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PROCEDE ET APPAREII8 POUR LA CONSERVATION DU LAIT PAR TRAITEMENT, A L' CXYfifl#3 .- On sait depuis longtemps qu'en traitant le lait;
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par Z#ogéne, on prolonge sa durée de conservation.
Toutefois, attcUn des procédés de ce genre qui ont été proposés nla pu jusqu'à. ce jour se généraliser.
Les uns nécessitent le maintien du lait traité en pr6sence-tdlo:>qgène et même diolygène sous pression pendant ,-toute sa conservation; cette obligation de créer un maté,riel de distribution étanche et tenant la pression rend de tels procédés absolument inapplicables d'une façon généralisée dans la- pratique.
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-- D'auttes de ces procédés de traitement du lait par l*oxygène ont divers inconvénients, notamment de nécessiter une longue durée de traitement, plusieurs heures,
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de faire appel à l'ozone pour remplacer Itoxygène ou à, ltacide carbonique pour un traitement successif par les deux gaz, acide carbonique et oxygène. Ltinvention décrite ci-dessous a. pour objet
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principal un procédé qui est remarquable en ce que son application ne nécessite que des transformations insigni- fiantes aux installations de traitement et matériels de distribution existants. Il est applicable au lait entier, au lait écrémé et à la.crème.
Ce procédé est caractérisé essentielle- ment par le fait que le traitement a lieu à la températu- re de pasteurisation, par exemple à environ 85 , notam- ment par injection d'oxygène sous pression dans le tuyau de papssage du lait entre la chaudière et le réfrigérant de l'appareil de pasteurisation. Le lait, stabilisé par ce contact intime de courte durée,avec l'oxygène, peut être conservé dans les conditions habituelles, notamment dans des récipients sans pression, de préférence entre + 5 et 10 .
Ce procédé est avantageusement? complé- té par diverses opérations effectuées aux divers stades de la manipulation du lait, opérations pour lesquelles on a prévu suivant l'invention divers appareils comml va être exposé.
On sait que les opérations de ramas- sage, de traitement;et de distribution du lait destiné à la consommation des villes ou aux fromageries s'effectuent comme suit
La traite des vaches a lieu deux fois par jour, matin et soir, le lait ainsi recueilli dans les fermes, en récipients généralement ouverts ou mal fermés, dans de médiocres conditions d'asepsie, et abandonné à des températures ambiantes dépassant parfois largement, surtout en été, l'intervalle de conservation recommandé, de + 5 à + 12 , est rassemblé et mélangé, soit au village, à. la-laiterie coopérative si elle existe, soit dans le camionciterne du ramasseur. aprés des transports parfois longs et pendant lesquels le-lait est soumis à une agitation peu propice à sa conservation, tous les laits ramassés dans une région sont envoyés à l'usine de pasteurisation;
'après ce traitement, le lait est mis en bidons et livré aux dé- taillants pour la consommation, ou lien il est livré aux
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Abomegeaes.
Le temps qui s'écoule entre la traite et
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la pasteurisation est généralement de 8 à 18 heures.
La durée de bonne conservation du. lait non pasteurisé és en maev de' 2 30 heures: après pasteurisation, elle s trouve portde à 72-heuxesp & condition de maintenir le lait à la temgérature' c entrS.ron z à + la) Zac3.c'ite dul3t avant la pasteurisation est généralement de .1 qbmîon ou 2 y aSoefi..$enckel' (le facteur de transiormation entre ces deux échelles est de 209 25)14 oo oo La pasteurisation consiste en un chauffage très rapide du lait entier ou écrémé, ou de la crème, pris
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à une tenpénabure d'environ + 5 + 10" ca chauffage est effectué pendant le passage du-lait à grande vitesse dans Une chaudière chauffée à la vapeur, puis entre des plaques chauffantes en chicane, à circulation intérieure de vapeurt le lait atteint, en quelques secondes, a- la soitie, une température d* environ ?0" à 90% suivant les méthodes:
après ce c3auff, le lait estnenvoyé immédia-. tement dans un réfrigérant, par exemple un serpentin.
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plongé dans de la saumure, ou bien un appareil à ruisselw lement sur tubes refroidis, qui le ramène à environ + 5,
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température a. laquelle il est mis en bidons ou boumés fermés, plus ou moins hermétîques, et conservé entre 5* et 10" juaqu'ati moment d'être livré au consommateur ou Wia fromageria.
