DE3040943A1 - Vorrichtung zur waermebehandlung von milch oder anderer fluessigkeit - Google Patents

Vorrichtung zur waermebehandlung von milch oder anderer fluessigkeit

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DE3040943A1 DE19803040943 DE3040943A DE3040943A1 DE 3040943 A1 DE3040943 A1 DE 3040943A1 DE 19803040943 DE19803040943 DE 19803040943 DE 3040943 A DE3040943 A DE 3040943A DE 3040943 A1 DE3040943 A1 DE 3040943A1
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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Wärmebehandlung von Mi'lch mit einem Wärmeaustauschgerät, in dem die Milch mittels erhitzten Wassers auf die erforderliche hohe Temperatur erhitzt wird, und mit einem Haltegefass, in dem die Milch während einer vorbestimmten Zeit zurückbehalten wird.
Es ist seit langem bekannt, Milch und dergleichen Flüssigkeit mit Wärme zu behandeln, um ein Abtöten von Bakterien und dergleichen zu erreichen. Eine solche Wärmebehandlung wird in der Regel in Molkereien und ähnlichen Anlagen durchgeführt, denen die Milch von den Milcherzeugern angeliefert worden ist. Die heutzutage immer mehr verbreitete Tankaufbewahrung, die zum Zweck hat, die Anzahl Sammelfahrten zu rationalisieren und zu minimieren, ist indessen dadurch nachteilig, dass die Milch über eine verhältnismässig lange Zeit aufbewahrt wird, bevor sie der Wärmebehandlung unterzogen wird. Obgleich die Sammeltanks gekühlt sind, kann ein Bakterienzuwachs entstehen, was weder aus hygienischem Gesichtspunkt noch mit Rücksicht auf die Qualität der Milch oder der aus der Milch hergestellten Erzeugnisse akzeptiert werden kann. Es sei in diesem Zusammenhang erwähnt, dass bereits ein sehr geringes Volumen von Bakterien angegriffener Ziegenmilch, das einem grösseren Volumen beigemischt wird, das ganze Milchvolumen zur Käseherstellung untauglich machen kann.
Die Aufgabe der Erfindung ist eine Vorrichtung zu schaffen, die die Gefahr eines Bakterienzuwachses an einem möglichst frühen Stadium der Behandlungskette herabsetzt.
Diese Aufgabe ist erfindungsmässig dadurch gelöst worden, dass' das Wärmeaustauschgerät, das einen Erhitzungsteil und einen Regenerativeteil besitzt, im Regenerativteil einen Raum, durch den eintretende, unbehandelte Milch
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strömen soll, und einen Raum aufweist, durch den vom Erhitzungsteil kommende, erhitzte Milch strömen soll, dass das Haltegefäss aus einer in der Strömungsrichtung gesehen zwischen dem Erhitzungsteil und dem Regenerativteil vorgesehenen Schlange von einer der beabsichtigten Strömung und der erforderlichen Haltezeit angepassten, veränderlichen Länge gebildet ist und dass die Vorrichtung zur Aufstellung in unmittelbarer Nähe einer Melkanlage bestimmt ist, so dass die Milch die Vorrichtung mit im grossen aufrechterhaltener Melktemperatur erreicht.
Weitere Erfindungsmerkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen·
Indem die erfindungsmässige Vorrichtung im Anschluss an die Melkanlage aufgestellt wird, kann die Milch sofort nach dem Melken wärmebehandelt werden, wodurch die Gefahr eines Bakterienzuwachses im Lagertank in grösstmöglicher Ausdehnung herabgesetzt wird. Daraus folgt, dass die Milch während einer beträchtlich längeren Zeit im Tank aufbewahrt werden kann und dass demnach die Anzahl Sammelfahrten reduziert und die Zeitspanne zwischen den Sammelfahrten erhöht werden kann. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass auch Milcherzeuger mit kleinen Kuhbeständen die offensichtlichen Vorteile der Tankaufbewahrung ausnützen können. Ein weiterer Vorteil mit der erfindungsmässigen Vorrichtung liegt darin, dass sie durch ihren Aufbau ein Mindestmass an Energieaufwand erfordert.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben, welche ein schematisches Perspektivbild der Vorrichtung zeigt.
In der Zeichnung sind lediglich die zur Erläuterung der
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Funktion der Vorrichtung wesentlichen Einzelteile mit aufgenommen worden, während die im vorliegenden Zusammenhang allgemein üblichen Komponenten der grösseren Uebersichtlichkeit halber weggelassen worden sind.
Die dargestellte Ausführungsform der erfindungsmässigen Vorrichtung soll zwischen einer Melkanlage M (vorzugsweise nach der Abschlusseinheit oder dem Sammelbehälter derselben) und einem Aufbewahrungstank T eingeschaltet sein.
Die Vorrichtung umfasst ein aus drei Teilen bestehendes Wärmeaustauschgerät 1, ein Haltegefäss 2, einen elektrischen Warmwasserbereiter 3 mit Umlaufpumpe und nicht dargestellten Thermostat- und Regelgliedern sowie Zu- und Abfuhrleitungen 4, 5 für Kühlwasser, welche mit den nötigen Ventilen versehen sind.
