<Desc/Clms Page number 1>
EMI1.1
Die bekannten Ölsaaten werden nach den verschiedensten Verfahren zur Ölgewinnung verarbeitet, indem man sie mit Lösungsmitteln extrahiert oder durch hohen Druck auspresst. Bei diesen Verarbeitungsprozessen fallen Rohöle und sogenannte Ölmühlenrückstände, wie Extraktionsschrote, Ölkuchen und Expeller, an. Diese Produkte stellen wertvolle Futtermittel dar und werden deswegen zum allergrössten Teil direkt oder als Komponenten von Mischfutter verfüttert. In manchen Ländern dienen die Ölsaaten selbst als Nahrungsmittel, doch hat sich diese Gewohnheit in europäischen Ländern oder Amerika nicht durchgesetzt.
Die verschiedenen Extraktionsschrote, wie z. B. Soj aschrot und Erdnussschrot, haben einen sehr hohen
EMI1.2
die Humanernährung in aller Welt und der modernen Erkenntnisse über die nicht genügende Proteinnahrung, die durch Fleisch infolge des hohen Preises nicht gedeckt werden kann, haben sich in den vergangenen Jahren viele Forscher damit beschäftigt, das Protein der Ölsaaten für die menschliche Ernährung nutzbàr zu machen. Bis heute ist jedoch kein Verfahren bekanntgeworden,. nach welchem das Protein der Ölmühlenrückstände wirtschaftlich für die Humanernährung nutzbar gemacht werden kann. Die z. B. aus Sojabohnen oder Erdnüssen bzw. deren Schroten gewonnenen isolierten Proteine wurden infolge ihres hohen Preises nur für, Spezialzwecke, insbesondere auf dem technischen Sektor, eingesetzt.
Der Hauptgrund für die hohen Gestehungskosten liegt darin, dass bei den bis heute bekannten und angewendeten Verfahren die löslichen Anteile in Lösungen mit zirka 1% Trockensubstanz anfallen, die wirtschaftlich nicht aufgearbeitet werden können und deswegen fortgegeben werden müssen. Ausserdem werden bei Verwendung von Alkali als Lösungsmittel die löslichen Teile, insbesondere Zucker, denaturiert, so dass sie z. B. für Viehfutter nicht verwendet werden können.
Es wurde nun gefunden, dass man Ölsaatenschrote und-expeller in besonders wirtschaftlicher Weise in Eiweiss (E), in Lösliches (L) und in Fasern (F) aúftrennen kann, wenn man diese einerseits und Wasser
EMI1.3
lauf einträgt, wobei man
1. das Ausgangsmaterial mit einer Lösungssuspension (LA1), die neben gelösten Stoffen auch unlösliches Protein enthält, anmaischt,
EMI1.4
Maische'in einer"Fasertrennung" (Tl) auftrenntinFasermaterial (FTl) undProteinmilch (ETl),Lösung (LT2),
4. diese Lösung (LT2) gegebenenfalls nach Eindampfen aus dem Kreislauf austrägt,
5. das Proteinkonzentrat (ET2) in einer "Protein-Auswaschung" (A2) im Gegenstrom mit in das geschlossene System j'von aussen eingeführtem Frischwasser (W) auswäscht, wobei die Lösung (LA2) und das Eiweiss (E) entstehen,
6.
das Eiweiss (E) abtrennt und aus dem System austrägt,
EMI1.5
waschung" (AI) mit der Lösung (LA2) wäscht, wobei die Lösungssuspension (LA1) und die Faserstoffe (F) entstehen,
8. die Faserstoffe (F) abtrennt und aus dem System austrägt,
9. die Lösungssuspension (LA1) zur Anmaischung des Ausgangsmaterials gemäss Stufe 1 zurückführt.
<Desc/Clms Page number 2>
Das in Fig. 1 dargestellte Verfahrensschema 1 soll das Verfahren deutlich machen.
