn • tf Tf * 3 · 'd · ^ ^ ^ o o o o | in! 'S S · ί ΙΛ jta H | li? £ A $! Ω o o o o -P o o o o

HH O O O OHH O O O O

•Hl · · · ·• Hl · · · ·

<H >{ O O O O<H> {O O O O

Tu Η Η H OTu Η Η H O

UrH (9 CMUrH (9 cm

IN"

a Iand I

•h oj u in o o o• h oj u in o o o

En -P o <n m in in ΐ' li 11 I iAnd -P o <n m in in ΐ 'li 11 I i

rHrh

^ ^ Η CM Η -M· 30 DK 171112 B1 EKSEMPEL 5^^ CM Η -M · 30 DK 171112 B1 EXAMPLE 5

Til bestemmelse af forholdet mellem partikelstørrelse og tid efter homogenisering opvarmes skummetmælk ved metode A og homogeniseres under anvendelse af den procedure, der er beskrevet i forbindelse med metode B. Partikelstørrelsesfordelingen med hensyn til tiden efter homogenisering bestem mes. Partikelstørrelsesfordelingen måles under anvendelse af en integreret mikro-optisk væske-volumetrisk sensor (IMOLV-. 2), der kan fås fra Particle Measurement Systems, Colorado. Denne laserpartikeltæller er udformet til måling af partikelstørrelsesfordeling i området fra ca. 0,5 til ca. 5,0 μιη.To determine the ratio of particle size to time after homogenization, skim milk is heated by Method A and homogenized using the procedure described in connection with Method B. The particle size distribution with respect to the time after homogenization is determined. The particle size distribution is measured using an integrated micro-optical fluid-volumetric sensor (IMOLV-2) available from Particle Measurement Systems, Colorado. This laser particle counter is designed to measure particle size distribution in the range of approx. 0.5 to approx. 5.0 μιη.

Mælkeprøverne fortyndes i forholdet 1:300.000 og underkastes derpå analyse som nærmere angivet i driftsmanualen for IMOLV-apparatet. 0,04 μιη-Filtreret, 18 mega-ohm DI-vand med partikeltal mindre end 50 pr. milliliter anvendes til fortynding af mælkeprøverne.The milk samples are diluted in a ratio of 1: 300,000 and then subjected to analysis as specified in the operating manual of the IMOLV apparatus. 0.04 μιη-Filtered, 18 mega-ohm DI water with particle numbers less than 50 per. milliliters is used to dilute the milk samples.

Fig. 2 på tegningen viser resultaterne af partikelanalysen. En afsætning af antallet af partikler i forhold til antallet af partikler ved 5 sekunder i forhold til partikelstørrelse er vist i figuren. Figuren viser klart, at efterhånden som tidsrummet efter homogenisering forøges, forøges antallet af større partikler. Efterhånden som antallet af mindre partikler tilsvarende formindskes over dette tidsrum, er det åbenbart, at de mindre partikler agglomererer i tidens løb til dannelse af de større partikler.FIG. 2 of the drawing shows the results of the particle analysis. A plot of the number of particles relative to the number of particles at 5 seconds relative to particle size is shown in the figure. The figure clearly shows that as the time after homogenization increases, the number of larger particles increases. As the number of smaller particles similarly decreases over this time, it is evident that the smaller particles agglomerate over time to form the larger particles.

EKSEMPEL 6-9EXAMPLES 6-9

Membraner med forskelige porestørrelser og bakterie-tilbageholdende egenskaber afprøves på det cylindriske DMF til bestemmelse af størrelsen af den stabile filtratstrømning af mælk, der kan opnås. Den generelle metode, der anvendes i eksemplerne 6-9, er angivet nedenfor.Membranes with different pore sizes and bacterial retention properties are tested on the cylindrical DMF to determine the amount of stable milk filtrate flow that is obtainable. The general method used in Examples 6-9 is given below.

1. Det ønskede membranfilterelement samles i det cylindriske DMF.1. The desired membrane filter element is assembled into the cylindrical DMF.

2. Der udføres et integritetsforsøg som angivet i 31 DK 171112 B1 forbindelse med metode F. Membranfilterelementet kasseres, såfremt det ikke består prøven.2. An integrity test is performed as specified in Method F. Connection to Method F. The membrane filter element is discarded if the sample fails.

3. Udstyret sanitetsbehandles i overensstemmelse med metode E.3. The equipment is sanitized according to Method E.

4. Mælk, der skal filtreres, forvarmes ved den procedure, der er angivet i forbindelse med metode A.4. Milk to be filtered is preheated by the procedure specified for Method A.

5. Mælk homogeniseres i overensstemmelse med metode B.5. Milk is homogenized according to Method B.

6. Opstartsproceduren angivet i forbindelse med metode 62 gennemføres.6. The startup procedure specified in connection with method 62 is performed.

7. Mælken overføres fra stigetanken til det cylindriske DMF ved den ønskede strømningshastighed.7. The milk is transferred from the risers to the cylindrical DMF at the desired flow rate.

8. Driftsparametrene fastlægges under anvendelse af de retningslinier, der er angivet for metode GI.8. The operating parameters are determined using the guidelines specified for method GI.

9. Der foretages passende målinger.9. Appropriate measurements are made.

Typisk anvendes det cylindriske DMF ved 5.000 omdrejninger pr. minut svarende til en forskydningshastighed på ca. 10.000 sek."1 i filteret. Tilførselstemperaturen er 50°C, og tilførselstrykket varierer fra 1,3 til 2,0 bar. Forholdet mellem filtrat og tilført materiale holdes ved over 95% i hvert af disse eksempler. Den strømning, der er rapporteret i tabel II, er den opnåede ligevægts-filtratstrømning, typisk femten minutter efter filtreringens start. Den totale tid for forsøget varierer i hvert tilfælde, eftersom rumfanget af mælk, der filtreres, konstant udgør 30 liter.Typically, the cylindrical DMF is used at 5,000 rpm. per minute corresponding to a shear rate of approx. 10,000 sec. "1 in the filter. The supply temperature is 50 ° C and the supply pressure varies from 1.3 to 2.0 bar. The ratio of filtrate to feed is maintained at over 95% in each of these examples. The flow reported in Table II, the equilibrium filtrate flow obtained is typically fifteen minutes after the start of filtration, the total time of the experiment varies in each case since the volume of milk being filtered is constantly 30 liters.

EKSEMPEL 6EXAMPLE 6

Der anvendes i dette eksempel en 0,2 μιιι-Ultipor Ngg®--membran. Der anvendes en tilførselshastighed på 250 ml/min. til opnåelse af en ligevægts-filtratstrømning på 330 1/time/-m2. Filtreringen fortsættes i ca. 130 minutter, på hvilket tidspunkt der ikke er mere mælk i behandlingsbeholderen, uden tilsyneladende formindskelse af filtrat-strømningshastigheder.In this example, a 0.2 μιιι-Ultipor Ngg® membrane is used. A feed rate of 250 ml / min is used. to obtain an equilibrium filtrate flow of 330 l / h / m2. Filtration is continued for approx. 130 minutes, at which time there is no more milk in the processing vessel, without apparent decrease in filtrate flow rates.

32 DK 171112 B1 EKSEMPEL 7EXAMPLE 7

Der anvendes i dette eksempel en 0,3 μια-Ultipor Ngg®--membran. Der anvendes en tilførselshastighed på ca. 550 ml/min til opnåelse af en ligevegtsstrømning på 775 1/time/m2 i ca. 60 min., hvorefter forsøget afsluttes.In this example, a 0.3 μια-Ultipor Ngg® membrane is used. A feed rate of approx. 550 ml / min to achieve an equilibrium flow of 775 l / h / m2 for approx. 60 min, after which the trial is terminated.

EKESEMPEL 8EXAMPLE 8

Der anvendes i dette eksempel en 0,45 μπι-Ultipor N66®“meinl::>ran· Der anvendes en tilførselshastighed på 740 ml/min. til opnåelse af en ligevægtsstrømning på 1.080 1/-time/m2. Filtreringen fortsættes i ca. 40 minutter uden tilsyneladende nedsættelse af strømningshastigheder, hvorefter mælketilførslen er udtømt, og forsøget afsluttes.In this example, a 0.45 μπι-Ultipor N66® “meinl ::> ran” is used. A feed rate of 740 ml / min is used. to achieve an equilibrium flow of 1,080 l / hour / m2. Filtration is continued for approx. 40 minutes without apparent reduction in flow rates, after which the milk supply is depleted and the experiment is terminated.

