DD258120A3

DD258120A3 - PROCESS FOR OBTAINING PLANT SEEDS AND EXTRACTS

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: FR2594648A1; DE3701608A1; CH671144A5; SE8700723L; DE3701608C2; SE8700723D0

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. 1The method relates to the production of vegetable extracts and extracts, preferably to juice extraction from apples. The aim or object of the invention is to eliminate the technical Nichtzulaenglichkeiten the known Entsaftungsverfahren to reduce the apparatus, energy and labor costs. The comminuted to a grain size of preferably 3 to 10 mm raw material is continuously fed with a constant volume flow to the first section (9) of the endless, continuously circulating filter belt (8). The cell juice is separated by means of a vacuum over a perforated layer of the endless, continuously circulating filter belt (8) and after reaching a minimum residual moisture of the raw material a uniform extraction agent uniformly applied to the vorentsafteten raw material in the second section (10) of the endless filter belt. The remaining raw juice in the raw material is displaced by the extractant, separated by means of vacuum and thus additionally extracted extract. The raw material is then treated by continuous compression, thereby enabling the extraction of extracts again. Fig. 1

Description

Hierzu 2 Seiten ZeichnungenFor this 2 pages drawings

Field of application of the invention

Das Verfahren bezieht sich auf die Gewinnung von pflanzlichen Säften und Extrakten, vorzugsweise auf die Saftgewinnung von Äpfeln.The method relates to the production of vegetable juices and extracts, preferably to the juice extraction of apples.

Characteristic of the known technical solutions

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.Are known methods for the production of cereal, fruit and vegetable juices by means of mechanical pressing and these presses downstream extraction machines. The most modern and widespread methods are shown in "Confructa Studies", Vol. 28 (1984) II, using the example of juice extraction from apples in "Fruit and Vegetable Juices", Handbook of Beverage Technology by Ulrich Schobinger, Verlag Eugen Ulmer Stuttgart 1981, Further methods for obtaining liquid products from fruits and vegetables are shown.

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.All of the juice extraction processes outlined in these references are based primarily on the use of mechanical squeezing forces for fruit sap, which are most applicable in discontinuous processes using these principles. Extraction of the extract substances still remaining in the fruit residues is possible in the known processes only in the presses downstream separate extractors, is worked on the effective internationalization. The patent literature discloses a process for obtaining soluble substances from cell tissue under vacuum. In this solution, a process combination of extracting and pressing soluble substances from cell tissue under vacuum is shown. This method does not allow consistent continuous driving. The effect of the vacuum primarily serves energy-economic considerations by reducing the extraction temperatures and the extraction times.

Informationsquelle: DD-WP 155868, Int.-Cl.³ A 23 N, 1/00.Information Source: 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 wurdeIn another solution, the concentration of extraction and compression units is presented, which allow total compliance with extraction and dripping times no continuous operation. The process requires the use of 5 to 6 screw presses and has the features of a discontinuous, multi-stage extraction process, in which a conventional countercurrent extraction was selected

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

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist die Beseitigung der technischen Unzulänglichkeiten der bekannten Entsaftungsverfahren zur Verringerung des apparativen-, energetischen- und des Arbeitsaufwandes.The aim of the invention is to eliminate the technical shortcomings of the known Entsaftungsverfahren to reduce the apparatus, energy and labor costs.

Explanation of the essence of the invention

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.The object of the invention is to develop a process for the production of vegetable juices and extracts, which works continuously and thereby reduces the apparatus, the energy and the workload.

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.According to the invention, the raw material to be processed is comminuted with known comminution machines in particle sizes of preferably 3 to 10 mm, enzymatically treated if necessary, then charged with defined volume flow and defined layer height with conventional conveying devices to an endless, continuously circulating filtration belt. In the first section of the filtration belt, the feed of the raw material takes place in a specific layer thickness of the raw material of preferably 10 to 50 mm. In this section, the separation of the cell juice is realized by means of vacuum via a perforated layer of the endless filtration belt. After reaching a minimum residual moisture content of the raw material, a defined extractant volume of preferably 5 to 50 wt .-% to the discontinued raw material mass, evenly applied to the vorentsafteten raw material without interruption of the continuously transported stream. The Entsaftungsabschnitte on the endless filtration belt behave, between Rohsaft- and extraction juice section, preferably in the ratio of 1: 2. By means of vacuum while the remaining raw juice in the raw material is displaced by the extractant and separated for the most part on the perforated tape. In this case, a minimization of the extract substance is achieved in the raw material, which is in the order of at least 25% of the original extract substance content.

Durch die Einwirkung des Vakuums wird nochmals eine minimale Restfeuchte des Rohstoffes erreicht. Die Verdrängungsextraktion wird bei Temperaturen von 5 bis 5O⁰C durchgeführt. ,The action of the vacuum again achieves a minimum residual moisture content of the raw material. The displacement extraction is carried out at temperatures of from 5 to 5O ⁰ C. .

