DE102012013756A1

DE102012013756A1 - Verfahren und Einrichtung zur Gewinnung von Pflanzenölen aus ölhaltigen Pflanzenprodukten

Info

Publication number: DE102012013756A1
Application number: DE201210013756
Authority: DE
Inventors: Gerald Klocke; Andreas Schmidt
Original assignee: CONTEC MASCHB KLOCKE GmbH; CONTEC MASCHINENBAU KLOCKE GmbH
Current assignee: CONTEC MASCHB KLOCKE GmbH; CONTEC MASCHINENBAU KLOCKE GmbH
Priority date: 2011-07-13
Filing date: 2012-07-12
Publication date: 2013-01-17

Abstract

Das geschaffene Verfahren und die dazugehörige Einrichtung sind so gestaltet, dass die einzelnen Verfahrensschritte in einem geschlossenen System und unter Stickstoffatmosphäre ablaufen, wobei die einzelnen Verfahrensstufen gekennzeichnet sind durch eine mehrfache Entgasung mittels Vakuum und sich anschließender Begasung mit Stickstoff. Die Einrichtung ist als ein geschlossenes System ausgebildet und besteht aus einer Presse (10), der ein Schüttgutbehälter (5) vor- und ein Filter (14) nachgeordnet sind und der Filter (14) mit einem Tank (1) verbunden ist, an den Gebinde (17) anschließbar sind, welche nach dem Befüllen mit einer Kopfbegasung ausgebildet sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Gewinnung von Pflanzenölen aus ölhaltigen Produkten wie Mohn, Raps u. a. Ölsaaten/Pflanzenprodukten.
Üblicherweise erfolgt die Gewinnung von Pflanzenölen aus ölhaltigen Pflanzenprodukten wie Keimen, Samen und Früchten durch Pressen und/oder Extrahieren mit organischen Lösungsmitteln in kontinuierlicher oder diskontinuierlicher Arbeitsweise.
Verfahren und Einrichtungen zur industriellen Herstellung von Speiseölen aus ölhaltigen Pflanzenprodukten sind allgemein bekannt. So beschreibt die DE 199 37 081 C2 ein Verfahren und eine Einrichtung zur Herstellung von Speiseöl aus Rapssaaten oder anderen Ölsaaten, bei dem die Ölsaat, beispielsweise Rapssaat, nach dem Durchlaufen eines Klassierdecks zunächst getrocknet, gebrochen und gesichtet wird und anschließend nach einer Aufbereitung einer Presse zugeführt wird. Dies erfolgt derart, dass die Rapssaat mittels einer Siebmaschine in drei Fraktionen verschiedener Partikelgrößen getrennt wird und zwar in Besatz, in gereinigte Rapssaat und in Kümmerkorn.
Die gereinigte und klassierte Rapssaat wird anschließend bei einer Trocknungstemperatur unterhalb einer Grenztemperatur von 40°C auf einen Wassergehalt des ganzen Rapskorns von 4,5% bis 5,5% getrocknet, der Besatz und das Kümmerkorn werden einem Silo zugeführt. Danach wird die getrocknete Rapssaat/oder andere Ölsaat in einem Walzwerk gebrochen, so dass die gebrochene Rapssaat/der Rapsbruch durch Klassifizieren in drei Fraktionen verschiedener Partikelgrößen getrennt wird und zwar in Anbruch, in Nutzbruch und in Feinbruch, wobei der Nutzbruch in einem Sichter in Schälraps und Schalen zerlegt wird und der Anbruch sowie der Feinbruch einem Silo zugeführt werden. Danach wird der Schälraps befeuchtet und anschließend in einem weiteren Walzwerk, einem Flockierwalzwerk, flockiert. Danach wird der flockierte Schälraps in einer Presse kalt verpresst, so dass schließlich durch Reinigung des aus der Presse austretenden Pressöls von Trubstoffen Speiseöl gebildet wird.