Le but principal de la pasteurisation est
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de détruire lea7gernes nocifs contenus dans le lait,.
Accessoirement, cette opération en prolonge la durée . de bonne conservation. La loi oblige à pasteuriser le lait
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de façon à navo.rqtttzn maximum de 100.000 germes au efm 3. L*7aciditê aDarrn.tG'' prés.pasteurisatio-. - est de 16 à 17 ;
si le lait pasteurisé est conservé entre + 5 et +.10 elle reste constante pendant environ trois
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ottrs= durée "'après laquelle elle augmente dabord lentement,
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puis plus ou moins rapidement, selon la température de conservation, pour amener la coagulation au bout de 4 à 5 jours, Le lait cesse d'ére propre à la consommation lorsque, son acidité augmente jusqu'au point (25 D. environ) où il ne supporte plus l'ébulition sans se coaguler, ce qui pour le lait pasteurisé se produit en moyenne après 4 jours. Certaines circonstances, telles que les orages, peuvent accélérer considérablement l'acidification et la coagulation du lait, même pasteurisé.
Il se perd environ 30% du lait par excès d'acidification avant pasteurisation. la,durée de bonne conservation du lait pasteurisé pendant .
3 à 4 jours seulement, souvent fortement réduite par diverses circonstances, est souvent insuffisante, et pendant les fortes chaleurs, on perd, en plus, une proportion importante (30%) de lait pasteurisé, prématurément coagulé, qui ne peut servie tout au plus qu'à la fromagerie.
Le procédé de traitement, -suivant l'invention, dont la caractéristique essentielle a eé indiquée ci-dessus trouvera naturellement son application prinoipale dans les usines de pasteurisation. Sous sa forme de réalisation préférée, il constistera à injecter l'oxygéne sous pression dans le circuit du lait, à l'endroit où celui-ci est à peu près, à sa température de pasteurisation la plus haute, c'est-à-dire entre 1*'appareil de chauffage et le réfrigérant, l'oxygéne sous pression s'écha-ppant librement à l'air au bout de quelques secondes au moment où le lait s'écoule du réfrigérant.
Des expériences répétées de l'inventeur ont montré que ce simple contact intime, de quelques secondes, du lait, à température de pasteurisation, avec de l'oxygène injecté sous pression, était suffisant pour permettre au lait traité d'être conservé à l'état frais, c'est-à-dire en pouvant supporter l'ébullition sans de coaguler, dans les conditions habituelles, notamment dans des récipients sans pression pendant une'durée totale de 4 à 15 jours, soit avec un gain de 1 à 12 jours, par rapport à la dureé de conservation du lait, pasteurisé.
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Les nombreux:
essais effectués par l'inventeur
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ont semblé indiquer que le facteur principa,.-.7,. de la durée de conversation était le contact intime avec toutes les particules du lait qui dépend de la pression d'injection, donc de la proportion d'oxygène par rapport au lait. Les courbes ci-jointes (figures 1 à 5) ont été relevées.dans Une installation de pasteurisation équipée suivant l'in-
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vention. A la sortie de ltappar,eil de chauffage 1 (figure 6) dans un coude 2 de la canalisation allant au réfrigérant 3, on a installa l'injecteUr d'oxygène 4. Le circuit du lait était formé de tubes en cuivre étamé intérieurement
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de 50 mfm de diamètre ; le débit était de 3:.500 litres à l'heure; la température de pasteurisation était de 85 ,
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l'ouverture terminale du gicleur était de 1 m/q.
L'ozygéne contenu dans une bou'tâlla en acier à 180 X. de pression - était détendU,' à l'entrée de l'insufflation, à une pres- sion que l'on a fait varier au cours des essais de 1 K. à
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?,5 Xgs. ---- . A chaque essai, figures Ij,293j,41,59 le lait traité avec Une pression d'insufflation déterminée 1,2,3,5,7,5 kas a été séparé en deux parties qui ont été conse:t!v13ea Q. deux températures di:M6renteal, + 5 + 10 (courbes A et à') , En même- temps, on conservait aux memeâ températures Mur.échan- tillons témoins démême lait simplement pasteurisé (courbes - B et B'). Les courbes donnent la variation avec le temps; mesuré en jours$ (abscisses), du degré d'acidité Dornic, (ordonnées)..
