NO762062L

NO762062L -

Info

Publication number: NO762062L
Application number: NO762062A
Authority: NO
Inventors: A Balla; H-H Schmidt; F Bohr; P Krueger
Original assignee: Impulsa Veb K
Priority date: 1975-06-16
Filing date: 1976-06-15
Publication date: 1976-12-17
Also published as: GB1551378A; FR2314669B1; DK259276A; RO78718A; SE428083B; BE842993A; PL114942B1; CS189222B1; SU1279577A1; SE7606792L; BG25387A1; DE2623608A1; DE2623608C2; HU175619B; DD119697A1; ATA432676A; AT369946B; NL7606452A; FR2314669A1

Description

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte og en anordning for dannelse av en vann-i-fett-emulsjon av en fett-i-vann-emulsjon, fortrinnsvis smørkorn av fløte, med et fastsatt, konstant vanninnhold, ved iakttagelse av omdannelsesprosessen fra en fett-i-vann-emulsjon til en vann-i-fett-emulsjon som er kornet fordelt i en vandig fase, fortrinnsvis av fløte til en smørkorn-kjerne-blanding, hovedsakelig ved måling av den elektriske ledeevne. The invention relates to a method and a device for forming a water-in-fat emulsion of a fat-in-water emulsion, preferably butter grains of cream, with a fixed, constant water content, by observing the conversion process from a fat-in- water-emulsion to a water-in-fat emulsion which is the grain distributed in an aqueous phase, preferably of cream to a butter grain-core mixture, mainly by measuring the electrical conductivity.

Ved mekanisk bearbeidelse av fløte i en smør-kjerner fremstilles en smørkorn-kjerne-blanding. Fra denne blanding skilles kjernemelken ved en spesiell behandling, f.eks. ved elting eller utpressing, fortrinnsvis i elteanordningen for en smørkjernemaskin ifølge "Fritz"-metoden. Det antas at sluttproduktets vanninnhold avhenger av denne spesielle be-handlings separasjonsvirkning. Derfor blir det ferdige pro-dukts vanninnhold ved de kjente innretninger bestemt ved ut-taket fra maskinen. Hvis den konstaterte verdi avviker fra en nominell verdi, endres maskinens driftstilstand for hånd, for at man igjen skal oppnå tilnærming til den nominelle verdi. Under den tid som går med til registrering av måleverdiene samt etterregulering og nødvendig kontroll blir sluttproduktet fremstilt med et avvikende vanninnhold. By mechanical processing of cream in a butter kernel, a butter kernel-kernel mixture is produced. The buttermilk is separated from this mixture by a special treatment, e.g. by kneading or squeezing, preferably in the kneading device for a butter churning machine according to the "Fritz" method. It is assumed that the final product's water content depends on the separation effect of this special treatment. Therefore, the water content of the finished product is determined by the known devices at the outlet from the machine. If the ascertained value deviates from a nominal value, the machine's operating state is changed by hand, in order to achieve an approach to the nominal value again. During the time it takes to record the measured values as well as post-regulation and the necessary control, the final product is produced with a deviating water content.

Ved etterregulering kan den nominelle verdi bare nås tilnærmet eller tilfeldig, hvilket medfører kvalitets-forringelse av produktet. Man antok dessuten at det kontinuerlig dannes smørkorn i hele fløtens behandlingsfase, ved eks-emplet med smørkjernemaskinen ifølge "Fritz"-metoden, i hele In case of post-regulation, the nominal value can only be reached approximately or randomly, which results in a deterioration in the quality of the product. It was also assumed that butter grains are continuously formed throughout the cream's treatment phase, with the example of the butter churning machine according to the "Fritz" method, throughout

kj ernesylinderområdet.core cylinder area.

