Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur selektiven Gewinnung von Konjac-Mehl aus den Knollen von Amorphophallus konjac C. Koch, wobei diese Knollen bzw. das daraus erhaltene Mehl im nachstehenden der Einfachheit halber als Konjac-Knollen bzw. Konjac Mehl bezeichnet werden.
Die Konjac-Knollen enthalten eine zur Hauptsache aus Glucomannan bestehende, Konjac-Mehl genannte Komponente und zusätzlich, als Staub von der Konjac-Knolle, eine zur Hauptsache aus Stärke und Protein bestehende, als Tachiko bezeichnete Verunreinigung. Zur Herstellung von Konjac-Mehl aus Knojac-Knollen müssen Konjac-Mehl und Tachiko voneinander getrennt und danach das Konjac-Mehl abgeschieden werden.
Um dies zu erzielen, müssen die Konjac-Knollen zerkleinert werden. Wenn jedoch Konjac-Knollen in rohem Zustand zerkleinert werden, wird das zerkleinerte Produkt übermässig viskos und klebt an der Zerkleinerungsvorrichtung, woraus sich nicht nur ein Abfall in der Leistung dieser Vorrichtung ergibt, sondern auch Schwierigkeiten in der Entnahme des zerkleinerten Produktes aus der Vorrichtung auftreten.
Hieraus hat sich die traditionelle Trockenmethode zur Herstellung von Konjac-Mehl ergeben, wobei zu Scheiben zerschnittene Konjac-Knollen entweder am Sonnenlicht oder mittels Heissluft getrocknet, danach in einer Mühle zerkleinert und dann mittels Luft elutriert werden. Bei diesem Verfahren werden die zerschnittenen Knollen hart und das Konjac-Mehl und die Tachiko-Komponente haften fest aneinander, so dass für die Zerkleinerungsbehandlung eine übermässig lange Zeitdauer benötigt wird.
Ausserdem bleibt ein grosser Mengenanteil Konjac-Mehl an der abgetrennten Tachiko-Komponente haften, woraus sich eine verminderte Ausbeute an Konjac-Mehl ergibt
Zur Behebung der vorstehend beschriebenen Nachteile des Trockenverfahrens wurde ein Nassverfahren zur Extraktion des Konjac-Mehls entwickelt, wobei ungetrocknete Knol len maschinell in einem flüssigen Medium, beispielsweise einem Wasser verträglichen, organischen Lösungsmittel zerkleinert und danach aus der erhaltenen Aufschlämmung Konjac-Mehl relativ grosser Teilchengrösse und fein pulverisiertes Tachiko abgesiebt werden.
Dieses Verfahren gelangt jedoch nicht zum praktischen Einsatz aufgrund der grossen Streuung in der Qualität des Endproduktes und des viel grösseren Anfalls von Endprodukten schlechter Qualität, obwohl dieses Verfahren in bezug auf Ausbeute und der für die Zerkleinerung benötigten Behandlungsdauer dem Trockenverfahren überlegen ist. Als Grund hierfür wird angenommen, dass die hydrophile Eigenschaft des Konjac-Mehls beeinträchtigt wird, da die Oberfläche der Mehlteilchen immer noch von der Tachiko-Komponente umhüllt ist.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, das die vorstehend beschriebenen Nachteile nicht aufweist und die Gewinnung von Konjac-Mehl von stabiler und überlegener Qualität aus rohen Konjac-Knollen mit guter Ausbeute ermöglicht.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass die Konjac-Knollen in einem flüssigen Medium zerkleinert werden, um eine Aufschlämmung zu erhalten, die grobe Teilchen von Konjac-Mehl einer Teilchengrösse von mehr als 2x10-2 mm und ein hauptsächlich aus Stärke und Protein bestehendes Tachiko-Pulver einer Teilchengrösse von nicht mehr als 1x10-2 mm in Suspension in dem genannten flüssigen Medium enthält, wonach die groben Teilchen von Konjac-Mehl aus der Aufschlämmung abgeschieden, zur Entfernung der an ihrer Oberfläche haftenden Tachiko-Komponente in einem mit Wasser verträglichen, organischen Lösungsmittel poliert und danach aus dem genannten organischen Lösungsmittel abgeschieden werden, und dass die Konzentration des im Konjac-Mehl enthaltenen oder daran haftenden organischen Lösungsmittels auf mindestens 30 Vol:
:0!o eingestellt und das Mehl danach bei 50-130 "C getrocknet wird.
Im erfindungsgemässen Verfahren kann als flüssiges Medium für die Zerkleinerung entweder Wasser oder ein mit Wasser verträgliches, organisches Lösungsmittel verwendet werden. In beiden Fällen ist es jedoch unerlässlich, eine Verfahrensstufe einzuschalten, in welcher die aus der Aufschlämmung abgeschiedenen groben Teilchen von Konjac-Mehl zur Entfernung der noch an deren Oberfläche haftenden Tachiko-Komponente in einem mit Wasser verträglichen, organischen Lösungsmittel poliert werden. Aufgrund dieses Verfahrensschrittes zeigt das schlussendlich erhaltene Konjac Mehl nicht nur bemerkenswert erhöhte hydrophile Eigenschaft sondern auch gleichbleibende Qualität.
In Berührung mit Wasser quillt Konjac-Mehl und wird innert kurzer Zeitdauer viskos. Demzufolge müssen bei Verwendung von Wasser als flüssiges Medium die Zerkleinerung und der anschliessende Verfahrensschritt der Abscheidung des groben Konjac-Mehls innert sehr kurzer Zeitdauer, beispielsweise von weniger als 1 min, ausgeführt werden.
Bei Verwendung eines mit Wasser verträglichen, organischen Lösungsmittels als flüssiges Medium für die Zerkleinerung wird gegenüber der Verwendung von Wasser als Medium im anschliessenden Verfahrensschritt für das Polieren nur noch ungefähr die Hälfte des mit Wasser verträglichen, organischen Lösungsmittels benötigt, und obwohl hierbei die insgesamt benötigte Menge an mit Wasser verträglichem, organischem Lösungsmittel grösser ist, ergibt sich andererseits der Vorteil, dass die Gefahr des Quellens und Viskoswerdens des Konjac-Mehls in diesem Fall nicht auftritt, wie dies bei der Verwendung von Wasser als flüssiges Medium der Fall ist.
In jedem Fall wird das nach dem Polieren ausgeschiedene Konjac-Mehl getrocknet, vorzugsweise auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 10-16 Gew.-01o. Die Konzentration des im
Konjac-Mehl enthaltenen oder an diesem haftenden, mit Was ser verträglichen, organischen Lösungsmittels vor dem Trock nen und die Trocknungstemperatur haben Einfluss auf die
Qualität des Endproduktes. Die besten Resultate werden er halten, wenn die Konzentration des Lösungsmittels minde stens 30 Vol.-0!o beträgt und die Trocknungstemperatur im Be reich von 50-130 "C liegt.
Vorzugsweise wird die Konzentra tion des vor dem Trocknen im Konjac-Mehl enthaltenen oder an diesem haftenden, mit Wasser verträglichen, organi schen Lösungsmittels auf mindestens 30 Vol.-01o eingestellt, indem das nach dem Polieren abgeschiedene Konjac-Mehl in einen Behälter gefüllt wird, der ein mit Wasser verträgli ches, organisches Lösungsmittel enthält, dessen Konzentra tion zum voraus auf einen entsprechenden Wert eingestellt wurde.