On;voit, d'après ces courbes, que l'augmentation de la durée de conservation est d'autant plus grande que la pression d'injection, donc la proportion, de l'oxygène
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est elle-mêl#plus élevée et que cette augmentation est sur- tout sensible lorsque le lait est maintenu,, après traitement, à. une température plus près de la limite basse, de 5 de l'intervalle de température de conservation de + 5
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raz + 10 environ. En particulier, d'excellents résultats"' d'ordre pratique ont été obtenus par une injection dtoxygè- ne à 2 Kgs à raison d'un litre d'oxygène environ par litre de lait.
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Il y a lieu de remarquer que le traitement par l'oxygène suivant l'invention abaisse immédiatement l'acidité du lait traité d'environ un degré Dornic et que, pour les pressions, donc les proportions, élevées d'oxygène, l'acidité du lait s'abaisse encore d'un. degré Demie au cours des premiers jours,
La partie horizontale ou légèrement descendante de la courbe d'acidité est nettement prolongée dans tous les cas notamment pour le lait conservé à + 5 , ele s'est trouvée prolongée d'environ :
- @
1 jour pour une injection d'oxygène à 1 Kg
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2--- gaz 2 ggs 3--- - - - â3 rzs 6 - - - - - à 5 Kg s
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9 - "'1 à 7,5 Kas
Le moment de la coagulation, soit à l'ébu- llition (25 Dormie)$ soit naturelle (extrémité des courbes) a été retardé,dans des proportions analogues. Dans la pra-
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tique, pour les pays tempérés, une 3.njection.d'oyrgène à 2 (gus, correspondant à environ 0,75 litre d'oxygène(mesuré à. la pression atmosphérique et à 15 c.) par litre de lait et une conservation ultérieure du lait à 15 , donne des résultats tout à fait satisfaisants. @
L'action destructrice.de la pasteurisation pour l'élimination des germes nocifs est considérablement améliorée.
L'explication de l'action de l'oxygène sur le lait n'a pas été donnée jusqu'à, présent de façon satisfaisante. Cependant, la constitution hétérogène du lait, qui est une-émulsion de matières grasses dans une solution colloïdale dont le liquide intermicellaire est une solution complexe, permet de comprendre que 1 t augmentation de la pres- sion d'injection de l'oxygène et de la turbulence du li- quide (par exemple dans le passage à un coude de la canalisation) favorise le mélange intime de l'oxygène en quantité suffisante et du lait, donc le, contact avec l'oxygène
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de toutes les particules de ce milieu hétérogène et par conséquent l'effet conservatoire de ce contact, même si ce dontact n'a qu'une durée très:
brevet de quelques secondes par'exemple, comme c'est le cas dans le dispositif de la figure 6. t Le contact intime de l'oxygéns et du lait pourrait aussi être obtenu avec des appareils du genre de ceux employés dans de nombreuses industries chaque fois que , l'on veut obtenir le contact intime d'un gaz et d'un liquide, mais l'injecteur décrit ci-dessus est beaucoup plus simple.
L'invention comporte entre autres, comme .
,on l'a déjà dit ci-dessus, divers dispositifs de détail et appareillages qui permettent de développer Inapplication du procédé suivant la caractéristique principale et d'en aug- monter Inefficacité.
A titre d'exemple, plusieurs de ces dis- positifs sont décrits ci-dessous et représentés au dessin annexé dans lequel t
Les figures 1 à 5 sont, comme déjà exposé, les courbes d'acidité Dornic obtenues au cours de divers essais, et la figure 6%le schéma de l'installation dans la- 'quelle ces essais ont été effectués.
, La figure ? représesnte le détail d'un in- recteur d'oxygène'.
La figure 8'représente un appareil de trai- tement du lait cru à la ferme ou au village, pour son stoc- kage temporaire.
. La figure 9 représente une usine, fixe ou mobile, de pasteurisation et stabilisation.
La figure 10 représente une variante de l'installation de- la figure 6.
