DE10123651A1 - Process and plant for extracting oil from fruit or seeds - Google Patents
Process and plant for extracting oil from fruit or seedsInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ölgewinnung aus Früchten oder Saaten, vorzugsweise Oliven oder Avocados, mit einer Vollmantel-Schneckenzentrifuge und eine Anlage zur Ölgewinnung nach dem Oberbegriff des Anspruches 29.The invention relates to a method for extracting oil from fruits or seeds, preferably olives or avocados, with a solid-bowl screw centrifuge and a plant for oil production according to the preamble of claim 29.
Ein gattungsgemäßes Verfahren und eine gattungsgemäße Anlage, welche sich bei der Olivenölgewinnung besonders bewährt haben, sind aus der EP 0 557 758 be kannt. Bei diesem Verfahren wird eine Zweiphasen-Trennung in einer Vollmantel- Schneckenzentrifuge durchgeführt, bei welcher das Öl als die eine Phase direkt von einem Feststoff-/Wassergemisch als der zweiten Phase abgetrennt wird.A generic method and a generic system, which are at have particularly proven the olive oil production, are from EP 0 557 758 known. In this process, a two-phase separation in a solid jacket Screw centrifuge performed in which the oil as the one phase directly from a solid / water mixture is separated as the second phase.
Die Vorverarbeitung der Oliven erfolgt nach einem Waschen mittels eines Zerklei nerns in einer Mühle, welche die Oliven ohne den Zusatz von Wasser oder bei der Verwendung eingetrockneter Oliven unter einem Wasserzusatz, welcher den Frischwassergehalt frischer Oliven wieder herstellt, zu einem Fruchtbrei verarbeitet, welcher in einem der Mühle nachgeschalteten Malaxeur aufgeschlossen wird. Dieses Aufschließen im Malaxeur dient der Freisetzung des Öls, um es dann in der dem Malaxeur nachgeschalteten Vollmantel-Schneckenzentrifuge in die Bestandteile Öl sowie Feststoff und Wasser trennen zu können.The olives are preprocessed after washing with a chopper nerns in a grinder, which the olives without the addition of water or at the Use of dried olives under a water additive, which the Restores the fresh water content of fresh olives, turns them into fruit pulp, which is disrupted in a Malaxeur downstream of the mill. This Digestion in the malaxeur is used to release the oil and then in the Malaxeur downstream solid bowl screw centrifuge in the oil components as well as being able to separate solid and water.
Die Effizienz dieses bekannten Verfahrens ist an sich bereits sehr gut. Dennoch ist es wünschenswert, alternative Lösungen der Vorverarbeitung des Fruchtbreis vor dem Eintritt in die Vollmantel-Schneckenzentrifuge zu schaffen und insbesondere den apparativen Aufwand zu senken, wobei die Qualität des Öls möglichst gut im Vergleich zum betriebenen apparativen Aufbau sein soll. Die Lösung dieses Pro blems in verfahrenstechnischer Hinsicht sowie auch in Hinsicht auf die Anlage zur Olivenölgewinnung ist die Aufgabe der Erfindung.The efficiency of this known method is in itself very good. Still is it is desirable to provide alternative solutions to preprocessing the pulp to create entry into the solid bowl screw centrifuge and in particular to reduce the expenditure on equipment, the quality of the oil being as good as possible Should be compared to the operated apparatus structure. The solution of this pro blems in terms of process technology as well as in terms of the system for Olive oil production is the object of the invention.
Die Erfindung löst diese Aufgabe einerseits durch ein Verfahren zur Ölgewinnung, welches im Merkmal 1 angegeben ist. Sie löst es ferner durch eine Anlage zur Öl gewinnung, deren Merkmale im Anspruch 29 angegeben sind.The invention solves this problem on the one hand by a method for extracting oil, which is specified in feature 1 . It also solves it by a plant for oil extraction, the features of which are specified in claim 29.
