DE1946006A1 - Kontinuierliches Verfahren zur Verarbeitung von Baumwollsamen - Google Patents
Kontinuierliches Verfahren zur Verarbeitung von BaumwollsamenInfo
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Description
Priorität: vom-13. September 1968
unter der Serial No. 759 647 in USA
Die Erfindung betrifft ein kontinuierliches Verfahren zur Verarbeitung von pflanzlichen ölsaaten,wie Baumwollsamen,
zur Erzeugung eines essbaren Konzentrates von hohem Proteingehalt und geringem Gehalt an Nichtproteinstoffen als
Endprodukt. Dieses ist als eine hochwertige Proteindiätergänzung für menschliche Ernährung geeignet. Unter den
ölsaaten zeichnet Baumwollsamen sich in besonderer Weise
dadurch aus, daß innerhalb des ganzen Ul- und Proteintragenden Kernes zahlreiche kleine Eibeutel verteilt sind,
die gewöhnlich als Pigmentdrüsen bezeichnet werden. Diese Pigmentdrüsen enthalten etwa 35 bia 45 Gew.-^ Gosaypol
und goaaypolartige Verbindungen. Nach chemischer Analyse
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enthält der ganze durch die Mühle gegangene Baumwollsamen
nach Entfernung von Li-nters bis zu etwa 1,5 & (Jos sy pol.
Da die Schalen wenig oder gar kein Gossypol enthalten,
ist der Goesypolgehalt der geschälten Kerne höher. Wenn der Proteingehalt der Baumwollsaatkerne betrachtet wird,
kann dessen Gossypolgehalt bis zu 3 5* betragen. Dies ist
eine wichtige Überlegung, weil infolge Steigerung des Proteingehaltes eines Baumwollsaatproduktes durch Entfernung der Schalen sowie des Öls und anderer Nichtproteinbestandteile
der Gossypolgehalt proportional ansteigt, so weit nicht nebenherlaufende Maßnahmen zur Entfernung von
Gossypol erfolgen.
Gossypol ist ein hoch-reaktionsfähiges Material, und unter
den bisher angewandten Verarbeitungsbedingungen werden die Pigmentdrüsen der Baumwollsaat aufgebrochen, das Gossypol
wird beseitigt,und ein Teil bzw. der Hauptteil hiervon
vereinigt sich mit verschiedenen Bestandteilen des Mehles.
Die üblichste Kombination scheint mil: Lysin, einer der
essentiellem Aminosäuren, in der Baumwollsaat vorzuliegen.
Bei Vereinigung mit Gossypol wird diese essentielle Aminosäure vom Ernährungsstandpunkt aus unzugänglich gemacht.
BaumwollsaatpigmentdrÜsen sind normalerweise mechanisch
fest und rißbeständig. In Gegenwart von Feuchtigkeit, insbesondere bei gleichzeitiger Anwendung von Wärme und Druck
reißtnüjedoch die Pigmentdrüsen leicht auf und geben ihren
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Gossypolgehalt ab. Dabei wird dieses Material mit dem Protein,dem
öl und sonstigen Baustoffen des Kernes in innige Berühung gebracht.
Gelegentlich wird Baumwollsamen durch mechanische Pressung,
Schneokenpressung oder hydraulische Pressung, durch Lösungsmittelextraktion
mit η-Hexan von Handelsreinheit oder durch Vorpreselöaungsmittelextraktlon verarbeitet, wobei ein "
Hauptteil des Öles zunächst duroh Sohneokenpreseung mit
anschließender Lösungsmittelextraktion des anfallenden Presskuchens mit handelsüblichem η-Hexan entfernt wird. Dieses
Mehl oder der duroh eines dieser drei Verfahren erzeugte Kuchen wird üblicherweise auf einen Gehalt von 41 $>
Protein (Stickstoff χ 6,25} eingestellt, indem man Baumwollsaatschalen einarbeitet, die wenig oder kein Protein enthalten.
Einige wenige Baumwollsaatzerkleinerungsmühlen des Handels erzeugen ein Mehl mit etwa 50 $>
Protein. Der Kuchen oder das eben beschriebene Mehl mit 4-1 bis 50 # Protein sind zur (
Verwendung alsr Tierfutter bestimmt. Die Verarbeitungsbedingungen
bei den verschiedenen Mühlen sind sehr unterschiedlich und können in bezeichnender Weise bisweilen nachteilig
die Qualität und den Nährwert des daraus zu erzeugenden Baumwollsaatmehle
s beeinträchtigen, insbesondere wenn eine Verwendung als Futter für andere Tiere als Wiederkäuer vorgesehen
ist.
Die bei den vorstehend erwähnten Methoden verwendeten Zubereitungs-
und Verarbeitungsbedingungen verwenden alle in
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gewissenm Maße den Zusatz von Feuchtigkeit entweder zu den.
Kernen·· oder zu dem flockenförmigen Fleisch bei zusätzlicher
Anwendung von Erhitzung oder Kochen sowie Druck soweit die
Stufen einer Schneckenpressung,7orpressung oder hydraulischen
Pressung angewendet werden.
