DE102010052052A1

DE102010052052A1 - Verfahren zur Behandlung von Mohnsamen

Info

Publication number: DE102010052052A1
Application number: DE102010052052A
Authority: DE
Inventors: Michael Anders
Original assignee: Abel und Schaefer & Co KG GmbH; Abel und Schafer & Co KG GmbH
Current assignee: Abel und Schaefer & Co KG GmbH; Abel und Schafer & Co KG GmbH
Priority date: 2010-11-23
Filing date: 2010-11-23
Publication date: 2012-05-24

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verfahren zur Behandlung von Mohnsamen, insbesondere Schlafmohnsamen, bei dem die Mohnsamen zur Verringerung ihres Alkaloidgehalts mit Wasser gewaschen und anschließend getrocknet werden. Erfindungsgemäß weist das Wasser dabei eine Temperatur Tw ≥ 75°C auf und/oder wird mit Ultraschall erregt. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beträgt die Temperatur Tw des Wassers 80 bis 100°C, vorzugsweise 90 bis 98°C, und die Mohnsamen werden während einer Dauer tw ≥ 3 min, vorzugsweise tw ≥ 5 min, gewaschen. Die Mohnsamen werden zweckmäßigerweise in einem Wasserbad gewaschen und in diesem bewegt. Anschließend werden sie bei einer Temperatur TT ≥ 100°C, vorzugsweise TT ≥ 150°C an einem gasförmigen Trocknungsmedium, vorzugsweise Luft getrocknet und dabei bewegt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von Mohnsamen, insbesondere Schlafmohnsamen, bei dem die Mohnsamen zur Verringerung ihres Alkaloidgehalts mit Wasser gewaschen und anschließend getrocknet werden.
Zur Herstellung von Nahrungsmitteln verwendete Mohnsamen weisen aufgrund von in den letzten Jahren zunehmend angewendeten Erntemethoden, bei denen die Kapsel der Mohnpflanze gequetscht wird, verhältnismäßig hohe Gehalte an Alkaloiden, insbesondere an Morphin, auf, die beim Verzehr gesundheitliche Schäden zur Folge haben können. In seiner „Gesundheitlichen Bewertung Nr. 012/2006" vom 27.12.2005 schlägt das Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR) für Mohnsamen des Einzelhandels zur direkten Abgabe an den Verbraucher sowie für Mohnsamen zur Abgabe an weiterverarbeitende Betriebe für den Morphingehalt einen Grenzwert von 4 μg/g vor, ab dem eine maximale tägliche Verzehrmenge bzw. eine maximale Mohnsamenmenge pro verzehrfertiger Portion auf einem Produkt angegeben werden muss. Aus diesem Grund besteht sowohl ein Interesse des Einzelhandels als auch der weiterverarbeitenden Betriebe an Mohnsamen, die einen geringeren Morphingehalt als 4 μg/g aufweisen.
Aus der EP 2 153 876 A1 geht ein Verfahren zum Entfernen von an Mohnsamen anhaftenden Alkaloiden hervor, bei welchem die Mohnsamen einem Waschvorgang und einer Trocknung unterworfen werden. Die Mohnsamen werden in flächiger Aufbringung definierter Schichtdicke mittels einer Fördereinrichtung kontinuierlich durch eine Wascheinrichtung geführt und danach durch eine Trocknungseinrichtung transportiert, wobei der Waschvorgang unter Verwendung von 50 bis 70°C Wasser durchgeführt wird und die Mohnsamen anschließend unter Verwendung von auf eine Temperatur von 50 bis 70°C vortemperierter Luft getrocknet werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem sich der Morphingehalt von Mohnsamen effizient und zuverlässig reduzieren lässt.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass das Wasser beim Waschen eine Temperatur Tw ≥ 75°C aufweist und/oder mit Ultraschall erregt wird.
Die Mohnsamen quellen beim Waschen auf. Bei den relativ hohen Temperaturen lassen sich außen auf den Mohnsamen sitzende Alkaloide besser ablösen und, begünstigt durch das Aufquellen und die hohen Temperaturen, auch Alkaloide auswaschen, die sich im Inneren der Mohnsamen befinden. Ferner hat sich gezeigt, dass sich die Alkaloide unter Einwirkung von Ultraschallwellen, also Wellen einer Frequenz größer etwa 16 kHz, vorzugsweise größer 20 kHz, besser von den Mohnsamen entfernen lassen. Der Ultraschall verbessert das Ablösen der Alkaloide auch schon bei Raumtemperatur. Besondere Vorteile zeigen sich bei der Kombination aus der hohen Temperatur und der Einwirkung des Ultraschalls.
