(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ミルクを原料とする液状製品を間接加熱によって予備加熱し、製品中に直接蒸気を噴射して滅菌温度１４０−１５０℃に加熱し、添加した蒸気量に相当する蒸気が蒸発するいわゆるフラッシュ冷却によって冷却し、さらに最終的に間接冷却によって冷却するミルクを原料とする液状製品の連続滅菌法において、製品をフラッシュ冷却前に１４０−１５０℃の滅菌温度から９０−１２０℃の範囲の温度に第１の間接冷却工程によって冷却し、その後に製品をフラッシュ冷却によって７０−８５℃に冷却することを特徴とする上記の方法。
【請求項２】
予備加熱を９０−１２５℃、好ましくは１１５−１２０℃で行い、その後に蒸気噴射を行うことを特徴とする請求項１による方法。
【請求項３】
予備加熱が製品を８０−１００℃に加熱した後に０．５−５分間この温度に維持しておく蛋白質安定化工程を含むことを特徴とする請求項２による方法。
【請求項４】
滅菌した製品がフラッシュ冷却後に配置した均質化工程を通過することを特徴とする請求項１による方法。
【請求項５】
蒸気噴射が蒸気および製品の同軸流動のフィードを有する蒸気噴射ノズル中で起ることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項による方法。
【請求項６】
最初の冷却工程中の滅菌温度から製品を５℃／秒より大きい冷却速度で冷却することを特徴とする請求項１の方法。
【請求項７】
釣り合い槽（１）に接続されているミルクを原料とする製品を予備加熱するための、１個あるいは数個の加熱工程を含む第１の間接熱交換機（４）、熱交換機から出ているパイプライン中に配置されている蒸気噴射ノズル（６）、蒸気噴射ノズルの後の保持部分（８）、フラッシュ冷却の方法で製品を冷却する真空槽（１０）および製品冷却用の第２の間接熱交換機から成る装置において、製品冷却用の追加の間接熱交換機（９）を保持部分（８）および真空槽（１０）間に接続していることを特徴とする請求項１の方法によるミルクを原料とする製品を連続滅菌するための装置。
【請求項８】
上記の追加の熱交換機が管状熱交換機から成ることを特徴とする請求項７による装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はミルクを原料とする液状製品の連続滅菌法およびこの方法を実施するための装置に関する。製品を間接加熱によって予備加熱し、更にその後に製品の流れの中に直接蒸気を噴射して滅菌温度１４０−１５０℃に加熱する。滅菌後には添加した蒸気量に相当する水蒸気が蒸発する温度にいわゆるフラッシュ冷却によって冷却し、さらに製品を間接冷却によって冷却する。
【０００２】
【従来の技術】
製品に直接蒸気を噴射することによって、滅菌温度にまで極めて速やかに加熱することができる。ＵＨＴ処理として知られている、ミルクに直接蒸気を噴射することによる連続法は６０年代初頭に発表され、例えばスウエーデン特許第２１８  ５０３号（英国特許第９３７  ７８２号）に記載されている。ＵＨＴとは超高温（Ｕｌｔｒａ  Ｈｉｇｈ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）を意味している。
【０００３】
７０年代のネルギー危機の結果として、ＵＨＦ処理のための間接法が発表された。間接法では、大部分の添加熱エネルギーを回収するが、一方蒸気の形で熱媒体を加えたときには、ミルクに加えた熱エネルギーはフラッシュ冷却の間にロスになる。
【０００４】
滅菌温度にまでミルクを直接加熱し、その後にフラッシュ冷却することは極めて急速に行うことが出来るので、滅菌温度での保持時間は僅か数秒間に過ぎず、また他方得られた細菌学上の効果もなお十分である。間接滅菌は必然的にそれより遅く、ミルクを１２０℃以上の温度に維持している時間はかなり長くなる。ミルクをそのような高温に長く保持すればするほど、ミルク中の種々の成分の劣化は増大する。強い熱処理はミルクの劣化の尺度と考えられる、さらにミルクの低品質を示す高いラクツロース価になって現われる。
【０００５】
直接ＵＨＦ−法に対する関心が再び増大した。その理由は一部には乳製品工場へ周期的に供給されるミルク中にある種の高い温度に抵抗性のある細菌胞子が発見されているからであり、またより良い品質、すなわち滅菌済ではあるが、しかし高品質でもある製品を得ることが望ましいからでもある。
【０００６】
【発明が解決しようとしている課題】
本発明の目的は処理した製品のより良い品質、すなわちラクツロースを少しは生成するが、しかしなお滅菌ための良好な操作経済性を示す滅菌処理を実施する新規な方法をここに提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明による方法は主にミルクを原料とする製品をフラッシュ冷却前に１４０−１５０℃の滅菌温度から９０−１２０℃の範囲の温度に間接冷却工程によって冷却し、この温度から製品をフラッシュ冷却によって７０−８５℃に冷却することに特徴を有している。
【０００８】
ミルクを原料とする液状製品は種々の脂肪含有量ミルク別にクリーム、還元牛乳、アイスクリームミックスあるいは練乳あるいは濃縮ミルクから成り立っている。
