NL1034315C2 - Deposition formation preventing method for liquid food treating device, involves separating stream of liquid food from mainstream, adding calcium salt to stream of liquid food, and re-introducing stream of liquid food into mainstream - Google Patents
Deposition formation preventing method for liquid food treating device, involves separating stream of liquid food from mainstream, adding calcium salt to stream of liquid food, and re-introducing stream of liquid food into mainstream Download PDFInfo
- Publication number
- NL1034315C2 NL1034315C2 NL1034315A NL1034315A NL1034315C2 NL 1034315 C2 NL1034315 C2 NL 1034315C2 NL 1034315 A NL1034315 A NL 1034315A NL 1034315 A NL1034315 A NL 1034315A NL 1034315 C2 NL1034315 C2 NL 1034315C2
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- stream
- whey
- liquid food
- partial stream
- calcium salts
- Prior art date
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23C—DAIRY PRODUCTS, e.g. MILK, BUTTER OR CHEESE; MILK OR CHEESE SUBSTITUTES; MAKING THEREOF
- A23C1/00—Concentration, evaporation or drying
- A23C1/12—Concentration by evaporation
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23C—DAIRY PRODUCTS, e.g. MILK, BUTTER OR CHEESE; MILK OR CHEESE SUBSTITUTES; MAKING THEREOF
- A23C1/00—Concentration, evaporation or drying
- A23C1/14—Concentration, evaporation or drying combined with other treatment
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Dairy Products (AREA)
Abstract
Description
Korte aanduiding: Werkwijze voor het behandelen van zuivelproducten zoals melk, wei en/of permeaat daaruit verkregen.Brief description: Process for treating dairy products such as milk, whey and / or permeate obtained therefrom.
De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het voorkomen en/of verminderen van de opbouw van afzetting op de wanden van een inrichting die wordt toegepast voor het behandelen van voedingsmiddelen zoals zuivelproducten zoals melk, wei en/of permeaat daaruit verkregen, door het neerslaan van calciumzouten in dergelijke 5 voedingsmiddelen.The invention relates to a method for preventing and / or reducing the build-up of deposits on the walls of a device used for treating foodstuffs such as dairy products such as milk, whey and / or permeate obtained therefrom, by depositing calcium salts in such foods.
Calcium dat aanwezig is in waterige oplossingen, zoals zuivelproducten zoals melk of wei, heeft onder bepaalde omstandigheden de neiging als calciumzouten uit de oplossing te precipiteren (neer te slaan) en af te zetten op de oppervlakken/wanden van inrichtingen/apparaten. Een voorbeeld van inrichtingen waarin dit veelvuldig voorkomt zijn 10 inrichtingen die worden gebruikt bij de behandeling van bijvoorbeeld wei, bijvoorbeeld bij indampen van wei.Calcium present in aqueous solutions, such as dairy products such as milk or whey, tends to precipitate (precipitate) and deposit on the surfaces / walls of devices / apparatus as calcium salts from the solution. An example of devices in which this occurs frequently are devices that are used in the treatment of, for example, whey, for example in evaporating whey.
De zouten van calcium worden in het bijzonder minder oplosbaar als de temperatuur en/of druk toeneemt en/of als de pH in waarde stijgt of daalt.The salts of calcium in particular become less soluble as the temperature and / or pressure increases and / or if the pH rises or falls in value.
De hoeveelheid calcium die aanwezig is in wei en/of andere melkproducten kan 15 hierdoor bijzonder verstorend zijn in het behandelen van dit type producten. Aangezien dergelijke producten tijdens de behandeling regelmatig in contact komen met verhitte oppervlakken (bijvoorbeeld in indampers en warmtewisselaars), kunnen zich calciumzouten vormen die een neerslag vormen op de oppervlakken van de gebruikte inrichtingen.The amount of calcium present in whey and / or other milk products can therefore be particularly disruptive in the treatment of this type of products. Since such products regularly come into contact with heated surfaces (for example in evaporators and heat exchangers) during the treatment, calcium salts may form which precipitate on the surfaces of the devices used.
Naast calciumzouten kunnen ook andere bestanddelen die aanwezig zijn in wei 20 neerslaan en zich afzetten op de wanden van de gebruikte inrichtingen. Voorbeelden hiervan zijn ionogene stoffen, sulfaten en organische verbindingen zoals eiwitten, suikers en dergelijke.In addition to calcium salts, other components present in whey may also precipitate and deposit on the walls of the devices used. Examples of these are ionic substances, sulphates and organic compounds such as proteins, sugars and the like.
Dergelijke vorming van afzetting op de oppervlakken van de gebruikte inrichtingen kan leiden tot slechte warmte-overdracht en vervuiling, kortere productieruns, onderbreking 25 van het proces, hogere energiekosten, en meer tijd en chemicaliën die nodig zijn voor de reiniging van de vervuilde inrichting.Such formation of deposits on the surfaces of the devices used can lead to poor heat transfer and fouling, shorter production runs, process interruption, higher energy costs, and more time and chemicals needed to clean the contaminated device.
Een bijzonder voorbeeld van dergelijke problemen met afzetting op de wand is bij de toepassing van indampers in het concentreren van wei, bijvoorbeeld om wei-concentraat of wei-poeder te vormen. Om het drogestofgehalte van wei te kunnen verhogen naar 30 bijvoorbeeld 50-60% ,of meer, is veel energie nodig. Daarom wordt vaak gebruik gemaakt van een verdamping in meerdere stappen. Er kunnen verschillende soorten indampers worden toegepast. Voorbeelden van systemen die bij de vakman bekend zijn voor dit doel 034315 - 2 - worden weergegeven als indampers met geforceerde recirculatie, omloopindampers, TVR, MVR, Finishers. Een voorbeeld is het gebruik van valstroomindampers (vallende film verdampers), die in het bijzonder geschikt zijn voor het indampen/concentreren van temperatuurgevoelige producten, zoals bijvoorbeeld wei, en voor vloeistoffen met een 5 (initieel) laag drogestofgehalte. In dergelijke installaties stroomt de wei als een dunne film door vele buizen. Deze buizen worden verhit door stoom en/of damp. Hoe meer verdampers er in serie geschakeld kunnen worden, hoe economischer er omgegaan kan worden met de stoom. De damp van de ene verdamper kan als verhittingsbron voor de volgende dienen.A special example of such problems with deposition on the wall is in the use of evaporators in concentrating whey, for example to form whey concentrate or whey powder. To be able to increase the dry matter content of whey to, for example, 50-60% or more, a lot of energy is required. That is why multi-step evaporation is often used. Different types of evaporators can be used. Examples of systems known to those skilled in the art for this purpose 034315 - 2 - are represented as forced recirculation evaporators, bypass evaporators, TVR, MVR, Finishers. An example is the use of downflow evaporators (falling film evaporators), which are particularly suitable for the evaporation / concentration of temperature-sensitive products, such as for example whey, and for liquids with an (initially) low dry matter content. In such installations, the whey flows like a thin film through many tubes. These tubes are heated by steam and / or vapor. The more evaporators that can be connected in series, the more economical the steam can be handled. The vapor from one evaporator can serve as a heating source for the next.
Een cycloon (of dampafscheider) kan uiteindelijk voor een goede scheiding tussen verdampt 10 water en het weiconcentraat zorgen. Dergelijke en andere installaties worden ondermeer beschreven in H.G.Kessler, Food Engineering and Dairy Technology, Ch 7., Weihenstephan, 1981. Er is echter gebleken dat tijdens het indampproces van bijvoorbeeld wei de wanden van de pijpen van de indamper vervuild kunnen raken door ondermeer de vorming van calcium- en/of eiwitprecipitaten (zie bijvoorbeeld Bode et al, Pulsed Flow Cleaning of Whey 15 Protein Fouling Layers in ECI Symposium Series, (2005) Volume RP2: Proceedings of the 6th International Conference on Heat Exchanger Fouling and Cleaning - Challenges and Opportunities, Article 25.).A cyclone (or vapor separator) can ultimately ensure a good separation between evaporated water and the whey concentrate. Such and other installations are described, inter alia, in HGKessler, Food Engineering and Dairy Technology, Ch 7., Weihenstephan, 1981. However, it has been found that during the evaporation process of, for example, whey, the walls of the pipes of the evaporator can become contaminated by, inter alia, the formation of calcium and / or protein precipitates (see for example Bode et al, Pulsed Flow Cleaning or Whey Protein Fouling Layers in ECI Symposium Series, (2005) Volume RP2: Proceedings of the 6th International Conference on Heat Exchanger Fouling and Cleaning - Challenges and Opportunities, Article 25.).
