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Verfahren zur Verwertung von Lupinenkörnern.
Die Lupinenkörner, welche sehr reich an löslichen stickstoffhaltigen'Verbindungen sind, stellen ein leicht verdauliches, vortreffliches Mastfutter dar, finden als menschliches Nahrungsmittel oder als Kaffeesurrogat Verwendung und haben sich auch als Zumaischmaterial und Hefenährmittel bei der Presshefe-bzw. Spirituserzeugung bewährt. Sie enthalten jedoch einige Bitterstoffe, Alkaloide (Lupanin, Lupinin, Lupinidin) und einen Giftstoff (Ichtrogen), welche vor ihrer Verwendung zu obgenannten Zwecken entfernt bzw. zerstört werden müssen, um ein von toxischen Eigenschaften freies, gesundes Futter-, Nähr-, Genussmittel bzw. Zumaischmaterial zu erhalten.
Die Entbitterung erfolgt durch mehrtägiges Quellen und Auslaugen der Lupinen mit Wasser, mit oder ohne Zusatz von Chemikalien (Soda, Salzsäure u. dgl.) durch entsprechende Erneuerung der Auslaugeflüssigkeit und durch nachträgliches Kochen oder Dämpfen der gewässerten Lupinen bis zirka 100 bis iso0. Die Zerstörung des Ichtrogens wird durch das Dämpfen der gewässerten Lupinen bei höheren Temperaturen, 130 bis 1400, oder durch Rösten derselben erreicht.
Bei allen diesen Verfahren der Entbitterung durch Auslaugung und nachträgliches Dämpfen oder Rösten der gewässerten Lupinen entstehen unvermeidliche Verluste an Trockensubstanz, da dabei ein beträchtlicher Teil der Nährsalze und der stickstoffhaltigen Substanzen sowie der stickstoffreien Extraktstoffe in Lösung übergeht, durch die lange Weichdauer zersetzt wird und durch die Auslaugewässer und die Fruchtwässer beim Kochen und Dämpfen verloren geht.
Ausserdem ist dieser Operationsvorgang der getrennten Entbitterung und Entgiftung zeitraubend und kostspielig.
Das neue Verfahren ermöglicht den Vorgang der Entbitterung und Entgiftung der Lupinen ohne jeden Verlust an Nährsubstanz in einer Operatfon und in kürzester Zeit auszuführen und gestattet gleichzeitig die Gewinnung von Nebenprodukten, welche bei der bisherigen Arbeitsweise verloren gingen oder nicht gewinnbar waren.
Das Verfahren sei an Hand eines Ausführungsbeispieles dargestellt.
Ein Waggon roher Lupinen wird vorerst auf einem Getreideputzapparat geputzt, sodann das ganze Quantum unter Zusatz von 200% Gewichtsteilen Wasser in ein entsprechend grosses Dampfgefäss (Henze-Dämpfer, Diffuseur oder Extrakteur) geschüttet und sukzessive durch Dampf angewärmt, so zwar, dass zur Erreichung des Siedepunktes ungefähr eine Stunde benötigt wird. Diese Zeit ist jedoch nicht bindend, sondern von der Qualität, dem Boden und dem Jahrgang der Lupinen abhängig, nachdem z. B. sandiger Boden und ein trockenes Jahr Lupinen erzeugt, welche dem Diffusions-und Osmoseprozess grösseren
Widerstand entgegensetzen als Lupinen mit den gegenteiligen Bedingungen, daher auch die
Zugabe der Wasserquantität bis zu einem gewissen Grade davon beeinflusst wird.
Während des Anwärmens bis zur Erreichung des Siedepunktes tritt die Lösung aller leicht löslichen
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mit mässigem Proteingehalt ohne Bittergeschmack dar, welche zur Herstellung eines Suppenwürze-Extraktes oder ähnlichen Extraktes oder der darin enthaltenen Salze verwendet werden kann. Hierbei wird bemerkt, dass eventuell so lange Wasser von der gleichen Tempe-
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ratur nachgegossen werden muss, bis dieser Extrakt einen bitteien Geschmack zu bekommen beginnt, womit die Gewinnung des Extraktes I beendigt ist.
Zu Beginn des nun folgenden fortgesetzten Verfahrens befinden sich im Dampfgefäss die angequollenen und entsalzten Lupinen und eventuell etwas Wasser. Ergänzt man nun das Wasser auf den Stand wie zu Beginn des Verfahrens und erhöht die Temperatur langsam, so wird man in der Lage sein, einen Extrakt 11 abzuziehen. Dieser Extrakt 11 ist eine stark gummi- und pekfinstoff- sowie alkaloidhaltige Flüssigkeit, welche als Bittestoff, Gummi-oder Klebemittel in den entsprechenden Industriezweigen benützt werden kann.
