<Desc/Clms Page number 1>
Verfahren und Vorrichtung zum Entwässern bzw. zum Entwässern und Entfetten von wasserhaltigen oder wasser-und ölhaltigen Stoffen.
Bei der Aufarbeitung z. B. des Wales hat man bisher in der Regel nur den Speck auf den Koeherei- Schiffen ausgekocht, weil es sich wegen des geringen Fettgehaltes des Fleisches nur dann lohnt auch dieses aufzuarbeiten, wenn das hiebei erzielte Erzeugnis in einer Form gewonnen wird, die einerseits haltbar ist und anderseits die Möglichkeit zulässt, aus dem Produkt ein hochwertiges Futtermittel herzustellen. Die üblichen Koehverfahren, bei denen die Walfischteile in stehenden oder liegenden Behältern mit direktem Heizdampf unter Druck behandelt und hierauf in gewissen Fällen getrocknet werden, entsprechen diesen Anforderungen nicht.
Man hat auch schon versucht, die Walfisehteile in zerkleinertem Zustande mit Öl vermischt und unter Anwendung von Vakuum zu kochen. Dabei hat man zwar das getrocknete Gut in etwas besseren Qualitäten erhalten, als Nachteil ergibt sich jedoch die Notwendigkeit teurer Apparaturen für den Kochprozess, wobei die Gesamtkosten im Missverhältnis zur Leistung stehen. Der Dampfverbraueh ist ausser- ordentlich gross, und die Qualität des erzielten Erzeugnisses wird durch das Festbrennen des Fleisches an den beheizten Flächen der Apparatur sehr ungünstig beeinflusst. Die zur Durchführung dieses Verfahrens benutzten Kessel sind in der Regel mit Zirkulationspumpen oder Rührwerken, oder beiden, und Dampfmantel oder Heizrohren, oder beiden, versehen.
Die mit Walöl gemischten zerkleinerten Walfischteile werden bei der Ausführung des Verfahrens durch Pumpen oder Rührwerke im Umlauf gehalten, wodurch verhütet werden soll, dass das Fleieh an den beheizten Flächen anbrennt. Das infolge der Erwärmung verdampfende Wasser wird durch Vakuum abgesaugt. Es lässt sich aber erfahrunggemäss trotz des Umpumpens und Rührens niemals vermeiden, dass das Gut an den Heizflächen festbrennt. Das hat aber, wie bereits erwähnt, eine Herabminderung der Qualität des Öles und Fleisches zur Folge, abgesehen davon, dass die Wärmeübertragung behindert wird. Diese Verfahren arbeiten nicht kontinuierlich.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren und eine zu seiner Ausführung dienende Vorrichtung, bei deren Benutzung die vorstehend geschilderten Nachteile vermieden werden. Ein wesentliches Merkmal des neuen Verfahrens ist darin zu erblicken, dass der Entwässerungsprozess des Gutes auch in kontinuierlichem Betriebe, u. zw. bei geringerem Dampfverbrauch durchgeführt werden kann.
Die Erfindung geht von der Feststellung aus, dass man das im Gut enthaltene Wasser als solches, d. h. nicht in Dampfform durch geeignete Aufbereitung des Gutes und Erzeugung einer Temperaturdifferenz zwischen dem Gut und dem Wärmeübertragungsmittel zum Teil zum Austreten bringen und als solches abführen kann. Dieser Teil des so selbsttätig austretenden Wassers braucht also nicht mehr durch Verdampfung aus dem Gut entfernt zu werden. Dieser Prozess kann innerhalb verschiedener Temperaturbezirke durchgeführt werden. Am vorteilhaftesten findet der Prozess in der Nähe der Siedegrenze des Wassers statt, doch können auch tiefere Temperaturen angewendet werden. In diesem Falle treten z. B. bei Walfleisch etwa 30% des im Gut enthaltenen Wassers als solches aus.
Es wurde nun
<Desc/Clms Page number 2>
EMI2.1
von Walgut beschränkt,
Das Verfahren ist ausser bei Walgut auch anwendbar bei der Aufarbeitung anderer wasserhaltiger oder wasser-und ölhaltiger Stoffe, wie z. B. andern tierisehen Bestandteilen, Fischen und Fischabfällen.
Es kommt beispielsweise auch in Betracht bei der Aufarbeitung von Wollschlamm aus Wollwäschereien.