Hiezu werden folgende Symbole verwendet :
EMI2.1
<tb>
<tb> M <SEP> = <SEP> Maische
<tb> Tl <SEP> = <SEP> "Fasertrennung" <SEP>
<tb> FT1 <SEP> = <SEP> Fasermaterial <SEP> von"Fasertrennung"
<tb> ET1 <SEP> = <SEP> Proteinmilch <SEP> von"Fasertrennung"
<tb> T2 <SEP> = <SEP> "Proteintrennung" <SEP>
<tb> ET2 <SEP> = <SEP> Proteinkonzentrat <SEP> von"Proteintrennung"
<tb> LT2 <SEP> = <SEP> Lösung <SEP> der <SEP> löslichen <SEP> Anteile <SEP> von"Proteintrennung"
<tb> Al <SEP> ="Faserauswaschung"
<tb> F <SEP> = <SEP> Fasern <SEP> von"Faserauswaschung"
<tb> LA1 <SEP> = <SEP> Lösungssuspension <SEP> von"Faserauswaschung"
<tb> A2 <SEP> ="Proteinauswaschung"
<tb> E <SEP> = <SEP> Protein
<tb> LA2 <SEP> = <SEP> Lösung <SEP> von <SEP> "Proteinauswaschung" <SEP>
<tb> L <SEP> = <SEP> Lösliches <SEP>
<tb>
Der Rahmen kennzeichnet das vollkommen geschlossene System.
In das System werden Ausgangsmaterial und Wasser in einem bestimmten Verhältnis eingeführt. Die Menge der aus dem System abgezogenen Lösung hängt ab von der Menge Frischwasser (W), die zugegeben wird, und von dem Wassergehalt des Eiweisses und der Faserstoffe, die den Prozess verlassen.
An Stelle der Lösungssuspension (LA1), die grosse Mengen ungelöstes Protein enthält, kann man zum Anmaischen auch die Lösung (LT2) oder ein Gemisch von beiden verwenden. In diesem Fall wird die Lösungssuspension (LA1) oder der verbleibende Rest derselben vor oder nach der Trennstufe (Tl) der Proteinmilch (ET1) zugesetzt. Die Maische fliesst gegebenenfalls nach Quellung, Vakuumbehandlung und Mahlung-wie weiter unten beschrieben wird-zur Fasertrennung (Tl). Hier wird durch Absieben, Abschleudern oder Grobfiltration oder eine Kombination derartiger Verfahren das Fasermaterial (FT1) von der wässerigen Phase der"Proteinmilch" (ET1), die Protein und lösliche Anteile ent- hält, getrennt.
Die Fasertrennung kann in einer Stufe erfolgen. Es ist aber auch möglich, die Fasertrennung in zwei Stufen aufzuteilen, indem man zunächst die Grobfasern abscheidet und später erst die Feinfasern abtrennt und dazwischen gegebenenfalls noch eine Mahlung der festen Anteile vornimmt. Die Siebe werden so gewählt, dass möglichst alle Fasern zurückbleiben.
Das Fasermaterial (FT1) geht zur Faserauswaschung (AI), die Proteinmilch (ET2) zur Proteintrennung (T2).
Die Faserauswaschung ist mehrstufig und besteht aus mehreren hintereinander geschalteten Trennmaschinen, wie z. B. Bogensieben, Spaltsieben, Schüttelsieben, Auswaschapparaten und Siebschleudern. Je nach Arbeitsweise der einzelnen Maschinen nimmt man mehr oder weniger Auswaschstufen, deren Zahl zwischen 2 und 10 oder mehr liegen kann. Bei Verwendung von Bogensieben und Schüttelsieben ist die Zahl der Auswaschstufen z. B. 6-10, bei Verwendung von Schleudern und Auswaschapparaten, die die Fasern mit einem relativ geringen Gehalt an Feuchtigkeit abscheiden, kommt man z. B. mit der halben Zahl oder noch weniger aus.
Die Fasertrennung (Tl) und Faserauswaschung (AI) kann in den verschiedensten pH-Bereichen
EMI2.2
5,0 arbeiten, da man zur Desinfektion in der Regel schwefelige Säure benutzt und die Proteintrennung (T2) und Proteinauswaschung (A2) beim isoelektrischen Punkt des Eiweisses, vorzugsweise bei pH 4,7 durchführt.