Ein weiteres Verfahren und eine zugehörige Presseinrichtung zur Herstellung von Öl aus Ölsaaten ist mit der DE 101 64 181 A1 bekannt geworden, bei dem zur kontinuierlichen Arbeitsweise der Einrichtung und zur Durchführung eines kontinuierlichen Verfahrens zur Herstellung von Öl, eine elektronische Einrichtung die Zufuhr der Ölsaaten unter Verwendung von mindestens einer von der Presse stammenden Regelgröße mithilfe mindestens einer Stellgröße regelt. Zum anderen wird ausgeführt, dass sowohl die Presse als auch die Zuführeinrichtung mit mindestens einer elektronischen Einrichtung verbunden sind, die die Zufuhr der Ölsaaten unter Verwendung von mindestens einer von der Presse stammenden Regelgröße mithilfe mindestens einer Stellgröße regelt.
Derartige Verfahren und Einrichtungen sind für eine industrielle Herstellung von Pflanzenölen einsetzbar, wobei nachteilig ist, dass derartige Verfahren und Anlagen zur Herstellung und zum Betreiben mit hohen Investitionen und Betriebskosten verbunden sind.
Bekannt sind ferner Verfahren und Einrichtungen zur Gewinnung von Pflanzenölen, die durch Extrahieren mit organischen Lösungsmitteln hergestellt werden, beispielsweise auch durch das Hinzusetzen von Enzymen.
So wird in der DE 38 43 027 A1 vorgeschlagen, dem zerkleinerten und homogenisierten Pflanzengut Enzyme bzw. Enzymsysteme zuzusetzen, die die Zellstrukturen zersetzen und die darin enthaltenen Öle freisetzen. Das freigesetzte Öl bildet hierbei eine ölhaltige Phase auf der wässrigen Suspension und kann durch bekannte Trennverfahren wie Zentrifugieren, Dekantieren oder Filtration abgetrennt werden.
Der Zusatz von Enzymen zu ölhaltigem Pflanzengut zur Ölgewinnung wird auch in der DE 2 104 259 A1 sowie der WO 89/09255 A1 vorgeschlagen. Auch hier ist eine wirtschaftlich großtechnische Nutzung durch lange Aufschlusszeiten und Zusatz teurer Fremdenzyme begrenzt.
Ein Verfahren zur Gewinnung von Pflanzenöl aus ölhaltigen Pflanzenprodukten durch Behandeln einer wässrigen Aufschlämmung des zerkleinerten Pflanzenprodukts bei einer Temperatur oberhalb 20°C beschreibt die DE 198 57 582 B4 .
Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass das zerkleinerte Pflanzengut auf einen Wassergehalt von mehr als 50 Gewichtsprozent, bezogen auf die Trockensubstanz, verdünnt wird, über eine Zeit von 0,5 bis 4 Stunden mazeriert wird, der Wassergehalt des erhaltenen wässrigen Produkts durch Trocknung reduziert und aus dem erhaltenen Produkt das Öl abgetrennt wird.
Im Anschluss daran wird das gewonnene Öl in Behältnisse verbracht.
Hier hat sich gezeigt, dass es von Vorteil ist, wenn die Vorratsbehälter begast werden, wodurch der Abfüllvorgang erleichtert und die Behältnisse auch entsprechend befüllt werden.
So beschreibt die DE 10 2009 013 133 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Begasen, wobei ein Gasgemisch aus einem Begasungsmittel und einer kryogenen Flüssigkeit verdampf wird, indem das in einem Vorratsbehälter unter Druck stehende Gemisch durch ein Druckminderungsventil geleitet wird, so dass das Gemisch vollständig verdampft und der Dampf zum Begasen einer Ware zugeführt wird. Nach einem ersten Aspekt der vorgestellten Lösung wird das Gemisch im Vorratsbehälter derart temperiert, dass es ein überkritisches Fluid bildet. Hierdurch wird eine Destillation des Begasungsmittels verhindert.
In einem weiteren Verfahrensschritt wird das verdampfte Gemisch unter Hinzufügung von Druckluft zerstäubt. Das Verhältnis zwischen Gemisch und Druckluft wird mittels austauschbarer Blenden und/oder einstellbarer Druckminderungsventile eingestellt. Hierdurch soll das Verhältnis zwischen dem Gemisch und der Druckluft frei variieren können.