I realiteten skjer det ingen gjennomgripende strukturendring i fløten under en stor del av behandlingsfasen. Etter tilførsel av en bestemt energimengde pr. volumenhet, går fløten sprangvis over til en spesiell méllom-struktur, som véd den videre behandling igjen sprangvis går over i smørkorn, som er fordelt i smørmelken. Vanninnholdet programmeres i det vesentlige før elting eller utpressing, dvs. ved bruk av en smørkjernemaskin fortrinnsvis ifølge "Fritz"-metoden, allerede i kjernesylinderen. Undersøkelser av omdanningsprosessen i en fett-i-vann-emulsjon til en vann-i-fett-emulsjon kornet fordelt i en vandig fase, fortrinnsvis av fløte til en smørkorn-kjernemelk-blanding ved hjelp av måling av den elektriske ledeevne er hittil ikke utført på eksakt måte. Det ble angitt en kontinuerlig forandring av lede-evnen over hele behandlingsfasen. I realiteten avtar den elektriske ledeevne av det behandlede materiale sprangvis, når dette går over til den spesielle mellomstruktur. Med overgangen til en vann-i-fett-emulsjon, kornet fordelt i en vandig fase, fortrinnsvisi en smørkorn-kjernemelk-blanding, bestemmes den spesifikke ledeevne overveiende av den forholdsvis godt ledende, vandige fase, fortrinnsvis kjernemelk, og er således større enn materialets ledeevne i utgangstilstand. In reality, no comprehensive structural change occurs in the cream during a large part of the treatment phase. After supplying a certain amount of energy per volume unit, the cream transitions in leaps and bounds to a special méllom structure, which during further processing again leaps and bounds turns into butter grains, which are distributed in the buttermilk. The water content is essentially programmed before kneading or squeezing, i.e. using a butter churning machine preferably according to the "Fritz" method, already in the churning cylinder. Investigations of the transformation process in a fat-in-water emulsion into a water-in-fat emulsion of grains distributed in an aqueous phase, preferably of cream into a butter grain-buttermilk mixture by means of measuring the electrical conductivity have not been carried out so far in an exact way. A continuous change in the ability to conduct was indicated over the entire treatment phase. In reality, the electrical conductivity of the treated material decreases in leaps and bounds, when this transitions to the special intermediate structure. With the transition to a water-in-fat emulsion, the grain distributed in an aqueous phase, preferably a butter grain-buttermilk mixture, the specific conductivity is predominantly determined by the relatively well-conducting, aqueous phase, preferably buttermilk, and is thus greater than the material's conductivity in the initial state.

Foreliggende oppfinnelse går ut på å eliminere nevnte ulemper ved teknikkens stilling og oppnå et sluttprodukt i form av en vann-i-fett-emulsjon, fortrinnsvis smør, med jevnt vanninnhold under hele produksjonstiden i en produksjons-innretning. The present invention aims to eliminate the aforementioned disadvantages of the state of the art and achieve a final product in the form of a water-in-fat emulsion, preferably butter, with a uniform water content during the entire production period in a production facility.

Til grunn for oppfinnelsen ligger den oppgave å holde vanninnholdet i vann-i-fett-emulsjonen konstant ved stadig overvåking av omdanningsprosessen fra en fett-i-vann-emulsjon til en vann-i-fett-emulsjon kornet fordelt i en vandig fase, fortrinnsvis av fløte til smørkorn-kjernemelk-blanding i behandlingsrommet og ved utnyttelse av det bearbeidede materiales ledeevne i avhengighet av materialets struktur ved hjelp av i og for seg kjente målemetoder og tilhørende regu-leringsinnretninger. The invention is based on the task of keeping the water content in the water-in-fat emulsion constant by constantly monitoring the transformation process from a fat-in-water emulsion to a water-in-fat emulsion with the grain distributed in an aqueous phase, preferably of cream to a butter grain-buttermilk mixture in the treatment room and by utilizing the conductivity of the processed material depending on the material's structure using measurement methods known per se and associated regulation devices.

Ifølge oppfinnelsen oppnås dette ved at den sprangvise overgang fra fett-i-vann-emulsjon, fortrinnsvis fløte, According to the invention, this is achieved by the gradual transition from fat-in-water emulsion, preferably cream,

til en spesiell mellomstruktur eller den sprangvise over-to a special intermediate structure or the leap-wise over-

gang fra denne meHomstruktur til en vann-i-fett-emulsjon, kornet fordelt i en vandig fase, fortrinnsvis til en smør-korn-kjernemelk-blanding, registreres hovedsakelig ved måling av det behandlede materiales elektriske ledeevne og at det méd utgangspunkt i en av disse overganger mekanisk tilføres en definert energimengde pr. volumenhet. time from this mehomstructure to a water-in-fat emulsion, the grain distributed in an aqueous phase, preferably to a butter-grain-buttermilk mixture, is recorded mainly by measuring the electrical conductivity of the treated material and that it starts from one of these transitions are mechanically supplied with a defined amount of energy per volume unit.

