DD249917A1 - PROCESS FOR PREPARING GREASE OIL SEEDS - Google Patents
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- C11B1/00—Production of fats or fatty oils from raw materials
- C11B1/02—Pretreatment
- C11B1/04—Pretreatment of vegetable raw material
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbereitung fettreicher Oelsamen, vorzugsweise von Sonnenblumen- und Rapssamen, zwecks Effektivierung der Schaelung, der Qualitaetsverbesserung der Endprodukte Rohoel und Extraktionsschrot sowie der Gewinnung einer schalenfreien Kernfraktion. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, Verfahrensbedingungen aufzuzeigen, die eine nahezu vollstaendige Schalenabtrennung und eine Verbesserung der Oel- und Schrotqualitaet durch Senkung des Sterol- und Rohfaser- bzw. Erhoehung des Proteingehaltes ermoeglichen. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe geloest, indem gereinigte Oelsamen durch Kombination von Tempern und Trocknen durch Feuchtigkeitszugabe und -angleichung mit nachfolgendem Feuchtigkeitsentzug bei einem Temperatur-Zeit-Regime aufbereitet werden, dass die positive Feuchtigkeits-Potential-Differenz zwischen den Feuchtigkeiten der Schalen- und Kernfraktion durch Tempern und Zusatz von Wasserdampf in einem geschlossenen System einander angeglichen und durch Trocknen in negative Bereiche der Feuchtigkeits-Potential-Differenz von Schalen- und Kernfraktion verschoben wird.The invention relates to a process for the preparation of high-fat oilseeds, preferably sunflower and rapeseed, for the purpose of effecting the peeling, improving the quality of the end products crude oil and extraction meal and obtaining a shell-free core fraction. The object of the invention is to indicate process conditions which enable a nearly complete shell separation and an improvement of the oil and Schrotqualitaet by lowering the sterol and Rohfaser- or increase in protein content. According to the invention, the object is achieved by treating purified oilseeds by combination of tempering and drying by addition of moisture and equalization followed by dehumidification in a temperature-time regime so that the positive moisture-potential difference between the humidities of the shell and core fractions Annealing and addition of water vapor in a closed system aligned and moved by drying in negative ranges of the moisture potential difference of shell and nuclear fraction.
Description
Traditionelle Aufbereitungsverfahren für Ölsamen beinhalten bekanntlich in der Regel eine partielle Schalung und thermische Konditionierung der zerkleinerten Samen vor der Pressung und/oder Extraktion. Die Entfettung ölreicher Samen durch Direktextraktion erfordert daneben spezielle Aufbereitungsverfahren, wie eine Druckkonditionierung und Zwischenzerkleinerung; solchermaßen gewonnene Extraktionsschrote weisen allerdings eine starke Proteindenaturierung auf und sind meist nur noch für die Tierernährung einsetzbar.Traditionally, traditional seed dressing processes typically involve partial casing and thermal conditioning of the crushed seeds prior to pressing and / or extraction. The degreasing of oil-rich seeds by direct extraction also requires special treatment processes, such as pressure conditioning and intermediate comminution; Extraction meal obtained in this way, however, have a strong protein denaturation and are usually only used for animal nutrition.
Moderne Aufbereitungsverfahren, die auch auf eine Nutzbarmachung der Schilfer oder Extraktionsschrote als Rohstoffquellen zur Proteingewinnung für die Humanernährung oder eine physikalische Raffination von Rohölen abzielen, benötigen gleichfalls spezieile Schäl- und Konditionierungsverfahren. Erstere haben eine weitgehende Schalenabtrennung, letztere eine Enzymaktivierung und Intensivierung von Diffusionsvorgängen vor oder während der Entfettung zu ermöglichen, um hohe Ol- und Phosphatidausbeuten bei zugleich hohen Materialdurchsätzen zu garantieren.Modern processing methods, which also aim to utilize the Schilfer or extraction pellets as raw material sources for protein recovery for human nutrition or a physical refining of crude oils, also require special peel and conditioning processes. The former have extensive shell separation, allowing the latter enzyme activation and intensification of diffusion processes before or during degreasing to guarantee high oil and phosphatide yields with high material throughputs.