Mit der Erfindung werden die Früchte oder Saaten zerkleinert und beim oder nach dem Zerkleinern einem Hochdruck und einem nachfolgenden Entspannen ausge setzt, woraufhin der zerkleinerte Fruchtbrei der Vollmantel-Schneckenzentrifuge zugeführt wird.With the invention, the fruits or seeds are crushed and during or after crushing a high pressure and a subsequent relaxation sets, whereupon the crushed fruit pulp of the solid bowl screw centrifuge is fed.
Die Erfindung schafft ferner eine Anlage zur Ölgewinnung aus Früchten oder Saa ten, vorzugsweise Oliven oder Avocados, mit einer Einrichtung zum Zerkleinern der Früchte oder Saaten zu einem Fruchtbrei, vorzugsweise eine Mühle oder ein Extruder, einer der Einrichtung zum Zerkleinern zugeordneten - z. B. beim Einsatz eines Extruders - oder nachgeschalteten Hochdruckstrecke zum Aufschließen des Fruchtbreis, und einer der Hochdruckstrecke nachgeschalteten Vollmantel- Schneckenzentrifuge, vorzugsweise mit einer Tauchscheibe versehen, zur Trennung des Fruchtbreis in verschiedene Phasen, vorzugsweise in Öl als erste Phase und in ein Feststoff-/Wassergemisch als zweite Phase. The invention also provides a plant for extracting oil from fruits or Saa ten, preferably olives or avocados, with a chopper the fruits or seeds into a pulp, preferably a mill or a Extruder, one of the devices for crushing associated - z. B. in use an extruder - or downstream high pressure line to unlock the Fruit pulp, and a full casing Screw centrifuge, preferably provided with a plunger, for separation of the pulp in different phases, preferably in oil as the first phase and in a solid / water mixture as the second phase.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren sowie bei der erfindungsgemäßen Anlage wird also jeweils der bisher notwendige Malaxeur zum Aufschließen des Frucht breis dadurch ersetzt, daß der Fruchtbrei beim oder vorzugsweise nach dem Zer kleinern dem Hochdruck und dem nachfolgenden Entspannen ausgesetzt wird. Denkbar ist es beispielsweise, direkt einen Extruder zum Zerkleinern und den im Extruder herrschenden Druck und ein nachfolgendes Entspannen zum Aufschließen der Früchte oder Saaten zu nutzen. Alternativ ist auch ein Zerkleinern in einer Mühle denkbar, wobei entweder in der Mühle oder vorzugsweise nach dem Durch laufen der Mühle die Hochdruckstrecke durchlaufen wird.In the method according to the invention and in the system according to the invention becomes the malaxeur necessary to unlock the fruit porridge replaced by that the pulp at or preferably after the Zer smaller is exposed to the high pressure and the subsequent relaxation. For example, it is conceivable to directly use an extruder for shredding and the Extruder prevailing pressure and a subsequent relaxation to unlock the fruit or seeds. Alternatively, crushing in one Mill conceivable, either in the mill or preferably after the through run the mill will go through the high pressure line.
Ein besonderer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß die Vorverarbeitung des Fruchtbreis beim Ersetzen des Malaxeurs durch eine Hochdruckstrecke relativ schnell erfolgen kann. So hat es sich herausgestellt, daß beispielsweise eine Ver weilzeit von nur 6 Minuten in der Hochdruckstrecke schon ausreichen kann, um die Oliven genügend aufzuschließen, um sie in der Vollmantel-Schneckenzentrifuge weiter verarbeiten zu können. Die Qualität des Öles ist dabei mit der bei der Verar beitung mit einem Malaxeur erzielbaren Qualität vergleichbar oder sogar besser. Neben Oliven sind insbesondere auch Avocados besonders gut mit dem erfin dungsgemäßen Verfahren verarbeitbar.A particular advantage of the invention is that preprocessing of the pulp when replacing the malaxer with a high pressure path relative can be done quickly. It has been found that, for example, a ver because a time of just 6 minutes in the high pressure section can be enough to cover the Unlock olives enough to use in a solid bowl screw centrifuge to be able to process further. The quality of the oil is the same as that of the Verar Processing comparable or even better with a quality that can be achieved with a malax. In addition to olives, avocados are particularly good with inventions Processable according to the invention.