Für die"Proteintrennung" (T2), die die Aufgabe hat, die Proteinmilch in Proteinkonzentrat und eine wässerige Lösung zu trennen, kann man z. B. verwenden : Absitzbecken, Separatoren, Schleudern oder Eindickungsapparate. Hiebei wird eine möglichst eingedickte Proteinmilch (ET2), die etwa 200 bis 300 g pro 1 Eiweiss enthalten kann, und eine wässerige Lösung (LT2) erhalten. Man arbeitet zweckmässigerweise so, dass die wässerige Lösung möglichst kein unlösliches Eiweiss mehr enthält. Auch hier kann die Arbeitsweise in zwei Stufen vonstatten gehen, indem man die zunächst abgeschiedene wässerige Lösung mit einem gewissen Proteingehalt noch einmal nachklärt, die wässerige Lösung (LT2) abzieht und das Proteinkonzentrat dem Strom (ET2) zusetzt.
Will man die Lösung (LT2) für Gärungsprozesse verwenden, so erübrigt sich ein Eindampfen und
<Desc/Clms Page number 3>
man kann diese Flüssigkeit direkt als Rohstoff einsetzen. Will man die löslichen Anteile jedoch als Futter verwenden oder zum Versand bringen, so ist es zweckmässig, diese Lösung in wirtschaftlicher Weise in Mehrstufenverdampfern mit kleiner Verweilzeit, wie z. B. Umlaufverdampfern, Fallstromverdampfern oder Dünnschichtverdampfern, zu konzentrieren.
Die Proteinmilch (ET2) geht zur Proteinauswaschung (A2). Dieser Vorgang dient zur Reinigung des Proteins. Hier gibt man das Frischwasser zu. Dieses fliesst im Gegenstrom durch mehrere Auswaschstufen dem Eiweissstrom entgegen, wobei durch abwechselnde Konzentration und Verdünnung der Auswaschprozess vonstatten geht, u. zw. wird das Frischwasser vor der letzten Auswaschstufe eingeführt. Nach Abtrennung des Waschwassers wird es jeweils vor der vorhergehenden Stufe zur Verdünnung verwendet, so dass es im Gegenstrom das Eiweiss auswäscht. Die Zahl der Auswaschungen richtet sich nach der Art der verwendeten Maschinen. Nimmt man beispielsweise Separatoren, so setzt man drei bis vier Stufen ein, um ein genügend reines Material zu bekommen.
Das ausgewaschene Protein (E) wird aus dem Prozess direkt ausgetragen oder aber gegebenenfalls mit Hilfe von Vollmantel- oder Siebschleudem oder Filterpressen eingedickt, wobei eine Waschung des Eiweisses vorgenommen werden kann. Dieses Waschwasser ist ein Teil des zugeführten Frischwassers und wird als Waschwasser zum Auswaschen im Gegenstrom eingesetzt.
Wenn das Frischwasser im Gegenstrom die Proteinauswaschung (A2) passiert hat, wobei es lösliche Anteile aufnimmt, wird es zum Auswaschen des Fasermaterials in der Faserauswaschung (AI) verwendet. Die Faserauswaschung (AI) kann z. B. aus mehreren hintereinander geschalteten Auswaschapparaten, Schüttelsieben, Bogensieben oder Siebschleudern bestehen. Auch hier hängt die Zahl der Stufen von der Arbeitsweise der einzelnen Maschinen ab und richtet sich in der Zahl nach der Wirtschaftlichkeit des Verfahrens.
Die ausgewaschenen Fasern (F) werden mit Hilfe von Pressen oder Siebschleudern entwässert und der Trocknung zugeführt. Die resultierende Lösungssuspension (LA1), die sich im Laufe des Auswaschprozesses mit löslichen Anteilen und beträchtlichen Mengen Protein, z. B. bis zu 30 - 50 g pro 1, angereichert hat, wird zum Anmaischen des Ausgangsmaterials verwendet (s. das in Fig. 2 dargestellte Verfahrensschema 2).
Die Anmaischung des Ausgangsmaterials erfolgt in einem beliebigen Verhälmis. Zweckmässigerweise nimmt man, falls das Material nach der Anmaischung durch Mahlen mittels Stift-, Scheiben- bzw.