Als wesentliche Merkmale und besondere Vorteile des neuen Verfahrens sind hervorzuheben :
1. Der Entwässerungsprozess kann kontinuierlich erfolgen,
2. das Gut kommt während des ganzen Arbeitsvorganges überhaupt nicht mit beheizten Flächen in Berührung, wodurch ein Anbrennen unmöglich ist,
3. durch eine geeignete Vorbehandlung und geeignete Apparatur scheiden sich etwa 30% des z. B. im Walfleisch enthaltenen Wassers selbsttätig aus,
4. durch Zwischenschaltung einer Pressung im geeigneten Stadium des Verfahrens wird ein weiterer grosser Teil des Wassers abgepresst, so dass überhaupt nur geringe Reste verdampft werden müssen,
5. der Prozess dauert nur wenige Minuten bei niedriger Temperatur.
Die Folge davon ist geringer Dampf verbrauch für Bord-und Landbetrieb, Süsswasserersparnis (Walkochereien z. B.) und eine bisher noch nie erreichte Güte der erhaltenen Produkte.
Der Arbeitsvorgang gemäss der Erfindung soll im folgenden unter Bezugnahme auf die beigegebenen Zeichnungen, welche eine zur Ausführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung veranschaulicht, erläutert werden.
Das Walfleisch z. B. kommt, nachdem es in üblicher Weise durch Maschinen zerkleinert ist, in die Waschtrommel 1, wo es durch Auswaschen mit Wasser vom Blute gereinigt wird. In einem Trog 2 rotiert eine Siebtrommel 3, die an ihrer Innenwandung mit Schneckengänge 4 und Schaufeln 5 versehen ist, unter deren Wirkung das in der Trommel befindliche Fleisch kontinuierlich weiterbefördert und durch die Schaufeln wiederholt zu rotierenden Bewegungen gezwungen, d. h. umgeschaufelt wird. Durch eine Leitung 6 wird Wasser unmittelbar in das Fleisch eingebraust, während eine Brause 7 fortgesetzt den Siebmantel 3 abspült.
Die Leitung 6, ebenso wie die Brause 7, geben nur auf etwa zwei Drittel der Länge der Waschtrommel Wasser ab, derart, dass nur auf dieser Strecke der Waschprozess sich abspielt, während auf dem letzten Drittel der rotierenden Siebtrommel das Wasser möglichst restlos abtropft.
Aus der Waschtrommel fällt das gewaschene Fleisch durch die offene Stirnseite der Siebtrommel 3 in den Speisetrichter 8, der es durch eine Zuführungsschleuse 9 der Eintragssehneeke 10 zuführt. Durch die Eintragssehneeke 10 gelangt das Fleisch in den Vorbehandlungsapparat 11, der unter Vakuum stehen kann, wobei die Vakuumzone durch die Schleusen 9 und 12 begrenzt wird.
Durch die Leitung 13 tritt das Wärmeübertragungsmittel ein. Wärmeübertragungsmittel und Fleisch werden in solchem Verhältnis miteinander gemischt, dass das in den Apparat eintretende Gemisch die Temperatur der Wassersiedegrenze nahezu erreicht, die der Höhe des in der Apparatur herrschenden Druckes entspricht.
Der Apparat 11 besteht aus einer zylindrischen feststehenden äusseren Trommel. M, in welcher sieh eine rotierende Trommel 15 bewegt, die an den Innenwänden mit Transportschnecken 16 versehen ist und einen Siebblechmantel17 besitzt. Mit der Aussentrommel ist der Wasserabscheider 18 verbunden, der aus einem zylindrischen Gefäss besteht, das durch ein Ventil 19 gegen die Trommel 14 abgeschlossen werden kann. Der Wasserabseheider 18 ist mit einem Wasserstandsanzeiger 20 versehen und besitzt ferner einen Entleerungsstutzen 21.
Der Arbeitsvorgang in dem Vorbehandlungsapparat ist folgender :
Das Fleisch wird durch die Schnecke 10 und z. B. heisses Öl durch die Leitung 13 kontinuierlich der rotierenden Trommel 15 zugeführt. Die feststehende Trommel 14 ist so hoch mit heissem Öl gefüllt, dass das in der rotierenden Trommel 15 befindliche Fleisch fortgesetzt im heissen Öl gewaschen wird.