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.The raw material thus treated is subjected to continuous compression, preferably in the pressure range from 0.1 to 1.0 MPa, in a subsequent process step. Thus, a digestion of the remaining uninjured cell tissue is achieved and released thereby cell juice with its extract fractions, released by means of the raw material remaining residual extractant over a perforated wall.

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.Overall, when the invention is used, an extract substance yield of at least 85% of the extract contents originally contained in the raw material is achieved. The process-determining parameters such as volume flow, layer thickness, extractant quantity and vacuum level are set to the respective raw material type and quality.

embodiment

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel für Apfelmaische näher erläutert werden. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen dieThe invention will be explained in more detail below in an exemplary embodiment of apple mash. In the accompanying drawings show the

Fig. 1: den apparativen Aufbau zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens Fig. 2: die schematische Darstellung der Versuchsergebnisse aus der Tabelle 1.1: the apparatus design for carrying out the method according to the invention FIG. 2: the schematic representation of the test results from Table 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.The ground apple mash is applied to the continuously operating vacuum cell filter 1 via a feeding device. The raw juice separation takes place over a measured partial area of the total filter surface via a polyester mesh in the Rohsaftabscheider 3. In this Rohsaftabscheider 3, the vacuum air is separated from the raw juice and the same can be promoted from the vacuum system by means of pump 7 for further processing. The extraction of the partially suspended pomace on the filter takes place on the remaining surface of the filter belt / wherein the defined extraction water of preferably 6-15% by weight is added to the abandoned mash pulp with the aid of suitable feeding devices.

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.The extraction juice is conveyed via the extraction juice separator 4 and the pump 6 for further processing. The vacuum air is generated by means of vacuum pump 5 for both types of juice. The polyester screen cloth used as a filter medium is subjected to thorough cleaning after the residue removal in the lower part of the cell belt filter. The juiced pomace passes from the take-off device of the filter in a Horizontalschraubenpresse2 and are restentsaftet due to their low residual moisture content with high efficiency.

Dieser gewonnene Extraktionssaft kann zur Weiterverarbeitung und die Trester zum Abtransport gefördert werden.This extracted juice can be extracted for further processing and the pomace for removal.

Die ermittelten Versuchsergebnisse werden in der Tabelle 1 dargestellt.The determined test results are shown in Table 1.

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.For the experiment shown, an apple mash comminuted by means of etching mills was available, which was processed according to the material and extract balance shown in Table 1.

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.From the test results (Table 1) it becomes apparent how the functional significance of each individual process step is to be evaluated and what consequences the omission of a process step possesses. The presentation was made taking into account the order of the individual process steps.

Tabelle 1Table 1 Bezeichnungdesignation MasseDimensions lösliche Trockensubstanzsoluble dry matter (%)(%) (kg)(Kg) (kg)(Kg) 12,912.9 Maischemash 1 000,01 000.0 129,0129.0 12,912.9 Rohsaftraw juice 528,7528.7 68,468.4 12,812.8 Trester1Trester1 471,3471.3 60,660.6 0,00.0 Wasserwater 142,6142.6 0,0'0.0 ' 9,99.9 Trester2Trester2 613,9613.9 60,660.6 10,210.2 ExtraktionssaftlExtraktionssaftl 281,4281.4 28,728.7 9,69.6 Trester3Trester3 332,5332.5 31,931.9 10,010.0 Extraktionssaft IlExtraction juice Il 160,6160.6 16,116.1 9,29.2 Trester 4Pomace 4 171,9171.9 15,815.8

Claims

1. A process for the production of vegetable juices and extracts, characterized in that the comminuted to a particle size of preferably 3 to 10 mm, if necessary, enzymatically treated raw material continuously, with a defined volume flow and a defined layer thickness on the first section (9) of the endless, continuously abandoned circulating filter belt (8), the cell juice by vacuum over a perforated layer of the endless filter belt (8) and after reaching a maximum juicing of the raw material a defined extractant evenly on the pre-saponified raw material in the second section (10) of the endless, continuously circulating filter belt (8) is abandoned, and thereby the remaining raw juice is displaced in the raw material by the extractant and separated by vacuum, and in a subsequent process step, a residual pressure by compression takes place.

2. The method according to claim 1, characterized in that the process stages Entsaftungs- and displacement extraction are carried out continuously on a machine in succession.

3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that the task of the raw material takes place in a specific layer thickness of the raw material of preferably 10 to 50 mm.

4. The method according to claim 1 to 3, characterized in that the displacement extraction is preferably carried out with water at preferred amounts of from 5 to 50%, based on the raw material output quantity.

5. The method according to claim 1 to 4, characterized in that the displacement extraction is preferably carried out at temperatures of 5 to 50 ° C.