Die gegenwärtig angenommene Methode für die Zubereitung von
Baumwollsaat, beispielsweise für die übliche gewerbliche
Lösungsmittelextraktion umfasst die Befeuchtung des Baumwollsamenfleisches
auf etwa 10 bis 12 i» Wasser, Iroctoung
oder Temperierung dieses Fleisches bei Temperaturen von
etwa 82 bis 99°C (180 bis 2100F) während 60 Minuten zur Erzielung
eines Feuchtigkeitsgehaltes von etwa 10 # und darauf
folgende überführung in Flocken von einer Dicke von etwa 0,18 bis 0,30 mm ( 0,007 bis 0,012 Zoll). '
Diese Vorbereitung wird für die Herstellung einer genügend
kräftigen Flocke als wesentlich angesehen,um eine zufriedenstellende Durchsickerung in einem korbartigen Extraktor zu
gestatten, während die Flocke dünn genug ist für eine befriedigende Extraktion. Es ist jedoch bekannt, daß bei diesem
Verfahren die Pigmentdüsen aufreißen und dadurch gossypolfrei-setzen,
das sich dann mit den Mehlbestandteilen unter Bindung des Go a sy ρ öl s vereinigt.:. Visuell sind aufgerissene
Drüsen nicht feststellbar. Das aus ihnen freigesetzte Gossypol
vereinigt sich chemisch, vorzugsweise mit der essentiellen
Amino säure Ly s in, wodurch es für die Ernähung nicht mehr verfügbar
gemacht wird. . ;
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Außerdem führt das Vorhandensein von Baumwollsamenpigmenten zusammen mit entsprechenden Aufbereitungsbedingungen häufig
dazu, daß in üblicher Weise hergestelltes rohes Baumwollsamenöl
eine so dunkle Farbe besitzt, daß die normale Alkaliraffination und Bleichung kein in der Farbe erstklassiges
öl ergeben. Solche gefärbten UIe müssen unter einem
Preisabschlag verkauft werden.
Entgegen den vorstehend beschriebenen bekannten Methoden beruht die Erfindung auf der Feststellung, daß bei Zerkleinerung
entweder entfetteten oder nicht entfetteten Materials
zwecks Verhinderung oder Herabsetzung des dabei auftretenden Aufreißens von Pigmentdrüsen es wesentlich ist, das
Baumwollsamenfleisoh zunächst auf weniger als etwa 4,0 Gew.-^
Feuchtigkeit zu trocknen und dann einen sehr dicken aber fließfähigen Brei des Baumwollsamenmaterials und Lösungsmittel
zu einer Zerkleinerungsstation zu befördern, wo das Baumwollsamenmaterial auf eine solche Teilchengröße zerkleinert
wird, daß es durch ein Sieb No. 35 nach Din. 1171 (US-Standard mindestens 80 Maschen nach Tyler) geht. Xn diesem Größenbereioh
sind die Pigmentdrüsen noch intakt und andere Nichtproteinsubetanzen
werden von dem Fleisch abgetrennt, so daß man in einem Flüssigkeits-Feststoffzyklon die Nichtproteinfraktion
von der Proteinfraktion trennen kann. Der Feststoffgehalt
dieses Breis beträgt vorzugsweise etwa 40 bis 50 #, insbesondere, wenn entfettetes Baumwollsamenmaterial statt
nicht entfettetem Material zerkleinert wird. Bevor der Brei
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der Zerkleinerungsstufe zugeführt wird, muß er durch heftiges Rühren während etwa 5 bis 15 Minuten oder länger fließfähig
gemacht werden, um einen homogen durchgemischten Brei zu erhalten. η-Hexan hat sich als brauchbares Lösungsmittel
erwiesen, jedoch sind offenbar auch andere unpolare Kohlenwasserstofflösungsmittel
brauchbar.
Die Zerkleinerungsstufe' wird vorzugsweise in einer Steinmühle
von hoher Geschwindigkeit, z.B. 3500" U/min, durchgeführt,
worin eine rollende, scherende oder reibende Wirkung auf einen dicken Brei der Baumwollsaat mit n-Hexanlösungsmittel
angewandt wird. Der Spielraum zwischen den Steinen kann so klein wie 0,05 mm (0,002 Zoll) sein, was man durch genaue
Einstellung des Abstandes zwischen den Steinen erreicht. Überraschenderweise ist diese Wirkung sanfter und regelbar bezüglich
des Einflusses auf die Pigmentdrüsen als Stoß oder flüssige Scherung,wie sie früher für die Zerkleinerung von
Baumwollsaat in Lösungsmittelbrei vorgeschlagen worden ist. Außerdem erforderten früher untersuchte Zerkleinerungsmethoden
unter Anwendung von flüssiger Scherung oder Schlag z.B. ihr. hochtourigen Mischer 60 bis 90 Minuten in Einzelbeschickungen,
wenn man etwa 45 Kilo (100 Pfund) Flocken der Zerkleinerung aussetzte. Langdauernde chargenweise Vermischung
erzeugt ausreichend Wärme für die Lösungsmittelverdampfung und führt auch zu einer beträchtlichen Zerreißung
von Gossypolpigmentdrtisen bei gleichzeitiger Bindung des
so freigesetzten Gossypols an Proteinbestandteile des Mehls.