Der Ablauf des Öles erfolgt durch den Ablaufstutzen 22. Der an der Trommel 14, an deren tiefstem Punkt angebrachte Wasserabscheider 18 füllt sich bei Beginn des Arbeitsprozesses zunächst mit Öl. Das bei dem Arbeitsvorgang in Freiheit gesetzte Wasser tritt, da es schwerer als das Öl ist, in den Wasserabscheider. M ein, aus dem es das Öl nach und nach verdrängt. Sobald an dem Wasserstandsanzeiger 20 ersichtlich ist, dass der Behälter 18 mit Wasser angefüllt ist, wird das Ventil 19 geschlossen, worauf man nach Öffnung eines Entlüftungshahnes 23 das Wasser durch den Ablaufstutzen 21 ablassen kann. Das hier abfliessende Wasser kann noch über eine in der Zeichnung nicht dargestellte Scheideanlage geführt werden, zum Zwecke, die etwa noch darin enthaltenen Ölspuren auszuscheiden.
Nach dem Abfluss des Wassers wird das Ventil 19 wieder geöffnet.
Die feststehende Trommel 14 besitzt an ihrer am höchsten gelegenen Stelle einen Abzugsstutzen 24, der mit einer in der Zeichnung nicht dargestellten Vakuumkondensationsanlage in Verbindung steht.
Die rotierende Trommel 15 dient nur auf drei Viertel ihrer Länge als Mischtrommel, d. h. nur auf dieser Strecke wird das Fleisch andauernd in dem heissen Öl gewaschen, während der Rest der Trommel
<Desc/Clms Page number 3>
zum Abtropfen dient. Zu diesem Zweck ist in der rotierenden Trommel 15 eine Einschnürung 25 vor- gesehen, in welche eine Trennungswand 26 eingreift. Am Ende der Trommel 15, d. h. an der Abtropfseite, sind an ihrer Innenwand Austragssehaufeln 27 angebracht, welche das abgetropfte Fleisch zur Aus- tragsschneeke 28 befördern. Diese Schnecke 28 bringt das Fleisch durch die Schleuse 12 zur Presse 29.
Auf der Welle 30 sind an der Einschnürungsstelle 25 in der Trommel 15 Schneckengänge, 31 angebracht, die das Fleisch in den Abtropfteil der rotierenden Trommel 15 befördern.
In der Presse 29 wird das Fleisch einer Pressung unterworfen, deren Zweck ist, weitere grössere Mengen des ausgeschiedenen Wassers durch Abpressen zu entfernen.
Aus der Presse 29 wird das ausgepresste Material durch die Schleuse 32 der Eintragsschnecke 33 zugeführt, wo es durch die Leitung : J4 wieder mit heissem Öl vermischt in den Verdampfer 35 eingeführt wird. Dieser Verdampfer besteht aus einer äusseren feststehenden Trommel 36, in der sich eine Siebtrommel 37 dreht. Bei 38 befindet sich der Ölablauf, derart, dass das in der rotierenden Siebtrommel befindliche Fleisch fortdauernd in heissem Öl gewaschen wird. Diese Waschung hat den Zweck, das Fleisch bis auf die beabsichtigte Grenze von dem Wasser zu befreien. Die Wasserdampfschwaden werden durch den Abzugsstutzen 39 von der nicht dargestellten Vakuumkondensationsanlage abgesaugt.
Am Ende der Siebtrommel 37 ist eine Einschnürung 40 vorgesehen, ebenso Austragssehaufeln 41, welche das ent- wässerte Fleisch, von dem das 01 abgetropft ist, zur Austragsschnecke 42 bringen, die ihrer seits das Material zur Schleuse 43 befördert. Die Vakuumzone des Kochapparates ist somit ersichtlich durch die Schleusen 42 und 43 begrenzt.
Das entwässerte Fleisch wird dann zweckmässig noch gekühlt.
Das aus den Kochapparaten bei 22 bzw. 38 abfliessende Öl wird durch eine Pumpe 44 dem kontinuierlich arbeitenden Ölfilter 45 und dem Wärmeaustauschapparat 46 zugefühlt. Das Öl wird hier vermittels Dampf auf die geeigneten Temperaturen gebracht, wo es durch die Leitungen 13 bzw. 34 in die rotierenden Trommeln 15 bzw. 37 gelangt. An die Anwendung dieser so beschriebenen Apparatur ist man nicht gebunden ; diese Apparatur muss vielmehr dem zu behandelnden Gut jeweils angepasst werden.