Bei Verwendung eines mit Wasser verträglichen, organi schen Lösungsmittels als flüssiges Medium für die Zerkleine rungsbehandlung wird das nach dem Polieren abgeschiedene
Konjac-Mehl zweckmässig mit frischem, mit Wasser verträg lichem, organischem Lösungsmittel gespült. Durch diese Be handlung kann das im Konjac-Mehl zurückgebliebene Ta chiko entfernt und die hydrophile Eigenschaft des Konjac
Mehls noch verbessert werden. Vorteilhaft erfolgt diese Spü lung, indem das polierte Konjac-Mehl gründlich mit dem mit
Wasser verträglichen, organischen Lösungsmittel vermischt wird. Hierbei kann auch die vorstehend genannte Konzentra tion des im Konjac-Mehl vor dem Trocknen enthaltenen, oder an diesem haftenden, mit Wasser verträglichen, organi schen Lösungsmittels eingestellt werden.
Als mit Wasser verträgliches, organisches Lösungsmittel kann im erfindungsgemässen Verfahren ein organisches Lö sungsmittel verwendet werden, das sich mit Wasser homogen vermischen lässt. Geeignet sind beispielsweise Methanol, Äthanol, Propanol, Aceton und mit SOlo Äthylacetat modifiziertes Äthanol. Es kann auch N,N-Dimethylformamid oder Dimethyläther von Äthylenglykol verwendet werden. In den meisten Fällen wird das mit Wasser verträgliche, organische Lösungsmittel in Form einer wässrigen Lösung eingesetzt.
Bei Anwendung des Nassverfahrens zur Extraktion des Konjac-Mehls kommt es öfters vor, dass das Mehl während der Extraktion übermässig verfärbt wird. Im erfindungsgemässen Verfahren kann diese Verfärbung ohne Beeinträchtigung der hydrophilen Eigenschaft des Konjac-Mehls verhindert werden, indem dem flüssigen Medium bei der Zerkleinerung ein Natrium- oder Kaliumsalz von schwefliger oder hypo-dischwefliger Säure als Bleichmittel zugesetzt wird, wobei eine Anwendungskonzentration von 100-200 ppm (Gewichtsteile pro Mio Gewichtsteile) des Salzes genügt. Gewünschtenfalls kann das Bleichmittel auch dem für das Polieren verwendeten, mit Wasser verträglichen, organischen Lösungsmittel zugesetzt werden.
Im nachstehenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beispielsweise erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 ein Durchflussschema, aus welchem die Reihenfolge der Verfahrensschritte einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens unter Verwendung eines mit Wasser verträglichen, organischen Lösungsmittels als flüssiges Medium bei der Zerkleinerung ersichtlich ist;
Fig. 2 ein ähnliches Schema wie in Fig. 1, wobei jedoch als flüssiges Medium bei der Zerkleinerung Wasser verwendet wird.
Dort wo nichts anderes angegeben ist, beziehen sich die nachstehenden Teil-(T) und Prozentangaben auf das Gewicht.
In der Ausführungsform gemäss Fig. 1 wird das Ausgangsmaterial in Form roher Knollen mittels einer üblichen Vorrichtung 1, beispielsweise einem endlosen Transportband, kontinuierlich der Zerkleinerungsvorrichtung 2 zugeführt.
Das Ausgangsmaterial in Form roher Knollen enthält üblicherweise 80-90% Wasser und 20-10% Festkörper, wobei vom gesamten Festkörperanteil 60800lo die Konjac Mehlkomponente und 40-20% die Tachiko-Komponente darstellen. Mit Wasser verträgliches, organisches Lösungsmittel wird im Gleichstrom über die Leitung 3 zugeführt, beispielsweise in der 1,5- bis 3fachen Menge des Gewichts der Knollen, vorzugsweise in solchem Mengenanteil, dass dessen Konzentration nach Verdünnung durch das in den Knollen enthaltene Wasser 30-60 Vol.- /0 (29-52 Gew.- /o) beträgt. Das mit Wasser verträgliche, organische Lösungsmittel enthält vorzugsweise 100-200 ppm eines Bleichmittels.
Während die Knollen als Ausgangsmaterial wie vorstehend angegeben im Rohzustand verwendet werden, können sie auch in zerschnittenem und vorgetrocknetem Zustand zugeführt werden, wobei es zu empfehlen ist, dieses getrocknete und zerschnittene Ausgangsmaterial vor der Einführung in die Zerkleinerungsvorrichtung 2 in Wasser zu quellen.
Die als Ausgangsmaterial eingesetzten Knollen werden in der Zerkleinerungsvorrichtung 2 in Gegenwart des mit Wasser verträglichen, organischen Lösungsmittels zerkleinert, wobei die Zerkleinerung der Knollen so lange fortgesetzt wird, bis aus Teilchen von Konjac-Mehl bestehende, knollige Masse zu einer Teilchengrösse von 2x10-2 mm oder Agglomeraten einer Anzahl derartiger Teilchen zerkleinert ist. Hierbei wird die zur Hauptsache aus Stärke und Proteinen bestehende Tachiko-Komponente, die in den Zwischenräumen zwischen den Teilchen des Konjac-Mehls in der knolligen Masse vorhanden ist, zu feinen Teilchen einer Teilchengrösse von höchstens 1x10-2 mm zermahlen, die im Lösungsmittel schweben. Die groben Teilchen des Konjac-Mehls tren nen sich dabei ab.
Als Zerkleinerungsvorrichtung kann beispielsweise eine Hammermühle oder zweckmässiger eine Scherwalzen-Mühle verwendet werden.
Die in der Zerkleinerungsvorrichtung 2 zerkleinerten Konjac-Knollen verlassen die Vorrichtung in Form einer Aufschlämmung mit einem Gehalt von 5-20 /o Festkörper, bestehend aus groben Teilchen von Konjac-Mehl und feinem pulverisiertem Tachiko. Diese Aufschlämmung kann somit leicht mittels einer Pumpe dem nachfolgenden ersten Separator 5 zugeführt werden. Die Aufschlämmung, die über die Leitung 4 in den ersten Separator 5 übergeführt wurde, wird in diesem in grobe Teilchen von Konjac-Mehl und eine verbrauchte Flüssigkeit aufgeteilt. Während die verbrauchte Flüssigkeit über die Leitung 6 verworfen wird, ist es möglich, gewünschtenfalls daraus das mit Wasser verträgliche, organische Lösungsmittel zurückzugewinnen.
Es kann ein beliebiger der bekannten Separatoren eingesetzt werden, wobei jedoch ein Zentrifugal-Fraktionsseparator insbesondere oder auch ein Absetzbehälter zweckmässig ist. Bei Verwendung eines Zentrifugal-Fraktionsseparators wird vorzugsweise der Festkörpergehalt der Aufschlämmung so niedrig als möglich gehalten, zweckmässig auf 6-12%. Wenn jedoch zwischen dem Gehalt an grobem Konjac-Mehl und Tachiko-Pulver in der Aufschlämmung grosse Unterschiede, beispielsweise von 90:10 bestehen, kann auch eine Aufschlämmung mit einem hohen Festkörpergehalt, von beispielsweise 15-20%, verarbeitet werden. Bei Verwendung eines Absetzbehälters kann eine scharfe Trennung der groben Teilchen von Konjac Mehl und des Tachiko-Pulvers erzielt werden, wobei jedoch ein Absetzbehälter mit grossem Volumen benötigt wird.
Mehr als 800wo des Tachiko-Anteils wird mit der verbrauchten Flüssigkeit entfernt, und das Konjac-Mehl wird in Form einer Aufschlämmung ausgeschieden, deren Gehalt auf 30-35 /o konzentriert wurde.
Die im ersten Separator 5 ausgeschiedenen groben Teil chen von Konjac-Mehl werden dann in Form einer konzen trierten Aufschlämmung mittels einer Transportschnecke über die Leitung 7 einem Mischbehälter 8 zugeführt, in wel chem die groben Teilchen von Konjac-Mehl mit dem Polier medium, einem mit Wasser verträglichen, organischen Lö sungsmittel, das über die Leitung 17 zugeführt wird, ver mischt werden. Die groben Teilchen des Konjac-Mehls wer den sodann in Form einer Aufschlämmung mit einem Fest körpergehalt von 5-20 /o, vorzugsweise 8-12 /o, mittels einer
Pumpe über die Leitung 9 in eine Poliervorrichtung 10 gelei tet. Im vorliegenden Fall wird das gleiche mit Wasser ver trägliche, organische Lösungsmittel verwendet, wie bei der
Zerkleinerung, wobei dem Lösungsmittel ebenfalls ein Bleich mittel zugesetzt werden kann.