Suivant la figure 7, l'injecteur 4 de la figure 6 est constitué par un tube 5 en cuivre rouge étamé intérieurement monté dans un manchon 6 qui est soudé dans la paroi extérieure 7 d'un coude de la canalisation. Le tube
5 est fermé par un bouchon 8 percé d'un trou de 1 m/m de section, L'oxygéne sera introduit sous une pression, de, par
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exemple, 1 à 10 Kgs environ, par exemple à raison de environ 1 litre d'oxygène (mesuré à la pression atmosphérique) par litre de lait pour assurer une conservation de lait propre à la consommation variant de 5 à 15jours.
La disposition de cet injecteur, dans un coude à 90 , dans l'axe de la branche de sortie du coude,, fa- vorise par'la turbulence du liquide dans le coude, le mélange intime de l'oxygène etide toutes les particules heterogènes du lait, On a vu plus haut que la durée de conservation varie avec la pression d'injection, donc la proportion d'oxygène.
Entre la bouteille et l'injecteur, 4, on placera avantageusement une soupape empêchant ltaccès du lait dans la canalisation vers la bouteille d'oxygène, après fermeture de celle-ci, de façon à éviter la souillure du lait.
L'oxygène employé pour ce traitement devra. être particulièrement pur. Malgré celà, on pourra craindre que des débris de rouille .ou d'autres impuretés provenant du me tal de la bouteille, généralement ou fer, ne, soient entraînés par le jet d'oxygène. Pour y remédier, on disposera, ente la boubille et la buse, un filtre liquide ou humide, par exemple une solution d'acide chlorhydrique, qui retiendra le fer à l'état de chlorure de fer.
L'oxygène ayant traversé ce filtre à acide chlorhydrique sera ensuite soigneusement lavé, par exemple dans plusieurs filtres à eau successifs, pour le débarrasser de toute trace d'acide chlo- rhydrique, puis séché. pour diverses opérations du cycle de,ramas- sage et de distribution du lait, on aura intérêt à adopter les procédées et appareils suivants pour donner le maximum d'efficacité au traitement dont la caractéristique essen- tielle a été donnée ci-dessus.
Le lait cru provenant de la traite dans les fermes et rassemblé au village sera injecté d'oxygêne, à froid, par exemple à 10 environ et conservé entre + 5 et + 10 , jusqu'au passagedu ramasseur. Pour assurer ce traitement, on emploiera
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une petite station fixe oU sur roues (figure 8) comportant un récipient 10, et un injecteur d'oxygène 11. On peut pré-
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voir avantageusement que l'inttooation de chaque quantité de lait apportée dans la cuve 10 sera réalisée par entraïnement du lait'par effet dé trempe au moyen d'une injec-
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tion d*oJCYgèna,8
Suivant la figure 8, on a représenté un dispositif pour insufflation lente, continue ou intermittente,
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d t ox;ygène 8 .
Il est, également avantageux de prévoir entre les villages-et la ville où. se trouve le centre de dis-
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tribution, une usine élémentaire de pasteurisation et de stabilisation, où le lait d'une série de villages subira la
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pasteurisation et le traitement de stabilisation qui cons.- titue l'invention de façon que le lait puisse être immé- diatement distribué en arrivant à la ville.
Cette Usine comportera (figure 9) un récipient de pasteurisation 20 avec chauffage électrique 21 et injection dans le fond, par un tube 22, ou gicleur; de
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l'oxméne provenant d'une bouteille 23.'Bu récipient 20, le lait pasteurisé et stabilisé est envoyé par le tube 25-26 dans un deuxième récipient 24 maintenu à + 5, + 100 parole -
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circuit 27 d'Un réBigérateUr'28 actionné par le mateur électrique 29'ou par la pression de l'oxygène.
Le deuxième récipient24 est pourvu à son somme't d'un filtre bactériologiw que 30 (onnate imprégnée d'un antiseptique) permettant les rentrées d'air.
Les camions-citernes destinés au transport, --
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du. ,t 'eorqnt J#/jq±,,pnxgpe à'une bouteille do,ygène et &'rclT'ux.e on â P4néou intermittente, Ces camions seront aussi pourvus avantageusement d'un réfrigérateur.