Mittels des Verfahrens lassen sich mit verhältnismäßig geringem Zeitaufwand der Alkaloidgehalt reduzieren. Der Alkaloidgehalt von Mohnsamen, die vor dem Waschen einen Alkaloidgehalt von 200 μg/g aufweisen, beträgt nach dem Waschen und einer Trocknung der Mohnsamen an Luft bei Raumtemperatur zwischen 10 und 15 μg/g. Weisen die Mohnsamen vor dem Waschen einen geringeren Alkaloidgehalt als die genannten 200 μg/g auf, ist der Alkaloidgehalt nach dem Waschen entsprechend noch geringer. Ferner werden freie Fettsäuren von den Mohnsamen gewaschen. Die Säurezahl der Mohnsamen lässt sich auf Werte < 8 mg KOH/g reduzieren. So wird verhindert, dass die Mohnsamen einen bitteren Geschmack aufweisen.
Der Gehalt an Keimen, Hefen und Schimmelpilzen wird deutlich reduziert und damit die Haltbarkeit der Mohnsamen erhöht. Ferner werden durch die Behandlung bei der Temperatur Tw Proteine der Mohnsamen denaturiert. In den Mohnsamen vorhandene Lipasen können während einer Lagerung der Mohnsamen nach der erfindungsgemäßen Behandlung keine freien Fettsäuren mehr erzeugen. Dadurch wird verhindert, dass die Mohnsamen ranzig werden. Es hat sich gezeigt, dass Inhaltsstoffe wie z. B. Lipide durch die Behandlung nicht beschädigt oder zerstört werden.
Zweckmäßigerweise beträgt die Temperatur Tw des Wassers 80–100°C. Ein besonders geringer Morphingehalt lässt sich bei einer Temperatur Tw von 90 bis 98°C erreichen.
In einer Ausgestaltung der Erfindung werden die Mohnsamen in einem Wasserbad gewaschen. Die Mohnsamen sind somit stets von dem Wasser umgeben und die Alkaloide, Fettsäuren, Keime, Hefen und Schimmelpilze können kontinuierlich von den Mohnsamen abtransportiert werden. Besonders gute Ergebnisse liefert das Verfahren, wenn die Mohnsamen in dem Wasserbad kontinuierlich bewegt werden. Zweckmäßigerweise wird das Wasser strömend, vorzugsweise im Gegenstrom zu der Richtung, in der die Mohnsamen bewegt werden, durch das Wasserbad gepumpt und das Wasser ggf. kontinuierlich gereinigt und/oder ausgetauscht.
Während es vorstellbar wäre, die Mohnsamen lediglich dadurch durch das Wasserbad zu transportieren, dass sie von dem Wasserfluss, mit dem das Wasser durch das Wasserbad gepumpt wird, mitgezogen werden, werden die Mohnsamen in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung mittels eines Schneckenrads durch das Wasserbad geschoben.
Die Mohnsamen werden zweckmäßigerweise während einer Dauer t ≥ 3 min gewaschen, wobei sich besonders gute Ergebnisse zeigen, wenn die Mohnsamen während der Dauert t ≥ 5 min gewaschen werden. Bei Tw = 95 bis 98°C des Wassers ist eine Dauer tw von 3 bis 5 min ausreichend, um die ausreichend niedrige Alkaloidgehalte zu erreichen. Bei geringeren Temperaturen Tw muss die Dauer entsprechend vergrößert werden.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird zur Reinigung pro kg durch das Wasserbad geförderter Mohnsamen zumindest ein Liter Wasser, vorzugsweise zumindest 1,5 Liter Wasser verwendet. Besonders gute Ergebnisse werden erzielt, wenn mehr als 1,75 Liter Wasser pro kg Mohnsamen verwendet wird.
In einer Weiterbildung der Erfindung werden die Mohnsamen anschließend bei einer Temperatur T_T ≥ 100°C an einem gasförmigen Trocknungsmedium getrocknet und die Mohnsamen dabei geröstet. Verbleibende Alkaloide werden bei den hohen Temperaturen weiter abgebaut. Eine mögliche Erklärung dafür ist, dass bei der Temperatur T_T ≥ 100°C bei den dann ablaufenden Maillard-Reaktionen die Alkaloide, insbesondere das Morphin, in andere hochmolekulare Reaktionsprodukte umgewandelt werden. Der Morphingehalt auch von Mohnsamen, die einen relativ hohen Morphingehalt von bis zu 200 μg/g aufweisen, lässt sich auf die eingangs genannten geforderten Werte < 4 μg/g reduzieren.
Ferner werden durch die Trocknung bei den hohen Temperaturen die genannten Gehalte an Keimen, Hefen und Schimmelpilzen weiter reduziert und die Proteine des Mohnsamens weiter denaturiert. Die Haltbarkeit der Mohnsamen wird somit noch weiter erhöht. Besondere gute Ergebnisse lassen sich erzielen, wenn die Mohnsamen bei einer Temperatur T_T ≥ 150°C getrocknet werden. Allerdings sollte die Temperatur 250°C, vorzugsweise 180°C, nicht übersteigen.
Die Trocknungsdauer ist von der Trocknungstemperatur abhängig. Während sich ausreichend gute Trocknungsergebnisse bei Temperaturen T_T ≥ 150°C bereits ab einer Trocknungsdauer > 10 min erzielen lassen, lassen sich insbesondere bezüglich des Alkaloidgehalts besonders gute Ergebnisse erreichen, wenn die Mohnsamen zumindest 15 min lang getrocknet werden. Bei höheren Temperaturen T_T kann dann die Trocknungsdauer t_T entsprechend verkürzt werden.