Het fenomeen van het neerslaan/afzetten op de wanden wordt in de vakliteratuur ook wel omschreven als “scaling”. Scaling wordt gedacht het gevolg te zijn van een hoge 20 concentratie zoutionen op korte afstand (in de laminaire sublaag) van de wanden van de pijpen. Indien het oplosbaarheidsproduct van een zout in deze laag wordt overschreden vindt precipitatie en afzetting van dit zout op de wand plaats. Dit leidt vervolgens tot een toename in de weerstand tegen warmteoverdracht, waardoor de thermische efficiëntie van apparaten als warmtewisselaars afneemt. In het geval van bijvoorbeeld een indamper die werkt volgens 25 het MVR-principe (MVR = Mechanical Vapour Recompression; mechanische dampcompressie), zal, als gevolg van de vervuiling van de (warmte-wisselende) pijpen/buizen in de indamper, een hogere damptemperatuur nodig zijn om de warmteoverdracht te handhaven. Hiervoor is een hogere dampdruk nodig, met als gevolg dat de MVR sneller dient te draaien, en om meer vermogen zal vragen.The phenomenon of depositing / depositing on the walls is also described in the professional literature as "scaling". Scaling is thought to be the result of a high concentration of salt ions at a short distance (in the laminar sublayer) from the walls of the pipes. If the solubility product of a salt in this layer is exceeded, precipitation and deposition of this salt on the wall takes place. This then leads to an increase in the resistance to heat transfer, which reduces the thermal efficiency of devices such as heat exchangers. In the case of, for example, an evaporator that works according to the MVR principle (MVR = Mechanical Vapor Recompression), as a result of the contamination of the (heat-exchanging) pipes / tubes in the evaporator, a higher vapor temperature will necessary to maintain heat transfer. This requires a higher vapor pressure, with the result that the MVR must run faster and will require more power.
30 In het vakgebied zijn verschillende pogingen ondernomen om tot een oplossing voor het probleem van het ontstaan van afzetting/ongewenste neerslag op de wanden te komen.Various attempts have been made in the art to resolve the problem of deposit / unwanted precipitation on the walls.
US 6077358 beschrijft het gebruik van natrium hexametafosfaat om het neerslaan van calciumzouten te voorkomen, waarschijnlijk als gevolg van het “Treshold Effect" (= het voorkomen van het neerslaan van ondermeer calciumzouten uit verzadigde oplossingen door 35 het toevoegen van een remmiddel aan de oplossing).US 6077358 describes the use of sodium hexametaphosphate to prevent the precipitation of calcium salts, probably as a result of the "Threshold Effect" (= preventing the precipitation of, among other things, calcium salts from saturated solutions by adding an inhibiting agent to the solution).
US 4448795 beschrijft een werkwijze waarbij het concentreren van de wei in ten minste twee verschillende fasen wordt uitgevoerd, en waarbij de geconcentreerde wei - 3 - gedurende 30 minuten bij een temperatuur niet lager dan 35X wordt opgeslagen voordat het de tweede fase in gaat.US 4448795 describes a method wherein concentrating the whey is carried out in at least two different phases, and wherein the concentrated whey is stored for 30 minutes at a temperature not lower than 35X before it enters the second phase.
Een veelvuldig toegepaste werkwijze is het doorspoelen van indampers en andere apparatuur met bijvoorbeeld een natronloogoplossing teneinde de aanslag op de wanden van 5 de apparatuur te verwijderen (zie bijvoorbeeld Bode et al.). Nadeel van dergelijke werkwijze is dat het proces van het indampen van wei hiervoor dient te worden onderbroken. Dergelijke wijze van reinigen is volgens Gillham (in J. Food Eng. (2000) vol. 46, pp 199-209) gebaseerd op het feit dat natronloog peptide-bindingen verbreekt waardoor de precipitaten/afzettingen los laten van de wand.A frequently used method is to flush evaporators and other equipment with, for example, a caustic soda solution to remove the deposits on the walls of the equipment (see, for example, Bode et al.). The disadvantage of such a method is that the process of evaporating whey for this must be interrupted. According to Gillham (in J. Food Eng. (2000) vol. 46, pp. 199-209), such a method of cleaning is based on the fact that caustic soda breaks peptide bonds causing the precipitates / deposits to separate from the wall.
10 Natronloog wordt op een andere manier toegepast in US 4036999. Aan een wei- stroom die ten minste 20 gew.% zure kaas wei omvat wordt een base toegevoegd, zodanig dat de pH van de oplossing tussen 6,5 en 8,0 ligt. Door de verhoging van de pH worden “whey solids” gevormd die vervolgens door gravitatie sedimentatie kunnen worden verwijderd.Soda lye is used in another way in US 4036999. A base is added to a whey stream comprising at least 20% by weight of acid cheese whey, such that the pH of the solution is between 6.5 and 8.0. By raising the pH, "whey solids" are formed which can then be removed by gravitational sedimentation.
15 US 2002/0025361 beschrijft dat calciumprecipitaten in permeaat die wordt verkregen door behandeling van wei met UF of NF membraan, kunnen worden verkregen door het verhogen van de pH.US 2002/0025361 describes that calcium precipitates in permeate obtained by treating whey with a UF or NF membrane can be obtained by raising the pH.
Van dit principe wordt ook gebruikt gemaakt in het in het vakgebied algemeen bekende proces waarbij natronloog wordt toegevoegd aan bijvoorbeeld de wei-stroom, op 20 een plaats in het proces waar geen verwarming plaatsvindt en waar het oplosbaarheidsproduct van het calciumzout nog net niet is bereikt (dat wil zeggen de oplossing kan oververzadigd zijn, maar niet boven het metastabiele gebied zijn; of de oplossing is nog net niet verzadigd voor dit calciumzout). Als gevolg van de toevoeging van natronloog kan de pH op dergelijke manier worden verhoogd dat de calciumzouten neerslaan 25 en de neerslag volledig of ten minste grotendeels in de vloeistof, en niet of ten minste minder op de wand van bijvoorbeeld de indamper, optreedt.This principle is also used in the process which is well known in the art, in which sodium hydroxide is added to, for example, the whey stream, at a place in the process where no heating takes place and where the solubility product of the calcium salt has just been reached ( that is, the solution may be supersaturated, but not above the metastable range, or the solution is just not saturated for this calcium salt). As a result of the addition of caustic soda, the pH can be raised in such a way that the calcium salts precipitate and the precipitation occurs completely or at least largely in the liquid, and not or at least less on the wall of, for example, the evaporator.
Nadeel van dergelijke werkwijze is dat grote hoeveelheden natronloog aan de weistromen moeten worden toegevoegd, waardoor niet alleen het gehalte aan mineralen in het eindproduct toeneemt, maar ook de kwaliteit van het eindproduct kan afnemen als gevolg 30 van bijvoorbeeld denaturatie van de aanwezige eiwitten. Bovendien draagt de hoeveelheid natronloog bij aan een toename in de kosten van het eindproduct.A disadvantage of such a method is that large amounts of sodium hydroxide must be added to the whey streams, so that not only does the content of minerals in the end product increase, but the quality of the end product can also decrease as a result of, for example, denaturation of the proteins present. In addition, the amount of sodium hydroxide contributes to an increase in the cost of the end product.
Doel van de huidige uitvinding is om een of meer van bovengenoemde problemen op te lossen.The aim of the present invention is to solve one or more of the above problems.
Verrassenderwijs is nu gebleken het doel van de uitvinding kan worden bereikt door te 35 voorzien in een werkwijze voor het voorkomen en/of verminderen van de opbouw van afzetting op de wanden van een inrichting die wordt toegepast voor het behandelen van vloeibare voedingsmiddelen, zoals zuivelproducten zoals melk, wei en/of permeaat daaruit - 4 - verkregen, door het neerslaan van calciumzouten in dergelijke voedingsmiddelen, met het kenmerk dat de werkwijze de stappen omvat van: a) onttrekken van tenminste een voedingsmiddel-deelstroom B aan een voedingsmiddel-5 hoofdstroom A die is toegevoerd aan de inrichting; b) neerslaan van calciumzouten in de voedingsmiddel-deelstroom B; c) terugvoeren van de voedingsmiddel-deelstroom B aan de voedingsmiddel-hoofdstroom A, waardoor het ingezette neerslaan van calciumzouten voort zet in de hoofdstroom.Surprisingly, it has now been found that the object of the invention can be achieved by providing a method for preventing and / or reducing the build-up of deposits on the walls of a device used for treating liquid foods such as dairy products such as milk, whey and / or permeate obtained therefrom by precipitating calcium salts in such foods, characterized in that the method comprises the steps of: a) withdrawing at least one food-partial stream B from a food-main stream A supplied to the device; b) precipitating calcium salts in the food component stream B; c) recycling the food-partial stream B to the food-main stream A, whereby the used precipitation of calcium salts continues in the main stream.
10 Het voedingsmiddel kan elk willekeurig voedingsmiddel zijn dat calcium bevat en dat tijdens behandelen, bijvoorbeeld tijdens indampen of verwarmen, (in de vorm van calciumzouten) kan afzetten op de wanden van de inrichting die wordt gebruikt voor het behandelen. In het bijzonder bij het behandelen van zuivelproducten, zoals bijvoorbeeld melk, is gebleken dat afzettingen zich kunnen vormen op de wanden van de inrichting, 15 bijvoorbeeld tijdens indampen van melk.The foodstuff can be any foodstuff containing calcium and which during treatment, for example during evaporation or heating, (in the form of calcium salts) can deposit on the walls of the device used for treatment. In particular in the treatment of dairy products, such as for instance milk, it has been found that deposits can form on the walls of the device, for example during evaporation of milk.
