CH664068A5 - Verfahren zur gewinnung von fluessigkeit aus bei der entsaftung landwirtschaftlicher produkte anfallenden rueckstaenden und vorrichtungen zur durchfuehrung desselben. - Google Patents

Verfahren zur gewinnung von fluessigkeit aus bei der entsaftung landwirtschaftlicher produkte anfallenden rueckstaenden und vorrichtungen zur durchfuehrung desselben. Download PDF

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CH664068A5
CH664068A5 CH3948/84A CH394884A CH664068A5 CH 664068 A5 CH664068 A5 CH 664068A5 CH 3948/84 A CH3948/84 A CH 3948/84A CH 394884 A CH394884 A CH 394884A CH 664068 A5 CH664068 A5 CH 664068A5
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Description

BESCHREIBUNG
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von Flüssigkeit unter Ausscheidung von Trubstoffen, Makromolekülen und kolloidal gelösten Teilen aus Rückständen, die bei der Schönung bzw. Klärung von bei der Entsaftung landwirtschaftlicher Produkte gewonnenen Säften als filtrierte Restsubstanzen anfallen.
Ein solcher Vorgang dient der Optimierung des Flüssigkeitsentzuges der genannten Produkte.
In diesem Zusammenhang ist u.a. die sog. Ultrafiltration zur Schönung bzw. Klärung von frischen Säften aus landwirtschaftlichen Produkten bekannt. Durch diese Anwendung wird der Einsatz von chemischen und/oder natürlichen Schönungsmitteln, deren Verwendung mit zusätzlichen Kosten verbunden ist, vermieden. Daneben rechtfertigt die zumindest teilweise kontinuierliche Arbeitsweise die höheren Anlagekosten.
Gemäss einem bekannten Vorschlag soll das aus dem Ultrafiltrationsverfahren anfallende Retentat zur Gewinnung einer zusätzlichen Saftmenge aus diesem Rückstandsprodukt der auspressfahigen Maische zur Gewinnung von Rohsaft zugeführt bzw. zurückgeführt werden. Man geht hier davon aus, dass die Maische in der Presse sich als Filter am Retentat betätigt und von letzterem für den Saft unerwünschte Stoffe zurückhält.
Durch diesen Vorgang können gewisse Stoffe des Reten-tates sich auf die Qualität des aus der Frischmaische gewonnenen Saftes negativ auswirken.
Bei diskontinuierlichem Pressen ist eine solche Aufbereitung bei grösseren Retentatmengen zudem unwirtschaftlich, um eine genügende Filtrierwirkung zu erzielen. Dies bedeutet andererseits, dass beispielsweise bei semi-kontinuierlicher Ultrafiltration das anfallende überflüssige Retentat zwischengelagert werden muss, sodass die spätere Verwertung zu einer schlechteren Retentat-Saft-Qualität führt.
Durch die feinen Festanteile im Retentat wird die Filtrierwirkung der Maische erheblich beeinträchtigt.
Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur weitgehenden Behebung der aufgeführten Nachteile zu schaffen.
Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die im Oberbegriff des Patentanspruches 1 genannten Rückstände dem wenigstens teilweise ausgepressten Trester zur separaten Aufbereitung beigemischt werden.
Durch diese Vorgehensweise bleibt das Entsaften der Firschmaische ungestört und es kann eine selektive Trennung der Saftqualitäten bei grösseren zu verarbeitenden Maischemengen vorgenommen werden.
Überdies kann durch diese Trennung der Vorgänge eine aus mehreren Presschargen anfallende Trestermenge mit dem Retentat aufbereitet werden, was zu einer rationelleren Verwertung führt.
Der mit Retentat aufbereitete Trester wird einer weiteren Entsaftung unterzogen.
Zu diesem Zwecke ist es vorteilhaft, wenn der Trester zum Abbau der Zellwände einer Enzymbehandlung unterzogen wird.
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Vorzugsweise kann als Träger des Enzyms das Retentat verwendet werden. Die Nutzung des Retentates als Träger des Enzyms ergibt die Möglichkeit, dass im Falle des nachfolgenden Eindampfens des Saftes kein oder weniger Verdünnungswasser abgedampft werden muss.
Im übrigen begünstigt die von der Ultrafiltrationsanlage an das Retentat abgegebene Wärme das enzymatische Reaktionsvermögen des Trestergemisches. Die durch die separate Trester-Nachentsaftung auftretenden zusätzlichen Anlage-Kosten, werden durch die nun gänzlich dem Entsaften von Frischmaische reservierten Presse anstelle einer Saftquali-täts- und Pressleistungseinbusse kompensiert.