In der Poliervorrichtung 10 werden die groben Teilchen des Konjac-Mehls in Gegen wart des mit Wasser verträglichen, organischen Lösungsmit tels poliert, wobei immer noch an der Oberfläche der gro ben Teilchen des Mehls haftende Tachiko-Komponente ent fernt wird. Als Poliervorrichtung kann ein Mahlwerk, Schnek kenextruder oder ein Mischer mit Rührwerk eingesetzt wer den.
Das polierte Konjac-Mehl verlässt die Poliervorrichtung
10 in Form einer Aufschlämmung, zusammen mit dem Polier medium und dem durch das Polieren entfernten Tachiko und wird über die Leitung 11 in einen zweiten Separator 12 gepumpt, in welchem das Konjac-Mehl und die verbrauchte
Flüssigkeit voneinander getrennt werden, wie vorstehend in bezug auf den ersten Separator 5 beschrieben. Die ver brauchte Flüssigkeit wird über die Leitungen 13 und 3 in die
Zerkleinerungsvorrichtung 2 für die Wiederverwendung als flüssiges Medium bei der Zerkleinerung zurückgeführt. Ge wünschtenfalls kann jedoch das organische Lösungsmittel aus der verbrauchten Flüssigkeit zurückgewonnen werden.
Das ausgeschiedene Konjac-Mehl wird dann über die Leitung 14 in Form einer dicken Aufschlämmung einem Waschbehälter 15 zugeführt, in welchem es durch gründliches Mischen mit über die Leitung 16 zugeführter, frischer Waschflüssigkeit gewaschen wird. Diese Wäsche erfolgt vorzugsweise, indem das Konjac-Mehl nacheinander durch eine Anzahl Waschbehälter geführt wird, die Waschflüssigkeit zunehmend höherer Konzentration enthalten, wobei jedoch auch andere konventionelle Verfahren eingesetzt werden können.
Als Waschflüssigkeit kann dieselbe Flüssigkeit verwendet werden, die als flüssiges Medium bei der Zerkleinerung und als Poliermedium verwendet wurde. Auch dieser Flüssigkeit kann ein Bleichmittel zugesetzt werden. Vorzugsweise werden die Konzentration und die Anwendungsmenge des mit Wasser verträglichen, organischen Lösungsmittels in bezug auf die Menge des zu waschenden Konjac-Mehls so gewählt, dass die Konzentration des nach dem Waschen im Konjac Mehl enthaltenen oder an diesem haftenden, mit Wasser verträglichen, organischen Lösungsmittel mindestens 30 Vol.-0Io, vorzugsweise mindestens 50 Vol.- /0, beträgt.
Diese Konzentration des Lösungsmittels kann jedoch auch nach Abscheidung des Konjac-Mehls aus dem Waschbehälter eingestellt werden, beispielsweise durch erneute Behandlung mit dem mit Wasser verträglichen, organischen Lösungsmittel, beispielsweise durch Eintauchen in dieses in einem separaten Be hälter.
Die dem Waschbehälter 15 zugeführte Waschflüssigkeit überläuft nach dem Mischen mit dem Konjac-Mehl und wird über die Leitung 17 in den Mischbehälter 8 zur Wiederverwendung als Poliermedium zurückgeleitet.
Das Konjac-Mehl wird nach beendeter Wäsche über die Leitung 18 in einen dritten Separator 19 eingeleitet, in welchem es aus der Waschflüssigkeit abgeschieden wird. Die über die Leitung 20 abgezogene Waschflüssigkeit wird mit der verbrauchten Flüssigkeit aus dem zweiten Separator 12 vereinigt und danach über Leitung 3 zur Verwendung als flüssiges Medium bei der Zerkleinerung in die Zerkleinerungsvorrichtung 2 zurückgeführt.
Das nach der vorstehend beschriebenen Behandlung erhaltene Konjac-Mehl wird schlussendlich durch die Leitung 21 einer Trocknungsvorrichtung 22 zugeführt, in welcher es zum Endprodukt getrocknet wird. Die Trocknung erfolgt bei einer Temperatur im Bereich von 50-130 "C, vorzugsweise 70-100 "C. Obwohl in bezug auf die zu verwendende Trocknungsvorrichtung keinerlei Einschränkung besteht, wird vorzugsweise eine Vorrichtung verwendet, aus welcher die erzeugten Dämpfe schleunigst abgeleitet werden, beispielsweise ein Wirbelbett- oder Durchluft-Trockner. Gewünschtenfalls kann das verdampfte organische Lösungsmittel über die Leitung 23 einer Rückgewinnungs-Anlage zugeführt werden.
Die Qualität des Endproduktes wird nachteilig beeinflusst, wenn die zur Trocknung benötigte Zeitdauer 90 min oder die Temperatur des Produktes bei Abschluss der Trocknung 12 "C übersteigt. Das Endprodukt wird über die Leitung 24 abgezogen.
In der Ausführungsform gemäss Fig. 2 wird bei der Zerkleinerung anstelle des mit Wasser verträglichen, organischen Lösungsmittels, Wasser in der 2- bis 10flachen Menge des Gewichtes der als Ausgangsmaterial verwendeten Knollen eingesetzt. Im übrigen erfolgt die Zerkleinerung wie vorstehend in bezug auf die Ausführungsform gemäss Fig. 1 beschrieben.
Die Ausgangs-Knollen werden mittels der Zuführvorrichtung 1 und gleichzeitig Wasser im Gleichstrom über die Leitung 3 der Zerkleinerungsvorrichtung 2 zugeführt. Die zerkleinerten Konjac-Knollen verlassen die Zerkleinerungsvorrichtung 2 über die Leitung 4 in Form einer wässrigen Aufschlämmung, enthaltend als Festkörper grobe Teilchen von Konjac-Mehl und die Tachiko-Komponente, und werden in einen Separator 5 eingeleitet. Da die groben Teilchen des Konjac-Mehls bei Berührung mit Wasser quellen und beispielsweise innert 5-7 min bei Verwendung einer Sfachen Menge Wasser, bezogen auf das Gewicht der Knollen, als flüssiges Medium bei der Zerkleinerung, pastös werden und dadurch die Entwässerung des Mehls schwierig wird, muss die Abscheidung des Tachikos von den groben Teilchen von Konjac-Mehl unmittelbar im Anschluss an die Zerkleinerung ausgeführt werden.
In diesem Fall kann somit die in bezug auf die Ausführungsform gemäss Fig. 1 beschriebene Abscheidung durch Absetzung nicht eingesetzt werden, und es muss ein Separator mit der Fähigkeit, die Trennung rapid auszuführen, beispielsweise eine Zentrifuge oder eine Filternutsche, verwendet werden. Bevorzugt erfolgt die Abscheidung der groben Teilchen vom Konjac-Mehl innerhalb 1 min unter Verwendung einer Zentrifuge, insbesondere einer Korbzentrifuge. Das das Tachiko enthaltende Wasser wird als verbrauchte Flüssigkeit über die Leitung 6 verworfen.
Die aus dem flüssigen Mediujm der Zerkleinerung abgeschiedenen groben Teilchen von Konjac-Mehl werden über die Leitung 7 unmittelbar in einen Mischbehälter 8 geleitet und in diesem mit einem mit Wasser verträglichen, organischen Lösungsmittel vermischt, das über die Leitung 9 zugeführt wird, wonach das Gemisch über die Leitung 10 der anschliessenden Poliervorrichtung 11 zugeführt wird. Anschliessend werden die gleichen Verfahrensschritte ausgeführt, wie vorstehend in bezug auf die Ausführungsform gemäss Fig. 1 zur Erzielung des Endproduktes in Form von Konjac-Mehl beschrieben.