Er is gebleken dat de werkwijze volgens de uitvinding in het bijzonder goede resultaten geeft bij het behandelen van wei (waarbij wei moet worden begrepen ook wei-permeaten, wei-concentraten of uit wei afgeleide vloeistoffen te omvatten).It has been found that the method according to the invention gives particularly good results in the treatment of whey (whereby whey is to be understood to also include whey permeates, whey concentrates or liquids derived from whey).
Een uitvoeringsvorm met voorkeur van de werkwijze is daarom een werkwijze voor 20 voorkomen en/of verminderen van de opbouw van afzetting op de wanden van een inrichting die wordt toegepast voor het behandelen van wei, door het neerslaan van calciumzouten in de wei, met het kenmerk dat de werkwijze de stappen omvat van: a) onttrekken van tenminste een wei-deelstroom B aan een wei-hoofdstroom A die is 25 toegevoerd aan de inrichting; b) neerslaan van calciumzouten in de wei-deelstroom B; c) terugvoeren van de wei-deelstroom B aan de wei-hoofdstroom A, waardoor het ingezette neerslaan van calciumzouten voort zet in de hoofdstroom! 30 De vakman zal dus begrijpen dat hoewel in de rest van het de beschrijving van de uitvinding veelal zal worden verwezen naar wei dat de uitvinding zich in eerste instantie hiertoe niet beperkt, maar dat andere vloeibare voedingsmiddelen zoals zuivelproducten ook binnen de context van de uitvinding omvat zijn.A preferred embodiment of the method is therefore a method for preventing and / or reducing the build-up of deposits on the walls of a device used for treating whey, by precipitating calcium salts in the whey, characterized that the method comprises the steps of: a) extracting at least one whey partial stream B from a whey main stream A supplied to the device; b) precipitating calcium salts in the whey stream B; c) recycling the whey partial stream B to the whey main stream A, whereby the used precipitation of calcium salts continues in the main stream! It will therefore be understood by those skilled in the art that although in the remainder of the description of the invention reference will often be made to the fact that the invention is not limited to this in the first instance, but that other liquid foods such as dairy products also comprise within the context of the invention to be.
Met de term “afzetting” wordt binnen de context van de huidige uitvinding bedoeld een 35 laag of deel van een laag die zich vormt op wanden (en daaraan vast zit) van de gebruikte inrichting en wordt gevormd door bestanddelen die aanwezig zijn in de wei (of vloeibare voedingsmiddel zoals zuivelproducten). De afzetting wordt ten minste voor een deel gevormd - 5 - uit calciumzouten en/of eiwitten, maar ook andere organische verbindingen kunnen in de afzetting aanwezig zijn.Within the context of the present invention, the term "deposit" means a layer or part of a layer that forms on walls (and is attached to it) of the device used and is formed by components present in the whey ( or liquid food such as dairy products). The deposit is formed at least in part from calcium salts and / or proteins, but other organic compounds can also be present in the deposit.
De term "wei" is bij de vakman bekend. Wei omvat producten die worden verkregen na precipitatie en afscheiding van caseïne uit melk, bij bijvoorbeeld de bereiding van kaas, en 5 bevat melkeiwitten uit melk. Als de precipitatie van caseïne wordt bewerkstelligd door de werking van enzymen wordt het product, na afscheiding van de caseïne, zoete wei genoemd (en kan een pH van ongeveer 5.9 tot en met 6.6 hebben). Indien de melk is verzuurd, als gevolg van fermentatie of door toevoeging van zuur aan de melk, wordt het product, na afscheiding van caseïne, zure wei genoemd (en kan een pH van ongeveer 4.3 tot en met 4.6 10 hebben). Wei wordt ook wel naar verwezen als melkserum of melkwei.The term "whey" is known to those skilled in the art. Whey includes products obtained after precipitation and separation of casein from milk, for example in the preparation of cheese, and contains milk proteins from milk. If the precipitation of casein is effected by the action of enzymes, after separation from the casein, the product is called sweet whey (and may have a pH of about 5.9 to 6.6). If the milk is acidified as a result of fermentation or by adding acid to the milk, the product, after separation of casein, is called acid whey (and may have a pH of approximately 4.3 to 4.6). Whey is also referred to as milk serum or milk whey.
Binnen de context van de huidige uitvinding wordt ook begrepen onder “wei” behandelde wei, dat wil zeggen wei waaraan extra bestanddelen zijn toegevoegd (of zijn verwijderd), inclusief bijvoorbeeld permeaat, zijn verwarmd, verdund, geconcentreerd, heropgelost en dergelijke.Within the context of the present invention, whey treated whey is also understood to mean whey to which additional components have been added (or removed), including, for example, permeate, are heated, diluted, concentrated, redissolved, and the like.
15 De termen “neerslaan" of “precipiteren” en “neerslag" en "precipitatie" is bij de vakman bekend en heeft betrekking op het uit een vloeistof laten bezinken van een vaste stof, bijvoorbeeld omdat de vloeistof verzadigd is voor dergelijke vaste stof waardoor (een deel) van de vaste stof niet meer opgelost kan worden (of blijven) in de oplossing.The terms "precipitation" or "precipitation" and "precipitation" and "precipitation" are known to those skilled in the art and refer to the settling of a solid from a liquid, for example because the liquid is saturated for such a solid whereby ( part of the solid can no longer be dissolved (or remain) in the solution.
Calciumzouten kunnen alle calciumzouten zijn, in het bijzonder calciumfosfaat, 20 calciumsulfaat en/of calciumcitraat. In het bijzonder zijn de calciumzouten dergelijke zouten die slecht oplosbaar zijn.Calcium salts can be all calcium salts, in particular calcium phosphate, calcium sulfate and / or calcium citrate. In particular, the calcium salts are such salts that are poorly soluble.
De term “deelstroom" (zoals in voedingsmiddel-deelstroom of wei-deelstroom) is bekend bij de vakman en heeft binnen de context van de huidige uitvinding betrekking op een vloeistofstroom die afkomstig is en afgescheiden (onttrokken) is van de hoofdstroom (en 25 onmiddellijk na afscheiden dus identiek is in samenstelling ten opzichte van de hoofdstroom).The term "partial stream" (such as in food partial stream or whey partial stream) is known to those skilled in the art and, within the context of the present invention, refers to a liquid stream that originates and is separated (extracted) from the main stream (and immediately after separation is therefore identical in composition with respect to the main stream).
Er is gebleken (zie ook de voorbeelden) dat door het toepassen van dergelijke werkwijze kan worden voorzien in een doelmatige nieuwe werkwijze voor het voorkomen van de vorming van afzetting om wanden van de inrichting, in het bijzonder op wanden van thermische oppervlakten zoals warmtewisselaars, buizen in indampers, en dergelijke.It has been found (see also the examples) that by applying such a method an efficient new method can be provided for preventing the formation of deposits around walls of the device, in particular on walls of thermal surfaces such as heat exchangers, tubes in evaporators, and the like.
30 In de toepassing van de werkwijze wordt, bijvoorbeeld, een wei-hoofdstroom in een indamper gevoerd, en eventueel voorverwarmd (tot bijvoorbeeld 70-80°C). Voorafgaande aan een concentratiefase (indampfase) wordt van de hoofdstroom, bijvoorbeeld middels een aftappunt, een deel van de vloeistof afgetapt (afgescheiden; onttrokken). In deze wei-deelstroom wordt vervolgens, bijvoorbeeld door verhoging van de pH, het daarin aanwezige 35 calcium in de vorm van calciumzouten neergeslagen, waarbij zich, onder de toegepaste omstandigheden, onoplosbare calciumzouten vormen. Nadat calciumzouten zich hebben gevormd (waarbij de vakman zal begrijpen dat niet 100% van de theoretische vormbare - 6 - onoplosbare calciumzouten hoeft te zijn gevormd) wordt de wei-deelstroom weer toegevoegd aan de hoofdstroom waaruit de deelstroom in eerste instantie is onttrokken. Dit toevoegen kan plaatsvinden via hetzelfde aftappunt, of op een andere plaats in de inrichting.In the application of the method, for example, a whey main stream is introduced into an evaporator, and optionally preheated (up to, for example, 70-80 ° C). Prior to a concentration phase (evaporation phase), part of the liquid is drained (separated; extracted) from the main stream, for example by means of a draw-off point. Subsequently, in this whey stream, for example by raising the pH, the calcium present therein is precipitated in the form of calcium salts, whereby insoluble calcium salts form under the conditions used. After calcium salts have formed (it will be understood by those skilled in the art that not 100% of the theoretically formable - 6 - insoluble calcium salts need be formed), the whey partial stream is again added to the main stream from which the partial stream was initially extracted. This addition can take place via the same tap point, or at a different location in the device.
Tijdens dergelijk toevoegen blijven temperatuur, druk en dergelijk in hoofdzaak gelijk.During such addition, temperature, pressure and the like remain substantially the same.
