Homogenisierung von Milch

Homogenisierungsverfahren werden unter anderem angewendet, um einheitliche Partikelgrößen, Feuchtigkeit, Farbe von Frühchennahrung zu erzielen sowie eine Aufrahmung des darin enthaltenen Milchkonzentrats zu verhindern.

Zudem führt eine eventuelle Weiterverarbeitung zu Pulver nur dann zu einem zufriedenstellenden Produkt, wenn die Flüssigkeit vorher homogenisiert wurde.

Dieser Prozess stellt hohe Anforderungen: Neben den erforderlichen Drücken, die durch die Prozess-Membranpumpe LEWA triplex aufgebaut werden, erfüllen LEWAs Homogenisieranlagen auch alle typischen Prozessparameter, wie Aseptik, leichte Reinigungsfähigkeit und Langlebigkeit.

Lösungen

Mit den an Kundenanforderungen angepassten High-Purity-Systemen liefert LEWA Lösungen für die anspruchsvollen Aufgaben zur Homogenisierung von Milch:

  • Die LEWA triplex Prozess-Membranpumpe mit hygienegerechtem Membranpumpenkopf M9 ist eine zuverlässige und hermetisch dichte Lösung für die zweistufige Homogenisierung von Frühchennahrung
  • Im Gegensatz zu üblicherweise eingesetzten Kolbenpumpen kommt es bei der Homogenisierung mit Membranpumpen nicht zu Verunreinigungen des Produkts durch Abrieb in der Packung, da die Membran Produktraum und Hydraulikraum voneinander trennt
  • Vermeidung von Bakteriennestern, die bei Kolbenpumpen und den dort verwendeten Stopfbuchspackungen nicht ausgeschlossen sind
  • Alle Pumpenkopfteile sind aus 316/316L (1.4404/1.4404) Edelstahl gefertigt. Die fluidberührten Teile sind entsprechend den Sanitary Industry Standards (Ra ≤ 0,8μm) poliert
  • Die Sicherheitsmembran besteht aus reinem, massivem PTFE, das mit biologischem Gewebe kompatibel ist (USP Class VI)
  • CIP- und SIP-fähige Prozess-Membranpumpe für die Förderung anspruchsvoller Produkte
  • Sowohl in der Pumpe als auch in der Einhausung der Anlage sind hygienische Materialien verbaut (z.B. aseptische Verschraubungen)
  • Torque-Motor wird mit Wasser gekühlt. Dadurch kommt es nicht zu Luftumwälzungen, die Verunreinigungen im Gehäuse verursachen könnten
  • Hohe Übersichtlichkeit der Anlage: Homogenisierventil samt Manometer und Druckregulierknöpfen können von außen bedient werden
  • Gute Zugänglichkeit: Einzeln abnehmbare Teile der Verkleidung ermöglichen schnellen Zugang zu allen Anlagenteilen – und dadurch einfache Wartung und Reinigung – ohne aufwendige Demontage.
  • Das System erfüllt alle regulatorischen Vorgaben für die Behandlung von Milchprodukten (cGMP, EC 1935-2004 usw.)
  • Form und Größe der Saug- und Druckventile sind darauf ausgerichtet eine möglichst schonende Förderung von Frühchennahrung zu ermöglichen
  • Selbst wenn aseptische Rohrleitungen angeschlossen sind, kann die Pumpe die geforderten Druckbereiche von bis zu 400 bar in der ersten Stufe und 50 bar in der zweiten Stufe aufbauen
  • Werkstoffe entsprechen anerkannten Industriestandards für hygienische Materialien (EHEDG, OHD, FDA und USP)

Hintergrund

Was passiert bei der Homogenisierung?

Beim Homogenisieren werden verschiedene Flüssigkeiten, die nicht ineinander löslich sind, zu einer einzigen Lösung vermischt. Um dies zu erreichen, muss bei der zu dispergierenden Flüssigkeit die Tröpfchengröße auf einen kleinen, gleichbleibenden Durchmesser minimiert werden. Dies geschieht mittels Hochdruckentspannung. Dabei durchläuft die Substanz eine Hochdruckpumpe, wird verdichtet und anschließend mit einem Homogenisierungsventil entspannt. Dadurch entstehen Lösungen mit den gewünschten Eigenschaften und hoher Stabilität. Für die Pharma‐ und Biotechnologie‐Industrien ist Homogenisierung äußerst wichtig, da sich beispielsweise auch in noch so kleinen Mengen eines Medikaments derselbe Anteil des Wirkstoffs befinden muss. Durch Homogenisierung kann eine absolut gleichmäßige Vermischung erreicht werden.

Warum werden Milchprodukte homogenisiert?

Durch das Homogenisieren werden die Fettkügelchen von Milch und Ölen mechanisch zerkleinert. Das verhindert die Aufrahmung (Trennung von fettem Rahm und Wasser). Die natürlichen Fettkügelchen der Milch weisen einen Durchmesser von 10 bis 30 μm auf; durch Homogenisieren wird je nach angewendetem Druck eine Größe von kleiner als 1 μm erreicht. Dazu wird die Milch in erwärmtem Zustand (hier: 50 – 70 °C) mit hohem Druck durch ein Homogenisierventil gepresst. Beim Homogenisieren wird die ursprüngliche Membran der Fettkügelchen zerstört. Milch darf nur in pasteurisiertem Zustand homogenisiert werden, da andernfalls durch Aktivierung von Lipase ein stark ranziger Geschmack eintritt.

Für die Produktion von Frühchennahrung ist die Homogenisierung zudem wichtig, da neben Milch und Ölen viele andere Zusatzstoffe enthalten sind. Eine Weiterverarbeitung zu Pulver aus unhomogenisierter Flüssigkeit würde später zu einem nur schwer löslichen Produkt führen.

Quelle: Lebensministerium.at und Wikipedia.de

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