Die Wärmeaustauscher bestehen in der bevorzugten Ausführung aus Plattenwärmeaustauschern, die zum Wärmeaustausch in Gegenstrom vorgesehen sind.
Der Erhitzungsteil 6 des Wärmeaustauschgeräts weist von der zu behandelnden Milch durchströmte bzw. von erhitztem Wasser durchströmte Räume auf, welche durch die Platten voneinander getrennt sind.
Das Wasser wird im Warmwasserbereiter 3 erhitzt und zwischen ihm und dem Teil 6 des Wärmeaustauschers mit Hilfe einer Pumpe 7 in Kreislauf geführt. Der Warmwasserbereiter ist mit elektrischen Heizkörpern versehen, und zwar zweckmässigerweise einem konstant wirksamen Heizkörper zum Aufrechterhalten der Temperatur hauptsächlich innerhalb' des beabsichtigten Temperaturbereiches und einem thermostatgesteuerten Heizkörper zur Einstellung der Temperatur auf genau den erwünschten Wert.
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;Q4Q943
Zum Unterschied von bekannten Wärmebehandlungsvorrichtungen ist die Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung bestimmt, mit neugemolkener Milch, d.h. nicht gekühlter Milch, versorgt zu werden. Die Milch hält also eine Temperatur von etwa 34-37°C bereits wenn sie durch die Zufuhrleitung 8 in den Regenerativteil 9 des Wärmeaustauschers eintritt. Die Milch passiert bei 10 gerade durch den Kühlteil 11 hindurch.
Im Regenerativteil 9 wird die Milch von 34-37°C auf etwa 50 C erhitzt, indem Wärme aus der früher erhitzten Milch aufgenommen wird, welche bereits den Erhitzungsteil 6
und das in der Strömungsrichtung dem Erhitzungsteil
nachgeschaltete Haltegefäss 2 durchströmt hat. Von dem Regenerativteil 9 strömt die Milch in den Erhitzungsteil 6 hinein, wo sie mit den durch das heisse Wasser
erhitzten Platten in Berührung kommt und auf die beabsichtigte Temperatur von etwa 72 C erhitzt wird.
Die Erhitzung der Milch erfolgt somit in zwei Schritten. Im ersten Schritt erfolgt eine Erhitzung von der Anfangstemperatur 34-37°C auf eine Temperatur der Grössenord- nung 500C, indem die Wärme der heraustretenden Milch
ausgenützt wird. Im zweiten Schritt erfolgt die Er-
hitzung von etwa 50 C auf etwa 72 C durch Aufnahme von Wärine aus dem im Warmwasserbereiter 3 erhitzten Wasser.
Da die Milch während einer gewissen Zeit bei der hohen Temperatur gehalten werden muss, damit die beabsichtigte Abtötung der Bakterien und dergleichen erreicht wird, ist das Haltegefäss 2 dem Erhitzungsteil 6 nachgeschaltet worden. In der bevorzugten Ausführungsform besteht das Haltegefäss aus einer Rohr- oder Schlauchschlange,
die an den Austritt 12 des Erhitzungsteils 6 angeschlossen ist und in ein Durchtrittsrohr 13 mündet, dass sich quer durch den Erhitzungsteil 6 erstreckt. Indem das
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Haltegefäss als eine Schlange ausgebildet worden ist, kann es de'n vorherrschenden Bedürfnissen angepasst werden. Entscheidend für die Länge der Haltegefässschlange 2 ist die Strömung, d.h. das Volumen Milch pro Zeiteinheit, die durch die Vorrichtung passiert, sowie die gewünschte Haitezeit.
Falls die Milch während z.B. fünfzehn Sekunden bei einer Temperatur von 72 C gehalten werden soll, wird die Länge der Haltegefässschlange 2 derart bemessen, dass eine gewisse Menge Milch eine Zeitspanne von fünfzehn Sekunden in Anspruch nimmt, um durch die Schlange zu strömen.
Das Haltegefäss ist für die Funktion der Vorrichtung entscheidend und bestimmt die Leistung der Vorrichtung. Umgekehrt gilt, dass durch Einstellung der Schlangenlänge jede Vorrichtung für eine gegebene Strömung eingestellt werden kann, vorausgesetzt, dass sie innerhalb der Leistung der Wärmeaustauscher und des Warmwasserbereiters liegt. 20
Von der Haltegefässschlange wird die Milch über das Durchtrittsrohr 13 in den Regenerativteil 9 geführt, wo sie an die eintretende Milch Wärme abgibt, bevor diese durch den Kühlteil 11 passieren darf, in welchem sie mit HiI-fe des Kühlwassers, das durch die Leitung 4 eintritt und durch die Leitung 5 abfliesst, auf die beabsichtigte Aufbewahrungstemperatur abgekühlt wird.
Der Umstand dass der Vorrichtung bereits wärme - neugemolkene - Milch zugeführt wird und durch regenerativen Wärmeaustausch die Wärme von bereits wärmebehandelter Milch ausnützt, führt dazu, dass der erforderliche Energiezuschuss gering wird. Man kann im Zusammenhang damit rechnen, dass eine Leistung von etwa 5 Watt pro Liter behandelter Milch erforderlich ist.