Effektive Schälverfahren setzen Zerkleinerungsmaschinen mit spezieller Walzenanordnung oder speziellen Prall- und Beschleunigungs- oder Druck- und Entspannungsvorrichtungen voraus, die nur geringe Anteile an ungeschälten Samen und Fruchtfleischpartikeln mit anhaftender Schale bedingen. Diesbezügliche Schälverfahren, die auf eine Reduzierung des Schalengehaltes von Samen auch unter 3% orientieren, sehen im weiteren eine mehrfache Fraktionierung der gebrochenen Samen mittels Sieb- und/oder Windsichtanlagen vor, wobei neuerdings die elektrostatische Abscheidung als Verfahren der Wahl herausgehoben wird.Effective peeling processes require crushers with special roller arrangement or special impact and acceleration or pressure and relaxation devices, which require only small amounts of unpeeled seeds and pulp particles with adhering shell. Similar peeling methods, which are based on a reduction in the husk content of seeds even below 3%, further envisage multiple fractionation of the broken seeds by means of screen and / or air separators, with electrostatic precipitation now being singled out as the method of choice.
Alternative Verfahren zur effektiven Schalenabtrennung sind weiterhin die Sedimentation in wäßrigen/nichtwäßrigen Medien und die Flotation.Alternative methods for effective shell separation are also sedimentation in aqueous / nonaqueous media and flotation.
Praxisrelevante Schälverfahren zur Anreicherung von Extraktionsschroten mit Rohproteinen unter gleichzeitiger Eliminierung von Rohfaserkomponenten sind darüber hinaus die Fraktionierung entfetteter Samenmehle mittels spezieller Sichter nach Feinzerkleinerung.Practical peeling methods for enriching extraction slices with crude proteins with simultaneous elimination of crude fiber components are, moreover, the fractionation of defatted seed flours using special classifiers after comminution.
Eine Verbesserung u.a. des Schäleffektes, insbesondere von Sojabohnen, soll durch Tempern, d.h. einem Feuchtigkeitsausgleich zwischen der Schalen- und Kernfraktion unter bestimmten Lagerungsbedingungen, erreicht werden, und bei Sonnenblumensamen soll sich eine Herabsetzung des Feuchtigkeitspotentials zwischen der Schalen- und Kernfraktion auf 6-7% durch Trocknung als vorteilhaft erweisen.An improvement u.a. of the peeling effect, in particular of soybeans, should be obtained by annealing, i. moisture balance between the shell and core fractions under certain storage conditions, and for sunflower seeds a reduction in moisture potential between the shell and core fractions to 6-7% by drying should prove beneficial.
Als gravierende Nachteile genannter Schälverfahren ist eine zu geringe Effektivität hinsichtlich der Schalenabtrennung der Durchsatzleistung oder ein hoher verfahrenstechnischer Aufwand hervorzuheben.As serious disadvantages of said peeling process is to highlight a low efficiency in terms of the shell separation of the throughput or a high procedural effort.
Ziel der Erfindung .Object of the invention.
Das Ziel der Erfindung ist daher einmal die Effektivierung des traditionellen Schälprozesses von Ölsamen, vorzugsweise von Sonnenblumen- und Rapssamen, durch Reduzierung des Anteils ungebrochene oder anhaftende Schalenpartikel ausweisender Samen, zum anderen alternativ dazu die Gewährleistung einer sogenannten Nullschälung, d. h. weitgehenden Schalenabtrennung.The aim of the invention is therefore once the effectiveness of the traditional peeling process of oil seeds, preferably of sunflower and rapeseed seeds, by reducing the proportion of unbroken or adherent shell particles exhibiting seeds, on the other hand to ensure a so-called zero peel, d. H. extensive shell separation.
, Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, Verfahrensbedingungen aufzuzeigen, die eine partielle oder nahezu vollständige Schalenabtrennung und demzufolge eine Verbesserung der Öl- und Schrotqualität durch Senkung des Sterol- und Rohfaser bzw. Erhöhung des Proteingehaltes ermöglichen.The invention is therefore based on the object of demonstrating process conditions that allow a partial or almost complete shell separation and, consequently, an improvement in oil and meal quality by lowering the sterol and crude fiber or increasing the protein content.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst, indem intakte gereinigte fettreiche Ölsamen, vorzugsweise Sonnenblumen- und Rapssamen, durch Kombination von Befeuchtung, Tempern und Trocknen nach einer Größenklassierung sukzessive durch Feuchtigkeitszugabe und -angleichüng mit nachfolgendem Feuchtigkeitsentzug bei einem so aufeinander abgestimmten Temperatur-Zeit-Regime aufbereitet werden, daß die originäre positive Feuchtigkeits-Potential-Differenz zwischen den Feuchtigkeiten der Schalen- und Kernfraktion durch Tempern nach Zusatz von Wasser, vorzugsweise in Form von Wasserdampf, in einem geschlossenen System einander angeglichen und durch Trocknen in negative Bereiche der Feuchtigkeits-Potential-Differenz von Schalen- und Kernfraktion, d. h. zugunsten der Kernfraktion, verschoben wird.According to the invention the object is achieved by intact purified high-fat oilseeds, preferably sunflower and rapeseed, by combination of moistening, annealing and drying after size classification successively by moisture addition and -leichleichg with subsequent dehumidification at a so coordinated temperature-time regime in that the original positive moisture potential difference between the humidities of the shell and core fractions by tempering after the addition of water, preferably in the form of water vapor, in a closed system are equalized and dried in negative ranges of the moisture potential difference of Shell and kernel fraction, d. H. in favor of the nuclear fraction, is postponed.
Wie nämlich gefunden wurde, besteht zwischen der Kern- und Schalenfraktion fettreicher Ölsamen, wie Sonnenblumen- und Rapssamen, aber im Gegensatz zu fettarmen Leguminosensamen, wie Sojabohnen und Lupinen, eine relativ hohe artspezifische Feuchtigkeits-Potential-Differenz, die bei ausgewählten Samen nachfolgende Größenordnungsbereiche umfaßt:As has been found, there is a relatively high species-specific moisture potential difference between the kernel and shell fractions of fatty oilseeds, such as sunflower and rapeseed, but in contrast to low-fat legume seeds, such as soybeans and lupins, which includes successive ranges of magnitude in selected seeds :
Wassergehalt bei Öl- und LeguminosensamenWater content of oil and legume seeds
Bei der üblicherweise unabhängig von einer Schalung vorgenommenen Temperung wird diese Potentialdifferenz nur geringfügig verändert, so daß nach wie vor die an sich bekannten Probleme einer zu geringen Sprödigkeit der Schalenfraktion auftreten, die sich in einem hohen Schalenanteil nach der Schalung manifestieren. Bei einer ausschließlichen Trocknung gemäß WP B 03 C/255 554 wird zwar die originäre Potentialdifferenz erniedrigt, jedoch ist damit gleichfalls eine starke Abnahme des Wassergehaltes der Kernfraktion verbunden, wodurch wiederum ein hoher Anteil an Kernbruch resultiert. Durch das erfindungsgemäße Vorgehen einer aufeinander abgestimmten Kombination von Befeuchtung, Tempern und Trocknen wird sowohl die notwendige hohe Elastizität der Kernfraktion, als auch eine hohe Sprödigkeit der Schalenfraktion gewährleistet, wobei sich die Einstellung einer Feuchtigkeits-Potential-Differenz zwischen den Feuchtigkeiten von Schalen- und Kernfraktion nach dem Tempern von höchstens +2% und nach dem Trocknen von mindestens -2% als besonders zweckmäßig erwiesen hat.In the annealing usually carried out independently of a formwork, this potential difference is only slightly changed, so that still occur the known problems of too low brittleness of the shell fraction, which manifest themselves in a high shell content after the formwork. In the case of an exclusive drying in accordance with WP B 03 C / 255 554, although the original potential difference is reduced, this also leads to a sharp decrease in the water content of the nuclear fraction, which in turn results in a high proportion of core fractures. By the inventive approach of a coordinated combination of humidification, annealing and drying both the necessary high elasticity of the core fraction, as well as a high brittleness of the shell fraction is ensured, with the setting of a moisture-potential difference between the humidities of shell and core fraction after annealing of at most + 2% and after drying of at least -2% has proved to be particularly useful.