Pour lés transports à longue distance, pendant lesquels il-serait difficile d'assurer une réfrigéra-
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tion.'.Uffisant&; il sera avantageux de mettre dans la mas- se du lait pasteurisé et stabilisé un ou plusieurs blocs de lait glacé provenant d'un lait également pasteurisé et
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stabilisé suivant l'invention. Malgré les inconvénients que comporte la congélation pour le lait, cet artifice permettra d'effectuer certains transports qui ne pourraient pas l'être autrement. Il est à remarquer du reste que la masse du lait congelé sera relativement faible par rapport à la masse totale.
Le transport à grande distance du lait en bidons sera effectué de préférence dans des bidons métalliques, par exemple en aluminium, pourvus d'un revêtement calorifuge suffisamment important pour maintenir la lait, mis au départ à une température de o à + 5. jusqu'3 une température atteignant au maximum + 15 , de préférence de + 5 à + 10 , pendant un trajet de 10;à15 jours.
- Pour la vente aux particuliers, -la bouteil- le à lait sera constituée en une matière telle que le verre par exemple, de préférence transparente cette bouteille sera métallisée extérieurement, par exemple par recouvrement par un dépôt d'aluminium, pour éviter l'action de la lumière sur le lait. Un tel récipient formera également pour le lait une cage de Faraiay, le mettant à l'abri des actions électriques extérieures. Le fond de la bouteille sera laissé sans métallisation pour permettre d'examiner par là l'état de propreté de l'intérieur.
La figure 10 représente une variante de dispositif de traitement par l'oxygène à l'usine de pasteurisation du lait ayant la température de pasteurisation.
Deux récipients 35-36 peuvent recevoir alternativement, d'une part le lait à 85 arrivant à la partie supérieure par le tuyau 37 et le s'dérivations 38-39. d'autre part, l'oxygène arrivant à la partie inférieure par le tuyau 40 et les dérivations 41-42. L'un des récipients, 35, est,en vidage pendant que l'antre, 36, est en injection. Ces deux réservoirs 35-36 peuvent communiquer alternativement avecun réfrigérateur 43 d'où le lait est évacué dans un réser- voir de stockage 44. Avec cette installation, suivant les conditions et suivant-les résultats recherchés, la durée d'insufflation pourra varier par exemple de environ quel- ques secondes à 15 minutes.
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METHOD AND APPARATUS FOR THE PRESERVATION OF MILK BY TREATMENT, WITH CXYfifl # 3 .- It has long been known that by treating milk;
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by Z # ogéne, its shelf life is extended.
However, attcUn of the methods of this kind which have been proposed has not been possible until. this day become widespread.
Some require the maintenance of the treated milk in the presence of alcohol:> genes and even diolygen under pressure during, -all its conservation; this obligation to create an airtight distribution material and pressure-resistant makes such methods absolutely inapplicable in a generalized manner in practice.
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- Other of these methods of treating milk with oxygen have various drawbacks, in particular of requiring a long treatment time, several hours,
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to use ozone to replace oxygen or carbonic acid for a successive treatment with the two gases, carbonic acid and oxygen. The invention described below a. for purpose
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principal a process which is remarkable in that its application requires only insignificant modifications to the existing processing installations and distribution equipment. It is applicable to whole milk, skimmed milk and cream.
This process is essentially characterized by the fact that the treatment takes place at the pasteurization temperature, for example at about 85, in particular by injecting oxygen under pressure into the milk papssage pipe between the boiler and the refrigerant of the pasteurizer. The milk, stabilized by this short-term intimate contact with oxygen, can be stored under the usual conditions, in particular in pressure-free containers, preferably between + 5 and 10.
This process is advantageously? supplemented by various operations carried out at the various stages of handling the milk, operations for which various apparatuses have been provided according to the invention as will be described.
We know that the operations of collecting, treating, and distributing milk intended for consumption in towns or in cheese factories are carried out as follows
The milking of the cows takes place twice a day, morning and evening, the milk thus collected on the farms, in generally open or poorly closed containers, in poor aseptic conditions, and left at ambient temperatures sometimes greatly exceeding, especially in summer, the recommended storage interval, from + 5 to + 12, is collected and mixed, either in the village, at. the cooperative dairy if it exists, either in the collector's tanker truck. after sometimes long transportations and during which the milk is subjected to an agitation not very favorable to its conservation, all the milk collected in a region is sent to the pasteurization plant;
'after this treatment, the milk is put into cans and delivered to retailers for consumption, or it is delivered to
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The time between milking and
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pasteurization is usually 8 to 18 hours.