I dannelsesøyeblikket har den dannede vann-i-fett-emulsjon, som er kornet fordelt i vann, fortrinnsvis smørkornet, et minimalt vanninnhold. Med utgangspunkt i denne grunnverdi blir det innarbeidet vann ved den videre.; behandling av nevnte vann-i-fett-emulsjon og således tilførsel av definert energimengde pr. volumenhet av vann-i-fett-emulsjonen. Andelen av det ekstra innarbeidede vann avhenger entydig av At the moment of formation, the formed water-in-fat emulsion, which is the grain distributed in water, preferably the butter grain, has a minimal water content. Based on this basic value, water is incorporated further.; treatment of said water-in-fat emulsion and thus supply of a defined amount of energy per volume unit of the water-in-fat emulsion. The proportion of the extra incorporated water clearly depends on

den tilførte energimengde pr. volumenhet av behandlet materiale. the added amount of energy per volume unit of treated material.

Derav fremgår at det endelige vanninnhold i vann-i-f ett-emuls jonen, fortrinnsvis smørkorn, ved en konstant tilført energimengde pr. volumenhet, er konstant i hele pro-duksjonsprosessen, uavhengig av utgangsemulsjonens, fortrinnsvis fløtens, egenskaper. From this it appears that the final water content in the water-in-f one emulsion, preferably butter grains, at a constant added amount of energy per volume unit, is constant throughout the production process, regardless of the characteristics of the starting emulsion, preferably the cream.

Anordningen for gjennomføring av fremgangsmåten utformes ifølge oppfinnelsen slik at det anordnes en elektrode for registrering av den elektriske ledeevne av det behandlede materiale, på et sted i behandlingsrommet, fortrinnsvis i kjernesylinderen for kontinuerlig arbeidende smør-maskiner av kjent utførelse, på hvilken en av de to grenser som angir overgangene fra fett-i-vann-emulsjonen, fortrinnsvis fløte, til den spesielle meHomstruktur henholdsvis fra denne til smørkorn-kjernemelk-blanding, fikseres ved hjelp av kjente måle- og styresystemer ved tilsvarende variasjoner av drifts-betingelsene. The device for carrying out the method is designed according to the invention so that an electrode is arranged for recording the electrical conductivity of the treated material, at a place in the treatment room, preferably in the core cylinder for continuously working butter machines of known design, on which one of the two limits which indicate the transitions from the fat-in-water emulsion, preferably cream, to the special meHom structure or from this to a butter grain-buttermilk mixture, are fixed with the help of known measuring and control systems at corresponding variations of the operating conditions.

Derved oppnås at det fra grensen for dannelse av mellomstrukturen eller fra grensen for dannelse av vann-i-fett-emulsjon, fortrinnsvis smørkorndannelsen av det behandlede materiale, som i omdannelsesfasen har et minimalt vanninnhold, tilbakelegges en fastsatt strekning i kjernesylinderen. Tilbakelegningen av en fastsatt strekning i sylinderen betyr det samme som tilførsel av en fastsatt energimengde pr. volum enhet av behandlet materiale og således innarbeidelse av en bestemt vannmengde i vann-i-fett-emulsjonen, fortrinnsvis smørkornet. Det minimale vanninnhold er forholdsvis konstant, slik at det endelige vanninnhold i vann-i-fett-emulsjonen, fortrinnsvis smørkornet, blir tilnærmet konstant ved registrering av overgangene fra fløte til den spesielle mellomstruktur henholdsvis fra denne til vann-i-fett-emulsjon som er kornet fordelt i vann, fortrinnsvis til smørkorn-kjernemelk-blanding. Registreringen av overgangene skjer ved anord- Thereby it is achieved that from the limit of formation of the intermediate structure or from the limit of formation of water-in-fat emulsion, preferably the formation of butter grains of the treated material, which in the transformation phase has a minimal water content, a fixed distance is covered in the core cylinder. The laying back of a fixed distance in the cylinder means the same as supplying a fixed amount of energy per unit volume of processed material and thus the incorporation of a specific amount of water in the water-in-fat emulsion, preferably the butter grain. The minimum water content is relatively constant, so that the final water content in the water-in-fat emulsion, preferably the butter grain, is approximately constant when recording the transitions from cream to the special intermediate structure or from this to water-in-fat emulsion which is the grain distributed in water, preferably to a butter grain-buttermilk mixture. The registration of the transitions takes place by means of

