NO136869B

NO136869B - PROCEDURES FOR SEPARATE SKIMMED MILK OR CREAM BY FILTRATION.

Info

Publication number: NO136869B
Application number: NO750508A
Authority: NO
Inventors: Alf Rune Glimenius; Gustav Thorvald Jansson; Karl William Harald Kemi; Robert Maurits Sandblom
Original assignee: Alfa Laval Ab
Priority date: 1974-03-07
Filing date: 1975-02-17
Publication date: 1977-08-15
Also published as: IT1031264B; ATA181175A; BE825076A; FR2262910B1; DE2502664B2; CA1050438A; AU7835975A; CH581424A5; JPS50121461A; NL177791B; PL93498B1; NL177791C; NO750508L; SE380422B; FI750239A; GB1451747A; DE2502664A1; NO136869C; FI56918B; AT349820B

Description

Foreliggende oppfinnelse går ut på en fremgangsmåte. The present invention is based on a method.

for utskilling eller separering av skummet melk fra melk eller fløte ved filtrering. for separating or separating skimmed milk from milk or cream by filtration.

Fra lang tid tilbake har man separert flytende melke-produkter ved sentrifugering. Således har man fra melk med vari-erende grad av fettinnhold utvunnet fløte. Man har også ved sen-trifuger ing konsentrert fløte med lavt fettinnhold for fremstil-ling av .smør. Liquid milk products have been separated by centrifugation for a long time. Thus, cream has been extracted from milk with varying degrees of fat content. You also have concentrated cream with a low fat content by late centrifugation for the production of butter.

Formålet med foreliggende oppfinnelse er å skaffe et billig alternativ til sentrifugalseparering av melk eller fløte. The purpose of the present invention is to provide an inexpensive alternative to centrifugal separation of milk or cream.

For at oppfinnelsen skal kunne få praktisk interesse, kreves det In order for the invention to be of practical interest, it is required

at filterets avvirkningsevne blir tilfredsstillende høy. Nå er det imidlertid fra svensk patentskrift nr. 17 335 kjent å separere melk "ved filtrering. Avvirkningsevnen ved den i dette patentskrift beskrevne anordning begrenses imidlertid av fløtens evne til under "innvirkning av tyngdekraften, å stige opp til avløpet for fløten. Dette innebærer at hastigheten av melkens strømning forbi filterflaten blir så lav at filterflaten tettes igjen av fløte, og anordningen blir raskt funksjonsudugelig. Selvsagt har denne anordning heller ikke fått noen praktisk akseptabel anven-delse . Foreliggende oppfinnelse har nå hatt til formål å finne en på filtrer.ingsprinsippet bygget separeringsmetode som er praktisk anvendbar i industriell målestokk, og den nye metoden er karakterisert ved at separeringen av skummet melk fra melk eller fløte gjennomføres méd et filter hvor hovedmengden av filterets porer har en diameter på 0,2 - 10 pm, at melken eller fløten bringes til å strømme langs filterflaten med en hastighet av minst 0,5 m/sek. fra et innløp til et utløp, mens skummet melk passerer gjennom filteret under et trykkfall av minst 0,2 kp/cm , og at det på fløte anrikede produkt for størstedelen føres tilbake til that the filtering capacity of the filter is satisfactorily high. However, it is now known from Swedish patent document no. 17 335 to separate milk "by filtration. The removal capability of the device described in this patent document is limited, however, by the ability of the cream to rise under the influence of gravity to the drain for the cream. This means that the speed of the milk's flow past the filter surface becomes so low that the filter surface becomes clogged with cream, and the device quickly becomes inoperable. Of course, this device has not found any practically acceptable use either. The purpose of the present invention has now been to find a separation method based on the filtration principle which is practically applicable on an industrial scale, and the new method is characterized by the fact that the separation of skim milk from milk or cream is carried out with a filter where the main amount of the filter's pores have a diameter of 0.2 - 10 pm, that the milk or cream is brought to flow along the filter surface at a speed of at least 0.5 m/sec. from an inlet to an outlet, while the skimmed milk passes through the filter under a pressure drop of at least 0.2 kp/cm, and that the cream-enriched product is for the most part returned to

filterets innløp, slik at et melkeprodukt med tilfredsstillende høyt fettinnhold kan uttas fra det angitte utløpet. Hvis man følger forannevnte fremgangsmåte, viser det seg at fettkulene i melk eller fløte dels holdes tilbake av filteret slik at de ikke passerer gjennom dette, dels rives de bort fra filterflaten av the filter's inlet, so that a milk product with a satisfactorily high fat content can be taken from the specified outlet. If you follow the aforementioned procedure, it turns out that the fat globules in milk or cream are partly held back by the filter so that they do not pass through it, and partly torn away from the filter surface by

den forbi denne med tilstrekkelig hastighet strykende væskestrøm, slik at filteret ikke blir tettet igjen og dermed funksjonsudugelig på grunn av et fløtesjikt som hefter ved filteret. the flow of liquid flowing past this with sufficient speed, so that the filter does not become clogged again and thus inoperable due to a layer of cream adhering to the filter.

