AT265164B

AT265164B - Verfahren zur Gewinnung von Saft aus zuckerhaltigen Pflanzenteilen, sowie Anlage zur Durchführungs des Verfahrens

Info

Publication number: AT265164B
Application number: AT861464A
Authority: AT
Original assignee: Knapsack Ag
Priority date: 1963-10-11
Filing date: 1964-10-09
Publication date: 1968-09-25
Also published as: FR1414147A

Description

Verfahren zur Gewinnung von Saft aus zuckerhaltigen Pflanzenteilen, sowie Anlage zur Durchführung des Verfahrens
EMI1.1

es hat sich als zweckmässig erwiesen, sie durch Zusatz geeigneter Hydroxyde von zwei-oder höher- wertigenMetallen, z. B. Kalziumhydroxyd, zu neutralisieren. Die Menge zugesetzten Kalziumhydroxy- des muss dabei etwa der halben Menge Polyphosphorsäure entsprechen, d. h. zwischen 0, 0005 und
0,050, vorzugsweise bis 0,040 Gel. do betragen. Ein derartiger Zusatz bewirkt zusätzliche Fixierung der Pektine in den Schnitzeln.

Schliesslich kann der vom Auslauger kommende Rohsaft ohne weitere Saftreinigung in Adsorptions- und Ionenaustauschkolonnen zwecks Entfernung organischer Farbstoffe sowie Verkrustungen und Melasse bildender Salze und Säuren behandelt werden.

Die Erfindung betrifft ferner eine Anlage zur Durchführung vorstehenden Verfahrens. Eine solche Anlage besteht aus zumindest einer Schneidemaschine zum Zerkleinern der Rüben od. dgl. zu
Schnitzeln, einem Auslauger, zu dem die Schnitzeln von der Schneidemaschine mit HilfeeinesFör- derers transportiert werden, und der mit Organen für die Zuführung von Auslaugflüssigkeit versehen ist, einer oder mehreren Rübenmassepressen, die mit dem Auslauger durch eine Transporteinrichtung für
Rübenmasse verbunden sind, sowie vorzugsweise mindestens einer Adsorptionskolonne, einem Kationen- austauscher und einem Anionenaustauscher, denen der gewonnene Zuckersaft zugeführt wird. Die Zu- führung von Polyphosphorsäure und gegebenenfalls Dicarbonsäure kann zu den Schnitzeln und/oder zu der Auslaugflüssigkeit erfolgen.

Auf Grund des besonderen Auslaugverfahrens erhält man einen Saft mit ausserordentlich kleinen
Mengen organischer Verunreinigungen, der zweckmässig einer Nachbehandlung in Absorptions-bzw..
Ionenaustauscherkolonnen unterzogen wird. Die Erfindung richtet sich somit auch auf ein Verfahren für die weitere Reinigung des Saftes nach dem Auslaugprozess, das darin besteht, dass man den Saft der
Reihe nach folgende Einrichtungen durchlaufen lässt : Eine Filtereinrichtung zur Entfernung mechanischer
Verunreinigungen, wie Masseteilchen, eine Adsorptionskolonne, in der im wesentlichen organische
Farbstoffe aus dem Saft entfernt werden, und zwei Ionenaustauscherkolonnen, u. zw. ein Kationen-und ein Anionenaustauscher zur Entfernung der anorganischen Salze im Saft.

Die Anlage nach der Erfindung ist vor allem dadurch gekennzeichnet, dass sie Organe für die Zu- führung von Polyphosphorsäure und gegebenenfalls der Dicarbonsäure zu den Schnitzeln und/oder zur
Auslaugungsflüssigkeit einschliesst.

Weitere Kennzeichen sowie Vorteile der Erfindung sind aus den Zeichnungen ersichtlich, von de- nen Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer Anlage für die Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung und Fig. 2 eine in bestimmten Fällen vorteilhafte Abwandlung der Anlage gemäss Fig. l veranschau- licht.