The shelf life of the. unpasteurized milk és in maev for 2 30 hours: after pasteurization, it is brought to 72 hours under the condition of maintaining the milk at the temperature 'c entrS.ron z à + la) Zac3.c'ite dul3t before the pasteurization is generally .1 qbmîon or 2 y aSoefi .. $ enckel '(the change factor between these two scales is 209 25) 14 oo oo Pasteurization consists of very rapid heating of whole or skimmed milk, or of cream, taken
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at a tenpenabure of about + 5 + 10 "ca heating is carried out during the passage of the milk at high speed through a steam-heated boiler, then between baffle heating plates, with internal circulation of steam, the milk reached, in a few seconds, albeit, a temperature of approximately? 0 "to 90% according to the methods:
after this c3auff, the milk is sent immediately. tement in a refrigerant, for example a coil.
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immersed in brine, or a trickling device on cooled tubes, which brings it down to about + 5,
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temperature a. which it is put in cans or closed boumés, more or less airtight, and kept between 5 * and 10 "until the moment of delivery to the consumer or Wia fromageria.
The main purpose of pasteurization is
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destroy the harmful lea7gernes contained in milk ,.
Incidentally, this operation prolongs its duration. of good conservation. The law obliges to pasteurize milk
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so as to navo.rqtttzn maximum of 100,000 germs at efm 3. L * 7aciditê aDarrn.tG '' pres.pasteurisatio-. - is from 16 to 17;
if pasteurized milk is stored between + 5 and +.10 it remains constant for about three
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ottrs = duration "'after which it first increases slowly,
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then more or less quickly, depending on the storage temperature, to bring about coagulation after 4 to 5 days, The milk ceases to be fit for consumption when its acidity increases to the point (approximately 25 D.) where it no longer supports boiling without coagulating, which for pasteurized milk occurs on average after 4 days. Certain circumstances, such as thunderstorms, can greatly accelerate the acidification and coagulation of milk, even pasteurized.
About 30% of the milk is lost by excess acidification before pasteurization. the, shelf life of pasteurized milk for.
3 to 4 days only, often greatly reduced by various circumstances, is often insufficient, and during high temperatures, we lose, in addition, a large proportion (30%) of pasteurized milk, prematurely coagulated, which cannot be served at most than at the cheese factory.
The treatment process, following the invention, the essential characteristic of which has been indicated above will naturally find its main application in pasteurization plants. In its preferred embodiment, it will consist in injecting the oxygen under pressure into the milk circuit, at the location where the latter is approximately, at its highest pasteurization temperature, that is to say Say between the heater and the cooler, the pressurized oxygen freely escapes to air after a few seconds as the milk flows out of the cooler.
Repeated experiments by the inventor have shown that this simple intimate contact, of a few seconds, of the milk, at pasteurization temperature, with oxygen injected under pressure, was sufficient to allow the treated milk to be stored at the fresh state, that is to say being able to withstand boiling without coagulating, under the usual conditions, in particular in pressure-free containers for a total period of 4 to 15 days, i.e. with a gain of 1 to 12 days, compared to the shelf life of milk, pasteurized.
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The numbers:
tests carried out by the inventor
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seemed to indicate that the main factora, .-. 7 ,. of the duration of conversation was the intimate contact with all the particles of the milk which depends on the injection pressure, therefore on the proportion of oxygen in relation to the milk. The attached curves (Figures 1 to 5) were recorded in a pasteurization installation equipped according to the
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vention. At the outlet of the heater 1 (figure 6) in an elbow 2 of the pipe going to the condenser 3, the oxygen injector 4 was installed. The milk circuit was made of tinned copper tubes on the inside.
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50 mfm in diameter; the flow rate was 3: 500 liters per hour; the pasteurization temperature was 85,
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the terminal opening of the nozzle was 1 m / q.
