DD258120A3

DD258120A3 - Verfahren zur gewinnung von pflanzlichen saeften und extrakten

Info

Publication number: DD258120A3
Application number: DD86287231A
Authority: DD
Inventors: Werner Drebert; Hans-Joachim Radcke; Hans-Werner Krone; Harry Heinz; Joachim Lochmann; Gerhard Naumann; Gerd Jahn; Werner Ebert
Original assignee: Stassfurt Veb Chemieanlagenbau
Priority date: 1986-02-21
Filing date: 1986-02-21
Publication date: 1988-07-13
Also published as: SE8700723L; SE8700723D0; DE3701608C2; CH671144A5; FR2594648A1; DE3701608A1

Abstract

Das Verfahren bezieht sich auf die Gewinnung von pflanzlichen Saeften und Extrakten, vorzugsweise auf die Saftgewinnung aus Aepfeln. Ziel bzw. Aufgabe der Erfindung ist es, die Beseitigung der technischen Unzulaenglichkeiten der bekannten Entsaftungsverfahren zur Verringerung des apparativen, energetischen und des Arbeitsaufwandes. Der auf eine Korngroesse von vorzugsweise 3 bis 10 mm zerkleinerte Rohstoff wird kontinuierlich mit konstantem Volumenstrom auf den ersten Abschnitt (9) des endlosen, kontinuierlich umlaufenden Filterbandes (8) aufgegeben. Der Zellsaft wird mittels Vakuum ueber eine perforierte Schicht des endlosen, kontinuierlich umlaufenden Filterbandes (8) abgetrennt und nach Erreichung einer minimalen Restfeuchte des Rohstoffes ein definiertes Extraktionsmittel gleichmaessig auf den vorentsafteten Rohstoff im zweiten Abschnitt (10) des endlosen Filterbandes aufgegeben. Der verbliebene Rohsaft im Rohstoff wird durch das Extraktionsmittel verdraengt, mittels Vakuum abgetrennt und damit zusaetzlich Extrakt gewonnen. Der Rohstoff wird anschliessend durch kontinuierliche Kompression behandelt und ermoeglicht dabei nochmals den Gewinn von Extrakten. Fig. 1

Description

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Das Verfahren bezieht sich auf die Gewinnung von pflanzlichen Säften und Extrakten, vorzugsweise auf die Saftgewinnung von Äpfeln.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bekannt sind Verfahren zur Gewinnung von Getreide-, Obst- und Gemüsesäften mittels mechanischer Pressen und diesen Pressen nachgeschaltete Extraktionsmaschinen. Die modernsten und verbreitesten Verfahren sind in „Confructa-studien", Bd. 28 (1984) II, am Beispiel der Saftgewinnung aus Äpfeln dargestellt. In „Frucht- und Gemüsesäfte", Handbuch der Getränketechnologie von Ulrich Schobinger, Verlag Eugen Ulmer Stuttgart 1981, sind weitere Verfahren zur Gewinnung von flüssigen Produkten aus Obst und Gemüsen dargestellt.

Alle in diesen Literaturquellen dargestellten Saftgewinnungsverfahren basieren vorwiegend auf die Anwendung mechanischer Preßkräfte für die Fruchtentsaftung, die unter Anwendung dieser Prinzipien in der Mehrzahl in diskontinuierlichen Verfahren anwendbar sind. Die Extraktion der in den Fruchtrückständen noch verbleibenden Extraktstoffe, ist in den bekannten Verfahren nur in den Pressen nachgeschalteten separaten Extrakteuren möglich, an deren Effektivierung international gearbeitet wird. Aus der Patentliteratur ist ein Verfahren zur Gewinnung von löslichen Stoffen aus Zellgewebe unter Vakuum bekannt. In dieser Lösung wird eine Verfahrenskombination des Extrahierens und Pressens von löslichen Stoffen aus Zellgewebe unter Vakuumeinwirkung dargestellt. Dieses Verfahren ermöglicht keine schlüssige kontinuierliche Fahrweise. Die Einwirkung des Vakuums dient in erster Linie energiewirtschaftlichen Erwägungen durch Herabsetzung der Extraktionstemperaturen und der Extraktionszeiten.

Informationsquelle: DD-WP 155868, Int.-Cl.³ A 23 N, 1/00.