EKSEMPEL 9EXAMPLE 9

Der anvendes i dette eksempel en 0,65 μιη-Ultipor Ngg®-membran. Der anvendes en tilførselshastighed på 1.100 ml/min. til opnåelse af en ligevægtsstrømning på 1.680 1/-time/m2. Filtreringen fortsættes i ca. 30 minutter, hvorefter mælkeforsyningen er udtømt, og forsøget afsluttes.In this example, a 0.65 μιη-Ultipor Ngg® membrane is used. A feed rate of 1,100 ml / min is used. to achieve an equilibrium flow of 1,680 l / hour / m2. Filtration is continued for approx. 30 minutes, after which the milk supply is depleted and the test is completed.

Resultaterne af eksemplerne 6-9 er sammenfattet i tabel II. De angivne data viser, at ved anvendelse af filtreringsprocessen ifølge opfindelsen kan der opnås stabile filtr at strømninger under anvendelse af forskellige kvaliteter af bakterietilbageholdende membraner. Tabellen viser, at ved fremgangsmåden ifølge den foreliggende opfindelse kan der anvendes membraner med mindre porer og dermed forøget bakterietilbageholdelse, på bekostning af filtratstrømningshastigheder.The results of Examples 6-9 are summarized in Table II. The indicated data show that, using the filtration process of the invention, stable filters can be obtained to flow using various grades of bacterial retaining membranes. The table shows that in the method of the present invention, membranes with smaller pores and thus increased bacterial retention can be used, at the expense of filtrate flow rates.

DK 171112 B1 33 ίε o lo o o •h m oo og 4-1 co r- o »-Η Η «Η S I -7 •S y xJ § o o o o pi H ^ ^ nDK 171112 B1 33 ίε o lo o o • h m oo and 4-1 co r- o »-Η Η« Η S I -7 • S y xJ § o o o o pi H ^^ n

BB

P 43 ώ i3 p' r> t" t» S ή 'Q Ή σ\ σι σι σ\ ^ b IH iu o o o oP 43 ώ i3 p 'r> t "t» S ή' Q Ή σ \ σι σι σ \ ^ b IH iu o o o o o

j AYes

§ Ih ^ jjj o vo in r> •H Lj Jj *»*.*.*»§ Ih ^ jjj o vo in r> • H Lj Jj * »*. *. *»

CU Η -P s—' O) Η Η HCU Η -P s— 'O) Η Η H

•S S &U O O O O• S S & U O O O O

•h 5} ° in in in in ίπ o o o o• h 5} ° in in in in ίπ o o o o

•H O O O O• H O O O O

S o o o o O in in in in ? fl s s s s ^ S s i. o o o oS o o o o O in in in in? fl s s s s ^ S s i .o o o o

V ®10 ®10 ®iD ®iOV ®10 ®10 ®iD ®iO

g £ X K Kg £ X K K

I i i g, a a S .3* .3* ·ίτ -ίΤ ·· g 43 43 -p -p η i s d s s å ci vo r* co cn 34 DK 171112 B1 EKSEMPEL 10I i i g, a a S .3 * .3 * · ίτ -ίΤ ·· g 43 43 -p -p η i s d s s to ci vo r * co cn 34 DK 171112 B1 EXAMPLE 10

Der anvendes i dette eksempel en 0,2 μιη-Posidyne®--membran med en positiv overfladeladning. Den anvendte membran har sine poreoverflader befolket med kvaternær ammoniumgrupper og har en høj absorptionskapacitet for biologisk materiale.In this example, a 0.2 μιη-Posidyne® membrane with a positive surface charge is used. The membrane used has its pore surfaces populated with quaternary ammonium groups and has a high absorption capacity for biological material.

Der anvendes en tilførselshastighed på 260 ml/min. til opnåelse af en ligevægtsstrøm på 360 1/time/m2. Filtratstrømmen er af den samme størrelsesorden som opnået med ubelastet membran som beskrevet i eksempel 6. Filtreringen fortsættes i ca. 120 minutter, på hvilket tidspunkt der ikke er mere mælk i behandlingsbeholderen, uden tilsyneladende nedsættelse af filtratstrømningshastighederne. Et forhold mellem filtrat og tilført materiale på over 97% opretholdes under hele forsøget. Andre forsøgsbetingelser er angivet i den følgende tabel III.A feed rate of 260 ml / min is used. to achieve an equilibrium flow of 360 l / hr / m2. The filtrate stream is of the same order of magnitude as obtained with unloaded membrane as described in Example 6. The filtration is continued for approx. 120 minutes, at which time there is no more milk in the processing vessel, without apparent reduction in filtrate flow rates. A filtrate-to-feed ratio greater than 97% is maintained throughout the experiment. Other experimental conditions are given in the following Table III.

Det forventes, at en stor mængde proteiner fra mælk vil bindes til membranoverfladen og dermed til slut tilstoppe denne. Dette eksempel viser, at under dynamiske betingelser fungerer en membran, der normalt udviser proteinaffinitet, tilfredsstillende.It is expected that a large amount of milk proteins will bind to the membrane surface and eventually clog it. This example shows that under dynamic conditions, a membrane that usually exhibits protein affinity functions satisfactorily.

EKSEMPEL 11EXAMPLE 11

Der anvendes en tilførselshastighed på 740 ml/min. for sødmælk, og der fås en stabil filtratstrøm på 1.130 1/time/m2. Andre forsøgsbetingelser er angivet i den følgende tabel III. Filtreringen fortsættes i ca. 40 minutter, hvorefter mælkeforsyningen slipper op, og forsøget afsluttes.A feed rate of 740 ml / min is used. for whole milk, and a stable filtrate flow of 1,130 l / h / m2 is obtained. Other experimental conditions are given in the following Table III. Filtration is continued for approx. 40 minutes, after which the milk supply runs out and the experiment ends.

Dette eksempel viser, at sødmælk kan filtreres under anvendelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen. Den iagttagne forskel i filtratstrømninger mellem sødmælk og skummetmælk (som i eksempel 9) synes i første række at skyldes forskellene i deres viskositeter. Forholdet mellem den filtratstrømning, der opnås for sødmælk, og den, der opnås for skummetmælk, er omtrentlig lig med forholdet mellem viskositeten af sødmælk og viskositeten af skummetmælk.This example shows that whole milk can be filtered using the method of the invention. The observed difference in filtrate flows between whole milk and skimmed milk (as in Example 9) appears to be primarily due to the differences in their viscosities. The ratio of the filtrate flow obtained for whole milk to that obtained for skimmed milk is approximately equal to the ratio of the viscosity of whole milk to the viscosity of skimmed milk.

DK 171112 B1 35 'i g I o o S -H vo r>DK 171112 B1 35 'i g I o o S -H vo r>

C 4J η HC 4J η H

ft r-H* Hft r-H * H

fi 'T o ofi 'T o o

Igi a * 4J Z) nj iH Γ" Γ0 JH3 °i °iIgi a * 4J Z) nj iH Γ "Γ0 JH3 ° i ° i

HBy O OHBy O O

pt« <w <w i 5 , <* o «* 1 f 1 ~ h' k ø i.pt «<w <w i 5, <* o« * 1 f 1 ~ h 'k ø i.

i §f£ s s c o oin §f £ s s c o o

•H O O• H O O

g O Og O O

0 ιή in 6 p $ o m 8 β i o o ®io @ z* 1 ® 5 I ss 1 *0 ιή in 6 p $ o m 8 β i o o ®io @ z * 1 ® 5 I ss 1 *

In s a 36 DK 171112 B1 EKSEMPEL 12-16In s a 36 DK 171112 B1 EXAMPLES 12-16

Eksempeler til bestemmelse af filtratstrømninger gennem forskellige bakteriet i lbageholdende membraner gentages under anvendelse af det dynamiske skive-mikrof ilter. De generelle procedurer anvendt i eksempel 12-16 er beskrevet nedenfor. De beskrevne betingelser anvendes generelt i hvert eksempel, medmindre andet udtrykkeligt er angivet.Examples for the determination of filtrate flows through various bacteria in retaining membranes are repeated using the dynamic disk microfilter. The general procedures used in Examples 12-16 are described below. The conditions described are generally used in each example, unless explicitly stated otherwise.