Das Waschen mit dem mit Wasser verträglichen, organischen Lösungsmittel kann jedoch in der Ausführungsform gemäss Fig. 2, bei welcher als flüssiges Medium bei der Zerkleinerung Wasser verwendet wird, weggelassen werden, da bei der Verwendung von Wasser als flüssiges Medium bei der Zerkleinerung, die Trennung von Tachiko und Konjac-Mehl leicht erzielbar ist, weil der Hauptanteil des Tachikos bereits bei der an die Zerkleinerung anschliessenden Trennung entfernt wurde. In Fig. 1 sind bei 13 und 16 der zweite Separator und die Trocknungsvorrichtung dargestellt, die dem zweiten Separator 12 und der Trocknungsvorrichtung 22 der Ausführungsform gemäss Fig. 1 entsprechen.
Das nach dem erfindungsgemässen Verfahren wie vorstehend beschrieben erhältliche Konjac-Mehl zeigt hervorragende Viskosität und stabile Qualität aufgrund der Entfernung der an der Oberfläche der groben Teilchen von Konjac Mehl anhaftenden Tachiko-Komponente beim Polieren, der gründlichen Entfernung des restlichen Tachikos bei der Waschbehandlung, der Einstellung der Konzentration des im Konjac-Mehl enthaltenen oder daran haftenden, mit Wasser verträglichen, organischen Lösungsmittels vor der Trocknung des Mehls sowie der Trocknungstemperatur, und der scharfen Trennung des Konjac-Mehls und Tachikos.
Die in den nachstehenden Beispielen angegebenen Viskositäten wurden bestimmt, indem 5 g des zu prüfenden Konjac-Mehls in 500 ml Wasser unter Rühren gequollen wurden, wobei darauf geachtet wurde, keine Luftblasen in das Gemisch einzurühren. Nach Stehenlassen während 6 h bei Zimmertemperatur wurde die Viskosität bei 25+1 "C mittels eines Brookfield -Viskosimeters gemessen. Der Weissheitsgrad wurde durch Vergleich mit dem Nunsell -Renovationssystem ermittelt und als Name der am nächsten liegenden Farbe angegeben.
Beispiel Zerkleinerungsstufe:
Rohe Konjac-Knollen mit einem Gehalt von ungefähr 12 /o Konjac-Mehlkomponente, ungefähr 5,3ovo Tachiko-Komponente und ungefähr 82,7ovo Feuchtigkeit und als flüssiges Medium ein Gemisch im Gewichtsverhältnis 54 :46 von Äthylalkohol und Wasser wurden kontinuierlich mit einer Rate von 2080 kglh Konjac-Knollen und 4600 kg/h flüssiges Medium in eine Hammermühle mit einer Mahlkapazität für Konjac-Knollen von 3000 kg/h und einem Durchmesser der Schlitz öffnung von 4 mm eingeleitet. Das flüssige Medium enthielt zudem 150 ppm Natriumsulfit.
Die Konjac-Knollen, die in der Hammermühle in Gegenwart des flüssigen Mediums zerkleinert wurden, verliessen diese in Form einer Aufschlämmung mit einem Festkörpergehalt von 5,8%, bestehend aus groben Teilchen von Konjac-Mehl einer Teilchengrösse von 0,02-2 mm, wovon der Durchschnitt ungefähr 1 mm betrug, und pulverförmigem Tachiko einer Teilchengrösse von 0,01 mm oder darunter.
Erste Abscheidungsstufe: Die erhaltene Aufschlämmung wurde mittels Pumpe in eine erste Zentrifugal-Abscheidungsvorrichtung mit einer Kapazität von 5000 kg/h Aufschlämmung eingeleitet und in dieser kontinuierlich zu einer konzentrierten Aufschlämmung mit einem Gehalt von 3001o der groben Teilchen von Konjac Mehl und verbrauchter Lösung, enthaltend Tachiko im Gewichtsverhältnis 15 : 85, fraktioniert.
Die verbrauchte Flüssigkeit wurde zur Rückgewinnung des Alkohols einer separaten Destillationsvorrichtung zugeführt. Die konzentrierte, die groben Teilchen von Konjac Mehl enthaltende Aufschlämmung wurde mittels einer Transportschnecke in einen Mischbehälter von 2000 1 Volumen geleitet und in diesem in ein Gemisch von 500/0 (58 Vol.- /0) Äthylalkohol/Wasser vermischt, das als Poliermedium mit einer Rate von 2800 kglh eingeleitet wurde, wobei eine Aufschlämmung mit einem Festkörpergehalt von ungefähr 8,7 /o gebildet wurde.
Polierstufe: Die erhaltene Aufschlämmung wurde mit einer Rate von ungefähr 3700 kg/h in eine Poliervorrichtung geleitet und in dieser die noch an der Oberfläche der groben Teilchen des Konjac-Mehls in der Aufschlämmung haftende Tachiko-Komponente entfernt. Im vorliegenden Fall wurde als Poliervorrichtung ein Mahlwerk mit einer Kapazität zur Verarbeitung von 10 t/h Aufschlämmung verwendet, in welchem ein Paar phenolharzgebundener Carorundumscheiben in einem Gehäuse einander gegenüber mit einem Zwischenraum von ungefähr 0,5 mm zur Bildung einer Reibungsoberfläche dazwischen angeordnet waren, wobei eine der Scheiben stillstand und die andere rotierte und die stillstehende Scheibe in ihrem Mittelpunkt eine Öffnung aufwies, die an der von der rotierenden Scheibe abgewandten Rückseite mit einem aus dem Gehäuse führenden Rohr verbunden war.
Die Aufschlämmung wurde durch dieses Rohr eingeleitet, zwischen den Reibungsoberflächen dieser Scheiben poliert und verlief danach von der Peripherie der Reibungs-Oberflächen in das Gehäuse, aus welchem sie durch eine am Boden des Gehäuses angebrachte Öffnung abgezogen wurde.
Zweite Abscheidungsstufe: Die aus der Poliervorrichtung abgezogene, Konjac-Mehl und davon abgezogenes Tachiko enthaltende Aufschlämmung wurde dann in eine zweite Zentrifugal-Abscheidungsvorrichtung gepumpt, die gleich war wie die vorstehend beschriebene erste Vorrichtung, und in dieser in eine konzentrierte, das Konjac-Mehl enthaltende Aufschlämmung und verbrauchte, das Tachiko enthaltende Flüssigkeit aufgeteilt, wie vorstehend in bezug auf die erste Abscheidungs-Vorrichtung beschrieben. Da die in dieser Verfahrensstufe abgeschiedene verbrauchte Flüssigkeit Tachiko in einem Mengenanteil von nur ungefähr 0,8 /o enthielt, wurde sie zurückgeleitet und wieder als flüssiges Medium bei der Zerkleinerung am Anfang des Verfahrens eingesetzt.
Wäsche und Einstellung der Konzentration des organischen Lösungsmittels: Die erhaltene Aufschlämmung mit einem Gehalt von ungefähr 360wo Festkörper in Form von Konjac-Mehl wurde mit einer Rate von ungefähr 700 kg/h in eine Waschvorrichtung geleitet, um den geringfügigen, noch vorhandenen Mengenanteil an Tachiko zu entfernen. Als Waschvorrichtung wurde ein Behälter mit konischem Boden und in dessen Nähe angeordnetem Rührwerk verwendet und für die Abscheidung die Differenz der spezifischen Gewichte durch Absetzung ausgenützt.
