用于通过向富含蛋白质的奶制品中引入水蒸汽来直接加热所述奶制品的方法和设备技术

本发明专利技术涉及一种用于通过向富含蛋白质的奶制品P中引入水蒸汽D来直接加热DE所述奶制品P的方法和设备1000，其中，所述直接加热DE构造成浸入法或喷射法IFV或UV的形式。本发明专利技术的目的在于，实现一种所述类型的方法和一种用于实施所述方法的设备，所述方法和设备在方法过程中或在所述设备中实现明显的使用时间延长并且这里相对于现有技术在经处理的富含蛋白质的奶制品中确保实现更高的未变性的乳清蛋白含量。在方法技术上，这样来实现所述目的：在直接加热(DE)之前，通过同流换热的冷却步骤从预加热温度(TVE)到冷却温度(TK)以在5K(开尔文)至15K的范围(ΔTK<(5至15)K)内的温度差(ΔTK)对预加热的并且保温的奶制品(P)进行间接冷却(K)；以本身已知的直接加热调整参数从冷却温度(TK)到高温加热温度(THE)控制所述直接加热；以及在特征(d)的措施之后，通过急速冷却(K)使所述奶制品(P)从高温加热温度(THE)冷却到强制性必要的输出温度(TA)。却到强制性必要的输出温度(TA)。却到强制性必要的输出温度(TA)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于通过向富含蛋白质的奶制品中引入水蒸汽来直接加热所述奶制品的方法和设备


[0001]本专利技术涉及一种用于通过向富含蛋白质的奶制品中引入水蒸汽来直接加热所述奶制品的方法，其中，在直接加热时，所述水蒸汽通过直接的高温加热将所述奶制品加热到高温加热温度，以便形成无菌状态。在直接加热之前，将所述奶制品间接预加热到预加热温度，并且沿所述奶制品的流动方向观察，在所述预加热之后，以确定的且有控制的第一停留时间对经预加热的奶制品执行第一保温。沿所述奶制品的流动方向观察，在直接加热到高温加热温度之后，以确定的且有控制的第二停留时间对经高温加热的奶制品执行第二保温。接下来通过急速冷却利用膨胀到较低的压力从保温的高温加热的奶制品中以对应于此前供应的水蒸汽的量提取水。此外本专利技术还涉及一种实施所述方法的设备，所述设备除了直接加热装置主要还具有设置在直接加热装置上游的预加热器，所述预加热器带有沿奶制品的流动方向设置在预加热器下游的第一保温器。在直接加热装置下游设有第二保温器，所述第二保温器通向真空腔。