5 Dat wil zeggen, hoewel niet uitgesloten, het is niet nodig maatregelen te nemen om de druk en/of temperatuur verder aan te passen of in te stellen. Het is zelfs mogelijk om de wei-deelstroom toe te voegen op een moment tijdens het indamp proces waarbij de hoofdstroom al verdere behandeling heeft ondergaan (bijvoorbeeld kan de deelstroom weer worden toegevoegd op een moment waarop de deelstroom al verder is ingedampt).That is, although not excluded, it is not necessary to take measures to further adjust or adjust the pressure and / or temperature. It is even possible to add the whey partial stream at a time during the evaporation process where the main stream has already undergone further treatment (for example, the partial stream can be added again at a time when the partial stream has already evaporated further).
10 Er is nu verrassenderwijs gebleken dat de vorming van onoplosbare calciumzouten in de vloeistof voort zet nadat de deelstroom weer is toegevoegd aan de hoofdstroom en dat afzetting op de wand wordt voorkomen of verminderd. Met andere woorden, calciumzouten vormen zich nu ook in de hoofdstroom van het product als gevolg van de toevoeging van de deelstroom, en zetten zich daarbij niet, of in verminderde mate af op de wand van de 15 inrichting.It has now surprisingly been found that the formation of insoluble calcium salts in the liquid continues after the partial flow has been added back to the main flow and that deposition on the wall is prevented or reduced. In other words, calcium salts now also form in the main stream of the product as a result of the addition of the partial stream, and thereby do not, or to a lesser extent, deposit on the wall of the device.
Door toepassing van de werkwijze van de uitvinding is het dus nu mogelijk op doelmatige wijze afzetting op de wanden van de gebruikte inrichting te voorkomen met behulp van bijvoorbeeld een substantieel lagere hoeveelheid base ten opzichte van werkwijzen in de stand der techniek. Dit wordt verder bevestigd door het feit dat indien men 20 de hoeveelheid van bijvoorbeeld een base die nodig is om onoplosbare calciumzouten in de deelstroom te doen vormen zou toepassen in de werkwijze volgens de stand der techniek (dat wil zeggen, dus rechtstreeks zou toevoegen aan de wei-hoofdstroom (voor onttrekking van een deelstroom) niet of in verminder mate afzetting op de wanden van de inrichting kan worden voorkomen (zie voorbeelden).By applying the method of the invention it is thus now possible to effectively prevent deposition on the walls of the device used with the aid of, for example, a substantially lower amount of base compared to methods in the prior art. This is further confirmed by the fact that if the amount of, for example, a base needed to form insoluble calcium salts in the partial stream would be used in the method according to the prior art (i.e. would thus be added directly to the whey main stream (for extracting a partial stream) cannot or to a lesser extent deposition on the walls of the device can be prevented (see examples).
25 Zonder gebonden te willen zijn aan welke theorie dan ook wordt gedacht dat door het vormen van onoplosbare calciumzouten in de deelstroom, na terugvoering aan de hoofdstroom, wordt voorzien in toereikende hoeveelheden kristallen (uit de wei (of vloeibare voedingsmiddel zoals zuivelproducten)afkomstig), waardoor op doelmatige wijze verdere onoplosbare calciumzouten kunnen neerslaan in de hoofdstroom.25 Without wishing to be bound by any theory, it is thought that by forming insoluble calcium salts in the partial stream, after returning to the main stream, sufficient amounts of crystals (from the whey (or liquid food such as dairy products)) are provided, whereby further insoluble calcium salts can efficiently precipitate in the main stream.
30 De werkwijze volgens de uitvinding is in het bijzonder effectief gebleken bij toepassing in inrichtingen waarbij warmtewisselaars worden toegepast, zoals bijvoorbeeld indampers. Er is gebleken dat vooral op oppervlakken/wanden die een temperatuurverschil hebben ten opzichte van de weivloeistof afzetting met behulp van de huidige werkwijze kan worden verminderd of voorkomen.The method according to the invention has proved to be particularly effective when used in devices where heat exchangers are used, such as, for example, evaporators. It has been found that especially on surfaces / walls which have a temperature difference with respect to the whey liquid deposition can be reduced or prevented with the aid of the present method.
35 Daarom is een uitvoeringsvorm van de werkwijze met voorkeur een werkwijze waarbij de inrichting een indamper of een warmtewisselaar is, met voorkeur een MVR of/of TVR indamper, is.Therefore, an embodiment of the method is preferably a method wherein the device is an evaporator or a heat exchanger, preferably an MVR or / or TVR evaporator.
- 7 -- 7 -
Indampers zijn bij de vakman bekend en niet-limitatieve voorbeelden daarvan zijn MVR, TVR indampers. Warmtewisselaars zijn bij de vakman bekend en niet-limitatieve voorbeelden van inrichtingen met warmtewisselaars omvatten PWW.Evaporators are known to those skilled in the art and non-limitative examples thereof are MVR, TVR evaporators. Heat exchangers are known to those skilled in the art and non-limitative examples of devices with heat exchangers include PWW.
Volgens een uitvoeringsvorm met voorkeur van de werkwijze is de afzetting die wordt 5 voorkomen of verminderd (dat wil zeggen die zich verminderd kan vormen) een calciumzoutafzetting en/of eiwitafzetting. Er is gebleken dat door de werkwijze volgens de uitvinding afzetting van dergelijk verbindingen doelmatig kan worden verminderd of voorkomen. Dus in toevoeging tot het voorkomen van calciumzoutafzetting is de werkwijze ook doelmatig in het voorkomen van eiwitafzetting op de wanden van een inrichting.According to a preferred embodiment of the method, the deposit that is prevented or reduced (i.e., that can form reduced) is a calcium salt deposit and / or protein deposit. It has been found that by the method according to the invention deposition of such compounds can be effectively reduced or prevented. Thus, in addition to preventing calcium salt deposition, the method is also effective in preventing protein deposition on the walls of a device.
10 Er wordt gedacht dat door het voorkomen van calciumzoutafzetting op de wanden ook eiwitten die aanwezig zijn in de wei (of vloeibare voedingsmiddelen zoals zuivelproducten) verminderd kunnen afzetten op de wanden, mogelijk omdat calcium een rol speelt in het vormen van dergelijke afzetting.It is thought that by preventing calcium salt deposition on the walls, proteins present in the whey (or liquid foods such as dairy products) can decrease deposited on the walls, possibly because calcium plays a role in forming such deposition.
Er is gebleken dat in eerste aanleg het niet van belang is op welke wijze de 15 onoplosbare calciumzouten zich vormen in de deelstroom. De vakman kent verschillende manieren waarop dit kan worden bewerkstelligd, bijvoorbeeld door de toevoeging van ent-kristal, chemicaliën, floculanten of door aanpassing van de pH waarde.It has been found that in the first instance it is not important how the insoluble calcium salts form in the partial stream. The person skilled in the art knows various ways in which this can be achieved, for example by adding seed crystal, chemicals, floculants or by adjusting the pH value.
In het geval ent-kristallen worden toegepast zal blijken dat de benodigde hoeveelheid van dit materiaal, door toepassing van de werkwijze volgens de uitvinding, substantieel kan 20 worden verlaagd ten opzichte van een situatie waarbij geen deelstroom wordt onttrokken aan de hoofdstroom en entkristallen rechtstreeks worden toegevoegd aan de hoofdstroom.If graft crystals are used, it will be found that by applying the method according to the invention, the required amount of this material can be substantially reduced compared to a situation in which no partial stream is withdrawn from the main stream and graft crystals are added directly on the main stream.
Het gebruik van ent-kristallen heeft echter, vanwege economische redenen, praktische redenen en redenen van mogelijke introductie van nadelige besmettingen in het systeem niet de voorkeur.However, the use of seed crystals is not preferred for economic reasons, practical reasons and reasons for possible introduction of adverse contamination into the system.
25 Er is gebleken dat het in het bijzonder voordelig is door toevoeging van een base, met voorkeur natriumhydroxide, kaliumhydroxide of een zuur, met voorkeur H2S04 de calciumzouten in deelstroom B neer te slaan.It has been found that it is particularly advantageous by adding a base, preferably sodium hydroxide, potassium hydroxide or an acid, preferably H2 SO4, to precipitate the calcium salts in partial stream B.
Door gebruik van een pH-verhogende base, of een pH-verlagend zuur in de werkwijze volgens de uitvinding blijkt doelmatig afzetting in de inrichting te kunnen worden voorkomen. 30 Bovendien blijkt dat nu, in tegenstelling tot de werkwijzen uit de stand der techniek die gebruik maken van bijvoorbeeld base, de mineraalgehalten in het eindproduct (bijvoorbeeld weipoeder of weiconcentraat) laag kan worden gehouden. Zo kan bijvoorbeeld blijken dat in vergelijking met toevoeging van bijvoorbeeld natronloog direct aan de hoofdstroom (stijging van asgehalte bijvoorbeeld 0,5%), in de werkwijze volgens de uitvinding het asgehalte 35 slechts met 0,1 % stijgt als gevolg van de toevoeging van het loog.By using a pH-increasing base or a pH-reducing acid in the method according to the invention, it appears to be effective to prevent deposition in the device. Moreover, it appears that, in contrast to the prior art processes that use, for example, base, the mineral contents in the final product (e.g. whey powder or whey concentrate) can be kept low. For example, it can be seen that in comparison with the addition of, for example, sodium hydroxide directly to the main stream (increase in ash content, for example 0.5%), in the method according to the invention the ash content increases only by 0.1% as a result of the addition of the lied.