Korundscheibenmühlen aufgeschlossen werden soll, ein Verhältnis von l : 3 bis I : 7 und fügt vor der Fasertrennung (Tl) weitere Lösungssuspension (LA1) hinzu, um die Arbeit der Fasertrennung (Tl) zu erleichtern. Für die Anmaischung kann jedoch auch die Lösung (LT2) oder eine Mischung der Lösungs- suspension (LA1) und der Lösung (LT2) verwendet werden. In diesem Fall gibt man. die Lösungssus- pension (LA1) der wässerigen Phase (ET1) der Fasertrennung (Tl) zu.
Um die einzelnen Substanzen besser voneinander lösen zu können, kann es je nach Art und Reinheit der gewünschten Endprodukte zweckmässig sein, da ? Material einer gewissen Quellung oder Milchsäuregärung auszusetzen. Hiezu fügt man dem Material eine gewisse Menge von Säure, vorzugsweise schwefelige Säure, zu und lässt die Maische bis zu 48 h bei einer mässigen Temperatur von vorzugsweise 45 bis 55 quellen. Hiebei findet eine Milchsäuregärung statt, die die einzelnen Substanzen voneinander löst und der Maische eine bestimmte Azidität verleiht.
Diese Azidität muss in jedem Falle nach der Fasertrennung (Tl) in der Proteinmilch (ET1) zur Erzielung einer optimalen Ausbeute eingestellt werden. Sie wird durch den pH-Wert ausgedrückt, der etwa zwischen 4 und 5 beim isoelektrischen Punkt des Eiweisses, in den meisten Fällen zwischen 4,6 und 4,8, liegen muss. Er ist für jedes Material zu ermitteln und einzustellen und muss während des Auswaschprozesses in der Proteinauswaschung (A2) eingehalten werden. Aus diesem Grund stellt man zweckmässigerweise das Frischwasser bereits auf diesen Wert ein.
Zur Trennung von Protein und Wasser ist es in manchen Fällen vorteilhaft, dem Frischwasser Elektrolyte, Kochsalz und Glaubersalz, Natriumacetat u. dgl. zuzusetzen.
Vor, während oder nach der Proteinauswaschung kann die Proteinmilch von schweren Anteilen an Sand, groben Partikelchen aus Schalen, Stärke oder Dextrinen mit Hilfe von Hydrozyklonen oder Separatoren noch weiter gereinigt werden.
Wie erwähnt, wird das Ausgangsmaterial mit der Lösungssuspension (LAl) oder der Lösung (LT2) angemaischt. Diese Maische kann direkt oder nach einer Quellung gemahlen werden. Hiezu werden verwendet : Stiftmühlen oder Scheibenmühlen oder Walzenmühlen. Zweckmässigerweise achtet man darauf, dass die Fasern nicht zerschlagen werden, weil die Abtrennung feiner Faseranteile vom Eiweiss Schwierigkeiten bereitet.
<Desc/Clms Page number 4>
Wesentlich für das ganze Verfahren ist die Verwendung möglichst keimfreien Ausgangsmaterials, was insbesondere beim Einsatz von im Vakuum in wässeriger Lösung entbenzinierten Schroten zu erzielen ist.
Hiebei verwendet man zum Entbenzinkren nicht reines Wasser, sondern die Lösungssuspension (LA1) oder die Lösung (LT2) oder ein Gemisch von beiden. Der ganze Prozess wird in der Regel schnell ver- laufen, weil dann Gärungsprozesse nicht oder nur in geringem Umfang auftreten. Er kann bei niedrigen oder höheren Temperaturen durchgeführt werden. Will man ein Protein erhalten, welches eine hohe Lös- lichkeit besitzt, so muss man darauf achten, dass die Arbeitstemperatur unter 600, vorzugsweise bei 50 bis 55 , liegt.
Will man das isolierte Protein für technische Zwecke einsetzen, so kann man das Eiweiss (E) in
Form einer Proteinmilch aus dem Prozess abziehen und bis zum pH-Wert von etwa 11 alkalisch machen.