The ozygen contained in a steel bou'tâlla at 180 X. pressure - was relaxed, at the entry of the insufflation, to a pressure which was varied during the tests of 1 K . at
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?, 5 Xgs. ----. In each test, figures Ij, 293j, 41,59 the milk treated with a determined insufflation pressure 1,2,3,5,7,5 kas was separated into two parts which were therefore advised: t! V13ea Q. two temperatures di: M6renteal, + 5 + 10 (curves A and at '). At the same time, control samples were kept at the same temperatures even simply pasteurized milk (curves - B and B'). The curves give the variation over time; measured in days $ (abscissa), the degree of Dornic acidity, (ordinate) ..
It can be seen from these curves that the increase in shelf life is all the greater as the injection pressure, and therefore the proportion, of oxygen
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is itself # higher and that this increase is especially noticeable when the milk is maintained, after treatment, at. a temperature closer to the lower limit, by 5 of the storage temperature interval of + 5
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raz + 10 approximately. In particular, excellent practical results have been obtained by injecting 2 kg of oxygen at the rate of approximately one liter of oxygen per liter of milk.
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It should be noted that the treatment with oxygen according to the invention immediately lowers the acidity of the treated milk by about one Dornic degree and that, for the pressures, therefore the high proportions of oxygen, the acidity milk is lowered by one more. Half degree during the first days,
The horizontal or slightly descending part of the acidity curve is clearly prolonged in all cases, in particular for milk stored at + 5, it has been prolonged by approximately:
- @
1 day for an oxygen injection at 1 kg
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2 --- gas 2 ggs 3 --- - - - â3 rzs 6 - - - - - to 5 Kg s
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9 - "'1 to 7.5 Kas
The time of coagulation, either at boiling (25 Dormie) $ or natural (end of curves) was delayed, in similar proportions. In the practice
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tick, for temperate countries, an injection of oxygen at 2 (gus, corresponding to approximately 0.75 liters of oxygen (measured at atmospheric pressure and at 15 c.) per liter of milk and a storage after milk at 15, gives completely satisfactory results. @
The destructive action of pasteurization for the removal of harmful germs is greatly improved.
The explanation of the action of oxygen on milk has so far not been given satisfactorily. However, the heterogeneous constitution of milk, which is an emulsion of fat in a colloidal solution of which the intermicellar liquid is a complex solution, makes it possible to understand that 1 t increase in the injection pressure of oxygen and of the turbulence of the liquid (for example in the passage to a bend in the pipe) promotes the intimate mixing of oxygen in sufficient quantity and milk, therefore contact with oxygen
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of all the particles of this heterogeneous medium and consequently the conservative effect of this contact, even if this dontact has only a very duration:
patent of a few seconds for example, as is the case in the device of figure 6. t Intimate contact of oxygen and milk could also be obtained with devices of the kind used in many industries each time, we want to obtain the intimate contact of a gas and a liquid, but the injector described above is much simpler.
The invention comprises among others, like.
, as has already been said above, various detailed devices and apparatus which make it possible to develop the application of the method according to the main characteristic and to increase its efficiency.
By way of example, several of these devices are described below and shown in the accompanying drawing in which t
Figures 1 to 5 are, as already stated, the Dornic acidity curves obtained during various tests, and Figure 6% the diagram of the installation in which these tests were carried out.
, The figure ? represents the detail of an oxygen injector.
FIG. 8 represents an apparatus for treating raw milk on the farm or in the village, for its temporary storage.
. FIG. 9 represents a plant, fixed or mobile, for pasteurization and stabilization.
FIG. 10 represents a variant of the installation of FIG. 6.
According to Figure 7, the injector 4 of Figure 6 consists of a tube 5 of tinned red copper internally mounted in a sleeve 6 which is welded in the outer wall 7 of an elbow of the pipe. The tube
5 is closed by a plug 8 pierced with a hole of 1 m / m in section, The oxygen will be introduced under a pressure of, by
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example, approximately 1 to 10 kg, for example at a rate of approximately 1 liter of oxygen (measured at atmospheric pressure) per liter of milk to ensure that the milk is kept suitable for consumption varying from 5 to 15 days.
The arrangement of this injector, in a 90 ° bend, in the axis of the outlet branch of the bend, favors by the turbulence of the liquid in the bend, the intimate mixture of oxygen and helps all the heterogeneous particles. milk, We saw above that the shelf life varies with the injection pressure, therefore the proportion of oxygen.