技术介绍

[0002]近几年以来，可以确定存在食用富含蛋白质的奶制品的消费趋势，为了延长所述奶制品的储存时间和保质期，对必要的热处理提出特殊要求是必要的。富含蛋白质的奶制品根据本专利技术例如是指作为根据本专利技术的热处理的原始产品的生奶，如下面引用的三个试验的测量值所表明的那样，所述生奶具有在6.85至8.35g/kg奶的(可溶于酸的)β
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乳球蛋白含量。
[0003]与此相对，由[1]A.Schmid和H.Mayer的毕业论文，Bestimmung von Furosin und anderen Erhitzungsindikatoren in Milch mittels HPLC，维也纳大学，2009年5月获知，所测试的七个生奶样品的天然β
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乳球蛋白含量的平均值为4.02g/dm3奶(＝3.9g/kg奶)，所述样品直接源自农业企业或源自绿色食品专卖店，带有标识“生奶”。
[0004]富含蛋白质的奶制品是热敏感的，这种奶制品在超过100℃时倾向于发生烧糊，就是说，在这个条件下会在用于对奶制品进行热处理、输送和导流的处理装置的壁部上形成覆层。这种形成覆层也被称为产品“污垢”。这种产品“污垢”缩短了相关处理装置在两次清洗循环之间的持续时间或运行时间。下面，如果在本专利技术的范围仅提及奶制品，则这个特征总是也包含“富含蛋白质”的含义。
[0005]通过水蒸汽对奶制品进行直接加热是一种已知的和常用的方法。这种直接加热用于延长这种奶制品或由所述奶制品衍生出的最终产品的储存时间。通过加热介质水蒸汽(优选是饱和蒸汽，但也可以处于过热状态)进行的热处理可以以不同的方法直接或间接地进行([2],Heinz
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Gerhard KESSLER,Lebensmittelverfahrenstechnik,Schwerpunkt Molkereitechnologie,第1版,慕尼黑
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Weihenstephan,Verlag A.Kessler,1976,第154至159页)。间接的方法包括例如在使用热交换器的不同实施形式的情况下进行加热(同流换热器：例如管束热交换器；板式热交换器)。直接的方法包括两个主类别，即通过蒸汽进行的
喷射法([2]，第154、155页)和通过蒸汽进行的浸入法([2]，第156页)。
[0006]通过水蒸汽与奶制品之间的直接热交换直接、快速和高效地加热奶制品。由于这种快速的方法可以缩短处理时间，这总体上使得对奶制品的热作用减小并且由此获得尤其是在口味方面具有高质量水平的奶制品。在直接加热法中的这种快速的和有保护的热处理相对于间接加热法是以较高的能耗为代价的。
[0007]对于喷射法，输送要加热的食品通过喷射器。以较高的压力将蒸汽直接喷射到食品中，以便进行加热，这里，所述食品优选用作推进射束(Treibstrahl)，并且混合的物料流之间的热交换在所谓的混合腔中完成(DE 10 2007 017 704 A1)。
[0008]在浸入法中使用蒸汽浸入式加热，在这种方法中，在蒸汽腔中加热精细分布的奶制品。蒸汽压力和产品系统压力在这种方法中接近是相同的。由此，加热介质与奶制品之间的温度差明显比喷射法中小，结果是有保护的产品处理。与喷射法相比，浸入法的缺点在于复杂的产品技术和较高的投资成本。[3]Saskia SCHWERMANN,Uwe SCHWENZOW“Verfahrenskonzepte zur Herstellung von ESL
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Milch”中,Deutsche Milchwirtschaft三期中的文章,11/2008至13/2008(第59年卷)给出了关于特别是也在考虑不同类型的直接加热法的情况下用于对食品进行消毒的方法设计的概览。
[0009]EP 0 958 745 A2公开了一种用于基于奶的产品的UHT方法，其中将奶预加热到65
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85℃，通过喷射蒸汽将温度提高到85
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105℃，此后在这个温度下进行保温并且保持稳定，并且接下来在浸入式加热器中进行达到140
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145℃的温度的高温加热。在3
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90秒的范围内的保持时间之后，将产品导入真空腔，在这里发生膨胀，在此时发生冷却并且由此从产品中提取与在前置的消毒过程中所供应的蒸汽量相对应的水量。在所述过程进一步的进程中，对所述产品进行均匀化并且进一步冷却。
[0010]WO 2018/115 131 A1记载了一种用于加热液体浓缩奶的设备和方法，这里，将所述产品预加热到5
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75℃的温度，接着，在浸入式加热器中对利用蒸汽所述产品进行直接的热处理并且从这里出发在到达真空腔的途中对产品进行保温。在真空腔中，按本身已知的方式通过膨胀和冷却从所述产品中提取水，并且接下来使其进一步冷却。
[0011]属于相关现有技术的还可以举出：[4]KELLEHER,C.M.et al.,Acomparison of pilot
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scale supersonic direct steam injection to conventional steam infusion and tubular heating Systems for the heat treatment of protein
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enriched skim milk
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based beverages；Innovative Food Science and emerging Technologies,2019年，第52卷,第282
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290页,
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ISSN 1466
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8564和[5]LEE,A.P.et al.,The influence of ultra
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pasteurization by ind本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于通过向富含蛋白质的奶制品(P)中引入水蒸汽(D)来直接加热(DE)所述奶制品(P)的方法，(a)其中，在直接加热(DE)时，所述水蒸汽(D)通过直接的高温加热(HE)将所述奶制品(P)加热到高温加热温度(THE)，以便形成无菌状态，(b)其中，在所述直接加热(DE)之前，将所述奶制品(P)间接预加热(VE)到预加热温度(TVE)，并且沿所述奶制品(P)的流动方向观察，在所述预加热(VE)之后，以确定的且有控制的第一停留时间(Δt1)对经预加热的奶制品(P)执行第一保温(HH1)，(c)其中，沿所述奶制品(P)的流动方向观察，在直接加热(DE)到所述高温加热温度(THE)之后，以确定的且有控制的第二停留时间(Δt2)对经高温加热的奶制品(P)执行第二保温(HH2)，以及(d)其中，接下来通过急速冷却(FK)利用膨胀到较低的压力从保温的高温加热的奶制品(P)中以对应于此前供应的水蒸汽(D)的量提取水(W)，其特征在于，在直接加热(DE)之前，通过同流换热的冷却步骤以在5K(开尔文)至15K的范围(ΔTK≤(5至15)K)内的温度差(ΔTK)从预加热温度(TVE)到冷却温度(TK)对预加热的并且保温的奶制品(P)进行间接冷却(K)，以本身已知的直接加热调整参数从控制冷却温度(TK)到高温加热温度(THE)的所述直接加热(DE)，以及在特征(d)的措施之后，通过急速冷却(K)使所述奶制品(P)从高温加热温度(THE)冷却到强制性必要的输出温度(TA)。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述温度差(ΔTK)在5K至10K的范围(ΔTK≤(5至10)K)内。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述温度差(ΔTK)为10K(ΔTK＝10K)。4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述直接加热调整参数是所述水蒸汽的压力、温度、作用时长。5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：基伊埃TDS有限公司，
类型：发明
国别省市：