Hiebei wird das Eiweiss gelöst, die ungelösten Anteile werden durch Separation oder Filtration entfernt, die klare Lösung wird angesäuert und das Eiweiss in bekannter Weise isoliert und getrocknet. Zur Vermei- dung von Gärungen während des Prozesses verwendet man keimtötende Substanzen, wie z. B.- schwefelige
Säure oder Antibiotika.
Als Ausgangsmaterial kommen-wie erwähnt-Ölsaatenschrote,-kuchen und-expeller in Betracht.
Es sind dies beispielsweise Sojaschrot, Erdnussschrot, Palmkernschrot, Erdnussexpeller, Sojaexpeller und
Baumwollsaatexpeller. Die Expeller und Kuchen werden gewonnen durch kontinuierliches bzw. diskonti- nuierliches Abpressen der Ölsaaten. Die sogenannten Schrote werden gewonnen durch Extraktion von z. B.
Sojabohnen, Nüssen, Baumwollsaaten, Palmkernen und andern Ölsaaten mit Benzin oder Hexan, wie es heutzutage allgemein üblich ist. Legt man auf die Gewinnung des Proteins mit hoher Quellfähigkeit und
Löslichkeit Wert, so muss die Entbenzinierung der Schrote unter milden Bedingungen vor sich gehen, so dass das Eiweiss aus diesem Prozess nicht koaguliert.
Man kann aber auch lösungsmittelfeuchtes Schrot als Ausgangsmaterial verwenden. Die Entfernung des Lösungsmittels erfolgt dann durch Kochen innerhalb des verwendeten geschlossenen Systems.
Durch Anwendung von Vakuum und die Verwendung von z. B. Fallstrom-, Umlauf-oder Dünnschicht- verdampfern ist es möglich, denverdampfvorgang sehr schnell und schonend durchzuführen, so dass keine
Schädigung des Eiweisses und ein hochlösliches Produkt entsteht, das auch für die Humanernährung ver- wendet werden kann.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Auftrennung von Ölsaatenschroten und-expellern in Eiweiss (E), Lösliches (L) und Faserstoff (F), dadurch gekennzeichnet, dass man Ölsaatenschrote und-expeller einerseits und
Wasser anderseits in einem Verhältnis von etwa l : l, 5 bis etwa 1 : 20, vorzugsweise 1 : 3 bis 1 :
8, in einen geschlossenen Kreislauf einträgt und dabei
1. das Ausgangsmaterial mit einer Lösungssuspension (LA1), die neben gelösten Stoffen auch unlös- liches Protein enthält, anmaischt,
2. dicMaischein einer"Fasertrennung" (Tl) auftrenntinFasermaterial (FTl) und Proteinmilch (ET1),
3. die Proteinmilch in einer"Proteintrennung" (T2) auftrennt in Proteinkonzentrat (ET2) und eine
Lösung (LT2),
4. diese Lösung (LT2) gegebenenfalls nach Eindampfen aus dem Kreislauf austrägt,
5. das Proteinkonzentrat (ET2) in einer "Proteinauswaschung" (A2) im Gegenstrom mit in das ge- schlossene System eingeführtem Frischwasser (W) auswäscht, wobei die Lösung (LA2) und das Eiweiss (E) entstehen,
6. das Eiweiss (E) abtrennt und aus dem System austrägt,
7.
die in der Fasertrennung (Tl) erhaltenen Faserstoffe (FT1) im Gegenstrom mit der Lösung (LA2) wäscht, wobei die Lösungssuspension (LA1) und die Faserstoffe (F) entstehen, 8. die Faserstoffe (F) abtrennt und aus dem System austrägt,
9. die Lösungssuspension (LAI) zur Anmaischung des Ausgangsmaterials gemäss Stufe 1 zurückführt.
EMI4.1
<Desc / Clms Page number 1>
EMI1.1
The well-known oil seeds are processed by a wide variety of methods for oil production, by extracting them with solvents or pressing them out under high pressure. During these processing operations, crude oils and so-called oil mill residues, such as extraction meals, oil cakes and expellers, are produced. These products represent valuable animal feed and are therefore for the most part fed directly or as components of compound feed. In some countries the oilseeds are used as food themselves, but this practice has not caught on in European countries or America.