Es hat sich weiter, u. zw. in überraschender Weise, gefunden, dass man an Stelle von Öl als Wärme- überträger mit noch besserem Erfolg Wasser verwenden kann. Es gelingt auch mit Hilfe von heissem Wasser, einen erheblichen Prozentsatz des in dem Fleisch enthaltenen Wassers ohne Verdampfung abzuscheiden.
Dampft man das in dieser Weise erhaltene Wasser ein, so erhält man einen Fleischextrakt von hervorragenden Eigenschaften.
Es ergibt sich daraus, dass die vorstehend beschriebene Abänderung erhebliche wirtschaftliche Vorteile bietet. Diese Vorteile bestehen darin, dass die Vorrichtung, in welcher das Fleisch zwecks Entfernung eines Teils des darin enthaltenen Wassers vorbehandelt wird, nicht unter Vakuum zu stehen braucht. Heisses Öl darf bekanntlich mit der Luft nicht in Berührung kommen, weil es sonst oxydiert und nachdunkelt. Aus diesem Grunde muss man Vakuum anwenden, was selbstverständlich bei der Benutzung von Wasser nicht erforderlich ist. Dass sich daraus wirtschaftliche Vorteile ergeben, liegt auf der Hand.
Es kommt weiter hinzu, dass man mit der gleichen Wassermenge eine erheblich grössere Wärmemenge übertragen kann, wie mit Öl, so dass der Wärmeaustausehapparat entsprechend kleiner und daher billiger ausgeführt werden kann. Der Wärmeaustauschapparat kann für den Vorbehandlungsapparat unter Umständen ganz in Wegfall kommen, wenn man diesen mit einem Heizmantel versieht. Daraus ergibt sich dann aber auch der weitere Vorteil, dass das Umpumpen der Wärmeübertragungsflüssigkeit in Wegfall kommen kann.
Es hat sich weiterhin noch folgende Möglichkeit bei der Ausführung des Verfahrens unter Ver- wendung von Öl als Wärmeübertragungsmittel, wobei rohes Walöl benutzt wurde, ergeben. Es ist gefunden worden, dass der Trangeschmack und-geruch des Walfleisches, der im frischen Zustande des Fleisches nicht vorhanden ist, auch dann später nicht in Erscheinung tritt, wenn man als Wärmeübertragungsmittel im Verdampfer an Stelle von rohem Walöl ein raffiniertes und gehärtetes Speise-Walöl oder ein anderes geeignetes tierisches oder pflanzliches Speiseöl oder-fett verwendet. Es hat sich gezeigt, dass in diesem Falle das gewonnene Walfleisch keinerlei Trangeruch und-geschmack aufweist.
Das so behandelte Fleisch ist, wenn man es nach der Trocknung abkühlt, mit einer dünnen Schicht des bei der Trocknung benutzten Öls oder Fettes überzogen ; diese Schicht wirkt konservierend, so dass das in der beschriebenen Weise gewonnene Fleisch ein sehr wertvolles Erzeugnis für die menschliche Ernährung darstellt. Es kann beliebig lange Zeit, ohne zu verderben, aufbewahrt werden.
Bei dem erstgenannten Verfahren wird zum Zwecke der Restentwässerung des wasserhaltigen oder wasser-und ölenthaltenden Gutes zur Wärmeübertragung Öl verwendet, wobei der restliche Teil des Wassers, z. B. im Fleisch u. dgl., unter Vakuum im heissen Öl verdampft. Es wurde nun gefunden, dass zur Wärmeübertragung bzw. zur Verdampfung des restlichen Wassers auch überhitzte Dämpfe, z. B. Wasserdämpfe, vorteilhaft Verwendung finden können. Hiebei gibt der unter Vakuum in das Fleisch od. dgl. eintretende hoch überhitzte Dampf den grössten Teil seiner Wärme an das Fleisch ab, wodurch das im Fleisch enthaltene Wasser zum Verdampfen gebracht wird. Soweit die überhitzten Dämpfe die
<Desc/Clms Page number 4>
EMI4.1
den Wasserdämpfen aus dem Fleisch vermischen.