Zur Realisierung der Hochdruckstrecke mit einer Hochdruckzone und dem Ent spannungsventil stehen dem Fachmann verschiedenste Möglichkeiten zur Verfü gung.To implement the high pressure line with a high pressure zone and the Ent voltage valve, the specialist has a wide variety of options available supply.
So kann die Hochdruckstrecke ein Rohr - mit vorgeschalteter entsprechend ausge legter Pumpeinrichtung - aufweisen, welches eine Länge von mehr als 10, vorzugs weise eine Länge von 10 bis 30 Metern aufweist.So the high pressure line can be a pipe - with an upstream one placed pump device - which have a length of more than 10, preferably has a length of 10 to 30 meters.
Zur leichteren Verarbeitung bzw. zum leichteren Aufschließen des Fruchtbreis ist es ferner denkbar, daß der Fruchtbrei vor dem Eintritt in die Hochdruckstrecke und/oder beim Durchlaufen der Hochdruckstrecke - mittels einer Heizeinrichtung - erwärmt wird. Bei der Verarbeitung von Oliven wird der Fruchtbrei vorzugsweise auf max. 40°C erwärmt und bei der Verarbeitung von Avocados auf mehr als 40°C, insbesondere 40°-80°C.It is for easier processing or for easier opening of the pulp also conceivable that the fruit pulp before entering the high pressure line and / or when passing through the high-pressure section - by means of a heating device - is heated. When processing olives, the fruit pulp is preferred to max. Heated to 40 ° C and when processing avocados to more than 40 ° C, especially 40 ° -80 ° C.
Vorzugsweise beträgt die Verweildauer des Fruchtbreis in der Hochdruckstrecke 2 bis 12, insbesondere 4 bis 8 Minuten.The residence time of the fruit pulp in the high-pressure section is preferably 2 to 12 , in particular 4 to 8 minutes.
Es hat sich ferner als vorteilhaft herausgestellt, wenn der Druck in der Hochdruck strecke mehr als 10 bar, vorzugsweise mehr als 30 bar, insbesondere mehr als 50 bar beträgt. Ganz besonders bevorzugt wird ein Druck zwischen 50 und 80 und noch spezieller zwischen 60 und 70 bar gewählt. So konnte bei Verwendung eines relativ hohen Druckes kann die Verweildauer in der Hochdruckstrecke auf 6 min gesenkt werden.It has also proven to be advantageous if the pressure in the high pressure stretch more than 10 bar, preferably more than 30 bar, in particular more than 50 bar. A pressure between 50 and 80 is very particularly preferred even more specifically chosen between 60 and 70 bar. So when using a relatively high pressure, the dwell time in the high-pressure section can be reduced to 6 min be lowered.
Vor dem Eintritt in die Hochdruckstrecke werden die Früchte oder Saaten vorzugs weise zunächst gewaschen und dann zerkleinert, vorzugsweise in einer Mühle, ins besondere in einer Hammermühle.Before entering the high-pressure section, the fruits or seeds are preferred first washed and then crushed, preferably in a mill, into the especially in a hammer mill.
Es ist denkbar, daß der Fruchtbrei nach dem Zerkleinern direkt und/oder aus dem ersten Puffertank über mindestens eine Pumpe in die Hochdruckstrecke geleitet wird.It is conceivable that the pulp directly after chopping and / or from the first buffer tank via at least one pump in the high pressure line becomes.
Vorzugsweise wird der Fruchtbrei aus der Hochdruckstrecke kommend mit Hilfe eines Entspannungsventils entspannt und dann direkt und/oder nach weiterer Ent spannung in einem weiteren Puffertank der Vollmantel-Schneckenzentrifuge zuge leitet wird.The fruit pulp is preferably brought out of the high-pressure section with the help of a relief valve relaxed and then directly and / or after further Ent voltage in another buffer tank of the solid bowl screw centrifuge is leading.
Denkbar ist schließlich, die Verarbeitung des Fruchtbreis in einem hermetischen System durchzuführen, ggf. unter Zuführung eines Inertgases.Finally, it is conceivable to process the pulp in a hermetic manner System, if necessary with the supply of an inert gas.