The various extraction meals, such as B. Soybean meal and peanut meal, have a very high
EMI1.2
Human nutrition all over the world and the modern knowledge about insufficient protein nutrition, which cannot be covered by meat due to the high price, have in the past few years been occupied by many researchers to make the protein of oilseeds useful for human nutrition. To date, however, no process has become known. according to which the protein from the oil mill residues can be made economically usable for human nutrition. The z. For example, isolated proteins obtained from soybeans or peanuts or their meal were only used for special purposes, especially in the technical sector, because of their high price.
The main reason for the high production costs is that in the processes known and used to date, the soluble fractions occur in solutions with around 1% dry matter, which cannot be processed economically and must therefore be passed on. In addition, when using alkali as a solvent, the soluble parts, especially sugar, are denatured, so that they can, for. B. cannot be used for cattle feed.
It has now been found that oilseed meal and expeller can be separated into protein (E), soluble (L) and fibers (F) in a particularly economical way if these are on the one hand and water
EMI1.3
run, where one
1. the starting material is mashed with a solution suspension (LA1) which contains not only dissolved substances but also insoluble protein,
EMI1.4
Mash 'in a "fiber separation" (Tl) auftrenntin fiber material (FTl) and protein milk (ETl), solution (LT2),
4. this solution (LT2) is discharged from the circuit after evaporation if necessary,
5. washes the protein concentrate (ET2) in a "protein washout" (A2) in countercurrent with fresh water (W) introduced from the outside into the closed system j ', whereby the solution (LA2) and the protein (E) are formed,
6th
separates the protein (E) and discharges it from the system,
EMI1.5
wash "(AI) washes with the solution (LA2), resulting in the solution suspension (LA1) and the fibrous materials (F),
8. separates the fibers (F) and discharges them from the system,
9. returns the solution suspension (LA1) to the mashing of the starting material according to stage 1.
<Desc / Clms Page number 2>
Process scheme 1 shown in FIG. 1 is intended to make the process clear.
The following symbols are used for this:
EMI2.1
<tb>
<tb> M <SEP> = <SEP> mash
<tb> Tl <SEP> = <SEP> "Fiber separation" <SEP>
<tb> FT1 <SEP> = <SEP> fiber material <SEP> from "fiber separation"
<tb> ET1 <SEP> = <SEP> protein milk <SEP> from "fiber separation"
<tb> T2 <SEP> = <SEP> "Protein separation" <SEP>
<tb> ET2 <SEP> = <SEP> protein concentrate <SEP> from "protein separation"
<tb> LT2 <SEP> = <SEP> solution <SEP> of the <SEP> soluble <SEP> parts <SEP> of "protein separation"
<tb> Al <SEP> = "fiber washout"
<tb> F <SEP> = <SEP> fibers <SEP> from "fiber washout"
<tb> LA1 <SEP> = <SEP> solution suspension <SEP> from "fiber washout"
<tb> A2 <SEP> = "protein washout"
<tb> E <SEP> = <SEP> protein
<tb> LA2 <SEP> = <SEP> Solution <SEP> from <SEP> "protein washout" <SEP>
<tb> L <SEP> = <SEP> Soluble <SEP>
<tb>
The frame marks the completely closed system.
Raw material and water are introduced into the system in a certain ratio. The amount of solution withdrawn from the system depends on the amount of fresh water (W) that is added and on the water content of the protein and the fibrous materials that leave the process.
Instead of the solution suspension (LA1), which contains large amounts of undissolved protein, you can also use the solution (LT2) or a mixture of both for mashing. In this case, the solution suspension (LA1) or the remainder of the same is added to the protein milk (ET1) before or after the separation stage (T1). The mash flows, if necessary after swelling, vacuum treatment and grinding - as will be described further below - to separate the fibers (T1). Here the fiber material (FT1) is separated from the aqueous phase of the "protein milk" (ET1), which contains protein and soluble components, by sieving, centrifuging or coarse filtration or a combination of such processes.
The fiber separation can take place in one step. It is also possible, however, to divide the fiber separation into two stages by first separating the coarse fibers and only later separating the fine fibers and, if necessary, grinding the solid fractions in between. The sieves are chosen so that as many fibers as possible remain behind.
The fiber material (FT1) goes to the fiber washout (AI), the protein milk (ET2) to the protein separation (T2).