Es wurde weiter gefunden, dass eine erhebliche Dampfersparnis eintritt, wenn man zur Absaugung dieser so entstandenen gesättigten Dämpfe einen Kompressor in der Weise verwendet, dass er die angesaugten Dämpfe komprimiert, wobei ein Teil der komprimierten Dämpfe durch den Überhitzer geschickt wird und von neuem zum Entwässern von Fleisch unter Vakuum Verwendung findet. Der andere nicht überhitzte Teil wird als komprimierter Sattdampf zu beliebigen Heizzwecken benutzt. Dadurch, dass das in dem Fleisch enthaltene Wasser dauernd verdampft, wird vom Kompressor gewichtsmässig mehr Dampf abgesaugt, als in das Fleisch an überhitztem Dampf eingeblasen wird, wodurch sich ein Über- schuss an Dampf ergibt.
Es wurde ferner gefunden, dass auch Öl und überhitzter Dampf zusammen in der Weise angewandt werden können, dass man den überhitzten Dampf in das unter Vakuum befindliche Öl einströmen lässt, wobei er dieses auf die für die Entwässerung des Fleisches od. dgl. erforderlichen Temperaturen bringt. In dem heissen Ölbade erfolgt dann die Entwässerung des Fleisches bzw. bei fetthaltigem Gut auch gleichzeitig das Ausschmelzen des Fettes.
Der durch das Öl oder Fett einströmende direkte überhitzte Dampf kann ferner hinsichtlich seiner Menge und Temperatur so geleitet werden, dass er das aus den fetthaltigen Bestandteilen austretende Fett gleichzeitig desodorisiert.
Es hat sich nämlich gezeigt, dass bei der Behandlung von wasserhaltigen oder wasser-und ölenthaltenden Produkten, die einen starken Gehalt an Öl und Fett aufweisen, durch die Entwässerung gleichzeitig eine sehr weitgehende Entfettung eintritt. Erfolgt die Entwässerung solcher stark fetthaltiger, wasserhaltiger Stoffe, z. B. Walspeck, Schweinespeck, stark fetthaltiges Schweinefleisch oder anderes Fleisch od. dgl., nach dem kombinierten Verfahren, bei dem Öl und überhitzter Dampf zusammen zur Anwendung gelangen, so erzielt man durch die Behandlung mit dem überhitzten Dampf gleichzeitig eine Desodorisierung des gewonnenen Fettes.
Endlich wurde gefunden, dass das Verfahren der vorliegenden Anmeldung, u. zw. sowohl bei Anwendung von überhitztem Dampf allein als auch in Verbindung mit Öl, sich zur Behandlung stark wasserhaltig gemachter, ölenthaltender Produkte, wie z. B. gequollene Sojabohnen, Erdnüsse usw., mit gutem Erfolg anwenden lässt. Man erzielt in diesem Falle bei der sich anschliessenden Ölextraktion eine höhere Ölausbeute, bessere Filtration der Miscella, schleimfreie Öle und hellere Extraktionsschrote. Anstatt überhitzter Dämpfe können auch erwärmte Gase irgendwelcher Art Verwendung finden.
Schliesslich wurde gefunden, dass die Wirkung des Dampfes sowohl bei der Entwässerung wie auch bei der Entfettung oder Entbitterung von Fleisch oder sonstigen wasser-und fetthaltigen Stoffen eine viel intensivere ist, wenn der überhitzte Dampf zunächst kurze Zeit, etwa eine Minute lang bei einem Überdruck von etwa 2-5 Atm. in das Gut eindringt und dann erst das Gut zusammen mit dem überhitzten Dampf in die Vakuumzone gebracht wird. Infolge des hiebei entstehenden plötzlichen starken Druekgefälles ist die Verdampfung bzw. Entwässerung, Entfettung oder Entbitterung eine viel intensivere, weil durch die plötzliche Verdampfung des Wassers eine Zerreissung der Zellenwände eintritt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Entwässern bzw. zum Entwässern und Entfetten von wasserhaltigen oder wasserund ölhaltigen Stoffen wie z. B. Walfischteile oder Speck oder gequollene Ölsaaten u. dgl. unter Verwendung von flüssigen, dampf-oder gasförmigen Wärmeträgern, wie Öl, Wasser oder Dämpfen, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst das zu entwässernde bewegte Gut durch unmittelbare Erhitzung mittels des Wärmeträgers zweckmässig bis auf eine Temperatur nahe der Siedegrenze des Wassers gebracht und das sieh ausscheidende Wasser abgezogen wird, dann ein weiterer Teil des Wassers durch Pressen entfernt und schliesslich das restliche Wasser wieder durch unmittelbare Erhitzung mittels des Wärmeträgers verdampft wird.