Die konzentrierte Aufschlämmung von Konjac Mehl wurde durch eine seitliche Einlassöffnung im oberen Teil dieses Behälters, und die Waschflüssigkeit in Form einer wässrigen Lösung von Äthylalkohol einer Konzentration von 700in (78 Vol.-0lo) wurde durch eine Einlassöffnung am Boden dieses Behälters eingeleitet. Die Waschflüssigkeit kam zum Uberlaufen und spülte das Tachiko weg, während das gewaschene Konjac-Mehl in Form einer Aufschlämmung kontinuierlich durch eine seitlich im unteren Teil des Behälters angebrachte Auslassöffnung abgezogen wurde.
Die Konzentration des Alkohols in der Waschflüssigkeit wurde durch die Mischung mit der Aufschlämmung im Waschbehälter auf einen Gehalt von 67,50/o (74 Vol.-0Io) verdünnt. Die übergelaufene, verbrauchte Waschflüssigkeit wurde zur Wiederverwendung als Poliermedium in die Poliervorrichtung zurückgeleitet.
Dritte Abscheidungsstufe: Die aus der Waschvorrichtung abgezogene Aufschlämmung von Konjac-Mehl mit einem Festkörpergehalt von ungefähr 100wo wurde einer dritten Zentrifugal-Abscheidungsvorrichtung der gleichen Art wie in der ersten und zweiten Abscheidungsstufe zugeführt, wobei eine konzentrierte Aufschlämmung mit einem Festkörpergehalt von 360/o erhalten und einer Trocknungsvorrichtung zugeführt wurde.
Trocknungsstufe: Als Trocknungsvorrichtung wurde ein zylindriseher Wirbelbetttrockner mit einem Durchmesser von 3,2 m und einer Höhe von 5 m verwendet. Die Eintrittstemperatur der Heissluft betrug 130 "C und deren Austrittstemperatur 80 "C. Die mit der Heissluft aus dem Trockner entfernten Lösungsmitteldämpfe wurden kondensiert und das Lösungsmittel zurückgewonnen. Nach Abschluss der Trocknungsbehandlung wurde Konjac-Mehl mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 10,80in mit einer Rate von 280 kg/h erhalten, wobei die Verweildauer des Konjac-Mehls im Trockner ungefähr 60 min betrug.
Das wie vorstehend beschrieben erhaltene Konjac-Mehl zeigte hervorragende Qualität, einen Weissheitsgrad von N 9,5 und ergab eine Viskosität von 67 500 cP.
Ähnliche Resultate wurden bei Wiederholung dieses Beispiels mit der Ausnahme erhalten, dass sowohl als flüssiges Medium bei der Zerkleinerung wie auch als Poliermedium eine wässrige Lösung verwendet wurde, in welcher der Äthylalkohol mittels 5% Äthylacetat modifiziert war.
Beispiel 2 Beispiel 1 wurde mit der Ausnahme wiederholt, dass die Waschstufe und die daran anschliessende dritte Abscheidungsstufe weggelassen wurden. Es wurde dabei mit einer Rate von 297 kg/h ein Produkt mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 10,7 und einem Weissheitsgrad von N 9,5 erhalten, das eine Viskosität von 20 500 cP ergab.
Beispiele 3-5 Beispiel 1 wurde mit der Ausnahme wiederholt, dass die Konzentration des Äthylalkohols von 70% (78 Vol.-01o) in der Waschstufe variiert wurde auf Konzentrationen von 60% (68 Vol.-%), 50% (58 Vol.-%) bzw. 40% (47 Vol.-%). Die äthylal koholischen Waschflüssigkeiten der genannten Konzentrationen wurden durch das in der Aufschlämmung enthaltene Wasser bei deren Vermischung im Waschbehälter auf ungefähr 53,2% (61 Vol.-0Io), 44,3% (52 Vol.-01o) bzw. 35,4% (42 Vol.-0/0) verdünnt. und der im Konjac-Mehl enthaltene und an diesem haftende Äthylalkohol wurde bis zur Beendigung der Trocknung auf diesen Konzentrationen gehalten.
Versuchsbedingungen und Eigenschaften der erhaltenen Produkte sind zusammen mit denjenigen gemäss Beispiel 1 in der nachstehenden Tabelle zusammengefasst.
Bei- Konzentration Äthylalkohol spiel des
Endproduktes Eigenschaften vor dem nach dem Viskosität Weissheits
Mischen Mischen cP grad 1 70 67,5 67 500 N 9,5 3 60 53,2 66 600 N 9,5 4 50 44,3 65 900 N 9,5 5 40 35,4 64300 N 9,5 Beispiel 6 Beispiel 1 wurde mit der Ausnahme wiederholt, dass anstelle der in der ersten, zweiten und dritten Abscheidungsstufe von Beispiel 1 verwendeten Zentrifugal-Abscheidungsvorrichtung ein Absetzbehälter zwecks Ausnutzung der Differenz der spezifischen Gewichte eingesetzt wurde.
Als Endprodukt wurde mit einer Rate von 272 kg/h ein Konjac-Mehl mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 10,8% und einem Weissheitsgrad von N 9,5 erhalten, das eine Viskosität von 75 000 cP ergab.
Beispiel 7 (Vergleichsversuch) Beispiel 1 wurde mit der Ausnahme wiederholt, dass die Polierstufe weggelassen wurde. Es wurde dabei mit einer Rate von 3000 kg/h als Endprodukt ein Konjac-Mehl mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 10,70in und einem Weissheitsgrad von N 9,5 erhalten, das eine Viskosität von 15 000 cP ergab.
Beispiel 8 Als Ausgangsmaterial wurden gleiche Konjac-Knollen wie in Beispiel 1 beschrieben, mit einer Rate von 2080 kg/h zusammen mit 10 400 kglh Wasser einer gleichen Hammermühle zugeführt wie in Beispiel 1 beschrieben. Das Wasser enthielt ausserdem 150 ppm Natriumsulfit. Die Knollen wurden in der Hammermühle in Gegenwart des Wassers zu einer Aufschlämmung mit einem Festkörpergehalt von ungefähr 3% zerkleinert, die grobe Teilchen von Konjac-Mehl einer Teilchengrösse von 0,02-2 mm, mit einem Durchschnitt von 1 mm, und pulverförmiges Tachiko einer Teilchengrösse von weniger als 0,01 mm enthielt.
Die erhaltene Aufschlämmung wurde kontinuierlich aus der Hammermühle abgezogen und einem Zentrifugaltrockner zugeführt, der mit einem konischen Korb mit maximalem Durchmesser von 1 m und einer Höhe von 0,6 m für die Entwässerung versehen war und eine Kapazität zur Behandlung von 5000 Ilh Aufschlämmung aufwies. Das Tachiko wurde zusammen mit der verbrauchten Flüssigkeit mittels dieses Zentrifugaltrockners verworfen und grobe Teilchen von Konjac-Mehl wurden in Form einer Aufschlämmung mit einem Festkörpergehalt von 20% ausgeschieden.
Die erhaltene Aufschlämmung wurde, wie in Beispiel 1 beschrieben, einem Mischbehälter zugeführt und in diesem mit einer wässrigen Alkohollösung einer Konzentration von 700/0 (78 Vol.-0Io) vermischt, wobei eine Aufschlämmung mit einem Festkörpergehalt von 6,7% erhalten wurde. Durch diese Behandlung wurde das Quellen des Konjac-Mehls durch das daran haftende Wasser verhindert.
Die erhaltene Aufschlämmung wurde dann einer gleichen Poliervorrichtung zugeführt wie in Beispiel 1 beschrieben und in dieser die noch an der Oberfläche der groben Teilchen von Konjac-Mehl haftenden Rückstände der Tachiko-Komponente abgezogen. Die Aufschlämmung wurde der Poliervorrichtung mit einer Rate von 3400 kg/h zugeführt.