Between the bottle and the injector, 4, a valve will advantageously be placed preventing the access of milk in the pipe to the oxygen bottle, after closing the latter, so as to avoid soiling of the milk.
The oxygen employed for this treatment should. be particularly pure. In spite of this, one could fear that debris of rust. Or other impurities coming from the metal of the bottle, generally or iron, are not entrained by the jet of oxygen. To remedy this, there will be placed, between the boil and the nozzle, a liquid or wet filter, for example a hydrochloric acid solution, which will retain the iron in the form of iron chloride.
The oxygen which has passed through this hydrochloric acid filter will then be carefully washed, for example in several successive water filters, to remove all traces of hydrochloric acid, then dried. for various operations of the cycle of collecting and distributing milk, it will be advantageous to adopt the following methods and apparatus in order to give maximum efficiency to the treatment, the essential characteristic of which has been given above.
Raw milk from milking on farms and collected in the village will be injected with oxygen, cold, for example at around 10 and stored between + 5 and + 10, until the collector passes. To ensure this treatment, we will use
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a small fixed station or on wheels (figure 8) comprising a container 10, and an oxygen injector 11. It is possible to pre-
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see advantageously that the intooation of each quantity of milk supplied into the tank 10 will be carried out by entrainment of the milk by the quenching effect by means of an injection
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tion of oJCYgèna, 8
According to Figure 8, there is shown a device for slow, continuous or intermittent insufflation,
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d t ox; ygene 8.
It is, also advantageous to plan between the villages-and the city where. is the center of dis-
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tribution, an elementary pasteurization and stabilization plant, where milk from a series of villages will undergo
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pasteurization and the stabilization treatment which constitutes the invention so that the milk can be dispensed immediately upon reaching the city.
This plant will include (Figure 9) a pasteurization container 20 with electric heating 21 and injection into the bottom, by a tube 22, or nozzle; of
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the oxmene coming from a bottle 23.'Bu container 20, the pasteurized and stabilized milk is sent through the tube 25-26 in a second container 24 maintained at + 5, + 100 word -
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circuit 27 of a reBigérateUr'28 actuated by the electric matrix 29 'or by the pressure of oxygen.
The second container 24 is provided at its sum't with a bacteriological filter 30 (onnate impregnated with an antiseptic) allowing air to enter.
Tank trucks intended for transport, -
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of. , t 'eorqnt J # / jq ± ,, pnxgpe a bottle do, ygene and &' rclT'ux.e on â P4neou intermittent, These trucks will also be advantageously provided with a refrigerator.
For long-distance transport, during which it would be difficult to provide refrigeration.
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tion. '. it will be advantageous to put in the mass of pasteurized and stabilized milk one or more blocks of frozen milk coming from a milk also pasteurized and
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stabilized according to the invention. Despite the drawbacks of freezing milk, this device will allow certain transportations to be carried out which could not be otherwise. It should be noted, moreover, that the mass of the frozen milk will be relatively small compared to the total mass.
The long-distance transport of milk in cans should preferably be carried out in metal cans, for example aluminum, provided with a sufficiently large heat-insulating coating to maintain the milk, initially set at a temperature of 0 to + 5. 3 a temperature reaching a maximum of + 15, preferably + 5 to + 10, during a journey of 10 to 15 days.
- For sale to individuals, the milk bottle will be made of a material such as glass for example, preferably transparent this bottle will be metallized on the outside, for example by covering with an aluminum deposit, to avoid the action of light on milk. Such a container will also form a Faraiay cage for the milk, protecting it from external electrical actions. The bottom of the bottle will be left without metallization to allow examination of the state of cleanliness of the interior.
Fig. 10 shows an alternative device for treating oxygen at the milk pasteurization plant having the pasteurization temperature.
Two receptacles 35-36 can receive alternately, on the one hand the milk at 85 arriving at the upper part through the pipe 37 and the by-passes 38-39. on the other hand, the oxygen arriving at the lower part through the pipe 40 and the branches 41-42. One of the containers, 35, is being emptied while the other, 36, is being injected. These two reservoirs 35-36 may communicate alternately with a refrigerator 43 from which the milk is discharged into a storage reservoir 44. With this installation, depending on the conditions and depending on the desired results, the insufflation time may vary by example of about a few seconds to 15 minutes.