Derartige Vorrichtungen zum Begasen beziehen sich vorrangig auf das Begasen von Waren wie Obst. Zum Begasen von Behältnissen/Gebinden, in die Öl verbracht werden soll, ist diese Lösung nicht anwendbar.
Ferner sind auch diese Verfahren und Einrichtungen mit erheblichen Betriebs- und Investitionskosten verbunden.
Unter Beachtung obiger Ausführungen liegt somit der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Einrichtung zur Gewinnung von Pflanzenölen aus ölhaltigen Pflanzenprodukten zu schaffen, welche durch eine schonende Behandlung der eingesetzten Pflanzenprodukte, unter Vermeidung von Oxidationsvorgängen, hergestellt werden können.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 5.
In den Unteransprüchen sind besondere Ausgestaltungen und vorteilhafte Lösungen angegeben.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch ein Verfahren und eine Einrichtung gelöst, bei denen die einzelnen Verfahrensschritte in einem geschlossenen System und unter Stickstoffatmosphäre ablaufen, wobei die einzelnen Verfahrensstufen gekennzeichnet sind durch eine mehrfache Entgasung mittels Vakuum und sich anschließende Begasung mit Stickstoff.
Dies betrifft die einzelnen Verfahrensschritte der Vakuumerzeugung und die Begasung des Schüttgutbehälters für das Pflanzengut/Ölsaaten, den Pressvorgang mit anschließender Filterung, die Abfüllung in einen Vorratsbehälter, einen Tank und die Abfüllung des fertigen Öles in Gebinde. Dies erfolgt wahlweise, indem das gewonnene Öl aus dem Tank über entsprechende Anschlüsse in die Gebinde verbracht wird, wobei die Gebinde vor der Befüllung gleichfalls vakuumiert und mit Stickstoff begast werden.
Die Befüllung der Gebinde erfolgt mittels einer Unterspiegelfüllung, so dass der Stickstoff aus den Gebinden abgeleitet wird. Im Anschluss erfolgt die Verschließung der Gebinde bei gleichzeitiger Kopfraumbegasung mit Stickstoff.
Die Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht aus einem Schüttgutbehälter für die Pflanzenprodukte/Ölsaaten, einer nachgeordneten Presse, welche im Gegenstrom, entgegen der Förderrichtung, mit Stickstoff durchströmt wird.
Die Presse ist mit einem Übergangsbereich ausgebildet, der mit einem Filter verbunden ist. Zur Einrichtung gehört ferner ein Vorratsbehälter, ein Tank, welcher mit dem Filter verbunden ist und Anschlusselemente besitzt, über die Gebinde anschließbar sind, in die das gewonnene Öl abgefüllt wird.
Mit dem vorgestellten erfinderischen Verfahren wurde eine Lösung geschaffen, mit der ein unter Stickstoff befindliches geschlossenes System für die Gewinnung und Abfüllung oxydationsempfindlicher Speiseöle möglich ist, wobei der gesamte Gewinnungsprozess, von der Aufgabe über den Pressvorgang bis zur Gebindeabfüllung, unter Stickstoffatmosphäre abläuft, wodurch sich ein wesentlicher Vorteil dadurch ergibt, dass oxydationsempfindliche Speiseöle in kleinen Mengen und mit Eigenschaften qualitativer Öle, so Premiumspeiseöle, hergestellt werden können.
Mit nachfolgendem Ausführungsbeispiel soll die Erfindung näher erläutert werden.
Die dazugehörige Zeichnung zeigt die erfindungsgemäße Einrichtung, mittels der die erfindungsgemäßen oxydationsempfindlichen Speiseöle hergestellt werden können.
So zeigen:
1: eine Gesamtansicht der Einrichtung,
2: ein Gebinde im unbefüllten Zustand,
3: ein Gebinde während der Befüllung mit dem Speiseöl,
4: ein befülltes Gebinde mit Kopfbegasung mittels Stickstoff und
5: ein verschlossenes Gebinde mit Kopfraumbegasung.