1. Det ønskede membranfilterelement samles i skive- -DMF.1. The desired membrane filter element is assembled in disk- -DMF.

2. Der udføres et integritetsforsøg som angivet i forbindelse med metode F. Membranfilterelementet kasseres, såfremt det ikke består prøven.2. An integrity test is performed as specified in Method F. The membrane filter element is discarded if it fails the sample.

3. Udstyret sanitetsbehandles i overensstemmelse med metode E.3. The equipment is sanitized according to Method E.

4. Mælk, der skal filtreres, forvarmes ved den procedure, der er angivet i forbindelse med metode A.4. Milk to be filtered is preheated by the procedure specified for Method A.

5. Mælk homogeniseres i overensstemmelse med metode B.5. Milk is homogenized according to Method B.

6. Den generelle opstartsprocedure angivet i forbindelse med metode 62 gennemføres.6. The general start-up procedure specified in connection with method 62 is carried out.

7. Mælken overføres fra stigetanken til skive-DMF ved en ønsket strømningshastighed.7. The milk is transferred from the frying tank to the slice DMF at a desired flow rate.

8. Der foretages passende målinger.8. Appropriate measurements are made.

Typisk holdes skive-DMF ved 3.500 omdrejninger/minut svarende til en beregnet forskydningshastighed på ca. 200.000 sek.-1. Tilførselstemperaturen er 50eC, og tilførselstrykket holdes på ca. 0,2 bar. Der pumpes mælk ind i filteret ved en hastighed på 960 ml/min. til opretholdelse af en høj tværstrømningshastighed tværs over membranen. Forholdet mellem filtrat og tilført materiale indstilles specielt under hensyn til membranporestørrelsen, tilførselstemperaturen og rotorens antal omdrejninger/minut. Den ufiltrerede del af det tilførte materiale recirkuleres ind i behandlingsbeholderen. Den strømning, der er angivet i den følgende tabel, er den ligevægtsstrømning, der opnås gennem membranen 37 DK 171112 B1 som filtrat, typisk en halv time efter filtreringens påbegyndelse.Typically, disk DMF is maintained at 3,500 rpm, corresponding to a calculated shear rate of approx. 200,000 sec-1. The supply temperature is 50 ° C and the supply pressure is maintained at approx. 0.2 bar. Milk is pumped into the filter at a rate of 960 ml / min. for maintaining a high cross flow rate across the membrane. The ratio of filtrate to feed material is specially adjusted taking into account the membrane pore size, feed temperature and rotor number of revolutions / minute. The unfiltered portion of the feed material is recycled into the treatment container. The flow shown in the following table is the equilibrium flow obtained through the membrane as a filtrate, typically half an hour after the start of the filtration.

EKSEMPEL 12 I dette eksempel anvendes der en 0,2 /im-Ultipor N55®--membran. Der fås en ligevægts-filtratstrømning på 850 1/-time/m2.EXAMPLE 12 In this example, a 0.2 µm Ultipor N55® membrane is used. An equilibrium filtrate flow of 850 l / h / m2 is obtained.

EKSEMPEL 13 I dette eksempel anvendes der en 0,45 /xm-Ultipor N55®-membran. Der fås en ligevægtsstrømning på 1.600 1/ti-me/m2.EXAMPLE 13 In this example, a 0.45 µm Ultipor N55® membrane is used. An equilibrium flow of 1,600 l / hr / m2 is obtained.

EKSEMPEL 14 I dette eksempel anvendes der en 0,45 μιη-Posidyne®--membran. Der opnås en ligevægtsstrømning på 1.600 1/time/m2.EXAMPLE 14 In this example, a 0.45 μιη-Posidyne® membrane is used. An equilibrium flow of 1,600 l / h / m2 is achieved.

De data, der er vist i den følgende tabel IV, udgør en sammenfatning af eksemplerne 11-13. Disse data viser, at ved anvendelse af filtreringsprocessen ifølge den foreliggende opfindelse kan der fås stabile filtratstrømninger under anvendelse af forskellige kvaliteter af bakterietil-bageholdende membraner, idet der anvendes et skive-DMF. Tabellen viser, at membraner med mindre porer og dermed forøget bakterietilbageholdelse (titerformindskelse) kan anvendes i forbindelse med den foreliggende opfindelse på bekostning af filtrat-strømningshastigheder.The data shown in the following Table IV summarizes Examples 11-13. These data show that using the filtration process of the present invention, stable filtrate flows can be obtained using various grades of bacterial retaining membranes using a slice DMF. The table shows that membranes with smaller pores and thus increased bacterial retention (titer reduction) can be used in connection with the present invention at the expense of filtrate flow rates.

DK 171112 B1 38 'h 5 § o o o H -H in o o η 4-> ω ιο 10 •H ^ · ·DK 171112 B1 38 'h 5 § o o o H -H in o o η 4-> ω ιο 10 • H ^ · ·

&-( r~~t t-l iH& - (r ~~ t t-l iH

6 TJ ·§ t" o o S "Π o 3 æ 006 TJ · § t "o o S" Π o 3 æ 00

+J* Ό S . Q+ J * Ό S. Q

•P Φ .3 ni t·» ηόη μ η n• P Φ .3 ni t · »ηόη µ η n

fn IH <W O cT cTfn IH <W O cT cT

iin

Η fN CM CMΗ fN CM CM

E-« -P — O o O* H Jjo o o o g ih w in in in C o o o -d o o o g in in in · · · 0 η n fo (S) ω o t n tn £ H oj ·« u φ 6 ^ ^ ^ ft δ 3. o o o © © 10 10E- «-P - O o O * H Jjo ooog ih w in in C ooo -dooog in in · · · 0 η n fo (S) ω otn tn £ H oj ·« u φ 6 ^ ^ ^ ft δ 3. ooo © © 10 10

KO KOKO KO

»S © i g i 1 § § § 1¾ a s a 39 DK 171112 B1 EKSEMPEL 15»S © i g i 1 § § § 1¾ a s a 39 DK 171112 B1 EXAMPLE 15

Skummetmælk med en temperatur på 18° C og homogeniseret ved metode B pumpes ind i et skive-DMF udstyret med en 0,45 μιη-Ultipor N66®-membran. Filtreringen foretages ved en tilførselshastighed på 860 ml/min. ved hvilken der opnås en ligevægts-filtratstrømning på ca. 860 1/time/m2 gennem membranen. Den filtrerede mælk måles ved 25°C. Andre betingelser i dette eksempel fremgår af den følgende tabel V.Skimmed milk at a temperature of 18 ° C and homogenized by method B is pumped into a disc DMF equipped with a 0.45 μιη-Ultipor N66® membrane. Filtration is carried out at a feed rate of 860 ml / min. at which equilibrium filtrate flow of approx. 860 l / hr / m2 through the membrane. The filtered milk is measured at 25 ° C. Other conditions in this example are shown in the following Table V.

Dette eksempel viser, at afkølet skummetmælk ved en temperatur på ca. 18°C kan behandles ved fremgangsmåden ifølge den foreliggende opfindelse gennem en bakterietil-bageholdende membran. De formindskede filtratstrømninger ved denne formindskede temperatur antages at afspejle den højere viskositet for mælk ved denne temperatur, sammenlignet med højere temperaturer.This example shows that chilled skimmed milk at a temperature of approx. 18 ° C can be treated by the method of the present invention through a bacterial retaining membrane. The diminished filtrate flows at this diminished temperature are thought to reflect the higher viscosity of milk at this temperature, as compared to higher temperatures.

EKSEMPEL 16EXAMPLE 16

Et skive-DMF udstyres med en 0,45 μιη-Ultipor Ngg®-mem-bran. Der ledes sødmælk ind i det anvendte skive-DMF med en hastighed på 900 ml/min., og der opnås en ligevægts-filtrat-strømning på ca. 850 1/time/m2 gennem membranen. Forsøget udføres uden recirkulation af den ufiltrerede del af tilførselsstrømmen .A disk DMF is equipped with a 0.45 μιη-Ultipor Ngg® mem-brane. Whole milk is fed into the disc DMF used at a rate of 900 ml / min, and an equilibrium filtrate flow of approx. 850 1 / hour / m2 through the membrane. The test is performed without recirculation of the unfiltered portion of the feed stream.

