DK171666B1 - Anlæg til kontinuerlig sterilisering af væsker, såsom mælk og fløde - Google Patents

Description

DK 171666 B1

Opfindelsen angår et anlæg til kontinuerlig sterilisering af væsker, såsom mælk og fløde, hvilket anlæg omfatter en steriliseringsindretning, hvori væsken steriliseres under tilførsel af damp, og et vakuumkammer til fjernelse af vand fra væsken, 5 og hvorfra væsken udtrækkes ved hjælp af en pumpe.

Fra bl.a. dansk patentskrift nr. 169248 kendes et anlæg til sterilisering af mælk. Et sådant anlæg går undertiden under betegnelsen direkte UHT-anlæg (Direct ultra high Temperature Plant). I disse anlæg sprøjtes der damp ind til den til steri-10 liseringsindretningen tilførte mælk, således at mælken bibringes en temperatur på ca. 140°C, og derefter ledes mælken videre til en såkaldt holder, hvori mælken opretholdes et bestemt tidsrum (ca. 2-5 sek.) i den opvarmede tilstand. Derefter ledes mælken via et overløb til et vakuumkammer, hvori det 15 fra vanddampen hidrørende vand fjernes igen, således at mælken efter vakuumkammeret har samme tørstofindhold som før damptilførslen. Efter behandlingen i vakuumkammeret ledes mælken normalt til en homogenisator og derefter til afkøling og emballering .

20 Der findes også anlæg, hvori steriliseringen foregår under direkte indsprøjtning af damp i mælken ved hjælp af en dampin-j ektor.

Sådanne anlæg er forholdsvis dyre at fremstille. Dette skyldes bl.a., at komponenterne efter varmebehandlingen i sterilise-25 ringsindretningen skal være aseptiske. For at opfylde disse krav skal der overalt være truffet sikkerhedsforanstaltninger til at opfylde dette krav. Det drejer sig om bl.a. dyre pakninger med dampspærrer både i selve vakuumkammeret og i de øvrige efter steriliseringsindretningen følgende komponenter, 30 såsom pumpe og homogenisator.

Formålet med opfindelsen er at tilvejebringe et anlæg som er billigere at fremstille.

DK 171666 B1 2

Dette opnås ifølge opfindelsen med et anlæg, der er ejendommeligt ved, at vakuumkammeret er indkoblet før steriliserings -indretningen, set i væskens gennemstrømningsretning, idet vakuumkammeret er forbundet med steriliseringsindretningen via 5 en første varmeveksler til opvarmning af væsken før indstrømningen i steriliseringsindretningen.

Herved opnås en væsentlig reduktion af antallet af komponenter efter steriliseringen. I vakuumkammeret sker der en fjernelse af vand fra den pågældende væske, således at denne opkoncen-10 treres, og i steriliseringsindretningen tilføres denne vandmængde igen via dampen. Ligesom i det kendte anlæg styres temperaturerne og fjernelsen og tilførslen af vand således, at koncentrationen af tørstof i den pågældende væske er den samme ved anlæggets udløb som ved anlæggets indløb. Ved at placere 15 vakuumkammeret med tilhørende komponenter foran steriliseringsindretningen stilles der ikke krav om aceptiske foranstaltninger til denne del af anlægget, hvorved hele anlægget bliver billigere at fremstille.

Ifølge opfindelsen kan der imellem pumpen ved vakuumkammerets 20 udløb og den første varmeveksler findes en homogenisator, således at anlægget bliver særlig velegnet til behandling af mælk. Homogenisatorens placering foran steriliseringsindretningen medfører også bortfald af kravet om, at homogenisatoren skal være aseptisk. Homogenisatoren kan derfor også fremstil-25 les forholdsvis billigt.

Ifølge opfindelsen kan den første varmeveksler hensigtsmæssigt være indrettet til at bibringe væsken en temperatur fra ca. 115°C til ca. 120°C før tilførslen til steriliseringsindretningen, således at denne arbejder optimalt. For tilsvarende at 30 sikre at der i vakuumkammeret sker en tilsvarende opkoncentrering af væsken, kan der hensigtsmæssigt ifølge opfindelsen før vakuumkammeret, set i væskens gennemstrømingsretning, være anbragt en anden varmeveksler til at bibringe væsken en temperatur fra ca. 90°C til ca. 100°C før tilførslen til va- DK 171666 B1 3 kuumkammeret, ligesom der imellem denne anden varmeveksler og vakuumkammeret kan være anbragt en forholdsvis lang rørledning. Denne rørledning sikrer en passende opholdstid for væsken ved den pågældende temperatur før tilførslen til vakuum-5 kammeret. I det tilfælde, hvor det drejer sig om mælk, sker der her en passende stabilisering af proteinindholdet. Steriliseringsindretningens udløb er ofte tilsluttet en pumpe for at sikre hurtig fjernelse af væsken fra steriliseringsindretningen og overførsel af denne til en holder. Ifølge opfindel-10 sen kan denne pumpes udløb være forbundet med en tredje varmeveksler til afkøling af væsken via et forholdsvis langt rør, der tjener som holder. Varmeveksleren sikrer en hurtig afkøling af væsken igen, efter at denne i holderen har opholdt sig passende kort tid ved den høje temperatur på ca. 140°C.

15 Endelig kan den tredje varmeveksler ifølge opfindelsen passende være en totrinsvarmeveksler, som sænker væskens temperatur til ca. 25°C. Herved kan den tredje varmevekslers trin passende i rækkefølge arbejde sammen med henholdsvis den første og den anden varmeveksler.

20 Opfindelsen forklares nærmere nedenfor under henvisning til tegningen, som skematisk viser et anlæg til sterilisering af mælk eller fløde.