Zweckmäßigerweise werden die Mohnsamen an Luft getrocknet.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Mohnsamen beim Trocken, vorzugsweise kontinuierlich, bewegt. Sie werden dann von der Luft umspült.
Zweckmäßigerweise werden die Mohnsamen, vorzugsweise unter ständiger Aufwirbelung, durch einen Trocknungszylinder bewegt. Das Trocknungsmedium wird in der Richtung, in der die Mohnsamen durch den Trocknungszylinder bewegt werden oder in dazu entgegengesetzter Richtung, durch den Trocknungszylinder geblasen. Die Mohnsamen werden vorzugsweise mit zumindest 2 m³ Luft pro kg Mohnsamen, vorzugsweise zumindest 3 m³ pro kg Mohnsamen, getrocknet.
Die Mohnsamen können auch in einem Wirbelschichttrockner oder ähnlichen Trockungsvorrichtungen getrocknet werden.
Die beschriebene Trocknung lässt sich, insbesondere zur Verringerung des Alkaloidgehalts, auch bei Verfahren zur Behandlung von Mohnsamen anwenden, bei dem die Mohnsamen bei anderen Temperaturen und/oder mit einem anderen als dem hier beschriebenen Waschverfahren gewaschen werden.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen und der beiliegenden, sich auf diese Ausführungsbeispiele beziehenden Zeichnung näher erläutert.
1 zeigt eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Aus einem Behälter 1 werden in eine Aufgabestation 2 Mohnsamen gefördert. Die Aufgabestation 1 weist ggf. ein Sieb auf, mit dem die Mohnsamen von Verunreinigungen wie z. B. Mohnpflanzenstücken getrennt werden. Von der Aufgabestation 2 aus werden pro Stunde 300 bis 500 kg Mohnsamen in eine Wascheinrichtung 3 gegeben, die ein Wasserbad 4 aufweist, dessen Wassertemperatur Tw 90 bis 98°C beträgt und durch das die Mohnsamen mittels eines horizontalen Schneckenförderers 5 bewegt werden. Alternativ zu der Verwendung des heißen Wassers, d. h. unter Verwendung von Wasser bei Raumtemperatur oder von bis auf 75°C erhitztem Wasser, und/oder ergänzend dazu, kann das Wasser mittels eines Ultraschallgebers mit Ultraschall erregt werden. Für das Wasserbad 4 ist ein Wasserzulauf 6 sowie ein Wasserablauf 7 vorgesehen. Pro Stunde werden 300 bis 100 Liter Wasser entgegen einer Förderrichtung, mit der die Mohnsamen mittels des Schneckenförderers 5 bewegt werden, durch das Wasserbad 4 gepumpt. Zwischen dem Wasserablauf 7 und dem Wasserzulauf 6 kann eine Einrichtung 8 zur Reinigung des Wassers vorgesehen sein. Alternativ zur Förderung mittels des Schneckenförderers 5 können die Mohnsamen auch gemeinsam mit dem Wasser durch das Wasserbad 4 gepumpt werden. Die Mohnsamen werden dann von der Strömung des Wassers mitbewegt. Ferner kann auch ein herkömmlicher Getreidewäscher verwendet werden.
Aus der Wascheinrichtung 3 werden die Mohnsamen in einen Förderturm 7 gegeben und mittels eines in dem Förderturm 10 vorgesehenen vertikalen Schneckenförderers 6 nach oben bewegt, wobei das Wasser von den Mohnsamen abläuft. Von dem Förderturm 7 aus werden die Mohnsamen über einen Förderer 8 zu einer Trocknungseinrichtung 9 bewegt.
Die Trocknungseinrichtung 9 umfasst ein zylindrisches Rohr, durch das eine hier nicht gezeigte Welle geführt ist, von der radial Paddel abstehen. Die Welle wird kontinuierlich gedreht, wobei die Mohnsamen durch die Paddel stets in Bewegung gehalten und entlang einer durch einen Pfeil gezeigten Förderrichtung durch das Rohr geschoben werden. Entgegen der Förderrichtung werden durch den Zylinder zwischen 800 und 1300 m³ Luft geblasen, die eine Temperatur von 130 bis 180°C aufweist. Die Luft wird mittels eines Filters 13 gereinigt und über ein Gebläse 14 abgesaugt. In der Trocknungsluft verbleibender Staub wird in Abfallbehältern 15 aufgefangen.
Die Mohnsamen werden über eine Schleuse 16 aus der Trocknungseinrichtung 12 mittels eines Luftstroms in einen Zyklonabscheider 17 gezogen und von dort in Behälter 18 und 19 gefüllt. Die Stärke des Luftstroms lässt sich mittels eines Ventils 21 einstellen. Vor dem Gebläse 20 ist ein weiterer Filter 22 angeordnet, mit dem anfallender Staub aufgefangen wird und in einen Abfallbehälter 23 gegeben wird.