Das Befeuchten, Tempern und Trocknen der Ölsamen als notwendige Voraussetzung für die Effektivierung des Schälprozesses erfolgt erfindungsgemäß in mehreren voneinander unabhängigen oder miteinander gekoppelten Prozeßstufen, vorzugsweise unter Anwendung des Fließbett- oder Wirbelschichtprinzips. Dabei wird während des Befeuchtens die Erhöhung des Wassergehaltes in den Samen zwischen 10 und 20%, bezogen auf die Gesamtsamenmasse, vorzugsweise 12 bis 15%, gegebenenfalls durch Kurzzeiterhitzung mit gesättigtem Wasserdampf über Zeiträume von 0,5 bis 5min, vorzugsweise 1 bis 3 min, bewerkstelligt; die Feuchtigkeitsangleichung wird durch Tempern in einem geschlossenen Systenrbei Temperaturen von 20 bis 800C, vorzugsweise 40 bis 60°C, über Zeiträume von 1 bis 48h, vorzugsweise 3 bis 12h, vorgenommen, und der Feuchtigkeitsentzug erfolgt durch Trocknen unter Einstellung von Wassergehalten zwischen 5 und 10%, vorzugsweise 6 bis 8%, mittels Schockerhitzung bei Temperaturen von 100 bis 15O0C, vorzugsweise 110 bis 1200C, über Zeiträume von 0,5 bis 5 min, vorzugsweisei bis2min.The wetting, tempering and drying of the oilseeds as a necessary prerequisite for the effectiveness of the peeling process is carried out according to the invention in several independent or coupled to each other process stages, preferably using the fluidized bed or fluidized bed principle. During wetting, the increase in the water content in the seeds is between 10 and 20%, based on the total seed mass, preferably 12 to 15%, optionally by short-time heating with saturated steam over periods of 0.5 to 5 minutes, preferably 1 to 3 minutes. accomplished; the moisture adjustment is by annealing in a closed Systenrbei temperatures of 20 to 80 0 C, preferably 40 to 60 ° C, for periods of 1 to 48 hours, preferably 3 to 12 h, performed, and the moisture removal is carried out by drying under adjustment of water content of between 5 and 10%, preferably 6 to 8%, by shock heating at temperatures of 100 to 15O 0 C, preferably 110 to 120 0 C, for periods of 0.5 to 5 min, vorzugsweisei bis2min.
Wie weiterhin gefunden wurde, ist eine vorherige Größenklassierung der Samen in mindestens 2 Fraktionen mit nahezu einheitlicher Samengröße vor der eigentlichen Schalung als eine hinreichende Voraussetzung für die Erzielung hoher Schäleffekte beim erfindungsgemäßen Verfahren anzusehen. Unter den genannten Voraussetzungen der Verfahrensführung beim Befeuchten, Tempern und Trocknen erweisen sich die nachzuschaltenden Prozeßstufen der eigentlichen Schalenablösung und -abtrennung als unkritisch, jedoch ist der Einssatz von Gummiwalzen- oder Schlagleistenschälern, in Kombination mit Siebund Windsichtungsanlagen, gegebenenfalls auch Elektroabscheidern besonders vorteilhaft.As further found, prior size classification of the seeds in at least 2 fractions with nearly uniform seed size prior to actual formation is considered to be a sufficient condition for achieving high peel effects in the method of the invention. Under the above conditions of the process management in wetting, tempering and drying prove the nachzuschaltenden process stages of the actual shell separation and separation as uncritical, but the use of squeegee or beater strips, in combination with sieve and air separation systems, optionally also electrostatic precipitators is particularly advantageous.