Die polierte Aufschlämmung wurde in eine gleiche Zentrifugal-Abscheidungsvorrichtung geleitet, wie in Beispiel 1 beschrieben, und in dieser eine Aufschlämmung mit einem Festkörpergehalt von 30% aus Konjac-Mehl abgeschieden. Die Konzentration des Alkohols der das Konjac-Mehl enthaltenden Aufschlämmung wurde auf 50 /o (58 Vol.-%) vermindert und die erhaltene Aufschlämmung getrocknet, wie in Beispiel 1 beschrieben, wobei mit einer Rate von 230 kg/h als Endprodukt Konjac-Mehl mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 10% und einem Weissheitsgrad von 2,5 Y 9/0,5 erhalten wurde, das eine Viskosität von 65 000 cP ergab.
The present invention relates to a method for the selective production of konjac flour from the tubers of Amorphophallus konjac C. Koch, these tubers or the flour obtained therefrom being referred to below for the sake of simplicity as konjac tubers or konjac flour.
Konjac tubers contain a component called konjac flour, which consists mainly of glucomannan, and an impurity known as tachiko, the dust from the konjac tuber, which consists mainly of starch and protein. To make konjac flour from knojac tubers, konjac flour and tachiko must be separated from each other and then the konjac flour separated.
To achieve this, the konjac tubers must be crushed. However, when konjac tubers are crushed in the raw state, the crushed product becomes excessively viscous and sticks to the crusher, resulting not only in a decrease in the performance of the apparatus but also in difficulty in removing the crushed product from the apparatus.
This has resulted in the traditional drying method for the production of konjac flour, whereby konjac tubers cut into slices are either dried in sunlight or with hot air, then crushed in a mill and then eluted with air. In this process, the cut tubers become hard and the konjac flour and the tachiko component are firmly adhered to each other, so that an excessively long period of time is required for the crushing treatment.
In addition, a large amount of konjac flour adheres to the separated tachiko component, which results in a reduced yield of konjac flour
To overcome the disadvantages of the dry process described above, a wet process for extracting the konjac flour was developed, in which undried knolls are mechanically ground in a liquid medium, for example a water-compatible organic solvent, and then konjac flour of relatively large particle size and from the resulting slurry finely powdered tachiko must be sieved.
However, this process does not come into practical use due to the large variation in the quality of the end product and the much greater accumulation of end products of poor quality, although this process is superior to the dry process in terms of yield and the treatment time required for the comminution. The reason for this is believed to be that the hydrophilic property of the konjac flour is impaired because the surface of the flour particles is still covered by the tachiko component.
It is the object of the present invention to provide a method which does not have the disadvantages described above and which enables the production of konjac flour of stable and superior quality from raw konjac tubers with good yield.
According to the invention, this is achieved in that the konjac tubers are crushed in a liquid medium to obtain a slurry containing coarse particles of konjac flour with a particle size of more than 2x10-2 mm and a tachiko mainly consisting of starch and protein. Contains powder with a particle size of not more than 1x10-2 mm in suspension in said liquid medium, after which the coarse particles of konjac flour are separated from the slurry, to remove the tachiko component adhering to its surface in a water-compatible, organic Solvent polished and then separated from the organic solvent mentioned, and that the concentration of the organic solvent contained in the Konjac flour or adhering to it is at least 30 vol:
: 0! O set and the flour is then dried at 50-130 "C.
In the process according to the invention, either water or a water-compatible organic solvent can be used as the liquid medium for the comminution. In both cases, however, it is essential to include a process step in which the coarse particles of konjac flour separated from the slurry are polished in a water-compatible organic solvent to remove the tachiko component still adhering to their surface. Due to this process step, the Konjac flour finally obtained not only shows a remarkably increased hydrophilic property but also consistent quality.
Konjac flour swells in contact with water and becomes viscous within a short period of time. Accordingly, when using water as the liquid medium, the comminution and the subsequent process step of separating the coarse konjac flour must be carried out within a very short period of time, for example less than 1 minute.
When using a water-compatible, organic solvent as the liquid medium for the comminution, compared to the use of water as the medium in the subsequent process step for polishing, only about half of the water-compatible, organic solvent is required, and although this is the total amount required on the other hand, there is the advantage that the Konjac flour does not swell and become viscous, as is the case when water is used as the liquid medium.
In any case, the konjac flour precipitated after polishing is dried, preferably to a moisture content of 10-16% by weight. The concentration of the im
Konjac flour contained or adhering to water compatible organic solvents before drying and the drying temperature have an influence on the
Quality of the end product. The best results are obtained when the concentration of the solvent is at least 30% by volume and the drying temperature is in the range of 50-130 "C.
The concentration of the water-compatible organic solvent contained in the konjac flour before drying or adhering to it is preferably set to at least 30 vol.-01o by filling the konjac flour separated after polishing into a container, which contains an organic solvent compatible with water, the concentration of which has been set to an appropriate value in advance.
If a water-compatible, organic solvent is used as the liquid medium for the crushing treatment, that which is deposited after polishing is used
Konjac flour is best rinsed with fresh, water-compatible organic solvent. This treatment removes the ta chiko left in the konjac flour and the hydrophilic property of the konjac
Flour can be improved. This rinsing is advantageously carried out by thoroughly mixing the polished Konjac flour with the
Water compatible, organic solvent is mixed. The above-mentioned concentration of the organic solvent contained in the Konjac flour before drying or adhering to it and compatible with water can also be set.
In the process according to the invention, an organic solvent which can be mixed homogeneously with water can be used as the organic solvent which is compatible with water. For example, methanol, ethanol, propanol, acetone and ethanol modified with SOlo ethyl acetate are suitable. N, N-dimethylformamide or dimethyl ether of ethylene glycol can also be used. In most cases the water-compatible organic solvent is used in the form of an aqueous solution.
When using the wet process to extract Konjac flour, it often happens that the flour becomes excessively discolored during the extraction. In the process according to the invention, this discoloration can be prevented without impairing the hydrophilic property of the Konjac flour by adding a sodium or potassium salt of sulphurous or hypo-disulphurous acid as a bleaching agent to the liquid medium during the comminution, with an application concentration of 100-200 ppm (Parts by weight per million parts by weight) of the salt is sufficient. If desired, the bleach can also be added to the water-compatible organic solvent used for polishing.
In the following the invention is explained with reference to the drawings, for example. In the drawings show:
1 shows a flow diagram from which the sequence of the process steps of a preferred embodiment of the process according to the invention using a water-compatible, organic solvent as the liquid medium during the comminution can be seen;
FIG. 2 shows a diagram similar to that in FIG. 1, but with water being used as the liquid medium in the comminution.
Unless otherwise stated, the parts (T) and percentages below relate to weight.
In the embodiment according to FIG. 1, the starting material in the form of raw lumps is continuously fed to the comminuting device 2 by means of a conventional device 1, for example an endless conveyor belt.
The raw material in the form of raw tubers usually contains 80-90% water and 20-10% solids, with 60800lo of the total solids being the Konjac flour component and 40-20% being the Tachiko component. Organic solvent compatible with water is fed in cocurrent via line 3, for example 1.5 to 3 times the weight of the tubers, preferably in such a proportion that its concentration after dilution by the water contained in the tubers is 30-60 Vol / 0 (29-52 wt / o). The water compatible organic solvent preferably contains 100-200 ppm of a bleaching agent.
While the tubers are used as starting material in the raw state as indicated above, they can also be supplied in a cut and predried state, it being advisable to soak this dried and cut starting material in water before introducing it into the comminuting device 2.
The tubers used as starting material are comminuted in the comminution device 2 in the presence of the organic solvent compatible with water, the comminution of the tubers being continued until the tuberous mass consisting of particles of konjac flour has a particle size of 2x10-2 mm or agglomerates of a number of such particles are crushed. Here, the tachiko component, consisting mainly of starch and proteins, which is present in the interstices between the particles of konjac flour in the tuberous mass, is ground into fine particles with a particle size of no more than 1x10-2 mm that float in the solvent. The coarse particles of konjac flour separate in the process.
A hammer mill or, more expediently, a shear roller mill, for example, can be used as the comminuting device.