Een ander belangrijk voordeel dat kan worden bereikt is dat door de toepassing van verminderde hoeveelheden van bijvoorbeeld een base als natronloog verminderde - 8 - denaturatie van eiwitten die aanwezig zijn in de wei plaatsvindt, waardoor het product van betere kwaliteit kan zijn.Another important advantage that can be achieved is that through the use of reduced amounts of, for example, a base such as caustic soda, reduced denaturation of proteins present in the whey takes place, so that the product can be of better quality.
De base of zuur wordt bij voorkeur in de vorm van een geconcentreerde oplossing aan de deelstroom B toegevoegd. Een oplossing van natriumhydroxide in water wordt 5 natronloog genoemd; een oplossing van kaliumhydroxide in water wordt kaliloog genoemd.The base or acid is preferably added to the partial stream B in the form of a concentrated solution. A solution of sodium hydroxide in water is called caustic soda; a solution of potassium hydroxide in water is called potassium hydroxide.
Met voorkeur is de geconcentreerde oplossing een oplossing met van 20 tot en met 80 gew.%, met meer voorkeur van 25 tot en met 50 gew.% van het zuur of de base. Met de meeste voorkeur wordt geconcentreerd natronloog (25 tot en met 50 gew.%) toegepast.The concentrated solution is preferably a solution with from 20 to 80% by weight, more preferably from 25 to 50% by weight of the acid or the base. Most preferably, concentrated sodium hydroxide solution (25 to 50% by weight) is used.
Volgens een uitvoeringsvorm met voorkeur van de werkwijze is de deelstroom B 10-10 50 %, met voorkeur 15-45 %, met meer voorkeur 22 - 38 % van het volume van hoofdstroom A voor onttrekken van deelstroom B.According to a preferred embodiment of the method, the partial stream B is 10-10 to 50%, preferably 15-45%, more preferably 22-38% of the volume of main stream A for extracting partial stream B.
Er is gebleken dat indien de deelstroom B 10-50 %, met voorkeur 15-45 %, met meer voorkeur 22 - 38 % van het volume van hoofdstroom A voor onttrekken van deelstroom B is, het neerslaan van de calciumzouten in de wei (of vloeibare voedingsmiddelen zoals 15 zuivelproducten)in de hoofdstroom A (na terugvoering van de deelstroom B aan de hoofdstroom) doelmatig wordt voort gezet en afzetting op de wand wordt voorkomen of ten minste verminderd optreedt.It has been found that if the partial stream B is 10-50%, preferably 15-45%, more preferably 22-38% of the volume of main stream A for extracting partial stream B, the precipitation of the calcium salts in the whey (or liquid foods such as dairy products) in the main stream A (after returning the partial stream B to the main stream) is effectively continued and deposition on the wall is prevented or at least reduced occurs.
Indien het volume van deelstroom B ten opzichte van deelstroom A te klein is blijkt dat de calciumzout-neerslaande behandeling van deelstroom B niet voldoende doeltreffend is om 20 het neerslaan van de calciumzouten in de hoofdstroom A doelmatig voort te zetten. Indien het volume van deelstroom B ten opzichte van A te groot is moeten, bijvoorbeeld, grote hoeveelheden base (bv. natronloog) aan de deelstroom B worden toegevoegd om de calciumzouten in deelstroom B neer te slaan. Bovendien zal hierdoor het totale gehalte aan mineralen in het eindproduct worden verhoogd.If the volume of partial stream B relative to partial stream A is too small, it appears that the calcium salt precipitation treatment of partial stream B is not sufficiently effective to effectively continue the precipitation of the calcium salts in the main stream A. If the volume of substream B is too large relative to A, for example, large amounts of base (e.g. sodium hydroxide solution) must be added to substream B to precipitate the calcium salts in substream B. Moreover, this will increase the total mineral content in the end product.
25 Indien hoofdstroom A bijvoorbeeld 10 000 liter/uur bedraagt, kan volgens de uitvinding 2500 liter/uur (= 25%) deelstroom B worden onttrokken van de hoofdstroom A, worden behandeld volgens de uitvinding om calciumzouten neer te slaan, en worden teruggevoerd aan de hoofdstroom A, waarna het neerslaan van calciumzouten in de wei (of vloeibare voedingsmiddelen zoals zuivelproducten) voort zet in de hoofdstroom A.If main stream A is, for example, 10,000 liters / hour, according to the invention 2500 liters / hour (= 25%) partial stream B can be withdrawn from main stream A, treated according to the invention to precipitate calcium salts, and returned to the main stream A, after which the precipitation of calcium salts in the whey (or liquid foods such as dairy products) continues in the main stream A.
30 Volgens een uitvoeringsvorm met voorkeur van de werkwijze heeft de wei-deelstroom B een drogestofgehalte die ligt in het gebied van 4-40 gew.%, met voorkeur van 5-25 gew%, met meer voorkeur van 12-20 gew.%.According to a preferred embodiment of the method, the whey stream B has a dry matter content in the range of 4-40% by weight, preferably of 5-25% by weight, more preferably of 12-20% by weight.
Er is gebleken dat bij dergelijke drogestofgehaltes het neerslaan van calciumzouten in de deelstroom B doelmatig plaats kan vinden, bijvoorbeeld door toevoeging van natronloog, 35 en het neerslaan van calciumzouten in de wei (of vloeibare voedingsmiddelen zoals zuivelproducten) in de hoofdstroom A, na terugvoering van de behandelde deelstroom B, zich - 9 - bijzonder efficiënt voort zet en afzetting op de wanden van de inrichting doeltreffend wordt voorkomen, often minste verminderd.It has been found that with such dry matter contents the precipitation of calcium salts in the partial stream B can be effected efficiently, for example by adding sodium hydroxide solution, and the precipitation of calcium salts in the whey (or liquid foods such as dairy products) in the main stream A, after recycling of the treated partial stream B, 9 continues particularly efficiently and deposition on the walls of the device is effectively prevented, or at least reduced.
Volgens de uitvinding is het mogelijk om de deelstroom B pas (dat wil zeggen voor de eerste keer) te onttrekken aan deelstroom A nadat bijvoorbeeld de hoofdstroom A deels is 5 geconcentreerd. Bijvoorbeeld, de deelstroom B kan worden afgetapt nadat de hoofdstroom A is geconcentreerd van een drogestofgehalte van 5% naar een drogestofgehalte van, bijvoorbeeld, 12-20% (uitgedrukt in gewichtspercentage; bijvoorbeeld uit passage 1 of 2 van de MVR-calandria. De deelstroom kan overigens ook voor of na een aanwezige voorverwarmer worden afgetapt.).According to the invention, it is possible to withdraw the sub-stream B only (i.e. for the first time) from sub-stream A after, for example, the main stream A is partially concentrated. For example, the partial stream B can be tapped after the main stream A has been concentrated from a dry matter content of 5% to a dry matter content of, for example, 12-20% (expressed as a percentage by weight; for example, from passage 1 or 2 of the MVR calandria. can also be drained before or after an existing pre-heater.).
10 Volgens een uitvoeringsvorm met voorkeur van de werkwijze wordt de pH van de deelstroom B in het gebied van 0,5 - 3,0 met voorkeur 0,7 - 2,5, met meer voorkeur 0,9 - 2,1 pH eenheden verhoogd door toevoeging van een base.According to a preferred embodiment of the method, the pH of the partial stream B is raised in the range of 0.5 - 3.0, preferably 0.7 - 2.5, more preferably 0.9 - 2.1 pH units by adding a base.
Er is gebleken dat als binnen de context van de huidige uitvinding een verhoging van de pH van de deelstroom B (bijvoorbeeld de wei-deelstroom B) in het gebied van 0,5 - 3,0 15 met voorkeur 0,7 - 2,5, met meer voorkeur 0,9 - 2,1 pH eenheden plaatsvindt, de vorming van calciumzouten in de deelstroom op doelmatige wijze plaatsvindt en, na terugvoering van deelstroom B aan de hoofdstroom A, het neerslaan van calciumzouten voort wordt gezet in de wei (of vloeibare voedingsmiddelen zoals zuivelproducten) van hoofdstroom A. In het bijzonder is natronloog als pH-verhogend middel geschikt gebleken, maar de uitvinding is 20 niet in het bijzonder beperkt tot natronloog.It has been found that if within the context of the present invention an increase in the pH of the partial stream B (for example the whey partial stream B) in the range of 0.5 - 3.0, preferably 0.7 - 2.5 , more preferably 0.9 - 2.1 pH units takes place, the formation of calcium salts in the partial stream takes place efficiently and, after recycling of partial stream B to the main stream A, the precipitation of calcium salts is continued in the whey (or liquid foods such as dairy products) from main stream A. In particular, sodium hydroxide solution has been found to be suitable as a pH-raising agent, but the invention is not particularly limited to sodium hydroxide solution.