Zusammenfassend ist festzustellen, daß mit dem Ersetzen des Malaxeurs durch eine Hochdruckstrecke eine Alternative zur Vorverarbeitung in einem Malaxeur geschaf fen wird, welche den apparativen Aufwand und insbesondere die Verarbeitungszeit von der ungewaschenen Olive bis zur Herstellung des Öls deutlich verringert. So ist es beispielsweise möglich, in nur 30 Minuten aus Oliven oder Avocados ein fertiges Öl herzustellen. Gegebenenfalls kann das aus der Vollmantel-Schneckenzentrifuge austretende Öl in einem Klärseparator - ggf. unter der Zugabe einiger Gewichtspro zente an Wasser - gereinigt werden.In summary, it can be said that with the replacement of the malaxer with a High pressure line an alternative to preprocessing in a malaxeur which is the expenditure on equipment and in particular the processing time from the unwashed olive to the production of the oil. So is For example, it is possible to make a ready-made olive or avocado in just 30 minutes To produce oil. If necessary, this can be done from the solid bowl screw centrifuge escaping oil in a clarifier - if necessary with the addition of some weight pro cent of water - to be cleaned.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den übrigen Unteransprüchen zu ent nehmen.Further advantageous refinements can be found in the remaining subclaims to take.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung erläutert.Exemplary embodiments are explained below with reference to the drawing.
Es zeigt:It shows:
Fig. 1 ein Flußdiagramm eines Verfahrens zur Olivenölgewinnung, Fig. 1 is a flowchart of a method of olive oil extraction,
Fig. 2 ein Flußdiagramm eines zweiten Verfahrens zur Olivenölgewinnung, Fig. 2 is a flowchart of a second method for obtaining olive oil,
Fig. 3 ein Flußdiagramm eines dritten Verfahrens zur Olivenölgewinnung, und Fig. 3 is a flow chart of a third method for olive oil production, and
Fig. 4 eine Tabelle, welche Versuchsergebnisse der Ölgewinnung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wiedergibt. Fig. 4 is a table which shows test results of oil production with the method according to the invention.
Nach Fig. 1 werden die gewaschenen Oliven zunächst einer Mühle 1 (z. B. Ham mermühle) zugeführt. Den Oliven wird dabei kein Wasser zugesetzt, sofern frische Oliven verarbeitet werden. Lediglich bei der Verarbeitung eingetrockneter Oliven wird den Oliven so viel Wasser zugesetzt, daß der natürliche Wassergehalt frischer Oliven wieder hergestellt wird.According to Fig. 1, the washed olives are first fed to a mill 1 (e.g. hammer mill). No water is added to the olives if fresh olives are processed. Only when processing dried olives is so much water added to the olives that the natural water content of fresh olives is restored.
Vorzugsweise mit einer Pumpe 2 werden die Oliven sodann von der Mühle 1 über eine Rohrleitung 3 einem ersten Puffertank 4 zugeleitet. Der erste Puffertank 4 er leichtert das stabile Betreiben der Anlage. Alternativ ist es aber auch denkbar, den Puffertank 4 fortzulassen und den in der Mühle hergestellten Fruchtbrei direkt über eine oder mehrere Pumpen (Speisepumpe 5, dieser nachgeschaltete Kolbenpumpe 6) einer Hochdruckstrecke 7 zuzuleiten. Die Hochdruckstrecke 7 umfaßt die Druckzone 7a und das Entspannungsventil 7b. Die Druckzone 7a kann beispielsweise als einfache Rohrleitung ausgelegt sein oder als sonstiger Homogenisator.The olives are then preferably fed from the mill 1 via a pipeline 3 to a first buffer tank 4, preferably with a pump 2 . The first buffer tank 4 facilitates the stable operation of the system. Alternatively, however, it is also conceivable to omit the buffer tank 4 and to feed the fruit pulp produced in the mill directly to a high-pressure section 7 via one or more pumps (feed pump 5 , this piston pump 6 connected downstream). The high-pressure section 7 comprises the pressure zone 7 a and the expansion valve 7 b. The pressure zone 7 a can be designed, for example, as a simple pipeline or as another homogenizer.
