(12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego:

Transkrypt

1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego: (97) O udzieleniu patentu europejskiego ogłoszono: Europejski Biuletyn Patentowy 13/ EP B1 (13) (1) T3 Int.Cl. A23C 7/04 (06.01) A01J 11/ (06.01) B04B 11/02 (06.01) (4) Tytuł wynalazku: Separator i sposób odkażania surowego mleka lub serwatki () Pierwszeństwo: DE (43) Zgłoszenie ogłoszono: w Europejskim Biuletynie Patentowym nr 07/14 (4) O złożeniu tłumaczenia patentu ogłoszono: Wiadomości Urzędu Patentowego 13/08 (73) Uprawniony z patentu: GEA Mechanical Equipment GmbH, Oelde, DE (72) Twórca(y) wynalazku: PL/EP T3 KARL-HEINZ ZETTIER, Oelde, DE ARNOLD UPHUS, Oelde, DE MARKUS HÜLLMANN, Rheda-Wiedenbrück, DE (74) Pełnomocnik: rzecz. pat. Jan Niewieczerzał POLSERVICE KANCELARIA RZECZNIKÓW PATENTOWYCH SP. Z O.O. ul. Bluszczańska Warszawa Uwaga: W ciągu dziewięciu miesięcy od publikacji informacji o udzieleniu patentu europejskiego, każda osoba może wnieść do Europejskiego Urzędu Patentowego sprzeciw dotyczący udzielonego patentu europejskiego. Sprzeciw wnosi się w formie uzasadnionego na piśmie oświadczenia. Uważa się go za wniesiony dopiero z chwilą wniesienia opłaty za sprzeciw (Art. 99 (1) Konwencji o udzielaniu patentów europejskich).

2 42P3267PL00 EP B1 Opis [0001] Wynalazek dotyczy separatora do odkażania surowego mleka lub serwatki według części przedznamiennej zastrz. 1 i sposobu eksploatacji takiego separatora. [0002] W wielu zakładach przetwarzania środków spożywczych są wykorzystywane separatory o wielu różnych zastosowaniach i przepustowościach. Separatory, ogólnie biorąc, w zakresie ich projektowania i budowy muszą być dostosowane do tych zastosowań i przepustowości. Tak więc, mimo że nadają się do zastosowania w ramach ustalonego zakresu zadań względnie procesu, to jednak reagują na wykraczanie poza określone ramy a więc mogą być wrażliwe względnie często reagować zakłóceniami na zmiany przepustowości lub zmiany w składzie przeznaczonych do przetwarzania produktów. [0003] W US opisano separator do rozdzielania surowego mleka na śmietankę i mleko odtłuszczone, które odprowadzane jest przez dwa różne odpływy. Dla normalizacji mleka względnie do regulowania zawartości śmietanki oddzieloną śmietankę po oddzieleniu przez odwirowanie doprowadza z powrotem przez zawór dwudrogowy do odtłuszczonego mleka. Automatyczna jednostka sterująca przy tym określa zawartość śmietanki w mleku i odchylenia zawartości od wartości zadanej, tak że różnice w odniesieniu do śmietanki mogą uzupełniane przez dozowanie dodatkowe. Ponieważ określenie zawartości śmietanki trwa kilka sekund, to pomiędzy miejscem pobierania próbek i urządzeniem dozującym stosowana jest pętla recyrkulacji śmietanki, aby odtłuszczone mleka nie opuszczało separatora bez normalizacji. [0004] W DE ujamniono sposób odkażania wirówkowego, w którym zawierający niewiele bakterii koncentrat odprowadza się przez dysze ze środkowego