Indien de pH met minder pH-eenheden wordt verhoogd kan blijken dat het neerslaan van calciumzouten in de deelstroom B niet voldoende doeltreffend is om op doelmatige wijze, na terugvoering van deelstroom B aan de hoofdstroom A, het neerslaan van calciumzouten in de wei (of vloeibare voedingsmiddelen zoals zuivelproducten) van hoofdstroom A voort te 25 zetten, waardoor vervolgens afzetting op de wanden niet of minder wordt voorkomen.If the pH is increased by fewer pH units, it may be found that the precipitation of calcium salts in the partial stream B is not sufficiently effective to effectively, after returning the partial stream B to the main stream A, the precipitation of calcium salts in the whey (or liquid continue to feed foods such as dairy products) from main stream A, as a result of which deposition on the walls is not prevented or is less prevented.
De vakman begrijpt dat het neerslaan van calciumzouten door toevoeging van een base afhankelijk is van de concentratie van het calciumzout in de deelstroom B en dat, afhankelijk van dergelijke concentratie de pH meer of minder zal moeten worden verhoogd om tot doeltreffend neerslaan, binnen de context van de uitvinding, van de calciumzouten te 30 komen. Het doeltreffend neerslaan in de oplossing en het voorkomen of verminderen van afzetting op de wand van de inrichting kan vervolgens blijken uit bijvoorbeeld verminderde vervuiling, verbeterde, bijvoorbeeld verlengde, productieruns, minder noodzaak tot het onderbreken van het productieproces en dergelijke.The person skilled in the art understands that the precipitation of calcium salts by addition of a base depends on the concentration of the calcium salt in the partial stream B and that, depending on such concentration, the pH will have to be increased more or less in order to precipitate effectively within the context of according to the invention, from the calcium salts. The effective precipitation in the solution and the prevention or reduction of deposition on the wall of the device can then be evidenced by, for example, reduced fouling, improved, for example extended, production runs, less need to interrupt the production process and the like.
Volgens een uitvoeringsvorm met voorkeur van de werkwijze ligt de pH van de 35 deelstroom B in het gebied van 6,5 - 9,0, na toevoeging van de base.According to a preferred embodiment of the method, the pH of the partial stream B is in the range of 6.5-9.0, after addition of the base.
Er is gebleken dat, met gebruikelijke samenstellingen van wei (of vloeibare voedingsmiddelen zoals zuivelproducten), en binnen de context van de uitvinding, een pH in - 10 - het gebied van 6,5 - 9,0 in het bijzonder doelmatig is om de calciumzouten neer te doen slaan in de deelstroom B, zonder dat daarbij de kwaliteit van het product, bijvoorbeeld door denaturatie van eiwitten, verminderd, of ten hoogste te zeer verminderd.It has been found that, with conventional compositions of whey (or liquid foods such as dairy products), and within the context of the invention, a pH in the range of 6.5-9.0 is particularly effective in reducing the calcium salts. to precipitate in the partial stream B, without thereby reducing the quality of the product, for example through denaturation of proteins, or at most excessively reduced.
De vakman zal begrijpen dat de uiteindelijke pH van de deelstroom B afhankelijk is 5 van de concentratie calciumzouten in de deelstroom B op het moment van onttrekking aan de hoofdstroom A. De pH van de deelstroom B wordt zodanig ingesteld dat het oplosbaarheidsproduct van een calciumzout wordt overschreden, waardoor precipitatie van dergelijk zout kan plaatsvinden. Bij voorkeur heeft de deelstroom B een temperatuur die (nagenoeg) gelijk is aan de temperatuur van de hoofdstroom.Those skilled in the art will understand that the final pH of the partial stream B is dependent on the concentration of calcium salts in the partial stream B at the time of withdrawal from the main stream A. The pH of the partial stream B is adjusted such that the solubility product of a calcium salt is exceeded whereby precipitation of such salt can take place. The partial flow B preferably has a temperature that is (substantially) equal to the temperature of the main flow.
10 In het geval van toevoeging van een zuur wordt de pH bij voorkeur ingesteld in een gebied van pH 2,5-4,0, met meer voorkeur pH 3,0-3,5.In the case of the addition of an acid, the pH is preferably adjusted in a range of pH 2.5-4.0, more preferably pH 3.0-3.5.
In een ander aspect volgens de uitvinding wordt voorzien in een werkwijze voor het verbeteren van de behandeling van wei (of vloeibare voedingsmiddelen zoals zuivelproducten) door het toepassen van de werkwijze volgens de uitvinding voor het 15 voorkomen en/of verminderen van de opbouw van afzetting op de wanden van een inrichting die wordt toegepast voor het behandelen van wei (of vloeibare voedingsmiddelen zoals zuivelproducten).In another aspect according to the invention there is provided a method for improving the treatment of whey (or liquid foods such as dairy products) by applying the method according to the invention for preventing and / or reducing the build-up of deposits on the walls of a device used for treating whey (or liquid foods such as dairy products).
Er is gebleken dat door toepassing van de uitvinding op doelmatige wijze afzettingen op wanden van inrichtingen die worden toegepast in het behandelen van wei (of vloeibare 20 voedingsmiddelen zoals zuivelproducten) kunnen worden voorkomen of verminderd (dat wil zeggen het verminderd vormen van afzettingen). Er is gebleken dat door de toepassing van de uitvinding het nu mogelijk is de bestaande werkwijzen voor het behandelen van wei te verbeteren, in het bijzonder door het verbeteren van de standtijd van de inrichting (dat wil zeggen de tijd dat de inrichting ononderbroken kan worden gebruikt voor het behandelen van 25 wei), het verminderd gebruik van reinigingsmiddelen en andere chemicaliën zoals natronloog, een verlaging in energieverbruik, en/of betere productspecificaties met betrekking tot bijvoorbeeld verminderde denaturatie van wei-eiwitten en lagere mineraalgehaltes in het eindproduct.It has been found that by applying the invention, deposits on walls of devices used in the treatment of whey (or liquid foods such as dairy products) can be effectively prevented or reduced (i.e., reduced deposits formation). It has been found that by applying the invention it is now possible to improve the existing methods for treating whey, in particular by improving the service life of the device (i.e. the time that the device can be used continuously) for treating whey), the reduced use of cleaning agents and other chemicals such as caustic soda, a reduction in energy consumption, and / or better product specifications with regard to, for example, reduced denaturation of whey proteins and lower mineral levels in the final product.
Volgens een ander aspect van de uitvinding wordt voorzien in een inrichting die wordt 30 toegepast voor het behandelen van wei (of vloeibare voedingsmiddelen zoals zuivelproducten), met het kenmerk dat de inrichting ten minste is voorzien van middelen voor onttrekken van tenminste een deelstroom B aan een hoofdstroom A die is toegevoerd aan de inrichting, en middelen voor terugvoeren van de deelstroom B aan de hoofdstroom A.According to another aspect of the invention, a device is provided for treating whey (or liquid foods such as dairy products), characterized in that the device is at least provided with means for extracting at least a partial stream B from a main stream A supplied to the device, and means for returning the partial stream B to the main stream A.
Volgens een ander aspect van de uitvinding wordt voorzien in een inrichting die wordt 35 toegepast voor het behandelen van wei (of vloeibare voedingsmiddelen zoals zuivelproducten), met het kenmerk dat de inrichting ten minste is voorzien van middelen voor onttrekken van tenminste een deelstroom B aan een hoofdstroom A die is toegevoerd aan de - 11 - inrichting, en middelen voor terugvoeren van de deelstroom B aan de hoofdstroom A, en middelen voor het toevoegen van chemicaliën, bijvoorbeeld natronloog,aan de deelstroom B.According to another aspect of the invention, a device is provided for treating whey (or liquid foods such as dairy products), characterized in that the device is at least provided with means for extracting at least a partial stream B from a main stream A supplied to the device, and means for returning the partial stream B to the main stream A, and means for adding chemicals, for example sodium hydroxide, to the partial stream B.
De vakman weet hoe hij kan voorzien in middelen voor het onttrekken en/of terugvoeren van een deelstroom B, aan een hoofdstroom A en het toevoegen van 5 chemicaliën, bijvoorbeeld natronloog,aan de deelstroom B.The person skilled in the art knows how to provide means for extracting and / or returning a partial stream B, to a main stream A and adding chemicals, for example sodium hydroxide, to the partial stream B.
Volgens een ander aspect van de uitvinding wordt voorzien in gebruik van een inrichting voor het behandelen van wei (of vloeibare voedingsmiddelen zoals zuivelproducten) voor het uitvoeren van de werkwijze voor het voorkomen en/of verminderen van de opbouw van afzetting op de wanden van een inrichting die wordt toegepast voor het behandelen van 10 wei (of vloeibare voedingsmiddelen zoals zuivelproducten). Voorbeelden van dergelijke inrichtingen die kunnen worden toegepast zijn in- en uitvoerbuizen, pH-meters en dergelijke.According to another aspect of the invention, use is made of a device for treating whey (or liquid foods such as dairy products) for carrying out the method for preventing and / or reducing the build-up of deposits on the walls of a device which is used to treat whey (or liquid foods such as dairy products). Examples of such devices that can be used are input and output tubes, pH meters and the like.