Die Hochdruckstrecke 7 ist derart auszulegen, daß in der Druckzone 7a und mittels der nachfolgenden Entspannung mit einem Entspannungsventil 7b ein genügendes Aufschließen des Fruchtbreis bzw. ein Freisetzen des Öls erfolgt. Hierzu wird vor zugsweise in der Hochdruckstrecke 7 ein Druck von mehr als 50 bar erzeugt und die Hochdruckstrecke 7 bzw. die Förderleistung wird derart ausgelegt, daß die Ver weildauer des Fruchtbreis in der Hochdruckstrecke vorzugsweise 2 bis 12, insbe sondere 4 bis 8 Minuten beträgt. Besonders gute Ergebnisse wurden bei einem Verweilen des Fruchtbreis in der Hochdruckstrecke bei 6 Minuten erreicht.The high-pressure section 7 is to be designed in such a way that in the pressure zone 7 a and by means of the subsequent expansion with an expansion valve 7 b there is sufficient disintegration of the pulp or a release of the oil. For this purpose, a pressure of more than 50 bar is preferably generated in the high-pressure section 7 and the high-pressure section 7 or the conveying capacity is designed such that the duration of the fruit pulp in the high-pressure section is preferably 2 to 12, in particular 4 to 8 minutes. Particularly good results were achieved when the pulp lingered in the high-pressure section at 6 minutes.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Fruchtbrei - z. B. im Puffertank 4 - mittels einer hier nicht dargestellten Heizeinrichtung erwärmt wird. Die Temperatur des Fruchtbreis sollte jedoch nicht mehr als 40°C betragen (Herstellung eines hoch wertigen Olivenöls). Vorzugsweise wird der Fruchtbrei im Puffertank auf 30°C er wärmt. Denkbar ist auch eine Erwärmung direkt beim Durchtreten der Hochdruck strecke. Bei der Verarbeitung anderer Produkte wie Avocados ist auch eine Erwär mung auf mehr als 40°C - insbesondere 40-80°C) denkbar.It is particularly advantageous if the fruit pulp - e.g. B. in the buffer tank 4 - is heated by means of a heater, not shown here. However, the temperature of the fruit pulp should not exceed 40 ° C (production of a high quality olive oil). The fruit pulp is preferably warmed to 30 ° C. in the buffer tank. It is also conceivable to heat directly when the high-pressure line passes. When processing other products such as avocados, heating to more than 40 ° C - especially 40-80 ° C) is also conceivable.
Aus der Hochdruckstrecke 7 wird der Fruchtbrei entweder direkt oder aber bei spielsweise über einen weiteren, vorzugsweise beheizbaren Puffertank 8 und/oder eine Speisepumpe 9 dem Zulauf 10 einer Vollmantel-Schneckenzentrifuge (in der Zeichnung kurz "VS-Zentrifuge") 11 zugeführt.The fruit pulp is fed from the high-pressure section 7 either directly or, for example, via a further, preferably heatable buffer tank 8 and / or a feed pump 9 to the inlet 10 of a solid-bowl screw centrifuge (in the drawing for short "VS centrifuge") 11 .
Nach einer besonders vorteilhaften Variante der Erfindung wird diese derart einge stellt, daß in der Vollmantel Schneckenzentrifuge direkt eine Auftrennung des auf geschlossenen Fruchtbreis in eine erste Phase Öl (Trüböl) und in eine zweite Phase Orujo (Wasser-Feststoff-Gemisch) erfolgt. Denkbar ist aber auch eine Drei- Phasenverarbeitung unter dem Zusatz von Wasser. According to a particularly advantageous variant of the invention, it is inserted in this way represents that in the solid bowl screw centrifuge directly a separation of the closed fruit pulp in a first phase oil (cloudy oil) and in a second phase Orujo (water-solid mixture) takes place. However, a three- Phase processing with the addition of water.