Dette eksempel viser, at sødmælk kan filtreres ved anvendelse af den her omhandlede fremgangsmåde under anvendelse af et skive-DMF. Skummetmælk under i det væsentlige identiske betingelser giver en omtrentlig ligevægts-filtratstrømning på ca. 1.600 1/time/m2. Den iagttagne forskel i filtratstrømninger mellem skummetmælk og sødmælk svarer omtrentlig til forholds-forskellene i væskeviskositeterne.This example shows that whole milk can be filtered using the method of the present invention using a slice DMF. Skimmed milk under substantially identical conditions gives an approximate equilibrium filtrate flow of approx. 1,600 l / hr / m2. The observed difference in filtrate flows between skimmed milk and whole milk corresponds approximately to the ratio differences in the liquid viscosities.

EKSEMPEL 17EXAMPLE 17

Under anvendelse af de tidligere beskrevne metoder udføres der et filtreringsforsøg under anvendelse af et skive-DMF, idet der opretholdes et højt forhold mellem filtrat og tilført materiale. Ved dette forsøg anvendes der en 40 DK 171112 B1 0,45 jum-Ultipor Ngg®-membran. Tilførslen af skummetmælk holdes på 115 ml/min., og der anvendes en rotationshastighed på 2 .100 omdrejninger/minut. Der fås en filtratstrømning på 460 1/time/m2.Using the methods previously described, a filtration experiment is performed using a slice DMF, maintaining a high ratio of filtrate to feed material. In this experiment, a 0.45 µm Ultipor Ngg® membrane is used. The supply of skimmed milk is maintained at 115 ml / min and a rotational speed of 2 .100 rpm is used. A filtrate flow of 460 l / h / m2 is obtained.

DK 171112 B1 41DK 171112 B1 41

KK

H S o o o 4J ·η ιο in vo r-H +J CO CO ^1*H S o o o 4J · η ιο in vo r-H + J CO CO ^ 1 *

fa rHfa rH

y Ό-Η o o o £ w H ** 10 |,3 4J o) £ η η γμ nao M N O' fa <w (Η o' o’ o i H H CM CM in •H U XX ·» fa fay Ό-Η o o o £ w H ** 10 |, 3 4J o) £ η η γμ nao M N O 'fa <w (Η o' o 'o i H H CM CM in • H U XX · »fa fa

H -D w O O OH -D w O O O

► iJD V CO o o Η ^ h in in C o o o •h o o o B in m h '-fa* · · · O η n cm dj 9) in in m firj „ "Μ* Μ* ·Μ· s s i o o o ®vo ®co ®io £ £ £ 1 ,»» åy in vo► iJD V CO oo Η ^ h in C ooo • hooo B in mh '-fa * · · · O η n cm dj 9) in in m firj „" Μ * Μ * · Μ · ssiooo ®vo ®co ® io £ £ £ 1, »» åy in vo

S H H HS H H H

42 DK 171112 B1 EKSEMPEL 18Example 17

Til demonstration af udstrakt drift udføres der et forsøg med en stor mængde (500 liter) rå, upasteuriseret skummetmælk. Mælken forvarmes til 50°C ved passage gennem en pladevarmeveksler. Den homogeniseres derefter i overensstemmelse med metode B og pumpes derpå ind i et cylindrisk DMF udstyret med en 0,65 pm-membran. I dette eksempel holdes det dynamiske mikrofilter typisk ved 5.000 omdrejninger /minut. Tilførselstrykket varierer fra 1,3 til 1,5 bar ved en tilførselshastighed på ca. 1.300 ml/min.. Forholdet mellem filtrat og tilført materiale holdes ved over 95%. Der fås en ligevægts-f iltrats trømning på ca. 1.680 1/time/m2. Der er ingen nedsættelse af strømmen af filtreret mælk, og der er heller ingen nedsættelse af tilførselstrykket under de 6 timers kontinuerlig drift, der kræves til behandling af de 500 liter.For a demonstration of extended operation, a test is performed with a large quantity (500 liters) of raw, unpasteurized skim milk. The milk is preheated to 50 ° C when passing through a plate heat exchanger. It is then homogenized in accordance with Method B and then pumped into a cylindrical DMF equipped with a 0.65 µm membrane. In this example, the dynamic microfilter is typically held at 5,000 rpm. The supply pressure varies from 1.3 to 1.5 bar at a feed rate of approx. 1.300 ml / min. The ratio of filtrate to feed is maintained at over 95%. An equilibrium filter rate of approx. 1,680 l / hr / m2. There is no reduction in the flow of filtered milk, nor is there any reduction in the supply pressure during the 6 hours of continuous operation required to treat the 500 liters.

Dette eksempel viser, at det er muligt at anvende filtreringsprocessen ifølge opfindelsen i udstrakte tidsrum.This example shows that it is possible to use the filtration process of the invention for extended periods of time.

EKSEMPEL 19EXAMPLE 19

Dette eksempel viser, at fremgangsmåden ifølge den foreliggende opfindelse kan anvendes til filtrering af mælk under anvendelse af et skive-DMF med det formål at udvinde proteiner fra mælken. Proteiner i mælk har i almindelighed et størrelsesområde fra ca. 0,02 til ca. 0,30 μια (D.G. Schmidt, P. Walstra og W. Buchheim, Neth. Milk Dairy J. 27., 128 (1973)), hvilket gør det muligt at udvinde dem i overensstemmelse med den her omhandlede fremgangsmåde.This example shows that the process of the present invention can be used for filtering milk using a slice DMF for the purpose of extracting proteins from the milk. Proteins in milk generally have a size range of approx. 0.02 to approx. 0.30 μια (D. G. Schmidt, P. Walstra, and W. Buchheim, Neth. Milk Dairy J. 27, 128 (1973)), which allows them to be extracted according to the method of the present invention.

Dette er især af betydning ved udvinding af biologisk signifikante proteiner fra transgene dyr, f.eks. transgene køer, får og lignende, der er blevet genetisk ændret til stimulering af produktionen af sådanne proteiner, i overensstemmelse med de metoder, der allerede er kendt i teknikken.This is particularly important in the extraction of biologically significant proteins from transgenic animals, e.g. transgenic cows, sheep and the like that have been genetically altered to stimulate the production of such proteins, in accordance with the methods already known in the art.

Der anvendes et skive-DMF, der er udstyret med et 0,2 μιη-nylonfilter. Filtreringen af mælken udføres ved en 43 DK 171112 B1 tilførselshastighed på 840 ml/min., ved hvilken der opnås en ligevægts-permeatstrømning på ca. 850 1/time/m2 gennem membranen ved en rotorhastighed på 3.500 omdrejdninger/minut, under recirkulation af retentatet, idet permeatet kasseres ved den her omhandlede fremgangsmåde. Det tilførte materiale, permeat og retentat prøveudtages med bestemte tidsrum og analyseres derefter for totalprotein i overensstemmelse med Kjeldahl-metoden. Det bestemmes, at proteinindholdet i retentatet til at begynde med er det samme som i det tilførte materiale, men forøges (4,9% retentat og 3,1 tilført materiale) med forlænget recirkulation af retentatet.A disc DMF equipped with a 0.2 μιη nylon filter is used. The filtration of the milk is carried out at a feed rate of 840 ml / min, at which an equilibrium permeate flow of approx. 850 l / hr / m2 through the membrane at a rotor speed of 3,500 rpm, while recirculating the retentate, discarding the permeate by the process of the present invention. The added material, permeate and retentate are sampled for a specified period of time and then analyzed for total protein according to the Kjeldahl method. It is determined that initially the protein content of the retentate is the same as in the feed material, but is increased (4.9% retentate and 3.1 feed material) with prolonged recycling of the retentate.

Anvendelse af en membran med mindre porestørrelse bør give en endog bedre koncentration af protein i koncentrat strømmen .Use of a smaller pore size membrane should give an even better concentration of protein in the concentrate stream.

EKSEMPEL 20 oa 21EXAMPLES 20 and 21

Disse eksempler udføres til at fastslå, at der ikke foregår nogen fraktionering af bestanddelene i mælken under filtreringsprocessen ifølge opfindelsen. I disse eksempler analyseres prøver af det tilførte materiale, filtrat og koncentrat på forskellige tidspunkter under filtreringen til fastlæggelse af proteinkoncentrationer ved Kjeldahl-metoden og mængden af totale faste stoffer ved inddampning.These examples are carried out to establish that there is no fractionation of the constituents in the milk during the filtration process of the invention. In these examples, samples of the feed material, filtrate and concentrate are analyzed at various times during the filtration to determine protein concentrations by the Kjeldahl method and the amount of total solids by evaporation.