Bei einem alternativen Verfahrensschritt kann der aus dem Trester-Gemisch gewonnene Saft einer Ultrafiltrationsanlage bzw. in den Prozess zurückgeführt werden. Aroma und sog. Off-Flavour's können anschliessend in einer Ein-dampfungsanlage oder einem Off-Flavour-Stripper entweichen, so dass das entstehende Konzentrat gegenüber dem Rohsaft-Konzentrat keine geschmackliche Veränderung aufweist.
Es erweist sich in diesem Zusammenhang als vorteilhaft, wenn der gewonnene Saft nach der Aroma-Rückgewinnung in den Prozess zurückgeführt wird.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der erfindungsge-mässen Anlage,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine Entsaftungseinrich-tung,
Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine Entsaftungseinrich-tung mit vorgeschalteter Mischvorrichtung und
Fig. 4 einen Längsschnitt durch eine Entsaftungseinrich-tung mit vorgeschaltetem Trestervorratsbehälter.
Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Anlage zur Gewinnung von Saft aus Obst, Früchten, Beeren, Gemüsen oder dgl. Die Schaltung der einzelnen Apparate auf dem Entsaftungsweg ist typisch, wobei zur Schönung des Saftes im Hauptstrom eine Ultrafiltrationseinrichtung vorgesehen ist.
Als Entsaftungseinrichtung dient eine Presse, welcher Obst in Form von Maische zugeführt wird. Das Auspressen der Maische erfolgt üblicherweise in mehreren Zyklen. Der ausgepresste Trester wird zur separaten Aufbereitung der Presse entnommen; der gewonnene Rohsaft wird vorzugsweise einer Aroma-Rückgewinnungseinrichtung zugeführt.
Bevor der Rohsaft zur Schönung in die Ultrafiltrationseinrichtung strömt, werden darin enthaltene Pektine in einer Entpektinisierungseinrichtung abgebaut. Die anschliessende Ultrafiltration erfolgt normalerweise bei 50 — 55 °C und trennt den Rohsaft in klaren Saft als sog. Permeat und Retentat als anfallende Rückstände bestehend aus Trubstoffen, kolloidal gelösten Teilen, Makromoleküle, wie Proteine, Stärke etc.
Während der klare Saft (Permeat) zur Konzentrierung über einen Eindampfapparat oder über einen Off-Flavour-Stripper zum Abfüllen geleitet wird, wird das Retentat unter allfalliger Beigabe von Enzymen, vornehmlich Cellulase-Enzyme und/oder Verdünnungsflüssigkeit mit dem aus der Entsaftungseinrichtung angefallenen Trester vermischt und weiter aufbereitet.
Zur Bindung und späteren Ausscheidung von Makromolekülen und kolloidal gelösten Teilen bei der Aufbereitung des Tresters mit dem Retentat wird vorzugsweise dem Retentat ein Schönungsmittel, z.B. Kieselsol, Gelatine, Bento-nit, Tannin etc. beigegeben.
Sofern die Ultrafiltration kalt gefahren wird, kann die Prozessflüssigkeit mittels Wäremaustauscher auf die erforderliche Temperatur erwärmt werden, so dass sie die Reaktionstemperatur für die Enzymatisierung erreichen kann. Die Enzymatisierung erfolgt während der Aufbereitung. Das Enzym wird dem Retentat auf dem Weg zur Aufbereitung des Tresters zugeführt. Das aufbereitete Gemisch wird anschliessend in einer Presse entsaftet, wobei die nunmehr gewonnene Flüssigkeit in die Prozessleitung nach der Aroma-Rückgewinnungseinrichtung eingeführt und einer weiteren Ultrafiltration unterzogen wird. Auch eine andere Verwertung des entstehenden Saftes ist denkbar.
Bei dis- bzw. semikontinuierlich arbeitenden Ultrafiltrationsanlagen kann das Enzym dem im Zwischentank der Ultrafiltrationsanlage lagernden Retentat beigemischt werden; vorzugsweise vor der periodischen Reinigung der Ultrafiltrationsanlage. Im übrigen auch die anderen verwendeten Hilfsmittel.
Als Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens werden die Anlagen mit verschiedenartigen separaten Aufbereitungseinrichtungen versehen.
Zweckmässigerweise ist aufgrund einer weiteren Entsaftung des aufbereiteten Tresters eine Presse vorgesehen. Es eignen sich solche, bei denen der Trester möglichst gleich-mässig mit der Prozessflüssigkeit besprüht oder beregnet werden kann.