In Fig. l bezeichnet-l-eine Zerkleinerungsmaschine, z. B. eine Schneidemaschine, zu der die zuckerhaltigen Pflanzenteile mittels Bandförderer --2-- gelangen. Die zu kleinen Stücken zerteilten
Pflanzenteile, die Schnitzel, fallen auf einen Förderer --3-- hinunter, der sie zum Einfallschacht - eines Auslaugers --5-- bringt. In diesem Auslauger werden die Schnitzel durch Schrauben-6- im Gegenstrom zur Auslaugflüssigkeit zum Abgabeende des Auslaugers befördert, wo ein Schaufelrad - die ausgelaugten Schnitzel zwecks Weitertransport mittels Schneckenförderer --8 und 9-- zu den
Schnitzelpressen --10-- aus dem Auslauger hebt.

Nach den Schnitzelpressen --10-- fallen die entwäs- serten Schnitzel in einen Schraubenförderer --11-- hinunter, der sie zu einer (auf den Zeichnungen nicht dargestellten) Trockenanlage bringt.

Gemäss Fig. 1 besteht die Auslaugflüssigkeit aus Zusatzwasser und dem Presswasser von den Pressen --10, 12-bezeichnet die Stelle, da der das Zusatzwasser der Anlage zugeführt wird. Das Wasser rinnt dann zu einemMischgefäss--14--, wo sein pH-Wertmittels Zusatz einer einfachen Säure, z. B. Schwefelsäure, Phosphorsäure, schwefelige Säure od. dgl. durch die Rohrleitung -13-- auf etwa 5,8 einge- stellt wird. Nach Justierung seines pH-Wertes wird das Zusatzwasser durch die Leitung --15-- dem Auslauger --5-- zugeleitet, in dem das mit einem Zusatz vermischte Presswasser in die ausgelaugten
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phorsäure sowie gegebenentalls der Dicarbonsäure, wie z. B. Itakonsäure, zugesetzt wird.

Vom Misch- gefäss --20-- rinnt das Presswasser mit Polyphosphorsäure- und gegebenenfalls Itakonsäurezusatz durch eine Leitung --21-- in den Auslauger --5--. Der Zuckergehalt des Presswassers ist in dieser Leitung zweckmässig der gleiche wi e der Zuckergehalt der Auslaugflüssigkeit an derselben Stelle im Auslauger.

Sowohl das in seinem pH-Wert justierte Zusatzwasser als auch das mit Polyphosphorsäure und gegebenenfalls Itakonsäure behandelte Presswasser fliessen im Gegenstrom zu den Schnitzeln im Auslauger

--5--, entziehen den Schnitzeln den Zucker und fliessen durch ein Sieb-22-im unteren Teil des
Auslaugers --5-- aus dem Auslauger ab, wobei sie den Auslauger durch eine Rohrleitung --23-- ver-- lassen. Etwa in der Mitte des Auslaugers -5-- wird eine geeignete Menge Auslaugflüssigkeit durch ein
Sieb --24-- entnommen und durch eine Leitung --25- in ein Mischgefäss -27-geleitet.

In diesem
Gefäss wird eine geeignete Menge Kalziumhydroxyd zugesetzt, um die durch den Zusatz von Poly- phosphorsäure und gegebenenfalls Itakonsäure freigewordenen Wasserstoffionen y zu neutralisieren. Die neutralisierte Auslaugflüssigkeit wird vom Mischgefäss --27-- mittels einer Pumpe --28-- durch eine an einem Punkt --30-- in den Auslauger --5-- mündende Rohrleitung --29-- in diesem zurückgeleitet und im Auslauger mit den Schnitzeln vermischt.

Der durch die Leitung-23-am unteren Ende des Auslaugers abfliessende zuckerhaltige Rohsaft wird durch eine Pumpe --31-- zu einem mechanischen Filter --32- gepumpt, durch das Masseteil- chen, Sand und sonstige mechanische Verunreinigungen aus dem Saft abgefiltert werden. Nach dem
Filter --32-- gelangt der Rohsaft mittels einer Pupe--zu einer Adsorptionskolonne-34--, wo dem
Saft die organischen Farbstoffe entzogen werden, und von dort zum Kationen- und Anionenaustauscher - 35 bzw. 36-, wo der grösste Teil der melassebildenden Salze aus dem Rohsaft entfernt werden.