EKSEMPEL 20EXAMPLE 20

Der udtages prøver af tilført materiale, filtrat og koncentrat på forskellige tidspunkter under det forsøg, der er beskrevet i eksempel 18, og prøverne analyseres for totale faste stoffer i hver strøm. De i tabel VI angivne data viser, at der ikke er nogen signifikant fjernelse af de totale faste stoffer fra filtratet, når der anvendes en 0,65 μιη-mem-bran.Samples of feed material, filtrate and concentrate are taken at various times during the experiment described in Example 18 and the samples are analyzed for total solids in each stream. The data in Table VI shows that there is no significant removal of the total solids from the filtrate when using a 0.65 μιη-mem brane.

EKSEMPEL 21EXAMPLE 21

Der udtages prøver af tilført materiale, filtrat og koncentrat på forskellige tidspunkter under udførelsen af DK 171112B1 44 eksempel 13, og prøverne analyseres for totale faste stoffer og proteiner i hver strøm. De fremkomne data fremgår af tabel VI. Også i dette tilfælde er der ingen signifikant fjernelse af faste stoffer eller proteiner fra filtratmxlken, når der anvendes en 0,45 μιη-membran.Samples of feed material, filtrate and concentrate are taken at various times during the execution of Example 13, and the samples are analyzed for total solids and proteins in each stream. The data obtained are shown in Table VI. Also in this case, there is no significant removal of solids or proteins from the filtrate mixture when using a 0.45 μιη membrane.

DK 171112 B1 45DK 171112 B1 45

PC

□ in m S r> oo <#> & <n oo fc η ύ□ in m S r> oo <#> & <n oo fc η ύ

5 S5 S

J SJ S

W t" OW t "O

(Bh h r«·(Bh h r «·

<H H<H H

c B w “c B w “

rHrh

I i 2 a s •H » ·* fe o\ ooI i 2 a s • H »· * fe o \ oo

Id 0 in C n £ Kl« I li | sId 0 in C n £ Kl «I li | p

S Ϊ1 HS Ϊ1 H

(S ·Η **(S · Η **

Eh I fo Η n •H »· fe I « S 8 m mEh I fo Η n • H »· fe I« S 8 m m

Hr g B< o o m ° h jT (n rsjHr g B <o o m ° h jT {n rsj

•5 U Η H• 5 U Η H

li ύ i! DK 171112 Bl 46 EKSEMPEL 22-28li ύ i! EXAMPLE 22-28

Eksempel 22-28 udføres til påvisning af, at man ved hjælp af den foreliggende opfindelse kan fjerne bakterier fra mælk. Den generelle driftsprocedure opretholdes som den samme som i forsøgene i eksemplerne 6-18, men med den undtagelse, at der sættes bakterier til processtrømmen ved anvendelse af metode C. Bakterierne E. coli, der almindeligvis findes i mælk, anvendes i disse forsøg til podning, medmindre andet er angivet. Prøver af tilført materiale, filtrat og bakteriekoncentrat udtages på forskellige tidspunkter under filtreringen under anvendelse af steril teknik. Disse prøver analyseres for bakterier ved anvendelse af den procedure, der er angivet i forbindelse med metode D, og resultaterne fremgår af den følgende tabel VII.Examples 22-28 are carried out to demonstrate that bacteria can be removed from milk by the present invention. The general operating procedure is maintained as the same as in the experiments in Examples 6-18, but except that bacteria are added to the process stream using Method C. The bacteria E. coli, commonly found in milk, are used in these experiments for grafting. , unless otherwise stated. Samples of feed material, filtrate and bacterial concentrate are taken at different times during filtration using sterile technique. These samples are analyzed for bacteria using the procedure set out in Method D and the results are shown in the following Table VII.

Som det fremgår af den nævnte tabel, kan man ved hjælp den foreliggende opfindelse opnå drastiske formindskelser af bakterieindholdet i mælk. Den højeste fjernelsesgrad for E. coli kan direkte oversættes til en høj fjernelse af Bacillus cereus-bakterier, der ikke kan fjernes fuldstændigt under anvendelse af konventionel pasteurisering. E. coli vides at have en stavlignende struktur med en dimension på fra ca. 1,1 til 1,5 μιη gange 2 til 6 μτ&, medens Bacillus-bak-terier såsom Bacillus cereus har tilsvarende dimensioner og også har stavlignende strukturer, idet dimensionerne ligger fra ca. 1,0 til 1,2 /m gange 3 til 5 pm. Evnen til fjernelse af E. coli, således som denne fremgår af tabel VII, viser således også, at man ved fremgangsmåden også kan fjerne de særdeles uønskede Bacillus cereus-bakterier, hvilket resulterer i mælk med særdeles lang opbevaringslevetid, selv ved stuetemperatur.As can be seen from the above table, the present invention can achieve drastic reductions in the bacterial content of milk. The highest degree of elimination of E. coli can be directly translated to a high removal of Bacillus cereus bacteria that cannot be completely removed using conventional pasteurization. E. coli is known to have a rod-like structure with a dimension of from ca. 1.1 to 1.5 μιη times 2 to 6 μτ &, while Bacillus bacteria such as Bacillus cereus have similar dimensions and also have rod-like structures, with the dimensions ranging from approx. 1.0 to 1.2 / m times 3 to 5 pm. Thus, the ability to remove E. coli, as shown in Table VII, also shows that the process can also remove the highly undesirable Bacillus cereus bacteria, resulting in milk with extremely long storage life, even at room temperature.

EKSEMPEL 22. 23 og 24EXAMPLE 22. 23 and 24

Eksemplerne 6, 8 og 9 gentages, men med den undtagelse, at der indføres E. coli i processtrømmen ved metode C. Der udtages prøver af tilført materiale, filtrat og koncentrat til bakterieanalyse. De opnåede data for titer-for- 47 DK 171112 B1 mindskelse fremgår af tabel VII.Examples 6, 8 and 9 are repeated but except that E. coli is introduced into the process stream by Method C. Samples of feed material, filtrate and concentrate are taken for bacterial analysis. The data obtained for titer-for-reduction are shown in Table VII.

EKSEMPEL 25EXAMPLE 25

Eksempel 13 gentages, men med den undtagelse, at der indføres bakterier i tilførselsstrømmen ved metode C, og at bakteriekoncentratet ikke recirkuleres tilbage til behandlingsbeholderen. Der opnås en ligevægts-mælkestrøm på ca. 1.600 1/time/m2. De mikrobiologiske data fremgår af tabel VII.Example 13 is repeated, except that bacteria are introduced into the feed stream by Method C and the bacterial concentrate is not recycled back to the treatment vessel. An equilibrium milk flow of approx. 1,600 l / hr / m2. The microbiological data are presented in Table VII.

Den filtrerede mælk indeholder kun meget lave mængder på 7 til 10 bakterier pr. ml mælk, hvilket er drastisk lavere end tilførselsniveauer på 106-bakterier pr. ml. Titerfor-mindskelsen er i dette tilfælde større end 105. Til sammenligning opnås der under konventionel pasteurisering af mælk titer-formindskelser på kun ca. 102 til 103.The filtered milk contains only very low amounts of 7 to 10 bacteria per day. per ml of milk, which is drastically lower than the feeding levels of 106 bacteria per ml. ml. In this case, the titre reduction is greater than 105. By comparison, during conventional pasteurization of milk titre reductions of only approx. 102 to 103.

EKSEMPEL 26EXAMPLE 26

Forsøgsbetingelserne og -procedurerne fra eksempel 12 gentages i dette forsøg, men med den undtagelse, at der sættes E. coli til fødestrømmen ved hjælp af metode C, og at koncentratet ikke recirkuleres i procesbeholderen. Der opnås en ligevægts-mælkestrøm på ca. 850 1/time/m2. Der udtages prøver af tilført materiale, filtrat og koncentrat til bakterieanalyse. De data, der er vist i tabel VII, viser en titer-formindskelse på mere end 106. Der fremstilles steril mælk, eftersom der ikke kan påvises nogen bakterier i den filtrerede mælk.The test conditions and procedures of Example 12 are repeated in this experiment but with the exception that E. coli is added to the feed stream by Method C and the concentrate is not recycled in the process vessel. An equilibrium milk flow of approx. 850 1 / hour / m2. Samples of feed material, filtrate and concentrate are taken for bacterial analysis. The data shown in Table VII shows a titer decrease of more than 106. Sterile milk is produced since no bacteria can be detected in the filtered milk.