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Wenn die Milch von dem Regenerativteil 9 in den Kühlteil 11 hineinströmt, hat sie eine Temperatur von der Grössenordi
kühlt.
senordnung 40 C und wird im Kühlteil auf 4-10°C abge-
Die Leitung 14 vom Kühlteil kann an einen an sich bekannten Aufbewahrungstank direkt angeschlossen sein, in welchem die Milch also auf die beabsichtigte Aufbewahrungstemperatur gekühlt eintritt.
Das verbrauchte Kühlwasser, dessen Temperatur um etwa 20-25°C erhöht worden ist, lässt sich als Trinkwasser für den Tierbestand ausnützen oder auch in einem besonderen Tank aufbewahren, von welchem das vorgewärmte Wasser einem Warmwasserbereiter für Gebrauchswasser zugeführt wird.
Die erfindungsmässige Vorrichtung hat ihr grösster Anwendungsbereich in der Tankhandhabung von Milch. Die Vorrichtung ist indessen in ebensohohem Grade dann anwendbar, wenn man die Milch direkt vom Milcherzeuger zum Verbraucher/Wiederverkaufer distribuiert. In diesem Falle wird die Vorrichtung an eine Abfülleinheit angeschlossen, die die Milch direkt in Behälter verpackt.
In einer etwas abgeänderten Ausführung im besonderen was den Kühlteil betrifft kann die erfindungsmässige Vorrichtung an dem Milchsammelwagen angebracht werden, welcher die Milch aus den Erzeugertanks einsammelt. Die in den Sammelwagen abgefüllte Milch wird dann automatisch beim Ueberpumpen wärmebehandelt, was dazu führt, dass der im Erzeugertank eventuell eingeleitete Bakterienzuwachs unterbrochen und eine Ansteckung der übrigen Milch im Milchsammelwagen verhindert wird.
Vorrichtungen, die in hauptsächlich.der gleichen Weise wie
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die oben beschriebene eingerichtet sind, können an sich auch auf anderen Gebieten als der Milchhandhabung verwendet v/erden. Die erfindungsmässige Vorrichtung kann beispielsweise in der Brauereiindustri zum Abtöten von Hefepiisen und nur allgemeinen Pasteurisierung von Bier und ähnlichen Getränken sowie auch Fruchtsäften verwendet werden. Auch in der Weinherstellung können Vorrichtungen der genannten Art zum Ausfällen von Weinstein Verwendung finden. Die Vorrichtungen lassen sich in der Werkstattindustrie zum "Pasteurisieren" von Schneidflüssigkeiten benützen, wobei diese wiederholt verwendet werden können, ohne das Bakterizide, die beim Personal Hautbeschwerden verursachen können, zugesetzt zu werden brauchen.
Die Vorrichtung kann schliesslich beispielsweise in den Entwicklungsländern zur Behandlung von Trinkwasser benützt werden.
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Claims (5)

Pa T § M ^AΜ'/ίϋL"£ O £2T.2jSS ^ U "f ν, s vj -i Vorrichtung zur Wärmebehandlung von Milch oder anderer Flüssigkeit Patentansprüche:
1. Vorrichtung zur Wärmebehandlung von Milch mit einem Wärmeaustauschgerät, in dem die Milch mittels erhitzten Wassers auf die erforderliche hohe Temperatur erhitzt wird, und mit einem Haltegefäss, in welchem die Milch während einer vorbestimmten Zeit zurückbehalten wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeaustauschgerät, das einen Erhitzungsteil (6) und einen Regenerativteil (9) besitzt, im Regenerativteil einen Raum, durch den eintretende, unbehandelte Milch strömen soll, und einen Raum aufweist, durch den vom Erhitzungsteil (6) kommende, erhitzte Milch strömen soll, dass das Haltegefäss (2) aus einer in der Strömungsrichtung gesehen zwischen dem Erhitzungsteil (6) und dem Regenerativteil (9) vorgesehenen Schlange von einer der beabsichtigten Strömung und der erforderlichen Haltezeit angepassten, veränderlichen Länge gebildet ist und dass die Vorrichtung zur Aufstellung in unmittelbarer Nähe einer Melkanlage (M) bestimmt ist, so dass die Milch die Vorrichtung mit im grossen aufrechterhal-
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tener "Melkteiuperatur erreicht«
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Aufstellung zwischen einer Melkanlage (M) und einem Aufbewahrungstank od.dgl. (T) bestimmt ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeaustauschgerät Flatten- wärmeaustauscher zum Wärmeaustausch in Gegenstrom umfasst.
4. Vorrichtung nach Anspruch I7 dadurch gekennzeichnet, dass die das Haltegefäss bildende
Schlange (2) ein schraubenlinienförmig gewickelter
Schlauch ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekenn ζ ei c h net durch einen weiteren Wärmeaustauscher (11) zum Kühlen der Milch, die den Regenerativteil (9) durchströmt hat.
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