Der gereinigte Dünnsaft geht aus dem Anionenaustauscher durch die Leitung --37- ab und wird auf bekann- ter Weise ohne weitere Behandlung einer (in der Figur nicht dargestellten) Eindampfanlage zugeführt, um anschliessend fraktionierter Kristallisation unterworfen zu werden.

In Fig. 2 wurden die mit Fig. 1 übereinstimmenden Apparate und Anlagedetails mit denselben Be- zugsziffern wie in Fig. 1 versehen. Die Anlage gemäss Fig. 2 unterscheidet sich von der gemäss Fig. l dadurch, dass ein mit Hilfe eines Ventiles --18b-- regelbarer Teil des Presswassers in der Rohrleitung --18- durch die Rohrleitung --18a-- dem Mischgefäss --14-- zugeleitet wird. Der im Mischgefäss - zugesetzte Teil des Presswassers beträgt zweckmässig zwischen 5 und 2cp/o der Zusatzwassermen-
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wird die Mischung aus Press- und Zusatzwasser im Mischgefäss --14-- durch die Leitung --13-- eine Mischung aus Polyphosphorsäure und einer einfachen Säure, z. B. Schwefelsäure, schwefelige Säure oder Phosphorsäure zugesetzt.

Durch die Leitung --19-- wird ausschliesslich Itakonsäure dem restlichen Teil des Presswassers im Mischgefäss --20- zugesetzt.

Die Anlage gemäss Fig. 2 bietet den Vorteil, dass eine stark hochpolymere Polyphosphorsäure, die ohne die lösungsvermittelnde Wirkung der starken einfachen Säure schwerflüssige oder feste Form haben würde, zur Anwendung kommen kann. Durch zweckmässige Proportionierung von Polyphosphorsäure und einfacher Säure lässt sich gleichzeitig der richtige pH-Wert in der Mischung aus Zusatz- und Presswasser und der richtige Polyphosphorsäuregehalt in diesem gepufferten Mischwasser herstellen.

Nachstehende Tabelle zeigt einen Vergleich zwischen den Ergebnissen, die man a) mit einem Ver-
EMI3.2
se Mengen beziehen sich in allen Fällen auf die Menge gewonnener Schnitzel - und b) mit einer normal arbeitenden Anlage erzielte, d. h. ohne Zusatz von Polyphosphorsäure, Itakonsäure und gelöschtem Kalk.

Tabelle
EMI3.3

<tb>
<tb> Normale <SEP> mit <SEP> Zusätzen <SEP> nach
<tb> Anlage <SEP> der <SEP> Erfindung
<tb> Kalksalze <SEP> im <SEP> Dünnsaft
<tb> (mg/100 <SEP> g <SEP> Trockensubstanz) <SEP> 0,07 <SEP> 0, <SEP> 02
<tb> Trockensubstanz <SEP> in <SEP> gepresster
<tb> Masse <SEP> (Gew.-%) <SEP> 18 <SEP> 35
<tb> Protein <SEP> und <SEP> löslicher <SEP> Stickstoff <SEP> (Gew.-) <SEP> 3-4 <SEP> 0 <SEP>
<tb>

Tabelle (Fortsetzung) :

EMI4.1

<tb>
<tb> Normale <SEP> mit <SEP> Zusätzen <SEP> nach
<tb> Anlage <SEP> der <SEP> Erfindung
<tb> Zuckerverlust
<tb> (Gew. <SEP> -0/0 <SEP> berechnet <SEP> auf <SEP> gewonnene <SEP> Rübenmenge <SEP> 0,7 <SEP> 0,3
<tb> Relative <SEP> Trübe <SEP> 1, <SEP> 00 <SEP> 0,25
<tb> Pektin <SEP> im <SEP> Rohsaft
<tb> (Gew.-%) <SEP> 0,800 <SEP> 0,013
<tb>

Der in der nach der Erfindung arbeitenden Anlage gewonnene Rohsaft wies ausserdem eine bedeutend hellere Farbe auf als der Rohsaft, den man aus der normalen Anlage gewinnen konnte.

Ein weiterer Vorteil der nach der Erfindung arbeitenden Anlage lag darin, dass Bakterien, vor allem thermophile und gasbildende Bakterien, zum grössten Teil zur Polyphosphorsäure adsorbiert wurden, so dass der Auslaugprozess im wesentlichen steril und ohne Zuckerverluste durchgeführt werden kann, selbst wenn die Bakterien bei der Vorbehandlung der zuckerhaltigen Pflanzenteile weder entfernt noch unschädlich gemacht werden.