Dette eksempel viser, at man ved fremgangsmåden ifølge den foreliggende opfindelse i det væsentlige fuldstændigt kan fjerne bakterier fra mælk under anvendelse af et skive--DMF og en passende valgt membran. Der kan således fremstilles steril mælk.This example shows that the process of the present invention can substantially completely remove bacteria from milk using a disc DMF and a suitably selected membrane. Thus sterile milk can be prepared.

EKSEMPEL 27EXAMPLE 27

Upasteuriseret rå mælk indeholder et bredt udvalg af organismer, herunder coliforme organismer såsom E. coli og 48 DK 171112 B1 patogener såsom Listeria og Campylobacteria, samt Baccilus cereus-bakterier. I dette eksempel udføres der ikke nogen ydre bakteriepodning af den rå mælk, men mælken afprøves for iboende eller "native" bakterier.Unpasteurized raw milk contains a wide variety of organisms, including coliform organisms such as E. coli and 48 pathogens such as Listeria and Campylobacteria, as well as Baccilus cereus bacteria. In this example, no external bacterial grafting of the raw milk is performed, but the milk is tested for intrinsic or "native" bacteria.

Der udtages prøver af tilført materiale, filtrat og koncentrat til bakterieanalyse under udførelse af forsøget i eksempel 18, og disse prøver analyseres for native bakterier ved hjælp af metode D.Samples of feed material, filtrate and concentrate for bacterial analysis are taken during the experiment of Example 18, and these samples are analyzed for native bacteria by Method D.

Der findes kun 14 bakterier pr. ml i filtratet. Det tilførte materiale indeholder 2.500 bakterier/ml, og koncentratet indeholder 2 x 104-bakterier/ml. Endvidere påvises der ingen psychrophile bakterier i filtratet. Psychrophile bakterier er sådanne, som vokser ved lave temperaturer og bevirker ødelæggelse af nedkølet mælk.There are only 14 bacteria per ml in the filtrate. The added material contains 2,500 bacteria / ml and the concentrate contains 2 x 10 4 bacteria / ml. Furthermore, no psychrophilic bacteria are detected in the filtrate. Psychrophilic bacteria are those that grow at low temperatures and cause destruction of chilled milk.

I tabel VII er der givet en sammenfatning af resultaterne af forsøgene i eksemplerne 22-27. De angivne data viser, at der ved anvendelse af såvel cylindermetoden som skivemetoden opnås forøget titer-formindskelse på bekostning af filtratstrømning. Tabellen viser også, at man ved valg af den korrekte membran kan opnå et sterilt mælkefiltrat.Table VII summarizes the results of the experiments in Examples 22-27. The indicated data show that by using both the cylinder method and the disc method, increased titer reduction is obtained at the expense of filtrate flow. The table also shows that by selecting the correct membrane a sterile milk filtrate can be obtained.

DK 171112 B1 49 6! Ή 0) 61 Ό> *1, Ό, * **> IL % s s s s g h g η H oo Λ cm &DK 171112 B1 49 6! Ή 0) 61 Ό> * 1, Ό, * **> IL% s s s s g h g η H oo Λ cm &

•H dP dP• H dP dP

b +J CM dP in dPb + J CM dP into dP

<D ω σι cm dp σι o dp +>p σι σι ιο σι ο ·«# χ Η σι σι σι σι *· ^ (Π φ ^ k. k. k Ο k η τ'ι σι σι σι σι ο σι dp<H <ησι σι σι η σι å I „ „ (U φ ·Η ·Η ·Η ·Η ·Η ΟΙ ·Η r—I rH ιΗ r—I ιΗ «ρ-*» IJ 8 8 8 8 8 .a Η cS ιη·ιθ· ιο· νο· Ό . · η Λ •Η 8¾ Ο W Ο Η Ο Η Ο Η OW Ο Ζ Εη λ Λ Η ^ Η Η ι—I '—· Η τ-i ^ -¾ u ο in η cm οι η jj Λ οί Η Η Ο Ο Η 5 i 1 a & •Η Β CJ Ο Ο Ο Ο Ο ο Εη+5ο min ιη ιη ιη ιη I Τι JO ο ο ο ο ο η οο οο ο in οο no ϊο ιο οο ιο S 2 Ή rH rH τΗ γΗ © © © © © © _ V0 ΙΟ ΙΟ V0 ΙΟ ΙΟ VO VO ΙΟ 10 ΙΟ ΙΟ ( ζ ζ ζ ζ a ζ<D ω σι cm dp σι o dp +> p σι σι ιο σι ο · «# χ Η σι σι σι σι * · ^ (Π φ ^ kk k Ο k η τ'ι σι σι σι σι ο σι dp <H <ησι σι σι η σι å I „„ (U φ · Η · Η · Η · Η · Η ΟΙ · Η r — I rH ιΗ r — I ιΗ «ρ- *» IJ 8 8 8 8 8 .a Η cS ιη · ιθ · ιο · νο · Ό. · η Λ • Η 8¾ Ο W Ο Η Ο Η Ο W OW Ο Ζ Εη λ Λ Η ^ Η Η ι — I '- · τ τ-i ^ -¾ u ο in η cm οι η jj Λ οί Η Ο Ο Η 5 i 1 a & • Η J CJ Ο Ο Ο ο + + 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 + I JO JO JO JO JO JO JO JO JO ϊο ιο οο ιο S 2 H rH rH τΗ γΗ © © © © © © © V0 ΙΟ ΙΟ V0 ΙΟ VO VO ΙΟ 10 ΙΟ ΙΟ (ζ ζ ζ ζ a ζ

8 I & & tL I I8 I & & tL I I

η ι i i ι ι ι L I * * ^ ί * 0} οι ιη ιη ιη ιη Μ ιΗ CM ·Τ ΙΟ ^1· CM Ό Π Q) β *- * Λ H 3. ο ο ο ο ο ο cm η >3· ιη νο r~η ι ii ι ι ι LI * * ^ ί * 0} οι ιη ιη ιη ιη ΜΜ CM · Τ ΙΟ ^ 1 · CM Ό Π Q) β * - * Λ H 3. ο ο ο ο ο cm η> 3 · ιη νο r ~

HE CM CM CM CM CM CMHE CM CM CM CM CM CM

50 DK 171112 B1 EKSEMPEL 28EXAMPLE 28

Bortset fra de bakterier (E. coli), der testes for titer-formindskelse, findes der patogene organismer i mælk såsom Listeria, der er af reel praktisk betydning i mejeriindustrien. Disse patogener udgør en mere alvorlig udfordring end de coliforme (E. coli), der også er blevet testet i det dynamiske filter. Der udføres forsøg ved de metoder, der er angivet i forbindelse med metode D, til fastlæggelse af, hvorvidt de anvendte membranfilterelementer effektivt kan fjerne disse patogener. Dette forsøg udføres ved hjælp af et off-line-testudstyr og ikke på det dynamiske filter.Apart from the bacteria (E. coli) being tested for titre reduction, there are pathogenic organisms in milk such as Listeria which are of real practical importance in the dairy industry. These pathogens pose a more serious challenge than the coliforms (E. coli) that have also been tested in the dynamic filter. Experiments are performed using the methods set out in connection with Method D to determine whether the membrane filter elements used can effectively remove these pathogens. This experiment is performed using an off-line test equipment and not on the dynamic filter.

De data, der er vist i tabel VIII, viser klart, at en 0,45 μιη-Ultipor Ngg®-membran med et specifikt boblepunkt (ASTM F316-86) vil tilvejebringe absolut fjernelse af Listeria.The data presented in Table VIII clearly shows that a 0.45 μιη-Ultipor Ngg® membrane with a specific bubble point (ASTM F316-86) will provide absolute removal of Listeria.