3 - 2 - obszaru przestrzeni koncentratu w bębnie. Koncentrat ten jest doprowadzany przez przewód powrotny połączony z dopływem, doprowadzającym surowe mleko. To zawracanie częściowego strumienia mleka zawierającego niewielką ilość baterii umożliwia utrzymanie stałego przepływu objętościowego i stałej przepustowości wirówki odkażającej, pomimo odprowadzania koncentratów bakteryjnych. [000] W obszarze separatorów odkażających mleko jest oczyszczane z zarodników i/lub bakterii. Przy tym w ubiegłych latach nominalna przepustowość stosowanych separatorów odkażających stale wzrasta. Na rynku są obecnie dostępne separatory o różnych przepustowościach, od na przykład 00 l/h do l/h, przy czym obecnie średnica talerzy w większych maszynach osiąga wartość do 00 mm. [0006] Dla dobrej efektywności odkażania ważne jest, aby transport bakterii do pola odśrodkowego odbywał się przy dostatecznie dużym przepływie cieczy. Ze stanu techniki znane jest, aby to zagwarantować, stosowanie w tym celu recyrkulacji cieczy nośnej. Przy tym w miejscu występowania dostatecznej siły odśrodkowej następuje zawracanie cieczy nośnej, a następnie jej odprowadzanie przez talerz rozdzielający. Na ogół ta ciecz nośna podlegająca recyrkulacji do dopływu rozdzielacza odpowiada pod względem bakteriologicznym w przybliżeniu surowemu mleku, i jest kierowana z powrotem bezpośrednio do dopływu separatora. Doprowadzana zwrotnie ilość wynosi w stosunku do ilości doprowadzanej około 3-%. Ilość cieczy nośnej może być regulowana i powinna ona zawierać bakterii nie więcej niż dwa razy tyle co surowe mleko. Natomiast zawartość fazy stałej jest określona rzeczywistą zawartością koncentratu zarodników i bakterii.

4 - 3 - [0007] Ten sposób się sprawdził. Problemem jest jednak to, że mimo tej recyrkulacji, w szczególności w przypadku maszyn o większej przepustowości znamionowej występuje zjawisko polegające na tym, że bardzo znaczne zmniejszenie, na przykład zmniejszenie przepustowości wejściowej do połowy przepustowości znamionowej może pogorszyć wynik odkażania. Efekt ten, który nie występuje w przypadku mniejszych maszyn lub występuje tylko w zakresie niezakłócającym, powoduje to, że większe maszyny wprawdzie pracują bardzo dobrze w zakresie ich przepustowości znamionowej, lecz w ograniczonej mierze mogą być stosowane w wyraźnie mniejszych zakresach przepustowości. [0008] Zadaniem niniejszego wynalazku jest podwyższenie, w porównaniu z opisanym powyżej stanem techniki, efektu oczyszczania separatorów oczyszczających przy odkażaniu surowego mleka lub serwatki [0009] Zadanie to według wynalazku jest rozwiązywane w odniesieniu do separatora przez przedmiot zastrzeżenia 1, a w odniesieniu do sposobu przez przedmiot zastrzeżenia 6, [00] Zgodnie z zastrzeżeniem 1 według wynalazku otrzymuje się separator mający dwa układy recyrkulacyjne między dwoma odpływami i dopływem do bębna separacyjnego. [0011] Przy tym jeden z układów recyrkulacyjnych jest zaprojektowany odpowiednio do recyrkulacji cieczy nośnej przy odkażaniu mleka i zawiera przewód recyrkulacyjny prowadzący od odpływu wirówki dla cieczy nośnej do dopływu do wirówki, a drugi z układów recyrkulacyjnych jest przewidziany do recyrkulacji pewnej części odkażonej fazy mlecznej przy odkażaniu mleka i ma dalszy przewód recyrkulacyjny prowadzący od odpływu wirówki dla mleka odkażonego do dopływu do wirówki, przy czym z każdym z