In einer weiteren Lösung wird die Konzentration von Extraktions- und Preßaggregaten vorgestellt, die insgesamt durch die Einhaltung von Extraktions-und Abtropfzeiten keinen kontinuierlichen Betrieb zulassen. Das Verfahren erfordert den Einsatz von 5 bis 6 Schneckenpressen und besitzt die Merkmale eines diskontinuierlichen, mehrstufigen Extraktionsverfahrens, bei dem eine übliche Gegenstromextraktion gewählt wurde

Informationsquelle: DD-WP 150427, Int.-Cl.³ A 23 N, 1/00.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist die Beseitigung der technischen Unzulänglichkeiten der bekannten Entsaftungsverfahren zur Verringerung des apparativen-, energetischen- und des Arbeitsaufwandes.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Gewinnung von pflanzlichen Säften und Extrakten zu entwickeln, das kontinuierlich arbeitet und dabei den apparativen, den energetischen und den Arbeitsaufwand verringert.

Erfindungsgemäß wird der zu verarbeitende Rohstoff mit bekannten Zerkleinerungsmaschinen in Korngrößen von vorzugsweise 3 bis 10mm zerkleinert, wenn erforderlich enzymatisch behandelt, danach mit definierten Volumenstrom und definierter Schichthöhe mit üblichen Fördereinrichtungen auf ein endloses, kontinuierlich umlaufendes Filtrationsband aufgegeben. Im ersten Abschnitt des Filtrationsbandes erfolgt die Aufgabe des Rohstoffes in einer dem Rohstoff spezifischen Schichtdicke von vorzugsweise 10 bis 50 mm. In diesem Abschnitt wird die Abtrennung des Zellsaftes mittels Vakuum über eine perforierte Schicht des endlosen Filtrationsbandes realisiert. Nach Erreichung einer minimalen Restfeuchte des Rohstoffes wird ohne Unterbrechung des kontinuierlich transportierten Stoffstromes dem Rohstoff ein definiertes Extraktionsmittelvolumen von vorzugsweise 5 bis 50 Ma.-% zur aufgegebenen Rohstoffmasse, gleichmäßig auf den vorentsafteten Rohstoff aufgegeben. Die Entsaftungsabschnitte auf dem endlosen Filtrationsband verhalten sich dabei, zwischen Rohsaft- und Extraktionssaftabschnitt, vorzugsweise im Verhältnis von 1:2. Mittels Vakuum wird dabei der noch verbliebene Rohsaft im Rohstoff durch das Extraktionsmittel verdrängt und zum größten Teil über das perforierte Band abgetrennt. Dabei wird eine Minimierung des Extraktstoffes im Rohstoff erreicht, der in der Größenordnung von mindestens 25% des ursprünglichen Extraktstoffgehaltes liegt.

Durch die Einwirkung des Vakuums wird nochmals eine minimale Restfeuchte des Rohstoffes erreicht. Die Verdrängungsextraktion wird bei Temperaturen von 5 bis 5O⁰C durchgeführt. ,

Der so behandelte Rohstoff wird in einem nachfolgenden Verfahrensschritt einer kontinuierlichen Kompression, vorzugsweise im Druckbereich von 0,1 bis 1,0MPa, unterzogen. Damit wird ein Aufschluß des noch vorhandenen unverletzten Zellgewebes erreicht und der dabei freigesetzte Zellsaft mit seinen Extraktanteilen, mittels dem ihm Rohstoff verbliebenen Restextraktionsmittel über eine perforierte Wand freigesetzt.

Insgesamt wird bei Anwendung der Erfindung eine Extraktstoffausbeute von mindestens 85% der ursprünglich im Rohstoff enthaltenen Extraktgehalte erreicht. Die verfahrensbestimmenden Parameter wie Volumenstrom, Schichtdicke, Extraktionsmittelmenge und Vakuumhöhe werden auf die jeweilige Rohstoffart und -qualität eingestellt.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel für Apfelmaische näher erläutert werden. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen die

Fig. 1: den apparativen Aufbau zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens Fig. 2: die schematische Darstellung der Versuchsergebnisse aus der Tabelle 1.