DK 171112 B1 51 E* I 3DK 171112 B1 51 E * I 3

S IS I

« I C VO 'o«I C VO 'o

. if I s S. if I s S

fl EH <W Λ *3* Ό * il λ|fl EH <W Λ * 3 * Ό * il λ |

h II Ο Η Ih II Ο Η I

Έ pn i3 i iΈ pn i3 i i

« I«I

I fl p. r- <H 5 I o oI fl p. R- <H 5 I o o

(g 10 ri rH(g 10 ri rH

g -H Og -H O

I η H vo rHI η H vo rH

Η Μ P' vo tø £ il S £ £ jf * * Λ .Q in N ^ ο vo in ηΗ Μ P 'vo tø £ il S £ £ jf * * Λ .Q in N ^ ο vo in η

n rH rH rHn rH rH rH

© © © VO vo vo T S? £ I k & & e 2 3 2 η d d d * I i i i g λ in in in H e tj· vo N Qi ^ ^ ^ H S ο ο o 52 DK 171112 B1 EKSEMPEL 29© © © VO vo vo T T S? £ I k & & e 2 3 2 η d d d * I i i i g λ in in H e tj · vo N Qi ^^^ H S ο ο o 52 DK 171112 B1 EXAMPLE 29

Filtreret skummetmælk fremstillet ved fremgangsmåden ifølge eksempel 16 opsamles i en sanitetsbehandlet beholder.Filtered skim milk prepared by the method of Example 16 is collected in a sanitized container.

Kommercielt tilgængelig fløde opvarmes til 65°c og filtreres gennem en 0,2 μιη-Ultipor N66®-filtreringspatron, der er tilgængelig fra Pall Corporation, East Hills, NY, med en minimum-titerformindskelse på 106 med E. coli-bak-terier. Den filtrerede fløde er i det væsentlige befriet for bakterier og opsamles i en sanitetsbehandlet beholder.Commercially available cream is heated to 65 ° C and filtered through a 0.2 μιη-Ultipor N66® filtration cartridge available from Pall Corporation, East Hills, NY, with a minimum titer reduction of 106 with E. coli bacteria . The filtered cream is essentially bacteria-free and collected in a sanitized container.

Den filtrerede skummetmælk og den filtrerede fløde blandes derpå og homogeniseres til opnåelse af mælk med 2%'s fedtindhold med nedsat bakterieindhold.The filtered skimmed milk and the filtered cream are then mixed and homogenized to give milk with 2% fat content with reduced bacterial content.

Claims (5)

53 DK 171112 B153 DK 171112 B1 1. Fremgangsmåde til behandling af rå mælk til fremstilling af behandlet mælk med et lavere bakterieindhold end den rå mælk, kendetegnet ved, at man (1) adskiller mælken i en fedtfraktion med et minimumsfedtindhold på ca. 10% og en skummetmælksfraktion, (2) homogeniserer skummetmælksfraktionen og inden for ca. 5 minutter fra homogeniseringen underkaster skummetmælksfraktionen dynamisk mikrofiltrering ved passage af skummetmælksfraktionen gennem et mikrofilter med en gennemsnitlig porestørrelse tilstrækkelig til formindskelse af bakterieindholdet af den mælk, der strømmer gennem filteret, til opnåelse af et filtrat, der har et lavere bakterieindhold end den oprindelige skummetmælksfraktion, og et koncentrat, der har et højere bakterieindhold end den oprindelige skummetmælksfraktion, (3) særskilt formindsker bakterieindholdet i fedtfraktionen og (4) derefter kombinerer skummetmælksfraktionen efter mik-rofiltrering og den fedtstoffraktion, der har det formindskede bakterieindhold.A process for treating raw milk for the preparation of treated milk with a lower bacterial content than the raw milk, characterized in that (1) the milk is separated into a fat fraction with a minimum fat content of approx. 10% and a skim milk fraction; (2) homogenizes the skim milk fraction and within ca. Five minutes from the homogenization, the skim milk fraction undergoes dynamic microfiltration by passing the skim milk fraction through an average pore size microfilter sufficient to reduce the bacterial content of the milk flowing through the filter to obtain a filtrate having a lower bacterial content and a concentrate having a higher bacterial content than the original skim milk fraction, (3) separately decreasing the bacterial content in the fat fraction and (4) then combining the skim milk fraction after microfiltration and the fat fraction having the reduced bacterial content. 2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendeteg net ved, at bakterieindholdet i fedtstoffraktionen formindskes ved dynamisk mikrofiltrering.Process according to claim 1, characterized in that the bacterial content of the fat fraction is reduced by dynamic microfiltration. 3. Fremgangsmåde ifølge krav l, kendeteg net ved, at bakterieindholdet i fedtstoffraktionen formindskes ved pasteurisering.Process according to claim 1, characterized in that the bacterial content of the fat fraction is reduced by pasteurization. 4. Fremgangsmåde til fremstilling af mælk med et lavt bakterieindhold og et fedtindhold på ca. 2%, kendetegnet ved, at man (1) homogeniserer en skummetmælksfraktion og inden for ca.4. Process for producing milk with a low bacterial content and a fat content of approx. 2%, characterized in that one (1) homogenizes a skim milk fraction and within approx. 5 minutter fra homogeniseringen (2) underkaster skummetmælksfraktionen dynamisk mikro-filtrering ved passage af skummetmælksfraktionen gennem et mikrofilter med en gennemsnitlig porestørrelse tilstrækkelig til formindskelse af bakterieindholdet af mælken, der strømmer gennem filteret, til opnåelse af et filtrat, der har et lavere bakterieindhold end den oprindelige skummetmælksfraktion, og et koncentrat, der har et højere bakterieindhold 54 DK 171112 B1 end den oprindelige skummetmælksfraktion, (3) formindsker bakterieindholdet af en flødefraktion med et minimumsfedtindhold på ca. 10% og (4) derefter kombinerer skummetmælksfraktionen efter mikrofiltrering og flødefraktionen, der har det formindskede bakterieindhold.Five minutes from the homogenization (2), the skim milk fraction undergoes dynamic microfiltration by passing the skim milk fraction through an average pore size microfilter sufficient to reduce the bacterial content of the milk flowing through the filter to obtain a filtrate having a lower bacterial content than that. original skimmed milk fraction, and a concentrate having a higher bacterial content 54 (3) 17112 B1 than the original skimmed milk fraction, (3) reduces the bacterial content of a cream fraction with a minimum fat content of approx. 10% and (4) then combine the skim milk fraction after microfiltration and the cream fraction having the reduced bacterial content.
DK067693A 1992-06-19 1993-06-09 Process for the processing of raw milk for the preparation of treated milk with a lower bacterial content than raw milk and a method for producing milk with a low bacterial content and a fat content of approx. 2% DK171112B1 (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US90123892 1992-06-19
US07/901,238 US5256437A (en) 1992-06-19 1992-06-19 Product and process of making sterile milk through dynamic microfiltration
US08/045,971 US5401523A (en) 1992-06-19 1993-04-09 Production of sterile milk through dynamic microfiltration
US4597193 1993-04-09

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DK67693D0 DK67693D0 (en) 1993-06-09
DK67693A DK67693A (en) 1993-12-20
DK171112B1 true DK171112B1 (en) 1996-06-17

Family

ID=26723421

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DK067693A DK171112B1 (en) 1992-06-19 1993-06-09 Process for the processing of raw milk for the preparation of treated milk with a lower bacterial content than raw milk and a method for producing milk with a low bacterial content and a fat content of approx. 2%

Country Status (13)