【０００９】
ミルクを原料とする製品は１００℃以上の温度での機械的な作用には敏感である。本件提案方法によると、製品を機械的には穏和な方法で９０−１２０℃の範囲の温度に冷却し、フラッシュ冷却、すなわち蒸気の蒸発が先ずこの低いレベルで始まる。真空槽の壁上にミルクを原料とする製品の少量の皮がこの低い操作温度で得られる。種々のミルク成分は少ししか劣化を受けず、しかももっと高品質のミルク製品が本発明によって得られる。製品の僅かの劣化とは別に、脱気および脱臭は本発明による優れた方法の中で実行する。
【００１０】
製品を１４０℃の滅菌温度に加熱するならば、間接熱交換機システムに必要とする蒸気量は２５−３０ｋｇ蒸気／１０００ｋｇ製品である。
【００１１】
蒸気噴射およびフラッシュによって同一温度に製品を加熱するためには、蒸気１３５ｋｇが製品１０００ｋｇについて必要になる。
【００１２】
本発明によって、製品１０００ｋｇあたり僅かに７０−７５ｋｇ蒸気が必要になったにすぎない。
【００１３】
間接法を使用したときには、水の消費量はむしろ少なかった。加熱水および冷却水は閉鎖回路中で循環させても良い。
【００１４】
蒸気による直接システムでは、水の消費量は高く、その理由は多量の水、製品１０００ｌあたりの冷却水１０００ｌがフラッシュ冷却が起る槽を冷却するために必要だからである。
【００１５】
本発明による方法を使用するならば、この量の半分だけが必要になり、その理由はフラッシュ冷却を低温度で実行するからである。
【００１６】
本発明の方法によると、ミルクを原料とする製品の予備加熱は９０−１２５℃の温度に、好ましくは１１５−１２０℃の温度に間接加熱によって行い、その後に製品内に蒸気を噴射する方法で最終加熱を行う。
【００１７】
いままでは予備加熱は通常は〜８０℃の温度までに過ぎなかった。このことは蒸気噴射工程中に温度を挙げることに必要な蒸気量は減少していることを示している。
【００１８】
本発明による方法は通常は予備加熱中の蛋白質安定化工程から成立っている。８０−１００℃に加熱後に０．５−５分間製品を希望する温度に維持する。
【００１９】
本発明の方法によると、滅菌した製品をフラッシュ冷却の後に配置した工程で適当に均質化する。通常は蒸気噴射は蒸気および製品両者を同軸流動の形態で添加する蒸気噴射ノズル内で行う。
【００２０】
第１の間接冷却工程中の滅菌温度からの製品の冷却が５℃／秒以上の冷却速度で実施するということに本提案方法は利点を持っている。すなわち製品の温度は少なくとも５℃／秒で低下する。さらに適当な場合には、冷却速度を７−１１℃／秒に増大しても良い。
【００２１】
本発明の方法によるミルクを原料とする液状製品の連続滅菌用装置は製品用の釣り合い槽から成っている。第１の間接熱交換機を釣り合いタンクに接続する。この熱交換機は１個あるいは数個の予備加熱装置から成っている。蒸気噴射ノズルは熱交換機から出ているパイプライン中に設置されていて、蒸気噴射ノズル後には保持部分がある。この装置はフラッシュ冷却によって製品を冷却する真空槽および製品冷却用の追加の間接熱交換機からも成り立っている。この装置は主に蒸気噴射後の製品冷却用の第２の間接熱交換機が保持部分および真空槽の間に配置されていることに特徴を有している。
【００２２】
有利なことには、この追加の熱交換機（冷却器）は管状の熱交換機から成っていて、そこでは冷却媒体、通常は水および製品間の温度差は高い温度に維持されている。
【００２３】
本発明の好ましい実施態様を添付の図面を引用して更に説明するが、この実施態様はただ例示を目的として選択したのであり、図面上に記載されている温度も例として考えるべきである。
【００２４】
本発明の方法によって処理する製品用の釣り合い槽１はポンプ３に接続されており、さらにパイプライン２によってこの場合には２段階予備加熱装置を有する間接熱交換機４に接続されている。製品を適当な温度、９０℃に加熱して、蛋白質安定化のために保持室５を通過させる。製品はその後に１１７℃に予備加熱するために熱交換機に再度入ってくる。製品をその後に蒸気噴射ノズル６を通過させ、このノズル６では製品と蒸気を混合し、ここで１４５℃の温度に加熱する。短い保持部分８を通過した後に、製品を水で間接熱交換機９中で１１１℃の温度に冷却する。熱交換機９から製品を真空槽１０に導入し、ここで蒸気によって添加した同量の水を蒸発させて製品をフラッシュ冷却する。製品は８０℃の温度を有する真空槽を離れ、更にその後に第２の間接熱交換機中で温度２５℃に冷却される。
【００２５】
適当と考えられる場合には、更に加圧ポンプを予備加熱装置間に設置しても良い。
【００２６】
製品を均質化するためのホモジナイザーは真空槽の後にあるいは多分第１の予備加熱工程の後に接続しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１つの実施態様を示すフローシートである。
【符号の説明】
１  釣り合い槽
２  パイプライン
３  ポンプ
４  第１間接熱交換機
５  保持室
６  蒸気噴射ノズル
７  蒸気
８  保持部分
９  追加の間接熱交換機
１０  真空槽
【図１】
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