Ettersom melkens fettdråper og bakterier er av lig-nende størrelsesorden, innebærer dette at den oppnådde skummede melken blir befridd fra bakterier, dette desto mer effektivt jo finere porestørrelse filteret har. Ved god avfiltrering av fettdråpene blir den skummede melken helt bakteriefri. Dette innebærer igjen at den skummede melken ikke behøver å steriliseres ved oppvarming. Denne effekt er verdifull ettersom oppheting av skummet melk skader de i melken forekommende proteiner,, med på-følgende smaksforringelse av den skummede melken. Det har også vist seg at det med foreliggende oppfinnelse er mulig mer full-stendig enn ved sentrifugering å utskille fettdråpene i et melkeprodukt. Man kan altså få en ennå magrere skummetmelk enn tid-ligere,, f.eks. en skummetmelk med et fettinnhold under 0,05 % hvis separeringen gjennomføres med et filter hvor hovedmengden av filterets porer har en diameter av høyst 1,0 ym. As the milk's fat droplets and bacteria are of a similar order of magnitude, this means that the skimmed milk obtained is freed from bacteria, this all the more effectively the finer the pore size of the filter. With good filtration of the fat droplets, the skimmed milk becomes completely bacteria-free. This in turn means that the skimmed milk does not need to be sterilized by heating. This effect is valuable as heating the skimmed milk damages the proteins present in the milk, with subsequent deterioration in the flavor of the skimmed milk. It has also been shown that with the present invention it is possible to separate the fat droplets in a milk product more completely than by centrifugation. You can therefore get an even leaner skimmed milk than time-ligers, e.g. a skimmed milk with a fat content of less than 0.05% if the separation is carried out with a filter where the majority of the filter's pores have a diameter of no more than 1.0 um.

Jo høyere den hastighet er med hvilken melken eller, fløten strømmer forbi filterflaten, jo renere holdes denne for fløteavleiringer. Den høye strømningshastighet fører imidlertid tii en tilsvarende lav fløtekon-sentrasjon hos det produkt , som.. bare har passert forbi filterflaten. For at tilbakeføringen av-dette produkt til filterinnløpet ikke skal bli uheldig stor, har det vist seg at denne strømningshastighet. hensiktsmessig ikke bør være større enn 20 m/sek. The higher the speed at which the milk or cream flows past the filter surface, the cleaner it is kept from cream deposits. However, the high flow rate leads to a correspondingly low cream concentration in the product, which has only passed past the filter surface. In order for the return of this product to the filter inlet not to be unduly large, it has been shown that this flow rate. appropriately should not be greater than 20 m/sec.

Hvis man vil gjennomføre en separering med høy avvirk-ning, kan man først separere melkeproduktet med et filter, hvor hovedmengden av filterets porer har en diameter på høyst 10 yaci. Derunder oppnås en fløte som på grunn av sin store dråpestørrelse . passer for smørfremstilling. Videre oppnås en skummetmelk med relativt høyt fettinnhold... Denne skummetmelk separeres igjen med et filter med mindre porestørrelse, slik-.at det.oppnås foruten fløte, en skummetmelk med ønsket lavt fettinnhold. For denne sist-nevnte separering anvendes således et filter hvor hovedmengden av filterets porer har eh diameter på minst 0,2 ym. If you want to carry out a separation with high efficiency, you can first separate the milk product with a filter, where the majority of the filter's pores have a diameter of no more than 10 µm. Underneath, a cream is obtained which, due to its large droplet size. suitable for butter production. Furthermore, a skimmed milk with a relatively high fat content is obtained... This skimmed milk is separated again with a filter with a smaller pore size, so that, in addition to cream, a skimmed milk with the desired low fat content is obtained. For this last-mentioned separation, a filter is thus used where the majority of the filter's pores have a diameter of at least 0.2 um.

Den fløte som fås véd separering ifølge oppfinnelsen og som har et fettinnhold av f.eks. 15 %, kan konsentreres ytter-ligere ved fornyet separering ifølge foreliggende oppfinnelse,til et fettinnhold av f.eks. 50 Den således oppnådde fløte egner seg for smørfremstilling.. The cream obtained by separation according to the invention and which has a fat content of e.g. 15%, can be further concentrated by renewed separation according to the present invention, to a fat content of e.g. 50 The cream thus obtained is suitable for butter production.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgende The invention shall be described in more detail below

under henvisning til vedlagte tegning, som viser den prinsippielle anordning av en som eksempel valgt utførelse av et apparat for gjennomføring av foreliggende fremgangsmåte. Nærmere bestemt viser with reference to the attached drawing, which shows the principle arrangement of an embodiment chosen as an example of an apparatus for carrying out the present method. Specifically shows

Fig. 1 et vertikalsnitt gjennom selve filterapparatet Fig. 1 a vertical section through the filter apparatus itself

og and

Fig. 2 er et strømnihgsskjerna hvori apparatet inngår. Fig. 2 is a current core in which the device is included.