Fig. 2 reduziert das Verfahren auf nur wenige Schritte. Nach dem Zerkleinern in der Mühle 1 und dem Durchtreten der Pumpe 2 erfolgt direkt in der aus der Druckzone 7a und dem Entspannungsventil 7b bestehenden Hochdruckstrecke 7 das Aufschlie ßen der Oliven vor deren Eintritt in die Vollmantel-Schneckenzentrifuge 11, welche den eintretenden Brei in Öl und Orujo (Wasser-/Feststoffgemisch) auftrennt. Fig. 2, the method is reduced to a few steps. After crushing in the mill 1 and passing through the pump 2 , the olives are disrupted directly in the high-pressure section 7 consisting of the pressure zone 7 a and the expansion valve 7 b before they enter the solid-bowl screw centrifuge 11 , which keeps the slurry entering Separate oil and orojo (water / solid mixture).
Nach Fig. 3 wird das Zerkleinern des Fruchtbreis mittels eines Extruders 12 durch geführt, in dem ein gegenüber der Umgebung erhöhter Druck herrscht, so daß der Extruder 12 selbst die Hochdruckstrecke 7 ausbildet. Aus dem Extruder 12 wird der aufgeschlossene Fruchtbrei dann direkt oder über einen oder mehrere Puffer 4 und/oder eine Speisepumpe 5 in die Vollmantel-Schneckenzentrifuge geleitet.According to FIG. 3, the pulp is crushed by means of an extruder 12 in which there is an increased pressure in relation to the environment, so that the extruder 12 itself forms the high-pressure section 7 . The digested fruit pulp is then passed from the extruder 12 directly or via one or more buffers 4 and / or a feed pump 5 into the solid bowl screw centrifuge.
Die Versuchstabelle der Fig. 4 veranschaulicht, daß es mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ohne weiteres möglich ist, ein Olivenöl herzustellen, wobei insbesondere zu bedenken, ist, daß der apparative Aufwand im Vergleich zum Einsatz eines Ma laxeurs deutlich verringert wird. Wie zu erkennen, verringert sich mit zunehmender Temperatur der Restölgehalt im Orujo. Die Versuche zu Fig. 4 wurden mit einem Aufbau durchgeführt, der dem der Fig. 1 entspricht The test table of FIG. 4 illustrates that it is readily possible to produce an olive oil using the method according to the invention, and it should be borne in mind in particular that the expenditure on equipment is significantly reduced compared to the use of a Ma laxeurs. As can be seen, the residual oil content in the Orujo decreases with increasing temperature. The tests for FIG. 4 were carried out with a structure which corresponds to that of FIG. 1
11
Hammermühle
hammer mill
22
Pumpe
pump
33
Rohrleitung
pipeline
44
Puffertank
buffer tank
55
Speisepumpe
feed pump
66
Kolbenpumpe
piston pump
77
Druckstrecke
pressure range
77
a Druckzone
a pressure zone
77
b Entspannungsventil
b expansion valve
88th
Puffertank
buffer tank
99
Speisepumpe
feed pump
1010
Zulauf
Intake
1111
Vollmantel-Schneckenzentrifuge
Solid bowl centrifuge
1212
Extruder
extruder
Claims (30)
- A) einer Einrichtung (1) zum Zerkleinern der Früchte oder Saaten zu einem Fruchtbrei, vorzugsweise eine Mühle oder ein Extruder (12),
- B) einer der Einrichtung zum Zerkleinern zugeordneten oder nachge schalteten Hochdruckstrecke (7) zum Aufschließen des Frucht breis, und
- C) einer der Hochdruckstrecke (7) nachgeschalteten Vollmantel- Schneckenzentrifuge (11), vorzugsweise mit einer Tauchscheibe versehen, zur Trennung des Fruchtbreis in verschiedene Phasen, vorzugsweise in Öl als erste Phase und in ein Feststoff- /Wassergemisch als zweite Phase.
- A) a device ( 1 ) for comminuting the fruits or seeds into a fruit pulp, preferably a mill or an extruder ( 12 ),
- B) one of the devices for crushing or downstream high-pressure section ( 7 ) for opening the fruit pulp, and
- C) one of the high-pressure section ( 7 ) downstream solid bowl screw centrifuge ( 11 ), preferably provided with a plunger, for separating the pulp into different phases, preferably in oil as the first phase and in a solid / water mixture as the second phase.
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