Die vermahlene Apfelmaische wird über eine Aufgabevorrichtung auf das kontinuierlich arbeitende Vakuum-Zellenbandfilter 1 aufgegeben. Die Rohsaftabtrennung erfolgt über eine bemessene Teilfläche der Gesamtfilterfläche über ein Polyestersiebgewebe in den Rohsaftabscheider 3. In diesem Rohsaftabscheider 3 wird die Vakuumluft vom Rohsaft getrennt und derselbe kann aus dem Vakuumsystem mittels Pumpe 7 zur Weiterverarbeitung gefördert werden. Die Extraktion der teilentsafteten Trester auf dem Filter findet auf der Restfläche des Filterbandes statt/wobei das definierte Extraktionswasser von vorzugsweise 6—15 Ma.-% zur aufgegebenen Maischemasse, mit Hilfe von geeigneten Aufgabevorrichtungen aufgegeben wird.

Der Extraktionssaft wird über den Extraktionssaftabscheider 4 und die Pumpe 6 zur Weiterverarbeitung gefördert. Die Vakuumluft wird mittels Vakuumpumpe 5 für beide Saftarten erzeugt. Das als Filtermittel eingesetzte Polyestersiebgewebe wird nach derTresterabnahme im unteren Teil des Zellenbandfilters einer gründlichen Reinigung unterzogen. Die entsafteten Trester gelangen von der Abnahmeeinrichtung des Filters in eine Horizontalschraubenpresse2 und werden auf Grund ihrer geringen Restfeuchteanteile mit hoher Effektivität restentsaftet.

Dieser gewonnene Extraktionssaft kann zur Weiterverarbeitung und die Trester zum Abtransport gefördert werden.

Die ermittelten Versuchsergebnisse werden in der Tabelle 1 dargestellt.

Für den dargestellten Versuch stand eine mittels Rätzmühlen zerkleinerte Apfelmaische zur Verfügung, die gemäß der in der Tabelle 1 dargestellten Stoff- und Extraktbilanz verarbeitet wurde.

Aus den Versuchsergebnissen (Tabelle 1) wird ersichtlich, wie die funktionell Bedeutung jedes einzelnen Verfahrensschrittes zu bewerten ist und welche Konsequenzen das Auslassen eines Verfahrensschrittes besitzt. Die Darstellung erfolgte unter Berücksichtigung der Reihenfolge der einzelnen Verfahrensschritte.

Tabelle 1	Bezeichnung	Masse	lösliche Trockensubstanz	(%)
	(kg)	(kg)	12,9
Maische	1 000,0	129,0	12,9
Rohsaft	528,7	68,4	12,8
Trester1	471,3	60,6	0,0
Wasser	142,6	0,0'	9,9
Trester2	613,9	60,6	10,2
Extraktionssaftl	281,4	28,7	9,6
Trester3	332,5	31,9	10,0
Extraktionssaft Il	160,6	16,1	9,2
Trester 4	171,9	15,8

Claims

1. Verfahren zur Gewinnung von pflanzlichen Säften und Extrakten, dadurch gekennzeichnet, daß der auf eine Korngröße von vorzugsweise 3 bis 10 mm zerkleinerte, erforderlichenfalls enzymatisch behandelte Rohstoff kontinuierlich, mit definiertem Volumenstrom und definierter Schichtdicke auf den ersten Abschnitt (9) des endlosen, kontinuierlich umlaufenden Filterbandes (8) aufgegeben, der Zellsaft mittels Vakuum über eine perforierte Schicht des endlosen Filterbandes (8) abgetrennt und nach Erreichung einer maximalen Entsaftung des Rohstoffes ein definiertes Extraktionsmittel gleichmäßig auf den vorentsafteten Rohstoff im zweiten Abschnitt (10) des endlosen, kontinuierlich umlaufenden Filterbandes (8) aufgegeben wird, und dadurch der verbliebene Rohsaft im Rohstoff durch das Extraktionsmittel verdrängt und mittels Vakuum abgetrennt wird, und in einem nachfolgenden Verfahrensschritt eine Restentsaftung durch Kompression erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verfahrensstufen Entsaftungs- und Verdrängungsextraktion kontinuierlich auf einer Maschine nacheinander durchgeführt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufgabe des Rohstoffes in einer dem Rohstoff spezifischen Schichtdicke von vorzugsweise 10 bis 50 mm erfolgt.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrängungsextraktion vorzugsweise mit Wasser bei vorzugsweisen Einsatzmengen von 5 bis 50%, bezogen auf die Rohstoffausgangsmenge, durchgeführt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrängungsextraktion vorzugsweise bei Temperaturen von 5 bis 50°C erfolgt.