Aus der 1 ist in schematischer Darstellung die Einrichtung zur Gewinnung von oxydationsempfindlichen Speiseölen gemäß des erfinderischen Verfahrens dargestellt und es wird gezeigt, dass der Tank 1 Anschlusselemente 2, 3, 4 und 16 besitzt und diese Anschlusselemente 2, 3, 4, 16 mit Regeleinrichtungen (Ventilen) ausgebildet sind.
Die Aufgabe der zu behandelnden Ölsaaten/Pflanzenprodukte erfolgt über den Einzelstutzen 6 in den Schüttgutbehälter 5, das eingelassene Schüttgut ist mit der Bezugszahl 7 gekennzeichnet. Der Schüttgutbehälter 5 ist mit Anschlusselementen 8, 9 und steuerbaren Ventilen/Regeleinrichtungen ausgerüstet, so mit dem Anschlusselement 8, über das eine Stickstoffzufuhr in den Schüttgutbehälter 5 erfolgt. Das Vakuumieren des Schüttgutbehälters 5 erfolgt über das Anschlusselement 9 durch mehrfache Entgasung durch Vakuumerzeugung.
Zwischen dem Schüttgutbehälter 5 und dem Tank sind die Presse 10 und der Filter 14 vorgesehen. Vor dem Filter 14 und im Übergangsbereich von der Presse 10 zum Filter 14 ist ein Regelventil 15 angeordnet, die Presse 10 selbst ist mit einem Anschlusselement 11 ausgebildet, welches gleichfalls ein Regelventil besitzt.
Im unteren Bereich des Schüttgutbehälters 5, unmittelbar zur Verbindung der Presse 10, ist ein regelbares Absperrorgan 12 vorgesehen, mittels dem eine dosierbare Zuführung des Schüttgutes zur Presse 14 gewährleistet wird.
Das Verfahren zur Gewinnung oxydationsempfindlicher Speiseöle erfolgt derart, dass über den Einfüllstutzen 6 das zu behandelnde Schüttgut, die zu bearbeitenden Pflanzenprodukte oder Ölsaaten aufgegeben werden. Bei diesem Befüllvorgang sind die Anschlusselemente 8, 9 und 12 geschlossen. Danach erfolgt das Vakuumieren des Innenraumes vom Schüttgutbehälter 5 durch mehrfache Entgasung mittels Vakuumerzeugung über das Anschlusselement 9, welches verschlossen wird, wenn ein Vakuum im Schüttbehälter 5 anliegt. Dem schließt sich dann ein Begasen des Inneren vom Schüttgutbehälter 5 an, indem das Regelventil des Anschlusselementes 8 geöffnet wird, so dass Stickstoff in das Innere des Schüttgutbehälters 5 gelangen kann. Bei diesem Vorgang sind verfahrensbedingt die Regelventile des Einfüllstutzens 6 und des Absperrventils 12 verschlossen.
Wie in 1 auch gezeigt, wird im Gegenstromverfahren permanent Stickstoff in den Pressenraum der Presse 10 geflutet, die Stickstoffführung ist mit der Bezugszahl 13 gekennzeichnet, welche auch die Strömungsrichtung des Stickstoffes angibt. Der Übergang von der Presse 10 zum Filter 14 ist verschlossen und vollständig mit Stickstoff begast und das Regelventil 15 ist geschlossen.
Vor dem Pressvorgang erfolgen eine mehrfache Entgasung des Tanks 1 mittels Vakuumerzeugung und eine Begasung mit Stickstoff. Die Entgasung erfolgt bei geöffnetem Anschlusselement 2 und geschlossenen Anschlusselementen 3, 4. Bei der Begasung sind das Anschlusselement 2 und das Anschlusselement 4 verschlossen.
Nach dem Begasen wird auch das Anschlusselement 3 verschlossen und das Regelventil 15 im Übergangsbereich 21 geöffnet, so dass der Tank 1 mit dem gewonnenen Speiseöl befüllt werden kann.