The konjac tubers comminuted in the comminuting device 2 leave the device in the form of a slurry with a solids content of 5-20 / o, consisting of coarse particles of konjac flour and fine pulverized tachiko. This slurry can thus be easily fed to the following first separator 5 by means of a pump. The slurry which has been transferred to the first separator 5 via the line 4 is divided therein into coarse particles of konjac flour and a used liquid. While the used liquid is discarded via the line 6, it is possible, if desired, to recover the water-compatible organic solvent therefrom.
Any of the known separators can be used, but a centrifugal fraction separator, in particular, or a settling tank, is expedient. When using a centrifugal fraction separator, the solids content of the slurry is preferably kept as low as possible, expediently at 6-12%. If, however, there are large differences between the content of coarse konjac flour and tachiko powder in the slurry, for example 90:10, a slurry with a high solids content, for example 15-20%, can also be processed. When using a sedimentation tank, a sharp separation of the coarse particles of konjac flour and the tachiko powder can be achieved, but a sedimentation tank with a large volume is required.
More than 800wo of the tachiko portion is removed with the used liquid, and the konjac flour is excreted in the form of a slurry, the content of which has been concentrated to 30-35%.
The coarse particles of konjac flour separated out in the first separator 5 are then fed in the form of a concentrated slurry by means of a screw conveyor via line 7 to a mixing container 8 in which the coarse particles of konjac flour with the polishing medium, one with Water-compatible, organic solvent, which is supplied via line 17, are mixed ver. The coarse particles of Konjac flour who then in the form of a slurry with a solids content of 5-20 / o, preferably 8-12 / o, by means of a
Pump via line 9 into a polishing device 10 gelei tet. In the present case, the same organic solvent compatible with water is used as in the
Comminution, whereby a bleaching agent can also be added to the solvent.
In the polishing device 10, the coarse particles of the konjac flour are polished in the presence of the water-compatible organic solvent, the tachiko component still adhering to the surface of the coarse particles of the flour being removed. A grinder, screw extruder or a mixer with stirrer can be used as a polishing device.
The polished konjac flour leaves the polishing device
10 in the form of a slurry, together with the polishing medium and the Tachiko removed by the polishing and is pumped via the line 11 into a second separator 12, in which the konjac flour and the consumed
Liquid are separated from one another, as described above with respect to the first separator 5. The ver needed liquid is through the lines 13 and 3 in the
Crushing device 2 returned for reuse as a liquid medium during crushing. However, if desired, the organic solvent can be recovered from the spent liquid.
The separated konjac flour is then fed via line 14 in the form of a thick slurry to a washing container 15, in which it is washed by thorough mixing with fresh washing liquid supplied via line 16. This washing is preferably carried out in that the konjac flour is successively passed through a number of washing containers which contain washing liquid in increasingly higher concentrations, although other conventional methods can also be used.
The same liquid that was used as the liquid medium in the comminution and as the polishing medium can be used as the washing liquid. A bleaching agent can also be added to this liquid. Preferably, the concentration and the amount of the water-compatible, organic solvent in relation to the amount of konjac flour to be washed are chosen so that the concentration of the water-compatible organic solvent contained in the Konjac flour after washing or adhering to it at least 30 vol .- / 0, preferably at least 50 vol .- / 0, is.
This concentration of the solvent can, however, also be adjusted after the Konjac flour has been separated from the washing container, for example by re-treatment with the water-compatible organic solvent, for example by immersing it in a separate container.
The washing liquid supplied to the washing container 15 overflows after mixing with the Konjac flour and is returned via the line 17 to the mixing container 8 for reuse as a polishing medium.
After the washing is finished, the konjac flour is introduced into a third separator 19 via line 18, in which it is separated from the washing liquid. The washing liquid withdrawn via the line 20 is combined with the used liquid from the second separator 12 and then returned via line 3 for use as a liquid medium during the comminution into the comminution device 2.
The konjac flour obtained after the treatment described above is finally fed through line 21 to a drying device 22, in which it is dried to form the end product. The drying takes place at a temperature in the range of 50-130 "C, preferably 70-100" C. Although there is no restriction on the drying device to be used, it is preferable to use a device from which the generated vapors can be discharged as quickly as possible, for example a fluidized bed or through-air dryer. If desired, the evaporated organic solvent can be fed via line 23 to a recovery plant.
The quality of the end product is adversely affected if the time required for drying exceeds 90 min or the temperature of the product at the end of the drying process exceeds 12 ° C. The end product is drawn off via line 24.
In the embodiment according to FIG. 2, instead of the water-compatible, organic solvent, water is used in an amount 2 to 10 times the weight of the tubers used as the starting material. Otherwise, the comminution takes place as described above with reference to the embodiment according to FIG.
The initial tubers are fed to the comminution device 2 by means of the feed device 1 and, at the same time, water in cocurrent via the line 3. The comminuted konjac tubers leave the comminution device 2 via the line 4 in the form of an aqueous slurry containing coarse particles of konjac flour and the tachiko component as solids, and are introduced into a separator 5. Since the coarse particles of the Konjac flour swell when they come into contact with water and, for example, within 5-7 minutes when using half the amount of water, based on the weight of the tubers, as a liquid medium during the grinding process, they become pasty, making dehydration of the flour difficult the separation of the tachiko from the coarse particles of konjac flour must be carried out immediately after the grinding.
In this case, therefore, the separation by settling described with reference to the embodiment according to FIG. 1 cannot be used, and a separator capable of performing the separation rapidly, for example a centrifuge or a suction filter, must be used. The coarse particles are preferably separated from the konjac flour within 1 minute using a centrifuge, in particular a basket centrifuge. The water containing the tachiko is discarded as used liquid via line 6.
The coarse particles of konjac flour separated from the liquid medium of the comminution are passed via the line 7 directly into a mixing container 8 and mixed in this with a water-compatible, organic solvent which is supplied via the line 9, after which the mixture is over the line 10 is fed to the subsequent polishing device 11. The same process steps are then carried out as described above with regard to the embodiment according to FIG. 1 to achieve the end product in the form of konjac flour.
Washing with the water-compatible organic solvent can, however, be omitted in the embodiment according to FIG. 2, in which water is used as the liquid medium in the comminution, since when water is used as the liquid medium in the comminution, the separation of tachiko and konjac flour is easy to achieve because the main part of the tachiko has already been removed during the separation after the comminution. In FIG. 1, the second separator and the drying device are shown at 13 and 16, which correspond to the second separator 12 and the drying device 22 of the embodiment according to FIG.
The konjac flour obtainable by the method of the present invention as described above shows excellent viscosity and stable quality due to the removal of the tachiko component adhering to the surface of the coarse particles of konjac flour in polishing, thorough removal of the remaining tachiko in washing treatment, adjustment the concentration of the water-compatible organic solvent contained in or adhering to the Konjac flour before the flour is dried, as well as the drying temperature, and the sharp separation of the Konjac flour and Tachikos.
The viscosities given in the examples below were determined by swelling 5 g of the Konjac flour to be tested in 500 ml of water while stirring, taking care not to stir any air bubbles into the mixture. After standing for 6 hours at room temperature, the viscosity was measured at 25 + 1 "C using a Brookfield viscometer. The degree of whiteness was determined by comparison with the Nunsell® renovation system and given as the name of the closest color.
Example shredding stage:
Raw konjac tubers containing about 12 / o konjac flour component, about 5.3ovo tachiko component and about 82.7ovo moisture and as a liquid medium a mixture in a weight ratio of 54:46 of ethyl alcohol and water were continuously fed at a rate of 2080 kglh konjac tubers and 4600 kg / h liquid medium are introduced into a hammer mill with a grinding capacity for konjac tubers of 3000 kg / h and a diameter of the slot opening of 4 mm. The liquid medium also contained 150 ppm sodium sulfite.