Country Link
JP (1) JP2667984B2 (en)
AT (1) AT408178B (en)
AU (1) AU648716B2 (en)
BR (1) BR9302395A (en)
CA (1) CA2095057C (en)
CH (1) CH688909A5 (en)
DE (1) DE4319813C2 (en)
DK (1) DK171112B1 (en)
FR (1) FR2692441B1 (en)
GB (1) GB2267811B (en)
IT (1) IT1261061B (en)
NO (1) NO310671B1 (en)
SE (1) SE506768C2 (en)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5395531A (en) * 1992-09-28 1995-03-07 Pall Corporation Method for fractionating a fat composition
US5356651A (en) * 1992-12-30 1994-10-18 Pall Corporation Manufacturing method for producing sterile milk using dynamic microfiltration
EP0788313A4 (en) * 1994-09-16 1998-05-27 New Zealand Dairy Board Physical separation of casein and whey proteins
GB9622916D0 (en) * 1996-11-04 1997-01-08 Food And Agriculture Organisat Natural beverage
FR2776208B1 (en) * 1998-03-20 2000-06-16 Agronomique Inst Nat Rech PRODUCTS, ESPECIALLY DAIRY PRODUCTS, COMPRISING SELECTED FRACTIONS OF FAT CELLS, PROCESSING AND APPLICATIONS
DE69830673T2 (en) * 1998-04-29 2006-04-27 Fonnelop, Kare PROCESS FOR THE PREPARATION OF COLOSTRUM
DK174656B1 (en) * 1999-06-04 2003-08-11 Apv Pasilac As Process and plant for the treatment of milk
FR2827290B1 (en) 2001-07-13 2004-07-09 Pierre Jouan Biotechnologies Sa METHOD FOR OBTAINING A PROTEIN FRACTION ENRICHED IN ACTIVATED FORM TGF-BETA, PROTEIN FRACTION AND THERAPEUTIC APPLICATIONS
DE102005037503B4 (en) 2005-08-09 2007-07-12 Tuchenhagen Dairy Systems Gmbh Process for the preparation of concentrated and fermented milk products, in particular cream cheese, cream cheese products and quark
FR2953686B1 (en) * 2009-12-14 2012-11-02 Agronomique Inst Nat Rech PROCESS FOR REDUCING THE BACTERIAL CONTENT OF A FOOD AND / OR BIOLOGICAL MEDIA OF INTEREST CONTAINING LIPID DROPLETS
KR20140004133A (en) * 2010-12-22 2014-01-10 스타벅스 코포레이션 디/비/에이 스타벅스 커피 컴퍼니 Dairy containing beverages with enhanced flavors and method of making same
PT2739157T (en) * 2011-08-03 2018-01-09 Prolacta Bioscience Inc Microfiltration of human milk to reduce bacterial contamination
KR101785466B1 (en) * 2017-02-28 2017-10-13 주식회사 성원데어리 Manufacturing Method of Yoghurt
AR116544A1 (en) * 2018-09-28 2021-05-19 Yakult Honsha Kk METHOD FOR PRODUCING SKIMMED MILK POWDER

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU142626A1 (en) * 1959-02-20 1960-11-30 А.И. Жевноватый Filtering method through a tubular cermet filter element
DE2054968C3 (en) * 1970-11-09 1980-05-29 Hans-Joachim 6148 Heppenheim Titus Rotary filter
SE380422B (en) * 1974-03-07 1975-11-10 Alfa Laval Ab PROCEDURE FOR SEPARATION OF LIQUID MILK PRODUCTS
US3997447A (en) * 1974-06-07 1976-12-14 Composite Sciences, Inc. Fluid processing apparatus
US4140806A (en) * 1975-02-27 1979-02-20 Alfa-Laval Ab Filtering method for separating skim milk from milk products
CH602160A5 (en) * 1975-12-11 1978-07-31 Escher Wyss Ag
CH602161A5 (en) * 1975-12-11 1978-07-31 Escher Wyss Ag
NZ190436A (en) * 1978-05-15 1981-12-15 Pall Corp Preparation of skinless hydrophilic alcohol insoluble polyamide membranes membranes casting resin solutions
EP0052862B1 (en) * 1980-11-26 1984-06-13 COMPAGNIE GENERALE D'ELECTRICITE Société anonyme dite: Sterilization device for a liquid
CH655018A5 (en) * 1982-02-09 1986-03-27 Escher Wyss Ag METHOD FOR REGULATING A CONTINUOUSLY WORKING PRESSURE FILTER.
DK154394C (en) * 1982-10-21 1989-04-24 Apv Pasilac As PROCEDURE TO INCREASE THE CAPACITY OF MEMBRANE MILTRATION OR MILK PRODUCTS FOR FEEDING OR GROWING MEDIA.
US5047154A (en) * 1983-03-10 1991-09-10 C.P.C. Engineering Company Method and apparatus for enhancing the flux rate of cross-flow filtration systems
FR2543012B1 (en) * 1983-03-24 1987-08-28 Lyonnaise Eaux Eclairage
US5037562A (en) * 1984-08-22 1991-08-06 Tarves Robert J Jun Oil/liquid dynamic separation rotating disk filter system with barrier layer formation
SE451791B (en) * 1984-09-11 1987-11-02 Alfa Laval Food & Dairy Eng SET AND PLANT FOR PREPARING MILK WITH LOW BACTERIA CONTENT
SE459715B (en) * 1986-09-08 1989-07-31 Karl J Allsing PROCEDURES FOR SCREWING FILTERS AND FILTERS
SE8605004D0 (en) * 1986-11-24 1986-11-24 Alfa Laval Food Eng Ab MEMBRANE FILTER EVENTS
US5009781A (en) * 1987-04-02 1991-04-23 Ceramem Corporation Cross-flow filtration device with filtrate network and method of forming same
US5015397A (en) * 1987-06-08 1991-05-14 Joseph James J Cross flow filtration apparatus and process
CH673407A5 (en) * 1987-06-24 1990-03-15 Sulzer Ag
DE3743440A1 (en) * 1987-12-21 1989-06-29 Gauri Kailash Kumar METHOD FOR SEPARATING THE SOLVED AND UNSOLVED INGREDIENTS OF MILK
US5064674A (en) * 1989-01-13 1991-11-12 Immunopath Profile, Inc. Hypoallergenic milk products and process of making
GB8902320D0 (en) * 1989-02-02 1989-03-22 Du Pont Canada Detucker for vertical form and fill machine
US5035799A (en) * 1989-08-21 1991-07-30 Clear Flow, Inc. Filter assembly
JP3065328B2 (en) * 1990-03-19 2000-07-17 明治乳業株式会社 Methods for disinfecting and homogenizing dairy products
JPH0523072A (en) * 1991-07-19 1993-02-02 Morinaga Milk Ind Co Ltd Production of milk degermed containing milk fat
AT401888B (en) * 1991-12-24 1996-12-27 Pall Corp DYNAMIC FILTER SYSTEM

Also Published As

Publication number Publication date
ITTO930444A1 (en) 1994-12-18
IT1261061B (en) 1996-05-08
FR2692441A1 (en) 1993-12-24
DK67693D0 (en) 1993-06-09
CA2095057C (en) 1998-06-16
AT408178B (en) 2001-09-25
JPH0662695A (en) 1994-03-08
CH688909A5 (en) 1998-05-29
DE4319813A1 (en) 1993-12-23
CA2095057A1 (en) 1993-12-20
JP2667984B2 (en) 1997-10-27
NO931913L (en) 1993-12-20
AU3839693A (en) 1994-01-13
ATA119593A (en) 2001-02-15
SE9301994L (en) 1993-12-20
DE4319813C2 (en) 1997-07-10
FR2692441B1 (en) 1994-12-23
DK67693A (en) 1993-12-20
GB2267811B (en) 1996-07-24
NO931913D0 (en) 1993-05-26
ITTO930444A0 (en) 1993-06-18
NO310671B1 (en) 2001-08-13
SE9301994D0 (en) 1993-06-10
GB9309140D0 (en) 1993-06-16
SE506768C2 (en) 1998-02-09
BR9302395A (en) 1994-01-11
AU648716B2 (en) 1994-04-28
GB2267811A (en) 1993-12-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5256437A (en) Product and process of making sterile milk through dynamic microfiltration
DK171112B1 (en) Process for the processing of raw milk for the preparation of treated milk with a lower bacterial content than raw milk and a method for producing milk with a low bacterial content and a fat content of approx. 2%
DK171219B1 (en) Process for producing milk with reduced bacterial content by dynamic microfiltration
CA2160927C (en) A plant and a method of treating milk
EP1938694A1 (en) Method of producing concentrated liquid dairy products
JP4250254B2 (en) Whey protein concentrate and method for producing the same
US11771103B2 (en) Production and separation of milk fractions with forward osmosis
US6117470A (en) Method of producing aseptic consumer milk
DK2661968T3 (en) Process for making cheese milk (II)
RU2665813C2 (en) Concentrate for milky beverages
US9491954B2 (en) Method for reducing the bacterial content of a food medium containing lipid droplets
JP3065328B2 (en) Methods for disinfecting and homogenizing dairy products
Alinovi et al. Integrated membrane and conventional processes applied to milk processing

Legal Events

Date Code Title Description
B1 Patent granted (law 1993)
PBP Patent lapsed

Country of ref document: DK