På begge figurer er de samme detaljer forsynt med samme henvis-ningstali. In both figures, the same details are provided with the same reference number.

På fig. i betegner 1 og 2 to uthulte og med skruefor-bindelse sammenholdte plater som danner et hulrom 3 av passende rektangulær form. Mellom platene er fastklemt en membran 4 som tjener som filter. Dette filter som hensiktsmessig kan utgjøres av en membran av porøs plast, komprimeres langs en ringformet flate, hvor to ringformede gummipakninger 5 og 6 avtetter rommet 3 mot lekkasje langs platenes mot hverandre vendende sider. Filteret 4 avstøttes mot filtreringstrykket av en plate 7 av porøst materiale, f.eks. sintrat, rustfritt stål. En pil 8. antyder tilførsel av et melkeprodukt med en temperatur av f .eks. 50-55°C ved hjelp av en ikke vist pumpe som frembringer det nødvendige filtreringstrykk. En pil 9a antyder utløpet for det oppnådde konsentrat, og en pil In fig. in 1 and 2 denote two hollowed-out and screw-connected plates which form a cavity 3 of suitable rectangular shape. A membrane 4 is clamped between the plates, which serves as a filter. This filter, which can conveniently be made of a membrane of porous plastic, is compressed along an annular surface, where two annular rubber gaskets 5 and 6 seal the space 3 against leakage along the opposite sides of the plates. The filter 4 is supported against the filtration pressure by a plate 7 of porous material, e.g. citrate, stainless steel. An arrow 8. indicates the supply of a milk product with a temperature of e.g. 50-55°C by means of a pump not shown which produces the required filtration pressure. An arrow 9a indicates the outlet of the concentrate obtained, and an arrow

9b antyder skummetmelkens utstrømning etter å ha passert gjennom membranen 4. 9b suggests the outflow of the skimmed milk after passing through the membrane 4.

Fig. 2 viser et strømningsskjerna for anordningen, som tillater langtidsutførelse av filtreringen. Anordningens innløp 8 mates av en pumpe 10, og det nødvendige filtreringstrykk inn-stilles av en i utløpet 9a for oppnådd konsentrat innsatt strupe-ventil 11. For oppnåelse av ønsket konsentrasjon av konsentratet, tilbakeføres eventuelt en større del av dette gjennom en ledning 12 til innløpet av pumpen 10. Fig. 2 shows a flow core for the device, which allows long-term performance of the filtration. The inlet 8 of the device is fed by a pump 10, and the required filtration pressure is set by a throttle valve 11 inserted in the outlet 9a for the concentrate obtained. the inlet of the pump 10.

Anordningen arbeider på følgende måte: Det melke-. produkt som skai filtreres kommer inn gjennom innløpet 8 og be-stryker overflaten av filteret 4 på sin vei til utløpet 9a. På grunn av strupingen av.utløpet 9a og det derved frembrakte trykk i dén øvre del a<y> rommet 3, trenger skummet melk gjennom filteret 4 og dets underlåg 7, og -går ut gjennom utløpet 9b. Trykkfallet gjennom filteret kan gå opp til 0,2-3 kp/cm2, og strømningshastig-heten langs filterflaten til 0,5-2 0 m/sek. The device works in the following way: The milk-. product to be filtered enters through the inlet 8 and coats the surface of the filter 4 on its way to the outlet 9a. Due to the throttling of the outlet 9a and the resulting pressure in the upper part a<y> space 3, the skimmed milk penetrates through the filter 4 and its lower cover 7, and exits through the outlet 9b. The pressure drop through the filter can go up to 0.2-3 kp/cm2, and the flow speed along the filter surface to 0.5-20 m/sec.

Claims

1. Procedure for separating skimmed milk from milk or cream by filtration, characterized in that the separation is carried out with a filter where the majority of the filter's pores have a diameter of 0.2 - 10 ym, that the milk or cream is made to flow along the filter surface ( 4) with a speed of at least 0.5 m/sec from an inlet (8) to an outlet (9a) while skimmed milk passes through the filter under a pressure drop of at least 0.2 kp/cm 2 and that the mea cream enriched product for the greater part is fed back to the filter's inlet, so that a milk product with a satisfactorily high fat content can be taken from the indicated outlet (9a) .

2. ■. Method as stated in claim 1, characterized in that to obtain skimmed milk with a fat content below 0.05%, the separation is carried out with a filter where the majority of the filter's pores have a diameter of no more than 1.0 mm.

3. Method as stated in claim 1, characterized in that the milk or cream is caused to flow along the filter surface (4) at a speed of no more than 20 m/sec.