ning av ledeevne-måleelektroder, som er koblet sammen med en sammenligningselektrode, som befinner seg i området for ubehandlet fløte, hvorved ledeevneforandringen ved over- ing of conductivity measuring electrodes, which are connected together with a comparison electrode, which is located in the area of untreated cream, whereby the change in conductivity upon trans-

gangene av fett-i-vann-emulsjon, fortrinnsvis fløte, til meHomstruktur henholdsvis fra denne til vann-i-fett-emulsjon som er kornet fordelt i vandig fase, fortrinnsvis smørkorn-kjernemelk-blanding, benyttes til regulering av strekningens lengde. the times of fat-in-water emulsion, preferably cream, to meHom structure respectively from this to water-in-fat emulsion which is the grain distributed in an aqueous phase, preferably a butter grain-buttermilk mixture, is used to regulate the length of the stretch.

En ringe avhengighet som det minimale vanninnholdA slight dependence such as the minimal water content

i vann-i-f ett-emuls jonen, fortrinnsvis smørkornet.'i dannelses-øyeblikket har av utgangsemulsjonens, fortrinnsvis fløtens egenskaper, blir det ifølge oppfinnelsen tatt hensyn til ved følgende utformning av anordningen: Måleelektroden, på hvilken en av de to grenser registreres, har en utstrekning som er større enn fett-i-vann-emuls jonens , fortrinnsvis fløtens område for omdannelse til mellomstrukturen henholdsvis fra denne til vann-i-fett-strukturen som er kornet fordelt i vandig fase, fortrinnsvis smørkorn-kjernemelk-blandingen, men mindre enn det område som mellomstrukturen opptar. Måleelektrodens totale elektriske motstand avhenger således av stillingen av en av de to gren-sene på elektrodeflaten. Via en på forhånd valgt motstands:- • verdi for måleelektroden, ved hvilken en i og for seg kjent styreinnretning aktiviseres, kan s"tillingen av en av de om-talte grenser ut over måleelektrodens utstrekning være varierbar. in the water-in-one emulsion, preferably the butter grain, at the moment of formation has the properties of the starting emulsion, preferably the cream, which according to the invention is taken into account in the following design of the device: The measuring electrode, on which one of the two limits is registered, has an extent that is greater than that of the fat-in-water emulsion, preferably the area of the cream for conversion to the intermediate structure or from this to the water-in-fat structure in which the grain is distributed in the aqueous phase, preferably the butter grain-buttermilk mixture, but less than the area occupied by the intermediate structure. The measuring electrode's total electrical resistance thus depends on the position of one of the two branches on the electrode surface. Via a pre-selected resistance:- • value for the measuring electrode, by which a control device known per se is activated, the setting of one of the mentioned limits beyond the extent of the measuring electrode can be variable.