Die folgende Tabelle zeigt Morphingehalte nach einzelnen Schritten des erfindungsgemäßen Verfahrens für Mohnsamen, die vor dem Waschen einen Morphingehalt von 200 μg/g aufweisen. Es wurden 400 kg Mohnsamen pro Stunde gefördert, 800 Liter Wasser pro Stunde durch das Wasserbad gepumpt und 1000 m³ Luft pro Stunde zur Trocknung verwendet.

Charge	Waschtemperatur Tw [°C]	Waschdauer tw [min]	Morphingehalt (Trocknung bei Raumtemperatur) [μg/g]	Trocknungstemperaur T_T [°C]	Trocknungsdauer t_T [min]	Morphingehalt [μg/g]
A	75	15	15	250	5	3,9
B	80	15	11	200	10	3,6
C	95	5	10	160	15	3,8
D	95	15	8	130	20	3,9

Tab. 1

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 2153876 A1 [0003]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

„Gesundheitlichen Bewertung Nr. 012/2006” vom 27.12.2005 [0002]

Claims

Verfahren zur Behandlung von Mohnsamen, insbesondere Schlafmohnsamen, bei dem die Mohnsamen zur Verringerung ihres Alkaloidgehalts mit Wasser gewaschen und anschließend getrocknet werden, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasser dabei eine Temperatur Tw ≥ 75°C aufweist und/oder mit Ultraschall erregt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur Tw des Wassers 80 bis 100°C, vorzugsweise 90 bis 98°C, beträgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mohnsamen während einer Dauer tw > 3 min, vorzugsweise tw ≥ 5 min, gewaschen werden.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mohnsamen in einem Wasserbad gewaschen werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mohnsamen in dem Wasserbad bewegt werden.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mohnsamen mittels eines Schneckenrads und/oder von einem Wasserfluss, mit dem das Wasser durch das Wasserbad gepumpt wird, durch das Wasserbad bewegt werden und/oder das Wasser des Wasserbads kontinuierlich ausgetauscht wird.
Verfahren zur Behandlung von Mohnsamen, insbesondere Schlafmohnsamen, bei dem die Mohnsamen zur Verringerung ihres Alkaloidgehalts mit einer Flüssigkeit gewaschen werden, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mohnsamen anschließend bei einer Temperatur T_T ≥ 100°C, vorzugsweise T_T ≥ 150°C, an einem gasförmigen Trocknungsmedium getrocknet werden.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Mohnsamen beim Trocknen, vorzugsweise kontinuierlich, bewegt werden und das Trocknungsmedium vorzugsweise über die Mohnsamen geblasen wird.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass als das Trocknungsmedium Luft verwendet wird und die Mohnsamen während einer Dauer t_T ≥ 5 min, vorzugsweise t_T ≥ 10 min, getrocknet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Mohnsamen, vorzugsweise unter Aufwirbelung, durch einen Trocknungszylinder bewegt werden und das Trocknungsmedium in der Richtung, in der die Mohnsamen durch den Trocknungszylinder bewegt werden, oder in dazu entgegengesetzten Richtung durch den Trocknungszylinder geblasen wird.