The fiber leaching is multi-stage and consists of several cutting machines connected in series, such as B. curved sieves, wedge wire sieves, shaking sieves, washing devices and sieve centrifuges. Depending on how the individual machines work, more or fewer washing stages are used, the number of which can be between 2 and 10 or more. When using curved sieves and shaking sieves, the number of washout stages is e.g. B. 6-10, when using centrifuges and washing machines, which separate the fibers with a relatively low content of moisture, you get z. B. with half the number or even less.
The fiber separation (Tl) and fiber leaching (AI) can take place in a wide variety of pH ranges
EMI2.2
5.0 work, since sulfurous acid is usually used for disinfection and protein separation (T2) and protein washing (A2) are carried out at the isoelectric point of the protein, preferably at pH 4.7.
For the "protein separation" (T2), which has the task of separating the protein milk into protein concentrate and an aqueous solution, one can use e.g. B. Use: Settling basins, separators, centrifuges or thickening apparatus. A protein milk (ET2) that is as thickened as possible, which can contain about 200 to 300 g per 1 protein, and an aqueous solution (LT2) are obtained. It is expedient to work so that the aqueous solution no longer contains any insoluble protein if possible. Here, too, the procedure can be carried out in two stages, in that the initially separated aqueous solution with a certain protein content is clarified again, the aqueous solution (LT2) is drawn off and the protein concentrate is added to the stream (ET2).
If you want to use the solution (LT2) for fermentation processes, there is no need to evaporate and
<Desc / Clms Page number 3>
you can use this liquid directly as a raw material. However, if you want to use the soluble components as feed or ship it, it is advisable to use this solution in an economical manner in multi-stage evaporators with a short residence time, such as. B. circulation evaporators, falling film evaporators or thin film evaporators to concentrate.
The protein milk (ET2) goes to the protein washout (A2). This process is used to purify the protein. Here you add the fresh water. This flows in countercurrent through several washing stages against the protein flow, whereby the washing process takes place through alternating concentration and dilution, u. between the fresh water is introduced before the last washing stage. After the washing water has been separated, it is used for dilution before the previous stage so that it washes out the protein in countercurrent. The number of washouts depends on the type of machines used. For example, if you take separators, you use three to four stages to get a sufficiently pure material.
The washed-out protein (E) is discharged directly from the process or, if necessary, thickened with the aid of full-jacket or sieve centrifuges or filter presses, whereby the protein can be washed. This washing water is part of the fresh water supplied and is used as washing water for washing in countercurrent.
When the fresh water has passed the protein wash-out (A2) in countercurrent, where it absorbs soluble components, it is used to wash out the fiber material in the fiber wash-out (AI). The fiber leaching (AI) can, for. B. consist of several washing machines connected in series, vibrating sieves, curved sieves or centrifugal sieves. Here, too, the number of stages depends on the mode of operation of the individual machines and the number depends on the economic efficiency of the process.
The washed out fibers (F) are dewatered with the help of presses or sieve centrifuges and fed to the drying process. The resulting solution suspension (LA1), which in the course of the washout process contains soluble fractions and considerable amounts of protein, e.g. B. up to 30-50 g per liter, is used for mashing the starting material (see the process diagram 2 shown in Fig. 2).
The starting material is mashed in any proportion. Appropriately, if the material has been mashed by grinding with pin, disc or
Corundum disk mills are to be opened, a ratio of 1: 3 to I: 7 and adds further solution suspension (LA1) before the fiber separation (Tl) to facilitate the work of fiber separation (Tl). However, the solution (LT2) or a mixture of the solution suspension (LA1) and the solution (LT2) can also be used for mashing. In this case you give. the solution suspension (LA1) to the aqueous phase (ET1) of the fiber separation (Tl).
In order to be able to better separate the individual substances from one another, it may be appropriate, depending on the type and purity of the desired end products, that? To expose material to some swelling or lactic acid fermentation. For this purpose, a certain amount of acid, preferably sulphurous acid, is added to the material and the mash is left to swell for up to 48 hours at a moderate temperature of preferably 45 to 55 hours. Lactic acid fermentation takes place, which separates the individual substances from one another and gives the mash a certain acidity.