Dieses Vorgehen erlaubt ein kleines Mengenverhältnis bei Prozessflüssigkeit von Trester, sodass trotz einer hohen Ausbeute mit wenig Retentat-Anfall nur wenig oder keine sog. Verdünnungsflüssigkeit für eine enzymatische Trester-Nachentsaftung benötigt wird.
Ist das Mengenverhältnis umgekehrt, d.h. liegt verhältnismässig hoher Retentatanfall vor, dann können bei der späteren Aufbereitung des Tresters noch Bindemittel, z.B. Sägemehl, Kieselsol etc. dazugegeben werden. Diese Massnahme begünstigt die Filtration der Trubanteile aus dem Retentat.
Eine möglichst gleichmässige Vermischung der Prozessflüssigkeit und des Tresters begünstigt die Enzymreaktion und verbessert die Filtration des Retentates.
Fig. 2 weist auf eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens hin, wobei die Aufbereitung des Tresters mittels einer Presse 1 erfolgt. Letztere ist mit einem rotierenden Behälter 2 versehen, in den von einer Seite ein antreibbarer Kolben 3 eintaucht und der auf der anderen Seite einen Saft-sammelraum 4 aufweist. Im vorliegenden Fall ist der Kolben 3 an seiner dem Maischeraum 5 zugekehrten Seite ebenfalls mit einem Saftsammeiraum 4 versehen. An der den Saftsam-melraum 4 zum Maischeraum 5 hin begrenzenden Trennwand 6 sind flexible Drainage-Filterelemente 7 befestigt die anderenends mit dem Kolben 3 verbunden sind. Der durch die Kolbenbewegung aus der Maische gepresste Saft strömt den Drainage-Filterelementen 7 entlang in die Saftsammeiräume 4 und anschliessend zur weiteren Verwertung. Das Prinzip dieser Presse ist an sich bekannt. Für das neue Verfahren wird die Presse 1, die eine zur Rotationsachse des Behälters 2 konzentrisch angeordnete Einfüllöffnung 8 besitzt, mit einer zusätzlichen Vorrichtung versehen. Neben der als Dreheinführung 9 für die Maische ausgebildeten Einfüllöff-nung 8 ist für die Zufuhr der Prozessflüssigkeit eine weitere zentrale Flüssigkeitseinführung 10 vorgesehen. Diese ist schematisch angedeutet. Verwendet wird dazu ein mit dem rotierenden Behälter 2 verbundener Einlaufteil 11 in den die Prozessflüssigkeit führende Leitung mündet. Die Prozessflüssigkeit erreicht anschliessend den eine Perforation 12 aufweisenden Verteilschläuche 13, die zwischen der Trennwand 6 und dem Kolben 3 eingespannt sind. Der durch die Leitung 14 in den Behälter 2 geförderte Trester wird mit der Prozessflüssigkeit vermischt, wobei die Rotation des Behälters diesen Vorgang begünstigt.
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Das Entleeren der Presse nach dem Entsaften des aufbereiteten Tresters erfolgt durch Verschieben des Behältermantels in Achsialrichtung.
Der Trester und die Prozessflüssigkeit könnten selbstverständlich auch alternierend über einen in Zeitabständen zu öffnenden bzw. sich öffnenden Deckel am Mantel des Behälters dem Pressraum 5 zugeführt werden.
Fig. 3 zeigt eine Aufbereitungseinrichtung für den Trester ausserhalb der Presse 1, die wiederum der vorteilhaften Anordnung und Beschickung wegen mit einer zentralen Einfüllöffnung versehen ist. Diese Anlage ist nur für die separate Aufbereitung und Entsaftung des mit der Prozessflüssigkeit durchmischten Tresters ausgerüstet; das Entsaften von Frischmaische erfolgt mit anderen, von diesem Vorgang getrennt arbeitenden Pressen. Durch die externe Aufbereitung kann bei der verwendeten Presse 1 von einer zentralen Flüssigkeitseinführung, wie in Fig. 2, abgesehen werden.
Als alternative Ausführung kann die Fülleitung 14 an einen Durchlauf-Sprühmischer 15 angeschlossen werden. Letzterer dient der Aufbereitung des Tresters mit der Prozessflüssigkeit, wobei die Durchmischung mittels einer Sprühmischvorrichtung 16 erreicht wird. Diese Sprühmischvorrichtung ist mit mehreren Mischwerkzeugen ausgestattet und besitzt Ringleitungen zur Verteilung der Flüssigkeit. Die Drehachse der Mischwerkzeuge kann sowohl vertikal als horizontal angeordnet sein. Bei vertikaler Anordnung kann der Trester schonender behandelt werden, weil die Durchmischungszeit auch bei kleinerer Drehzahl der Mischwerkzeuge 17 kürzer ist als bei horizontaler Drehachse. Mit schonender Tresterbehandlung wird eine bessere Pressbarkeit des Tre-stergemisches erreicht.