5 - 4 - układów i przewodów recyrkulacyjnych jest zintegrowany zawór sterowalny i/lub regulowalny. [0012] Według dalszego korzystnego wariantu stosowany jest również zespół sterujący lub regulacyjny do utrzymywania stałej ilości przetwarzanego przez separator produktu przez regulację układów recyrkulacyjnych. [0013] Zgodnie z wynalazkiem, znany jako taki korzystny układ recyrkulacyjny dla cieczy nośnej jest uzupełniany o dalszy przewód recyrkulacyjny względnie układ recyrkulacyjny dla oczyszczonej (zwłaszcza odkażonej) serwatki, za pomocą którego oczyszczona serwatka jest zawracana do dopływu. Ma to zalety wymienione poniżej. Przy zmniejszaniu się przetwarzanego strumienia efekt odkażania według wynalazku jest stabilizowany na wysokim poziomie lub nawet ulega poprawie. Jeżeli przepustowość zostaje na przykład zmniejszona do połowy, to teoretycznie można by mówić nawet o odkażaniu podwójnym, ponieważ przepływ przez bęben trwa dwa razy dłużej niż przy odkażaniu pojedynczym. [0014] W praktyce poprawianie samego odkażania jako takiego według stanu techniki jest możliwe tylko wtedy, gdy także konstrukcja bębna a więc części przepływowe - jest dostosowany do zmniejszonej przepustowości, ponieważ w przeciwnym razie mogą wystąpić uszkodzenia produktu oraz odgazowanie mleka w obszarze dopływowym i związane z tym częściowe zablokowanie przepływu mleka. Dlatego, aby uniknąć problemów, byłoby konieczne, aby do zmian wydajności w separatorze dopasować odpływ, chwyty, rozdzielacze, obszar dopływowy i odpływowy, przepływ koncentratu itp.. Wszystkich tych niedogodności pozwala w prosty sposób uniknąć drugi przewód recyrkulacyjny. [00] Za pomocą drugiego przewodu recyrkulacyjnego zatem możliwe jest zmniejszenie zasilania separatora

6 - - odkażającego, lub ewentualnie, w przypadku mniejszych maszyn, także realizacja pewnego rodzaju "odkażania podwójnego", przy czym drugi przewód recyrkulacyjny może być aktywowany dla utrzymywania stabilnego objętościowego dopływu serwatki. Przy tym przepustowość jest tak dobierana, że zmniejszenie ilości dopływającej jest kompensowane przez recyrkulację. Gwarantuje to, że nie nastąpi wyjście poza raz ustawiony zakres ciśnienia. Chwyty względnie pompy dośrodkowe dokonują tłoczenia zawsze w optymalnym zakresie. W wyniku tych samych warunków zasilania przez dwukrotne przepuszczanie cieczy przez bęben osiąga się stabilne i ulepszone odkażanie poniżej 0 zarodników na litr, także przy niskich przepustowościach. [0016] Według wynalazku dodatkowo dostarcza się także sposób eksploatacji separatora oczyszczającego według wynalazku, w którym za pomocą zespołu sterującego lub regulacyjnego regulacja przetwarzanej przez separator ilości produktu poprzez sterowanie lub regulację ilości zawracanej do obiegu fazy produktu do dopływu do bębna separacyjnego odbywa się tak, że separator pracuje niezależnie od zmian w wielkości podawania produktu mlecznego na dopływie, przy niezmiennych warunkach hydraulicznych (te same warunki przepływu w bębnie), przy czym dzięki recyrkulacji oczyszczonego mleka odprowadzanego z bębna separacyjnego przy optymalnym zawracaniu do obiegu cieczy nośnej, separator jest eksploatowany w zakresie optymalnego działania oczyszczającego. [0017] W tym miejscu należy odesłać do poniższego stanu techniki, który dotyczy różnych sposobów obróbki produktów mlecznych, lecz który nie obejmuje wspomnianego na wstępie rozwiązania problemów z separatorami występujących przy odkażaniu.

7 - 6 - [0018] Z DE znane jest za pomocą separatora oczyszczającego, przy odkażaniu serwatki, rozdzielanie surowej serwatki na składniki - śmietankę, pozbawioną śmietanki serwatkę (odtłuszczone mleko) oraz substancje stałe (osad zawierający mikroorganizmy), przy czym rozdzielanie przez wirowanie w separatorze odbywa się tak, że zawartość tłuszczu w śmietance wynosi więcej niż 4 procent. Potem odtłuszczone mleko jest odkażane, a następnie doprowadzane zwrotnie do śmietanki, która nie była poddawana dalszemu odkażaniu, i powstająca przy zwrotnym doprowadzaniu chudego mleka do śmietanki mieszanina śmietanki/odtłuszczonego mleka jest pasteryzowana. Przy tym sposobie można zrezygnować z nagrzewania do wysokiej temperatury, aż do 13 C. [0019] Z DE znane jest stanowisko do odtłuszczania mleka, z separatorem oczyszczającym i włączonym za nim separatorem odtłuszczającym, przy czym od odpływu separatora odtłuszczającego do dopływu separatora oczyszczającego prowadzi przewód recyrkulacyjny dla odtłuszczonego mleka (przewód obejściowy), dla utrzymania niewielkich strat tłuszczu i poprawy jakości uzyskiwanych drobin serowych. [00] Według DE proponuje się rozwiązanie, zgodnie z którym przy odtłuszczaniu serwatki za pomocą separatora, część ilości, wynosząca od 0,% do 2%, wypływającej śmietany serwatkowej a więc składnika zawierającego więcej tłuszczu jest zawracana do doprowadzanej do separatora surowej serwatki, w celu poprawy jakości produktu. [0021] Poniżej jest objaśniany bardziej szczegółowo sposób według wynalazku w przykładzie realizacji, w odniesieniu do załączonych rysunków. Poszczególne figury pokazują:

8 - 7 - fig. 1 schematyczne przedstawienie instalacji do odkażania mleka, a fig. 2 separator nadający się do stosowania w sposobie według wynalazku. [0022] Fig. 1 przedstawia separator 1, do którego za pośrednictwem przewodu doprowadzającego 2 jest doprowadzany produkt wyjściowy zwłaszcza mleko surowe - bezpośrednio lub poprzez zawór 9, zbiornik 3 i/lub korzystnie wymiennik ciepła 4 dla podwyższania lub utrzymywania stałej temperatury (strzałkami na wymienniku ciepła zaznaczono przepływ cieczy wymiennika ciepła). Surowe mleko jest tu ogrzewane przykładowo do temperatury C. [0023] Separator 1 na fig. 1 służy za separator odkażający względnie jest jako taki zaprojektowany. Taki separator mający pionową oś obrotu jest przedstawiony na fig. 2. [0024] Surowe mleko doprowadzane jest przez przewód doprowadzający z fig. 1, który uchodzi do rury doprowadzającej dochodzącej do bębna 12, za która jest dołączony rozdzielacz 11, przez który surowe mleko jest przekazywane do komory wirowania w bębnie 12 z pakietem 13 talerzy rozdzielających. [00] Za pomocą separatora odkażającego 1 surowe mleko jest oczyszczane z bakterii i/lub innych zanieczyszczeń, które poprzez otwory odprowadzające 14 dla substancji stałych są usuwane z bębna 12 separatora 1, na przykład, za pomocą mechanizmu zamykającego z zaworem tłokowym. [0026] Mleko odkażone natomiast na przykład przez chwyt względnie pompę dośrodkową 16 i dołączony do niej pierwszy odpływ 17 i z kolei dołączony do niego pierwszy przewód odpływowy jest odprowadzane z separatora odkażającego 1.

9 - 8 - [0027] Dla zoptymalizowania procesu odkażania, i przy tym w szczególności dla zapobiegania wstecznemu mieszaniu zarodków bakterii z odkażonym mlekiem w bębnie 12, dodatkowa frakcja ciekła - zwana cieczą nośną jest odprowadzana, na przykład przez talerz separacyjny 18 i drugi chwyt względnie drugą pompę dośrodkową 19 oraz odpływ i dodatkowy przewód odpływowy 6, z bębna 12 separatora 1, który może jeszcze zawierać stosunkowo dużą ilość bakterii i/lub innych zanieczyszczeń. Niemniej jednak, aby utrzymać straty produktu na możliwie najniższym poziomie, przewód odpływowy 6 jest zaprojektowany jako przewód recyrkulacyjny, który uchodzi do dopływu 2 bębna separatora. [0028] Ponadto, pierwszy przewód odpływowy dla mleka odkażonego ma odgałęzienie 21, które jako dodatkowy przewód recyrkulacyjny uchodzi, względnie jest zaprojektowany do tego, do dopływu 2 produktu separatora 1. W ten sposób, przez recyrkulację mleka odkażonego przepustowość zasilania może w prosty sposób być też dostosowywana do zmian wielkości strumienia dopływającego lub, w przypadku bardzo małej wielkości strumienia dopływającego, może być ustawiana na wartość, przy której skuteczność odkażająca separatora jest optymalna. [0029] Z każdym z przewodów recyrkulacyjnych są zintegrowane sterowalne zawory 7, 8, do sterowania lub regulacji ilości poddawanej recyrkulacji cieczy nośnej i/lub poddawanego recyrkulacji odkażonego mleka. [00] Mleko przeznaczone do przetwarzania zawiera na przykład około 4,% laktozy, 3,% tłuszczu i 3,% białka. Natomiast ciecz nośna zwykle ma znacznie zmniejszoną w stosunku do przetwarzanego surowego mleka zawartość tłuszczu i wyższą zawartość białka. GEA Mechanical Equipment GmbH Pełnomocnik:

10 - 9-42P3267PL00 EP B1 Wykaz odnośników [0031] separator 1 przewód doprowadzający 2 zbiornik 3 wymiennik ciepła 4 przewód odprowadzający, 6 zawory 7, 8 zawór 9 rura doprowadzająca rozdzielacz 11 bęben 12 pakiet talerzy separacyjnych 13 otwory do odprowadzania substancji stałych 14 mechanizm zamykający z suwakiem tłokowym pompa dośrodkowa 16 odpływ 17 talerz separacyjny 18 pompa dośrodkowa 19 odpływ przewód rozgałęziający 21 GEA Mechanical Equipment GmbH Pełnomocnik:

11 - - 42P3267PL00 EP B1 Zastrzeżenia patentowe 1. Separator (1) do odkażania surowego mleka lub serwatki, z obrotowym bębnem separacyjnym (12) o pionowej osi obrotu oraz z pakietem talerzowym (13) i co najmniej dwoma odpływami (17, ) i co najmniej jednym dopływem (2), znamienny tym, że zawiera dwa układy recyrkulacyjne między obydwoma odpływami (17, ) i dopływem (2) bębna separacyjnego, przy czym jeden z układów recyrkulacyjnych (6) jest dostosowany do recyrkulacji cieczy nośnej, a drugi z układów recyrkulacyjnych (21) jest dostosowany do recyrkulacji części fazy odkażonej. 2. Separator według zastrz. 1, znamienny tym, że jeden układ recyrkulacyjny do recyrkulacji cieczy nośnej zawiera przewód recyrkulacyjny (6) od pierwszego odpływu () dla cieczy nośnej do dopływu (2) bębna, i że drugi układ recyrkulacyjny do recyrkulacji odkażonego mleka zawiera inny przewód recyrkulacyjny (, 21) od odpływu (17) dla odkażonego mleka do dopływu (2). 3. Separator według jednego z zastrz. poprzednich, znamienny tym, że z każdym z układów i przewodów recyrkulacyjnych (6;, 21) jest zintegrowany zawór sterowalny i/lub regulowalny (7, 8). 4. Separator według jednego z zastrz. poprzednich, znamienny tym, że zawiera zespół sterujący lub regulacyjny do utrzymywania stałej ilości przetwarzanego przez separator produktu, przez regulację przepływu w przewodach recyrkulacyjnych (6;, 21).. Separator według jednego z zastrz. poprzednich, znamienny tym, że zawiera

12 a) otwory odprowadzające (14) substancje stałe, b) pierwszy chwyt względnie pompę dośrodkową (16), c) talerz separacyjny (18) i dołączony do jego wyjścia drugi chwyt (19). 6. Sposób eksploatacji separatora oczyszczającego według jednego z zastrz. poprzednich, znamienny tym, że regulacja przetwarzanej przez separator ilości produktu za pomocą zespołu sterującego lub regulacyjnego odbywa się przez sterowanie lub regulację ilości podlegającej recyrkulacji fazy produktu do dopływu (2) do bębna separacyjnego w ten sposób, że separator pracuje niezależnie od zmian w ilości podawania produktu mlecznego do dopływu bębna separacyjnego, przy niezmienionych pozostałych warunkach hydraulicznych wewnątrz separatora, przy czym separator jest eksploatowany w zakresie optymalnego działania oczyszczającego, za pomocą recyrkulacji oczyszczonego mleka odprowadzanego z bębna separacyjnego przy opcjonalnym zawracanej cieczy nośnej. GEA Mechanical Equipment GmbH Pełnomocnik:

13

14