In any case, this acidity must be adjusted in the protein milk (ET1) after the fiber separation (T1) in order to achieve an optimal yield. It is expressed by the pH value, which must be between 4 and 5 at the isoelectric point of the protein, in most cases between 4.6 and 4.8. It must be determined and set for each material and must be adhered to during the washout process in the protein washout (A2). For this reason it is advisable to set the fresh water to this value.
To separate protein and water, it is in some cases advantageous to add electrolytes, table salt and Glauber's salt, sodium acetate and the like to the fresh water. like. add.
Before, during or after the protein washout, the protein milk can be further cleaned of heavy portions of sand, coarse particles from peel, starch or dextrins with the help of hydrocyclones or separators.
As mentioned, the starting material is mashed with the solution suspension (LA1) or the solution (LT2). This mash can be ground directly or after swelling. The following are used for this: pin mills or disk mills or roller mills. It is expedient to ensure that the fibers are not broken, because the separation of fine fiber fractions from the protein causes difficulties.
<Desc / Clms Page number 4>
The use of aseptic starting material as possible is essential for the entire process, which can be achieved in particular when using meal that has been degassed in an aqueous solution.
To remove benzine, it is not pure water that is used, but the solution suspension (LA1) or the solution (LT2) or a mixture of both. The whole process will usually be quick because fermentation processes will not occur or only to a limited extent. It can be carried out at low or high temperatures. If you want to get a protein that has a high solubility, you have to make sure that the working temperature is below 600, preferably 50 to 55.
If you want to use the isolated protein for technical purposes, you can use the protein (E) in
Remove the form of a protein milk from the process and make it alkaline to a pH of about 11.
The protein is dissolved, the undissolved portions are removed by separation or filtration, the clear solution is acidified and the protein is isolated and dried in a known manner. To avoid fermentation during the process, germicidal substances are used, such as B.- sulphurous
Acid or antibiotics.
As mentioned, oilseed meal, cake and expeller come into consideration as starting material.
These are, for example, soy meal, peanut meal, palm kernel meal, peanut expeller, soy expeller and
Cottonseed expeller. The expeller and cakes are obtained through continuous or discontinuous pressing of the oil seeds. The so-called grist is obtained by extracting z. B.
Soybeans, nuts, cottonseed, palm kernels and other oilseeds with gasoline or hexane, as is common nowadays. If one puts on the extraction of the protein with high swelling capacity and
Solubility value, the degassing of the meal must take place under mild conditions so that the protein from this process does not coagulate.
But you can also use solvent-moist meal as the starting material. The solvent is then removed by boiling within the closed system used.
By applying vacuum and using e.g. B. downdraft, circulation or thin-film evaporators, it is possible to carry out the evaporation process very quickly and gently, so that no
Damage to the protein and a highly soluble product is created that can also be used for human nutrition.
PATENT CLAIMS:
1. A method for separating oilseed meal and expeller into protein (E), soluble (L) and fiber (F), characterized in that one oilseed meal and expeller on the one hand and
On the other hand, water in a ratio of about 1.5 to about 1:20, preferably 1: 3 to 1:
8, enters into a closed circuit and thereby
1. mashes the starting material with a solution suspension (LA1) which contains not only dissolved substances but also insoluble protein,
2. dicMaischein a "fiber separation" (Tl) separates into fiber material (FT1) and protein milk (ET1),
3. The protein milk in a "protein separation" (T2) separates into protein concentrate (ET2) and one
Solution (LT2),
4. this solution (LT2) is discharged from the circuit after evaporation if necessary,
5. Washes the protein concentrate (ET2) in a "protein washout" (A2) in countercurrent with fresh water (W) introduced into the closed system, whereby the solution (LA2) and the protein (E) are formed,
6. separates the protein (E) and discharges it from the system,
7th
washes the fibrous materials (FT1) obtained in the fiber separation (T1) in countercurrent with the solution (LA2), whereby the solution suspension (LA1) and the fibrous materials (F) are formed, 8. the fibers (F) are separated and discharged from the system,
9. The solution suspension (LAI) for mashing the starting material according to stage 1 is returned.
EMI4.1