In Fig. 4 ist eine Presse 1 mit vorgeschaltetem Trestersilo 22 dargestellt. Die Aufbereitung des Tresters mit der Prozessflüssigkeit erfolgt wie in Fig. 2 im Pressbehälter 2.
Im Unterschied zur Anlage nach Fig. 2 erlaubt diese Einrichtung neben dem Aufbereiten und Entsaften des mit Prozessflüssigkeit angereicherten Tresters auch das Entsaften von Frischmaische bei getrennter Durchführung.
Der Pressbehälter wird wie in Fig. 2 zentral beschickt, wobei die Fülleitung 14 einerseits mit dem Trestervorratsbe-hälter 22 verbunden bzw. an die Frischmaischeleitung 18 an-schliessbar ist. Beide Anschlussleitungen 18, 23 sind über Absperrventile 19, 20 steuerbar. ImTrestervorratsbehälter 22 ist eine Austragsvorrichtung 21 angeordnet, mit welcher die der Aufbereitung zuzuführende Trestermenge bestimmt werden kann.
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Claims (16)

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1. Verfahren zur Gewinnung von Flüssigkeit unter Ausscheidung von Trubstoffen, Makromolekülen und kolloidal gelösten Teilen aus Rückständen, die bei der Schönung bzw. Klärung von bei der Entsaftung landwirtschaftlicher Produkte gewonnenen Säfte als filtrierte Restsubstanzen anfallen, dadurch gekennzeichnet, dass diese Rückstände dem wenigstens teilweise ausgepressten Trester zur separaten Aufbereitung beigemischt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schönung bzw. Klärung mittels Ultrafiltration erfolgt.
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PATENTANSPRÜCHE
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Trester zum Abbau der Zellwände einer Enzymbehandlung unterzogen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Träger des Enzyms die Rückstände verwendet werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der aus dem aufbereiteten Trester gewonnene Saft in eine Ultrafiltrationsanlage geführt oder in den Prozess zurückgeführt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der gewonnene Saft im Anschluss an die Aroma-Rückgewinnungseinrichtung für den Rohsaft in den Prozess zurückgeführt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass dem aufbereiteten Trester ein Bindemittel zugeführt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass den anfallenden Rückständen oder dem aufbereiteten Trester ein Schönungsmittel zugeführt wird.
9. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufbereitungseinrichtung innerhalb einer Presse (1) angeordnet ist.
10. Einrichtung nach Anspruch 9 mit einer Presse bestehend aus einem eine Einfüllöffnung für den Trester aufweisenden Pressbehälter, dessen das Pressgut aufnehmender Pressraum von einer Druck- und einer Gegendruckplatte begrenzt ist, welche durch Drainagefilterelemente miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass im Pressraum (5) benachbart zu den Drainagefilterelementen (7) schlauchartig ausgebildete, an wenigstens einem Ende mit der Leitung der Prozessflüssigkeit kommunizierende perforierte Verteilelemente (13) vorgesehen sind.
11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilelemente (13) mit der konzentrisch zur Drehachse des Pressbehälters (2) angeordneten Flüssigkeitseinlassanordnung (10) leitungsverbunden sind.
12. Einrichtung nach Anspruch 10 mit einer Presse zum wahlweisen Auspressen von Frischmaische oder Aufbereiten von Trester mit der Prozessflüssigkeit plus Auspressen, dadurch gekennzeichnet, dass an die für Frischmaische vorgesehene Fülleitung (14) der Presse (1) ein mit einer Austrags-vorrichtung (21) versehener Trestervorratsbehälter (22) angeschlossen ist.
13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass in den zu der Fülleitung (14) führenden Anschlussleitungen (18,23) für die Frischmaische bzw. den Trester betätigbare Absperrventile (19, 20) vorgesehen sind.
14. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufbereitungsvorrichtung ausserhalb einer Presse (1) angeordnet und mit der Einfüllöffnung (8) letzterer leitungsverbunden ist.
15. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufbereitungseinrichtung ein mit einer
Einfüllöffnung für den Trester und einer Einlassanordnung für die Prozessflüssigkeit versehener Durchlauf-Sprühmi-scher (15) ist, dessen Innenraum rotierend antreibbare Mischwerkzeuge (17) und eine Flüssigkeitsverteilvorrichtung (16) aufweist.
16. Einrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeitsverteilvorrichtung (16) über den Mischwerkzeugen (17) angeordnet ist.
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