The konjac tubers, which were crushed in the hammer mill in the presence of the liquid medium, left it in the form of a slurry with a solids content of 5.8%, consisting of coarse particles of konjac flour with a particle size of 0.02-2 mm, the average of which was about 1 mm, and powdered tachiko having a particle size of 0.01 mm or less.
First separation stage: The resulting slurry was pumped into a first centrifugal separator with a capacity of 5000 kg / h slurry and in this continuously to a concentrated slurry with a content of 30010 of the coarse particles of konjac flour and used solution containing tachiko in a weight ratio of 15:85, fractionated.
The used liquid was fed to a separate distillation device to recover the alcohol. The concentrated slurry containing the coarse particles of Konjac flour was conveyed by means of a screw conveyor into a mixing container with a volume of 2000 l and mixed in this into a mixture of 500/0 (58 vol / 0) ethyl alcohol / water, which was used as a polishing medium at a rate of 2800 kilograms per hour to form a slurry having a solids content of approximately 8.7 per cent.
Polishing step: The resulting slurry was fed into a polishing device at a rate of about 3700 kg / h, and in this the tachiko component still adhering to the surface of the coarse particles of the konjac flour in the slurry was removed. In the present case, a grinder with a capacity for processing 10 t / h of slurry was used as the polishing device, in which a pair of phenolic resin-bonded carorundum disks were arranged in a housing opposite one another with a gap of about 0.5 mm therebetween to form a friction surface, with one of the disks was stationary and the other was rotating and the stationary disk had an opening in its center which was connected to a tube leading out of the housing on the rear side facing away from the rotating disk.
The slurry was introduced through this tube, polished between the friction surfaces of these disks, and then passed from the periphery of the friction surfaces into the housing, from which it was withdrawn through an opening made in the bottom of the housing.
Second stage separation: The slurry containing konjac flour and tachiko withdrawn from the polisher was then pumped into a second centrifugal separator, which was the same as the first apparatus described above, and into a concentrated one containing the konjac flour The slurry and spent liquid containing the tachiko are divided as described above with respect to the first separation device. Since the used liquid separated in this process stage contained Tachiko in a proportion of only about 0.8 / o, it was returned and used again as a liquid medium in the comminution at the beginning of the process.
Washing and adjustment of the concentration of the organic solvent: The resulting slurry with a content of approximately 360% solids in the form of konjac flour was passed into a washing device at a rate of approximately 700 kg / h in order to add the small amount of tachiko still present remove. A container with a conical bottom and a stirrer arranged in its vicinity was used as the washing device, and the difference in the specific gravity by settling was used for the separation.
The concentrated slurry of konjac flour was introduced through a side inlet port in the top of this container, and the washing liquid in the form of an aqueous solution of ethyl alcohol having a concentration of 700 in (78 vol. 0lo) was introduced through an inlet opening at the bottom of this container. The washing liquid overflowed and rinsed the tachiko away, while the washed konjac flour in the form of a slurry was continuously drawn off through an outlet opening on the side in the lower part of the container.
The concentration of the alcohol in the wash liquid was diluted to a level of 67.50 / o (74 vol%) by the mixture with the slurry in the wash tank. The overflowing, used washing liquid was returned to the polishing device for reuse as a polishing medium.
Third stage separation: The slurry of konjac flour withdrawn from the washing device with a solids content of approximately 100% was fed to a third centrifugal separation device of the same type as in the first and second separation stages, whereby a concentrated slurry with a solids content of 360 / o was obtained was fed to a drying device.
Drying stage: A cylindrical fluidized bed dryer with a diameter of 3.2 m and a height of 5 m was used as the drying device. The inlet temperature of the hot air was 130 "C and its outlet temperature 80" C. The solvent vapors removed from the dryer with the hot air were condensed and the solvent was recovered. After completion of the drying treatment, konjac flour having a moisture content of 10.80 in was obtained at a rate of 280 kg / h, the residence time of the konjac flour in the dryer being about 60 minutes.
The konjac flour obtained as described above showed excellent quality, a degree of whiteness of N 9.5 and resulted in a viscosity of 67,500 cP.
Similar results were obtained when this example was repeated, with the exception that an aqueous solution in which the ethyl alcohol was modified by means of 5% ethyl acetate was used both as the liquid medium in the comminution and as the polishing medium.
Example 2 Example 1 was repeated with the exception that the washing stage and the subsequent third deposition stage were omitted. A product with a moisture content of 10.7 and a degree of whiteness of N 9.5, which gave a viscosity of 20,500 cP, was obtained at a rate of 297 kg / h.
Examples 3-5 Example 1 was repeated with the exception that the concentration of the ethyl alcohol in the washing stage was varied from 70% (78 vol.%) To concentrations of 60% (68 vol.%), 50% (58 vol %) and 40% (47% by volume). The äthylal alcoholic washing liquids of the concentrations mentioned were reduced by the water contained in the slurry when they were mixed in the washing container to approximately 53.2% (61 Vol.-0Io), 44.3% (52 Vol.-01o) and 35.4% % (42 vol. 0/0) diluted. and the ethyl alcohol contained in the Konjac flour and adhering to it was kept at these concentrations until drying was complete.
Test conditions and properties of the products obtained are summarized together with those according to Example 1 in the table below.
Example concentration ethyl alcohol game des
End product properties before after after viscosity whiteness
Mixing Mixing cP degrees 1 70 67.5 67 500 N 9.5 3 60 53.2 66 600 N 9.5 4 50 44.3 65 900 N 9.5 5 40 35.4 64 300 N 9.5 Example 6 Example 1 was repeated with the exception that, instead of the centrifugal separator used in the first, second and third separation stages of Example 1, a settling tank was used in order to utilize the difference in specific gravity.
Konjac flour with a moisture content of 10.8% and a degree of whiteness of N 9.5, which gave a viscosity of 75,000 cP, was obtained as the end product at a rate of 272 kg / h.
Example 7 (comparative experiment) Example 1 was repeated with the exception that the polishing step was omitted. A konjac flour with a moisture content of 10.70 m and a degree of whiteness of N 9.5, which gave a viscosity of 15,000 cP, was obtained at a rate of 3000 kg / h as the end product.
Example 8 The same konjac tubers as described in Example 1 were fed as starting material to the same hammer mill as described in Example 1 at a rate of 2080 kg / h together with 10 400 kg / h of water. The water also contained 150 ppm sodium sulfite. The tubers were ground in the hammer mill in the presence of the water to a slurry with a solids content of approximately 3%, the coarse particles of konjac flour with a particle size of 0.02-2 mm, with an average of 1 mm, and powdered tachiko one Particle size less than 0.01 mm.
The resulting slurry was continuously withdrawn from the hammer mill and fed to a centrifugal dryer, which was provided with a conical basket with a maximum diameter of 1 m and a height of 0.6 m for dewatering and had a capacity for treating 5,000 Ilh of slurry. The tachiko was discarded together with the used liquid by means of this centrifugal dryer and coarse particles of konjac flour were excreted in the form of a slurry with a solids content of 20%.
The resulting slurry was, as described in Example 1, fed to a mixing container and mixed in this with an aqueous alcohol solution having a concentration of 700/0 (78 vol .-%), a slurry having a solids content of 6.7% being obtained. This treatment prevented the Konjac flour from swelling due to the water attached to it.
The resulting slurry was then fed to the same polishing device as described in Example 1, and in this the residues of the tachiko component still adhering to the surface of the coarse particles of konjac flour were removed. The slurry was fed to the polishing machine at a rate of 3400 kg / h.
The polished slurry was passed into the same centrifugal separation device as described in Example 1, and in this a slurry with a solids content of 30% of konjac flour was separated. The concentration of the alcohol of the slurry containing the konjac flour was reduced to 50 / o (58 vol .-%) and the resulting slurry was dried as described in Example 1, with a rate of 230 kg / h as the end product konjac flour with a moisture content of 10% and a degree of whiteness of 2.5 Y 9 / 0.5, which gave a viscosity of 65,000 cP.