Aus dem relativ niedrigen Gehalt an Kalium, Natrium und Kalziumsalzen sowie an organischen Säuren im Dünnsaft ergeben sich weitere Vorteile der erfindungsgemässen Anlage. Es zeigt sich beispielsweise, dass man die Eindampfanlage verhältnismässig lange fahren kann, ohne dass sich an der Innenseite derEindampfrohre Verkrustungen bilden. Ausserdem ist dieMelassebildung äusserst gering. Hinzu kommt der durch die Anlage nach der Erfindung erzielte höhere Zuckerertrag, der sich wirtschaftlich als ausserordentlich wertvoll erweist.

Die vorstehend beschriebenen und auf den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen der Erfindung sind natürlich lediglich als Beispiele nicht einschränkenden Charakters anzusehen, die in ihren Details im Rahmen nachstehender Ansprüche auf mannigfache Weise abgewandelt werden können.

PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Gewinnung von Saft aus zuckerhaltigen Pflanzenteilen, wie Zuckerrüben und
EMI4.2
men mit einer Dicarbonsäure zugesetzt wird, um auch bei mit hoher Geschwindigkeit durchgeführter Auslaugung der Schnitzel und Auspressung der Flüssigkeit der ausgelaugtenSchnitzel dieursprüngliche Steifheit der Schnitzel zu bewahren und einen Saft zu erhalten, der einen derart niedrigen Gehalt an Nichtzucker-Stoffen, wie Pektinen, Proteinen und löslichen Stickstoffverbindungen aufweist, dass er auf wirtschaftliche Weise ohne weitere Saftreinigung in Adsorptions- bzw. Ionenaustauschkolonnen behandelt werden kann.
EMI4.3
falls unter Zusatz der Dicarbonsäure dem Presswasser zugesetzt wird.

Claims

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mischung aus einer einfachen Säure und Polyphosphorsäure einem mit einer geringen Menge Presswasser gepufferten Zusatzwasser zugesetzt wird. EMI4.4 der Behandlung der Schnitzel mit Polyphosphorsäure, gegebenenfalls unter Zusatz von Dicarbonsäure freigewordenen Wasserstoffionen mittels einer Base, wie Hydroxyden von zwei oder höherwertigen Metallen zwecks weiterer Stabilisierung der Pektinstoffe in den Schnitzeln neutralisiert werden.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass als Polyphosphorsäure eine solche mit einem Gehalt von mindestens 72, 4 Gew.-o P Os eingesetzt wird. EMI4.5 <Desc/Clms Page number 5> EMI5.1 satzstoffe auf die Menge gewonnener Schnitzel berechnet sind.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Dicarbonsäure die Itakonsäure eingesetzt wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man den Schnitzeln und/oder der Auslaugflüssigkeit neben der Polyphosphorsäure zwischen 0,005 und 0,040 Gew.-% Dicarbonsäure zugesetzt.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der vom Auslauger kommende Rohsaft ohne weitere Saftreinigung in Adsorptions- und Ionenaustauschkolonnen zwecks Entfernung organischer Farbstoffe sowie Verkrustungen und Melasse bildender Salze und Säuren behandelt wird.

10. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens einen Schneideapparat zum Zerkleinern der Rüben od. dgl. zu Schnitzeln, einen Auslauger, zu dem die Schnitzel vom Schneideapparat mittels eines Förderers transportiert werden, und der mit Organen für die Zuführung von Auslaugflüssigkeit versehen ist, ferner eine oder mehrere Rübenmassepressen, die mit dem Auslauger durch eine Fördereinrichtung für Rübenmasse verbunden sind, sowie vorzugsweise mindestens eine Adsorptionskolonne, einen Kationenaustauscher und einen Anionenaustauscher einschliesst, denen der gewonnene Zuckersaft zugeführt wird, und dass sie mit Organen für die Zuführung von Polyphosphorsäure zu den Schnitzeln und/oder der Auslaugflüssigkeit ausgerüstet ist.