Dette anlæg omfatter et vakuumkammer 1 og en steriliseringsbeholder 2, som begge er af en almindelig kendt type. Vakuumkam-25 merets 1 indløb 3 er via en passende lang rørledning 4 forbundet med en varmeveksler 5, som er forbundet med en kilde med usteriliseret mælk eller fløde via en rørledning 6. Vakuumkammerets udløb 7 er forbundet med en centrifugalpumpe 8, hvis udløb er forbundet med en rørledning 9, som via en homogenisa-30 tor 10 af almindelig kendt type står i forbindelse med en varmeveksler 11. Denne varmeveksler 11 er via en rørledning 12 af en passende længde forbundet med steriliseringsbeholderens 2 indløb 13. Steriliseringsbeholderens 2 udløb 14 er forbundet med en centrifugalpumpe 15 og herfra via en rørledning 16 af DK 171666 B1 4 en passende længde med to efter hinanden følgende varmevekslere 17 og 18. Sidstnævnte varmeveksler 18 er via en rørledning 19 forbundet med ikke viste komponenter til videre behandling af steriliseret mælk eller fløde.

5 Ved brug af anlægget til sterilisering af mælk ledes der uste-riliseret råmælk ved en temperatur på ca. 5°C via rørledningen 6 frem til varmeveksleren 5, hvori mælkens temperatur hæves til ca. 90 til 100°C. Fra denne varmeveksler 5 strømmer væsken via den forholdsvis lange rørledning 4 frem til vakuumkammeret 10 1, idet rørledningens 4 længde er således afpasset, at mælkens opholdstid heri er ca. 30 sek., således at der sikres en passende proteinstabilisering, inden mælken når frem til vakuumkammeret 1. I vakuumkammeret sker der en bortkogning af vand som følge af det trykfald, som mælken udsættes for heri. Mæl-15 kens temperatur falder til ca. 75°C ved vakuumkammerets 1 udløb, medens vanddampen føres bort på almindelig kendt måde via en rørledning 20. Den således opkoncentrerede mælk føres ved hjælp af centrifugalpumpen 8 hurtigt ud af vakuumkammeret og herfra frem til homogenisatoren 10. Herfra passerer den 20 opkoncentrerede mælk igennem varmeveksleren 11, hvor temperaturen hæves til fra ca. 115°C til ca. 120°C. Fra varmeveksleren 11 strømmer mælken videre gennem rørledningen 12 frem til steriliseringsbeholderen 12, hvori steriliseringen af den opkoncentrerede mælk foregår under direkte tilførsel af vand-25 damp via en rørledning 21, således som beskrevet i ovennævnte danske patent nr. 169248. I steriliseringsbeholderen 2 bibringes mælken en temperatur på ca. 140°C og føres hurtigt ud ved hjælp af centrifugalpumpen 15 til en kort opholdsperiode på få sek. i rørledningen 16, inden den ledes igennem varmevekslerne 3 0 17 og 18. I varmeveksleren 17 sænkes temperaturen til ca.

85°C, og i varmeveksleren 18 sænkes temperaturen til ca. 25°C.

I rørledningen 16 sikrer centrifugalpumpen 15, at den steriliserede mælk opretholdes ved et forholdsvis højt tryk, så at eventuelt forekomst af damp optages i mælken.

35 De nævnte temperaturer og styringen af vakuumkammeret og ste-

Claims (7)

1. Anlæg til kontinuerlig sterilisering af væsker, såsom mælk og fløde, hvilket anlæg omfatter en steriliseringsindretning (2), hvori væsken steriliseres under tilførsel af damp, og et vakuumkammer (1) til fjernelse af vand fra væsken, og hvorfra 25 væsken udtrækkes ved hjælp af en pumpe (8), kendetegnet ved, at vakuumkammeret (1) er indkoblet før steriliseringsindretningen (2), set i væskens gennemstrømningsretning, idet vakuumkammeret (1) er forbundet med steriliseringsindretningen (2), via en første varmeveksler (11) til opvarmning af 30 væsken før indstrømningen i steriliseringsindretningen (2).

2. Anlæg ifølge 1, kendetegnet ved, at der imellem DK 171666 B1 6 pumpen (8) ved vakuumkammerets (1) udløb (7) og den første varmeveksler (11) findes en homogenisator (10).

3. Anlæg ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at den første varmeveksler (11) er indrettet til at bibringe 5 væsken en temperatur fra ca. 115°C til ca. 120°C før tilførslen til steriliseringsindretningen (2).

4. Anlæg ifølge krav 1, 2 eller 3, kendetegnet ved, at der før vakuumkammeret (1) , set i væskens gennemstrømningsretning, findes en anden varmeveksler (5) til at bibringe 10 væsken en temperatur fra ca. 90°C til ca. 100°C før tilførslen til vakuumkammeret (1) , og at der imellem denne anden varmeveksler (5) og vakuumkammeret (1) findes en forholdsvis lang rørledning (4).

5. Anlæg ifølge et eller flere af kravene 1-4, kende -15 tegnet ved, at der efter steriliseringsindretningen (2), set i væskens gennemstrømningsretning, findes en anden pumpe (15) til udtrækning af væsken fra steriliseringsindretningen (2), hvilken pumpes (15) udløb er forbundet med en tredje varmeveksler (17, 18) til afkøling af væsken via et forholdsvis 20 langt rør (16).

6. Anlæg ifølge krav 5, kendetegnet ved, at den tredje varmeveksler (17, 18) er en totrinsvarmeveksler, som sænker væskens temperatur til ca. 25°C.

7. Anlæg ifølge et eller flere af kravene 1-6, kende -25 tegnet ved, at steriliseringsindretningen er en dampinjektor .