Die Erhöhung der Temperatur muss derart langsam und vorsichtig geregelt werden, dass ein aromatischer Kaffeegeruch, welcher durch die Karamelisierung der Mehlkorper erzeugt wird, erst in dem Momente eintritt, bis beim Abziehen des Extraktes II absolut kein bitterer Geschmack mehr bemerkbar ist. Kommt es hierbei bereits zur Anwendung von geringem Dampfdruck, so muss selbstverständlich der Extraktgewinnungsprozess zwecks Nachfüllen des Gefässes und Bringung des Inhaltes auf die gleiche Temperatur unterbrochen werden.
Nach Gewinnung des Extraktes II befinden sich im Gefäss die aufgequollenen und bereits entbitterten Lupinen und eventuell etwas Wasser. Ergänzt man nun das Gefäss mit Wasser, was aber nicht mehr unbedingt erforderlich ist, und erhöht neuerlich die Temperatur durch Anwendung von 21/2 bis 3 Atmosphären Dampfdruck, jedoch nicht über eine Stunde, so entsteht zu Beginn des Prozesses eine Karamelisierung des Mehlkörpers und eine weitere Lösung eines Teiles der Stickstoffsubstanzen und stickstofffreien Extraktstoffe. Gleichzeitig findet durch Beibehaltung des Druckes von 2/s bis 3 Atmosphären über eine halbe Stunde die Entgiftung statt.
Man kann nun den Extrakt III in Form einer dunkel gefärbten Flüssigkeit von 8 bis 20% Trockensubstanz und starkem aromatischen Kaffeegeruch durch Abziehen gewinnen. Nach Aufhören des Dampfdruckes und allmählicher Abkühlung wird dieser Extrakt immer lichter und sinkt der Trockengehalt bis auf 0%.
Die gewonnenen Extrakte I bis 111 können so, wie sie gewonnen werden, oder eingedickt in den Handel gebracht werden.
Von besonderem Vorteile für die Gewinnung der Extrakte I bis III ist die Anwendung einer Batterie solcher Gefässe, wie die Diffuseure in einer Zuckerfabrik, weil hierdurch ein Extrakt von 8 bis 18 So (Saccharometergrade) gewonnen wird, welcher, in eine Verdampfstation und'auf 75 So gebracht, ein unbegrenzt haltbares, versandfähiges Hefenährmittel ergibt, das sofort verwendbar ist und unter gewissen Voraussetzungen eine Hefemehrausbeute bis go"/ der eigenen Trockensubstanz von besserer Qualität und fast mykodermafrei ergibt.
Verwertung des Lupinenfruchtkörpers :
Im Dampfgefäss befinden sich nach dem Extraktionsprozess die nun entsalzten, entbitterten und entgifteten Lupinen. Diese Lupinen kann man nun a) herausnehmen und trocknen oder b) über scharfkantige Vorrichtungen ausblasen, so dass die Schalen gänzlich zerrissen werden und die Mehlkörper in iein zerteilter Form freigelegt werden. Durch einfaches Läutern und Sieben der getrockneten Masse ist man in der Lage, die Schalen und den Mehlkörper rein getrennt für sich zu gewinnen und hat dann den Mehlkörper frei von Schalen mit sehr hohem Gehalt an Eiweiss und stickstoffhaltigen Substanzen, mit zirka 50 bis'90%, sowie die nur für Wiederkäuer verdauliche Rohfaser als Futtermittel.
Besondere Eignung besitzt das so hergestellte Mehl zur Herstellung von Suppenwürze und Würfel, Somatose, Zusatz zu anderem Mehl zwecks Hebung des Nährwertes (höherer Eiweissgehalt), Herstellung von Diabetikergebäck, Keks usw.
Von Vorteil ist eine Extraktion der Lupinen mit Fettlösungsmitteln vor dem Laugeprozess. Man gewinnt gleichzeitig Fett, was für die Gewinnung von Mehl und der daraus bereiteten Produkte von grosser Bedeutung ist, weil das nicht entfettete Mehl nach einiger Zeit ranzig werden würde. Die Verwendung von Äther oder Benzin ermöglicht wohl eine Entbitterung bei grosser Schonung des Materials, eine Entgiftung ist aber damit (wie mit C Cl4) mit Rücksicht auf den nötigen höheren Druck schwer durchführbar.