Die Erfindung wird anhand folgender Ausführungsbeispiele näher erläutert:The invention will be explained in more detail with reference to the following embodiments:
100kg Sonnenblumensamen (Schalengehalt 29,3%) werden durch Siebung in 3 Fraktionen klassiert, wobei eine Hauptfraktion mit einem mittleren Samendurchmesser zwischen 3 und 5mm (ca. 70%) neben größeren und kleinen Samen, Bruch und Besatz anfällt. Diese Hauptfraktion wird nach Vorerwärmung auf 70°C 2 min mit Sattdampf unter gleichzeitiger Erhöhung des Wassergehaltes befeuchten und 12h bei 400C im geschlossenen System getempert.100kg of sunflower seeds (shell content 29.3%) are classified by screening in 3 fractions, with a main fraction with a mean seed diameter between 3 and 5mm (about 70%) in addition to larger and smaller seeds, breakage and stocking. This main fraction is moistened after pre-heating to 70 ° C for 2 min with saturated steam while increasing the water content and annealed for 12 h at 40 0 C in a closed system.
Die getemperten Samen werden 2 min in Fließbetttrockner bei 1200C getrocknet, mittels SchIagleistenschäler angeschlagen und durch Plan- und Windsichtung weiterfraktioniert.The tempered seeds are dried for 2 min in a fluidized bed dryer at 120 0 C, struck by SchIagleistenschäler and further fractionated by plan and air classification.
In den einzelnen Prozeßstufen resultieren nachstehendeWassergehaltein%in den intakten Samen sowie der Schalen- und Kernfraktion:In the individual process stages the following water contents result in% in the intact seeds as well as the shell and nuclear fraction:
Die nach der Schalenabtrennung durch Siebung und Sichtung jeweils anfallende Hauptfraktion weist folgende Massen und Schalengehalt auf:The main fraction obtained after screening separation by sieving and screening has the following masses and shell content:
Siebfraktion Sichtfraktion ;"VSieve fraction visual fraction; "V
(2-4 mm) (2-4 mm)(2-4 mm) (2-4 mm)
Ma.-% Schalen-% Ma.-% Schalen-%% By weight of shell% by mass of shell%
55,2 12,8 41,6 . 0,555.2 12.8 41.6. 0.5
100kg Rapssamen (Schalengehalt 15,7%) werden durch Siebung in 2 Fraktionen klassiert, wobei u.a. eine Hauptfraktion mit einem mittleren Samendurchmesserzwischen 1,6 und 2,6 mm (ca. 90% anfällt. Diese Hauptfraktion wird mittels Sattdampf 1 min unter gleichzeitiger Erhöhung des Wassergehaltes befeuchtet und 3h bei 6O0C in einem geschlossenen System getempert. , Nachfolgend wird 3min in der Wirbelschicht bei 1100C getrocknet, mittels Gummiwalzenschäler geschält, durch Windsichtung vorfraktioniert und mittels Elektroabscheider feinfraktioniert.100 kg of rapeseed (shell content 15.7%) are classified by sieving into 2 fractions, among others a main fraction having a mean seed diameter between 1.6 and 2.6 mm (about 90%) is obtained The water content is humidified and annealed for 3 h at 6O 0 C in a closed system. , Subsequently, 3 min in the fluidized bed at 110 0 C dried, peeled by rubber roller peeler, pre-fractionated by air classification and finely fractionated by means of electrostatic precipitator.
Nach den einzelnen Prozeßstufen resultieren nachstehende Wassergehalte in % in den intakten Samen sowie der Schalen- und Kernfraktion:After the individual process steps, the following water contents result in% in the intact seeds as well as the shell and nuclear fraction:
Die nach der Schalenabtrennung durch Sichtung und Elektroabscheidung jeweils anfallende Hauptfraktion weist folgende Massen und Schalengehalte auf:The main fraction obtained after peel separation by screening and electrodeposition has the following masses and shell contents:
Sichtfraktion ElektroabscheiderfraktionVisible fraction of electrostatic precipitator fraction
(1-2 mm) (1-2 mm)(1-2 mm) (1-2 mm)
Ma.-% Schalen-% Ma.-% Schalen-%% By weight of shell% by mass of shell%
75,6 7,3 68,4 0,975.6 7.3 68.4 0.9
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