Denne utformning ifølge oppfinnelsen har denThis design according to the invention has it

fordel overfor de kjente metoder, at det skjer en måleteknisk overvåkning av omdannelsesprosessen av en fett-i-vann-emulsjon til en vann-i-fett-emulsjon som er kornet fordelt i en vandig fase, fortrinnsvis av fløte i en smørkorn-kjernemelk-blanding, advantage over the known methods, that there is a metrological monitoring of the conversion process of a fat-in-water emulsion into a water-in-fat emulsion which is the grain distributed in an aqueous phase, preferably of cream in a butter grain-buttermilk- mixture,

som sikrer automatisering av omdannelsesprosessen av en fett-i-vann-emulsjon til en vann-i-fett-emulsjon som er kornet fordelt i en vandig fase, fortrinnsvis av fløte i en smørkorn-kjernemelk-blanding, hvorved det fastsatte vanninnhold i smør-feornene holdes konstant. which ensures automation of the conversion process of a fat-in-water emulsion into a water-in-fat emulsion which is the grain distributed in an aqueous phase, preferably of cream in a butter grain-buttermilk mixture, whereby the fixed water content of the butter- the fees are kept constant.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere under henvisning til et utførelseseksempel for smørkjerning av fløte. I tegningen viser : Fig. 1 en kjérnesylinder med tilhørende kjerne-verktøy for en smørkjerner ifølge "Fritz"-metoden. In the following, the invention will be described in more detail with reference to an exemplary embodiment for churning cream. The drawing shows: Fig. 1 a core cylinder with associated core tool for a butter core according to the "Fritz" method.

fig. 2 et snitt gjennom sylinderveggen med en ut-strakt måleelektrode og tilhørende forløp av den elektriske motstand, fig. 2 a section through the cylinder wall with an extended measuring electrode and associated course of the electrical resistance,

fig. 3 den totale motstand av måleelektroden i avhengighet av stillingen av grensen 6 på elektrodeoverflaten. fig. 3 the total resistance of the measuring electrode depending on the position of the boundary 6 on the electrode surface.

I fig. 1 sees en kjernesylinder 1 med tilhørende kjerneverktøy 2. I nærheten av fløtetilførselen befinner det seg en sammenligningselektrode 3, mens måleelektroden 4 fore-ligger på et på forhånd fastsatt sted i kjernesylinderen 1. Begge elektroder er forbundet med en i og for seg kjent måle-og styreinnretning 11, som regulerer maskinens driftsbetingel-ser slik at f.eks. grensen 6 mellom fløte og mellomprodukt registreres på måleelektrode-stedet. Derved må det behandlede materiale fra strukturforandrings-punktet tilbakelegget en fastsatt strekning i behandlingsrommet, hvilket betyr det samme som tilførsel av en bestemt energimengde pr. volumenhet og således innarbeidelse av vann i de dannede smørkorn. In fig. 1 shows a core cylinder 1 with an associated core tool 2. Near the cream supply there is a comparison electrode 3, while the measuring electrode 4 is located in a predetermined location in the core cylinder 1. Both electrodes are connected with a known measuring and control device 11, which regulates the machine's operating conditions so that, e.g. the boundary 6 between cream and intermediate product is registered at the measuring electrode location. Thereby, the treated material from the point of structural change must travel a fixed distance in the treatment room, which means the same as supplying a certain amount of energy per unit volume and thus the incorporation of water into the formed butter grains.

Fig. 1 viser i større målestokk det parti av kjernesylinderens 1 sylindervegg, som bærer måleelektroden 4. Måleelektroden 4 er adskilt fra kjernesylinderen 1 ved isola-sjonslegemer 5. I nedre del ses det skjematiske forløp av den spesifikke motstand av det behandlede materiale. Området 8 ka-rakteriserer området for den spesielle mellomstruktur mellom de forskjellige emulsjonstyper. Grensen 6 mellom fløte 9 og mellomstruktur 8 ligger på måleelektroden 4. Grensen 7, som angir overføring til smørkorn 10, ligger utenfor denne. Fig. 1 shows on a larger scale the part of the cylinder wall of the core cylinder 1, which carries the measuring electrode 4. The measuring electrode 4 is separated from the core cylinder 1 by insulating bodies 5. In the lower part, the schematic progression of the specific resistance of the treated material can be seen. Area 8 characterizes the area for the special intermediate structure between the different emulsion types. The boundary 6 between cream 9 and intermediate structure 8 lies on the measuring electrode 4. Boundary 7, which indicates transfer to butter grain 10, lies outside this.