De vakman begrijpt dat dergelijke inrichtingen voorzien zijn van, of kunnen worden voorzien van, van middelen voor onttrekken van tenminste een deelstroom B aan een hoofdstroom A die is toegevoerd aan de inrichting, en middelen voor terugvoeren van de 15 deelstroom B aan de hoofdstroom A en middelen voor het toevoegen van chemicaliën, bijvoorbeeld natronloog,aan de deelstroom B.The person skilled in the art understands that such devices are provided with, or can be provided with, means for extracting at least a partial stream B from a main stream A supplied to the device, and means for returning the partial stream B to the main stream A and means for adding chemicals, for example sodium hydroxide, to the sub-stream B.
Met betrekking tot andere omstandigheden die worden toegepast in de inrichting die wordt toegepast voor de behandeling van wei (of vloeibare voedingsmiddelen zoals zuivelproducten) wijken deze in het algemeen niet af van de gebruikelijke omstandigheden.With respect to other conditions used in the device used for the treatment of whey (or liquid foods such as dairy products), these generally do not deviate from the usual conditions.
20 In het geval van bijvoorbeeld een verdamper wordt de temperatuur in de verdamper bepaald door de gebruikte inrichting en het doel van het proces. Aangezien denaturatie van eiwit in bijvoorbeeld wei zoveel mogelijk moet worden voorkomen is de temperatuur in het algemeen niet hoger dan 80 °C, met voorkeur 40 - 70 °C en met meer voorkeur 40 - 60 °C. De omstandigheden van temperatuur en druk in de verdampers wijken in het algemeen niet 25 af van de gebruikelijke omstandigheden. Zo kan bijvoorbeeld voorafgaande aan het in deze uitvinding beschreven proces een zuivelproduct zoals melk gepasteuriseerd worden bij temperaturen van bijvoorbeeld 90°C.In the case of, for example, an evaporator, the temperature in the evaporator is determined by the device used and the purpose of the process. Since denaturation of protein in, for example, whey must be prevented as much as possible, the temperature is generally not higher than 80 ° C, preferably 40 - 70 ° C and more preferably 40 - 60 ° C. The temperature and pressure conditions in the evaporators generally do not deviate from the usual conditions. For example, prior to the process described in this invention, a dairy product such as milk can be pasteurized at temperatures of, for example, 90 ° C.
De uitvinding wordt hieronder verder beschreven met behulp van enkele voorbeelden en een niet-beperkende schematische weergave van het proces (Figuur 1). Ook de 30 voorbeelden zijn niet bedoeld als beperkend voor de uitvinding.The invention is further described below with the aid of a few examples and a non-limiting schematic representation of the process (Figure 1). The examples are also not intended to limit the invention.
Figuur 1 toont een schematisch overzicht van een uitvoeringsvorm volgens de uitvinding. Zoals de vakman zal begrijpen kunnen afhankelijk van het doel de in de figuur weergegeven parameters zoals temperatuur, drogestofgehalte (dry matter) variëren, afhankelijk van het 35 doel. In de figuur loopt een productstroom van boven in de tekening in benedenwaartse richting. Bij aanvang van het proces kan het drogestofgehalte in een productstroom bijvoorbeeld 6 gew.% zijn; na een preconcentratie stap, waarbij het drogestofgehalte in de - 12 - stroom toeneemt, bijvoorbeeld naar 17%, kan een deelstroom worden onttrokken aan de hoofdstroom. Dergelijke deelstroom kan bijvoorbeeld worden afgetapt in de perszijde van een pomp op of voor een plaats waar de vervuiling voor het eerst kan optreden. In het geval van bepaalde weistromen is gebleken dat dit bijvoorbeeld kan optreden bij een 5 drogestofgehalte van bijvoorbeeld rond 25%. Aan dergelijke deelstroom wordt vervolgens, bijvoorbeeld, natronloog (caustic) toegevoegd op dergelijke wijze dat calciumzouten in de deelstroom neerslaan. Bij voorkeur wordt de stroom loog na een opwarmstap in de lijn toegevoegd, zoals een na dsi (direct stream injection) heater of preheater. Door de hoge temperatuur ontstaat een hoge oververzadiging. Vervolgens wordt de deelstroom 10 teruggevoerd aan de hoofdstroom en kan verder concentreren van de hoofdstroom worden uitgevoerd. Er is gebleken dat met behulp van de werkwijze volgens de uitvinding het afzetten van calciumzouten op de wanden van de inrichting doelmatig wordt voorkomen of verminderd.Figure 1 shows a schematic overview of an embodiment according to the invention. As will be understood by those skilled in the art, the parameters shown in the figure, such as temperature, dry matter content, may vary depending on the purpose, depending on the purpose. In the figure, a product stream runs from the top of the drawing in the downward direction. At the start of the process, the dry matter content in a product stream may, for example, be 6% by weight; after a pre-concentration step where the dry matter content in the stream increases, for example to 17%, a partial stream can be withdrawn from the main stream. Such partial flow can, for example, be drawn off in the discharge side of a pump at or in front of a place where the contamination can first occur. In the case of certain whey streams, it has been found that this can occur, for example, with a dry matter content of, for example, around 25%. Sodium lye (caustic) is then added to such a partial stream in such a way that calcium salts precipitate in the partial stream. Preferably, the stream of lye is added to the line after a heating step, such as an after dsi (direct stream injection) heater or preheater. Due to the high temperature, high oversaturation occurs. Sub-stream 10 is then fed back to the main stream and further concentrating of the main stream can be performed. It has been found that with the aid of the method according to the invention the deposition of calcium salts on the walls of the device is effectively prevented or reduced.
15 Voorbeelden:15 Examples:
Vergelijkend Voorbeeld 1:Comparative Example 1:
In een indamper werkend volgens het MVR-principe wordt een wei-stroom gevoerd met 22 000 liter/uur. De wei heeft een drogestofgehalte van 12% en een pH van 6,0. Gedurende het 20 proces vindt geleidelijke vervuiling van de (warmtewisselende) buizen/pijpen in de indamper plaats. Om de warmteoverdracht te handhaven is een hogere damptemperatuur nodig, die uit een hogere dampdruk moet komen. De MVR dient sneller te draaien en gaat om meer vermogen vragen. Na 10 uur is het motorvermogen van de MVR gestegen van 90% naar 100% en moet de indamper worden gereinigd.In an evaporator operating according to the MVR principle, a whey stream is fed at 22,000 liters / hour. The whey has a dry matter content of 12% and a pH of 6.0. During the process, gradual contamination of the (heat exchanging) tubes / pipes takes place in the evaporator. To maintain heat transfer, a higher vapor temperature is required, which must come from a higher vapor pressure. The MVR must run faster and will require more power. After 10 hours the engine power of the MVR has increased from 90% to 100% and the evaporator must be cleaned.
2525
Vergelijkend voorbeeld 2:Comparative example 2:
De werkwijze volgens Vergelijkend Voorbeeld 1 wordt uitgevoerd, met toevoeging van natronloog aan de wei-stroom zodanig dat de pH-waarde stijgt van 6,0 naar 7,0. Er vormen calciumzouten in de wei. De MVR vertoont in 10 uur een vermogenstoename van de motor 30 van 90% naar 95%. De standtijd (=de duur van het continue gebruik van de inrichting zonder dat reiniging nodig is) neemt toe van 10 uur tot 13 uur.The process according to Comparative Example 1 is carried out, with the addition of caustic soda to the whey stream such that the pH value rises from 6.0 to 7.0. Calcium salts form in the whey. The MVR shows an increase in power of the engine 30 from 90% to 95% in 10 hours. The service life (= the duration of continuous use of the device without the need for cleaning) increases from 10 hours to 13 hours.
Voorbeeld 1:Example 1:
De werkwijze volgens Vergelijkend Voorbeeld 1 wordt uitgevoerd, met het verschil dat nu, 35 volgens de werkwijze van de uitvinding, een deelstroom B van 8000 liter/uur aan de wei-hoofdstroom (hoofdstroom A) wordt onttrokken met een drogestofgehalte van 12%. Aan de deelstroom wordt geconcentreerd natronloog (33%) toegevoegd, waarbij de pH-waarde van - 13 - de deelstroom B toeneemt van 6,0 naar 7,0. Er vormen calciumzouten in de wei van de deelstroom. De deelstroom B wordt teruggevoerd aan de hoofdstroom A. De in de deelstroom B ingezette kristallisatie/precipitatie van calciumzouten in de wei zet zich voort in de hoofdstroom A en er vindt minder afzetting plaats op de wand van de indamper. De MVR 5 vertoont in 10 uur een vermogenstoename van de motor van 90% naar 93%. De standtijd (=de duur van het continue gebruik van de inrichting zonder dat reiniging nodig is) neemt toe van 10 uur tot 18 uur. Ten opzichte van Vergelijkend Voorbeeld 2 is 64 % minder natronloog gebruikt.The process according to Comparative Example 1 is carried out with the difference that now, according to the process of the invention, a partial flow B of 8000 liters / hour is withdrawn from the whey main flow (main flow A) with a dry matter content of 12%. Concentrated sodium hydroxide solution (33%) is added to the partial stream, the pH value of - 13 - the partial stream B increasing from 6.0 to 7.0. Calcium salts form in the whey of the partial stream. The partial stream B is fed back to the main stream A. The crystallization / precipitation of calcium salts in the whey started in the partial stream B continues in the main stream A and there is less deposition on the wall of the evaporator. The MVR 5 shows a power increase of the engine from 90% to 93% in 10 hours. The service life (= the duration of continuous use of the device without the need for cleaning) increases from 10 hours to 18 hours. Compared to Comparative Example 2, 64% less sodium hydroxide was used.