Die 2 bis 5 zeigen die Gebinde 17 in verschiedenen Betriebszuständen und werden nachfolgend gemeinsam erörtert. 2 zeigt ein Gebinde 17 im unbefüllten Zustand, die 3 zeigt, wie die Begasung des Gebindes 17 mit Stickstoff 18 erfolgt, während 4 den befüllten Zustand des Gebindes 17 darstellt, mit dem oberen Bereich, dem Kopfraum 19, welcher mit Stickstoff begast ist. 5 zeigt ein verschlossenes Gebinde 17 mit Verschluss 20 und es ist aus 5 ersichtlich, dass der Kopfraum 19 des Gebindes 17 mit Stickstoff begast, mit Kopfbegasung ausgebildet ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19937081 C2 [0003]
DE 10164181 A1 [0005]
DE 3843027 A1 [0008]
DE 2104259 A1 [0009]
WO 89/09255 A1 [0009]
DE 19857582 B4 [0010]
DE 102009013133 A1 [0014]

Claims

Verfahren zur Gewinnung von Pflanzenölen aus ölhaltigen Pflanzenprodukten wie Mohn, Leinsamen, Raps und anderen Pflanzenprodukten/Ölsaaten, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Beschickvorgang der zu pressenden Pflanzenprodukte/Ölsaaten in einen Schüttgutbehälter (5), welcher nach dem Beschickvorgang verschlossen und im Innenraum des Schüttgutbehälters (5) ein Vakuum erzeugt wird, sich eine mehrfache Begasung mit Stickstoff anschließt und die folgenden Verfahrensschritte – die Zuführung der Pflanzenprodukte/Ölsaaten, – der Pressvorgang, – der Filtervorgang, – der Abfüllvorgang in einen Behälter, einem Tank (1), und – die Abfüllung der gewonnenen oxydationsempfindlichen Speiseöle in Gebinde (17), in einem geschlossenen System sowie unter Stickstoffatmosphäre ablaufen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erzeugung der Stickstoffatmosphäre in zwei Prozessstufen, einer ersten Prozessstufe, einer mehrfachen Entgasung mittels Vakuumerzeugung, und einer zweiten nachfolgenden Prozessstufe, der Begasung mittels Stickstoff, stattfindet.
Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Prozessstufe Pressung permanent im Gegenstromverfahren Stickstoff zugeführt wird.
Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Abfüllvorgang der gewonnenen oxydationsempfindlichen Speiseöle in Gebinde (17) derart erfolgt, dass die Gebinde (17) vakuumiert werden, dem sich eine Begasung mit Stickstoff anschließt und bei gleichzeitiger Befüllung und anschließender Kopfbegasung sowie dem Verschließen der Gebinde (17) die Abfüllung mittels einer Unterspiegelfüllung erfolgt.
Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung als ein geschlossenes System ausgebildet ist, aus einer Presse (10), der ein Schüttgutbehälter (5) vor- und ein Filter (14) nachgeordnet sind, besteht und der Filter (14) mit einem Tank (1) verbunden ist.
Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schüttgutbehälter (5) Anschlusselemente (8, 9, 12) und einen Einfüllstutzen (6) besitzt und die Anschlusselemente (8, 9, 12) und der Einfüllstutzen (6) mit Regelventilen ausgerüstet sind.
Einrichtung nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Presse (10) mit einem Anschlusselement (11) und einem Übergangsbereich (21) ausgebildet ist, das Anschlusselement (11) ein Regelventil besitzt und dem Übergangsbereich (21) ein Regelventil (15) zugeordnet ist.
Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Presse (10) und dem Tank (1) ein Filter (14) vorgesehen ist, am Tank (1) Anschlusselemente (2, 3, 4), welche Regelventile besitzen, angeordnet sind und dem Tank (1) ferner ein Überdruckventil (16) zugeordnet ist.
Einrichtung nach den Ansprüchen 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Gebinde (17) am Anschlusselement (4) des Tanks (1) anschließbar sind.