Måleelektrodens 4 utstrekning i akseretning er større enn grensens 6, men mindre enn utstrekningen av mellom- The extent of the measuring electrode 4 in the axial direction is greater than that of the boundary 6, but less than the extent of the intermediate

struktur-området 8.structure area 8.

Den totale elektriske motstand av måleelektrodenThe total electrical resistance of the measuring electrode

4 er sammensatt av den elektriske motstand av det elektrode-parti som omspyles av fløte, og motstanden i det flateparti på hvilket mellomstrukturen 8 ligger. Dermed fås det forløp av den totale elektriske motstand av måleelektroden 4, som vist i fig. 3, i avhengighet av grensens 6 stilling x mellom fløte 9 og mellomstruktur. 4 is composed of the electrical resistance of the electrode part that is rinsed with cream, and the resistance in the surface part on which the intermediate structure 8 is located. Thus, the course of the total electrical resistance of the measuring electrode 4 is obtained, as shown in fig. 3, depending on the position x of the boundary 6 between the cream 9 and the intermediate structure.

Det viser seg at stillingen av grensen 6 kan varieres over hele elektrodens 4 område ved valg av den motstand ved hvilken styre- og reguleringsinnretningen skal aktiviseres. For en fast innstilt motstandsverdi blir den fast- It turns out that the position of the limit 6 can be varied over the entire area of the electrode 4 by choosing the resistance at which the control and regulation device is to be activated. For a fixed resistance value, the fixed

holdt, og sikrer således en konstant lengde av strekningen for innarbeidelse av vann i smørkornet. Tilsvarende gjelder for grensen 7 mellom mellomstrukturen og smørkorn-kjerne-melkblandingen 10. held, thus ensuring a constant length of the stretch for incorporating water into the butter grain. The same applies to the boundary 7 between the intermediate structure and the butter grain-buttermilk mixture 10.

Claims

1. Method for forming a water-in-fat emulsion, preferably butter grains with a fixed, constant water content, by observing the conversion process of a fat-in-water emulsion into a water-in-fat emulsion that is granulated distributed in an aqueous phase, preferably of cream to a butter grain-buttermilk mixture, preferably by measuring the electrical conductivity, characterized in that the transition of a fat-in-water emulsion, preferably cream, to a special intermediate structure or the stepwise transition from this intermediate structure to a water-in-fat emulsion in which the grain is distributed in an aqueous phase, preferably a butter grain-buttermilk mixture, can be registered and that the treated material starting from one of these transitions is mechanically supplied with a defined amount of energy, whereby the formed water-in-fat emulsion, which in granular form is distributed in an aqueous phase, preferably the butter grain, which at the time of formation has a constant, minimal water content, is incorporated a quantity of water which is clear depending on the amount of energy mentioned.

2.. Device for carrying out the procedure as stated in claim 1, preferably in continuous working.' ; butter churning machines of a known type, in particular in the core cylinder of a butter machine that works according to the "Fritz" method, characterized in that an electrode (4) is arranged for recording the electrical conductivity of the treated material, at a place in the treatment room, preferably in the core cylinder of a butter machine, which works according to the "Fritz" method, on which measuring electrode (4) one of the two boundaries (6, 7) which indicate the transitions of the fat-in-water emulsion, preferably cream, to the special intermediate structure respectively of this to a water-in-fat emulsion, in which the grain is distributed in an aqueous phase, preferably a butter grain-buttermilk mixture, is fixed via measurement and control systems known per se, so that a quantity of energy is mechanically supplied per volume unit of treated material, which corresponds to the desired water content, preferably by covering a fixed stretch in the core cylinder (2).

3. Device as specified in claim 2, characterized in that the extent of the measuring electrode (4) is greater than the area for conversion of fat-in-water emulsion, preferably cream, to the intermediate structure or from this intermediate structure to water-in-fat emulsion, distributed in granular form in an aqueous phase, preferably a butter grain-buttermilk mixture, but smaller than the area of the intermediate structure (8), so that the total electrical resistance of the measuring electrode (4) depends on the position of one of the two boundaries (6, 7) on the electrode surface and that the position of one of the two boundaries (6, 7) over the extent of the target electrode (4) can be varied via a previously selected resistance value, by which a control device known per se is activated.