10 Voorbeeld 2:Example 2:
Als voorbeeld 1, met het verschil dat de deelstroom B een drogestofgehalte heeft van 20% (en is onttrokken uit “pass" 2 van de MVR-calandria). De MVR vertoont in 10 uur een vermogenstoename van de motor van 90% naar 94%. De standtijd (=de duur van het continue gebruik van de inrichting zonder dat reiniging nodig is) neemt toe van 10 uur tot 15 17,8 uur. Ten opzichte van Vergelijkend Voorbeeld 2 is 64 % minder natronloog gebruikt.Example 1, with the difference that the partial stream B has a dry matter content of 20% (and is extracted from "pass" 2 of the MVR calandria). The MVR shows an increase in power of the motor from 90% to 94% in 10 hours. The service life (= the duration of continuous use of the device without the need for cleaning) increases from 10 hours to 17.8 hours. Compared to Comparative Example 2, 64% less sodium hydroxide is used.
Vergelijkend Voorbeeld 3.Comparative Example 3.
De werkwijze volgens Vergelijkend Voorbeeld 2 wordt uitgevoerd, met het verschil dat de hoeveelheid natronloog die wordt toegevoegd identiek is aan de hoeveelheid loog uit 20 Voorbeeld 1. Na 10 uur is het motorvermogen van de MVR gestegen van 90% naar 99% en moet de indamper worden gereinigd. Ondanks dat de totale hoeveelheid natronloog die wordt toegevoegd aan de wei-stroom gelijk is aan die in Voorbeeld 1 vindt geen doelmatig verminderen plaats in de mate waarin de inrichting tijdens het proces vervuild.The method according to Comparative Example 2 is carried out, with the difference that the amount of sodium hydroxide solution that is added is identical to the amount of lye from Example 1. After 10 hours the motor power of the MVR has risen from 90% to 99% and the evaporator must be cleaned. Although the total amount of sodium hydroxide added to the whey stream is equal to that in Example 1, no efficient reduction takes place to the extent that the device becomes contaminated during the process.
25 Voorbeeld 3Example 3
De experimenten hierboven beschreven onder voorbeelden 1 en 2 en vergelijkende voorbeelden 1,2 en 3 kunnen worden herhaald met het verschil dat melk als voedingsmiddel kan worden toegepast.The experiments described above under examples 1 and 2 and comparative examples 1,2 and 3 can be repeated with the difference that milk can be used as food.
0 3 4 5 1 s '0 3 4 5 1 s'
Claims (11)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1034315A NL1034315C2 (en) | 2007-08-31 | 2007-08-31 | Deposition formation preventing method for liquid food treating device, involves separating stream of liquid food from mainstream, adding calcium salt to stream of liquid food, and re-introducing stream of liquid food into mainstream |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1034315A NL1034315C2 (en) | 2007-08-31 | 2007-08-31 | Deposition formation preventing method for liquid food treating device, involves separating stream of liquid food from mainstream, adding calcium salt to stream of liquid food, and re-introducing stream of liquid food into mainstream |
| NL1034315 | 2007-08-31 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL1034315C2 true NL1034315C2 (en) | 2009-03-03 |
Family
ID=39272133
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL1034315A NL1034315C2 (en) | 2007-08-31 | 2007-08-31 | Deposition formation preventing method for liquid food treating device, involves separating stream of liquid food from mainstream, adding calcium salt to stream of liquid food, and re-introducing stream of liquid food into mainstream |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| NL (1) | NL1034315C2 (en) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3163069A (en) * | 1960-11-26 | 1964-12-29 | Const Mecaniques Et Acronautiq | Cropping machine |
| US4448795A (en) * | 1980-08-14 | 1984-05-15 | Dmv-Campina B.V. | Process of concentrating acid whey |
| DE4113836A1 (en) * | 1990-07-04 | 1992-01-09 | Kali Chemie Ag | Recovering pure lactose from sweet whey permeate - by concentrating, heating to ppte. calcium phosphate and protein, decolourising, then concentrating and crystallisation |
| WO1999007231A1 (en) * | 1997-08-07 | 1999-02-18 | Hydrodynamics Corp0Ration | Apparatus and method for magnetically treating milk products |
| US6077358A (en) * | 1998-12-18 | 2000-06-20 | Hydrite Chemical Co. | Compositions and method of treatment of whey |
| WO2000072692A1 (en) * | 1999-05-31 | 2000-12-07 | Apv Anhydro A/S | Concentration of liquid products |
| WO2006135983A1 (en) * | 2005-06-23 | 2006-12-28 | Murray Goulburn Co-Operative Co Limited | Process for producing a mineral whey product |
-
2007
- 2007-08-31 NL NL1034315A patent/NL1034315C2/en active Search and Examination
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3163069A (en) * | 1960-11-26 | 1964-12-29 | Const Mecaniques Et Acronautiq | Cropping machine |
| US4448795A (en) * | 1980-08-14 | 1984-05-15 | Dmv-Campina B.V. | Process of concentrating acid whey |
| DE4113836A1 (en) * | 1990-07-04 | 1992-01-09 | Kali Chemie Ag | Recovering pure lactose from sweet whey permeate - by concentrating, heating to ppte. calcium phosphate and protein, decolourising, then concentrating and crystallisation |
| WO1999007231A1 (en) * | 1997-08-07 | 1999-02-18 | Hydrodynamics Corp0Ration | Apparatus and method for magnetically treating milk products |
| US6077358A (en) * | 1998-12-18 | 2000-06-20 | Hydrite Chemical Co. | Compositions and method of treatment of whey |
| WO2000072692A1 (en) * | 1999-05-31 | 2000-12-07 | Apv Anhydro A/S | Concentration of liquid products |
| WO2006135983A1 (en) * | 2005-06-23 | 2006-12-28 | Murray Goulburn Co-Operative Co Limited | Process for producing a mineral whey product |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| BLANPAIN-AVET ET AL: "The Effect of Multiple Fouling and Cleaning Cycles on a Tubular Ceramic Microfiltration Membrane Fouled with a Whey Protein Concentrate", FOOD AND BIOPRODUCTS PROCESSING, INSTITUTION OF CHEMICAL ENGINEERS, RUGBY, GB, vol. 82, no. 3, September 2004 (2004-09-01), pages 231 - 243, XP022525479, ISSN: 0960-3085 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2021203648B2 (en) | Selective scaling in desalination water treatment systems and associated methods | |
| EP3500524B1 (en) | Process for reducing fouling in evaporators in lithium hydroxide recovery | |
| JP6794296B2 (en) | Fluorine-containing water treatment equipment, fluorine-containing water treatment method and membrane filtration system | |
| EP3976536B1 (en) | Waste water treatment by evaporation and prevention of fouling with cleaning particles | |
| CN110228891A (en) | A kind of preparation method of brine waste MVR condensing crystallizing | |
| CN105833563A (en) | Non-scaling heating assembly and evaporative crystallization device with same | |
| CN110563062A (en) | Anti-scaling energy-saving evaporative crystallization system and evaporative crystallization process thereof | |
| NL1034315C2 (en) | Deposition formation preventing method for liquid food treating device, involves separating stream of liquid food from mainstream, adding calcium salt to stream of liquid food, and re-introducing stream of liquid food into mainstream | |
| CN106237649B (en) | A kind of membrane distillation crystallization treatment device and method | |
| CN109052779A (en) | The treatment process and processing system of desulfurization wastewater | |
| JPH10192838A (en) | Process and device for evaporation concentration | |
| CN106823444A (en) | Distributed continuous evaporative crystallization MVR systems | |
| CN108046361A (en) | A kind of high power concentration distillation system for desalination and method based on induction crystallisation | |
| NL1007846C2 (en) | Method and device for the freeze concentration of substances. | |
| NL8004614A (en) | METHOD AND APPARATUS FOR CONCENTRATING ACID WHEY | |
| CA2293021C (en) | Compositions and method of treatment of whey | |
| Mugaishudeen et al. | Experimental study of Triple effect forced circulation evaporator at perundurai common effluent treatment plant | |
| CN205759823U (en) | Non-scaling heats assembly, the evaporated crystallization device comprising it | |
| CN107549531A (en) | A kind of processing method for concentrating pineapple juice | |
| CN105036444B (en) | Minimizing and recycling Treated sewage reusing Zero-discharge treating process | |
| CN106430771A (en) | Salt fractionation system and salt fractionation method | |
| CN111847745A (en) | Method for preventing scaling in evaporation process | |
| JP2008500060A (en) | Process for producing tomato paste and powder using reverse osmosis and evaporation | |
| CN208103972U (en) | A kind of brine waste evaporating, concentrating and crystallizing processing unit | |
| CN102179057B (en) | Local forced circulation desalting method for multi-effect evaporating system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD2B | A search report has been drawn up |