Gemäß der Erfindung kann der geeignete Zerkleinerung«w,4
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ohne Drüsenrisse im Bruchteil einer Sekunde mit einer
hochtourigen Steinmühle, d.h. von 3500 U/min, erzielt werden, wenn man eine kontinuierliche Einspeisung und
"besondere Kontrollmaßnahmen anwendet. Trotz der ho-*hen
Geschwindigkeit ist die Zerkleinerung infolge der zwischen
Reib-,/
den Steinen eintretenden. '--Roll- und Drillwirkung sanft. Es ist wesentlich, daß das Baumwollsaatfleisch auf weniger als etwa 4,0 96 Feuchtigkeitsgehalt getrocknet wird, aber vor der Zerkleinerungsstufe kann es extrahiert werden oder nicht.
den Steinen eintretenden. '--Roll- und Drillwirkung sanft. Es ist wesentlich, daß das Baumwollsaatfleisch auf weniger als etwa 4,0 96 Feuchtigkeitsgehalt getrocknet wird, aber vor der Zerkleinerungsstufe kann es extrahiert werden oder nicht.
Trocknung des Baumwollsamenfleisches auf etwa 4,0 Grew.-^
Wasser oder weniger - diese Trocknung ist wesentlich zur Verhinderung von Pigmentdrüsenrissen - bei einer Temperatur'
unter 82 0 (180 F) und Zerfiockung des getrockneten Fleisches auf eine Dicke von etwa 0,20 bis 0,3 mm (0,008 bis 0,012 Zoll)
ergeben Flocken von niedrigem Feuchtigkeitsgehalt, die krümeln, aber überraschenderweise eine Durchsickerungsgeschwindigkeit
des Lösungsmittels ergeben, die solchen Percolationsgeschwindigkeiten
vergleichbar 1st, wie man sie in üblichen Extraktoren des Handels erhält.
Der Brei aus der Steinmühle wird vorzugsweise auf einen Gehalt
zwischen 10 bis 15 ^ (Jesamtfeststoffe verdünnt, um den Absiebvorgang zu unterstützen. Die Verdünnung kann
unter Verwendung von Rüoklauflösungsmittel-strömen niedrigeren
Gesamtfeststoffgehaltesidurch Verwendung frischen Hexans
oder auf beiden Yfegen erreicht werden.
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Die Absiebung erfolgt mit üblichen kontinuierlichen Siebgeräten,wie
sie im Handel erhälülich sind. Beim Siebvorgang werden drei Fraktionen voneinander getrennt«
1. Eine grobe Fraktion, die hauptsächlich Schalen enthält,
2. eine Zwischenfraktion, die einige kleinere Schalenteilchen vermischt mit Teilchen der Flocken enthält, die
nicht genügend zerkleinert worden sind und
3. eine feine Fraktion, die hauptsächlich aus kleinen Fleischteilchen
besteht, welche eine große Oberfläche im Verhältnis zu ihrer Masse haben und voneinander getrennt
sind, jedoch intakte Pigmentdrüsen aufweisen; ferner enthält sie einige wenige kleinere Teilchen ungenügend
zerkleinerter Flocken und wenige fr?eine Schalenteilohen.
Zum Auffangen der groben Fraktion wird ein Sieb von etwa 700 /U Maschengröße (24- Maschen nach Tyler) verwendet, Unter
verschiedenen Arbeitsbedingungen bei verschiedenen Arten von Baumwollsamen usw. kann die Maschenöffnung etwas variiert
werden.
Zum Auffangen der Zwischenfraktion wird ein Sieb von etwa 175 /u Maschenweite (80 Maschen nach Tyler) verwendet. Auch"
hier kann die Maschenweite unter verschiedenen Arbeitsbedingungen, bei verschiedenen Arten von Baumwollsaat usw.
etwas abgewandelt werden.
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Die Feinfraktion 1st das Material, das durch, das Sieb von
etwa 175 /u Maschenweite geht und der Zyklontrennung zugeführt wird. Der Hauptzweck der Siebmaßnahme: "besteht in
der Gewinnung eines Breis von feinen Fleischteilchen vermischt mit Pigmentdrüsen, die von umhüllendem Gewebe
freigemacht und zur Abtrennung von den feinen drüsenfreien Mehlteilchen als separate Einheiten unter der intensiven
Schleuderwirkung im Flüssigkeitszyklon geeignet sind. Die Absiebung 1st jedoch zweckmäßig, da der Zyklonabscheider
in der Lage ist, eine Abtrennung der feinen drüsenfreien Mehlteilchen von der groben und mittleren Fraktion zu bewirken,
die von der Zerkleinerungsstufe kommen. Außerdem ist es möglich, die Zerkleinerungsstufe so durchzuführen,
daß die getrockneten Flocken auf eine:- Größe von weniger als etwa 175 /U (80 Maschen nach Tyler) zerkleinert werden,
wodurch das Erfordernis des Absiebvorganges ausgeschaltet wird. Ein idealer Brei aus feinen Mehlteilchen würde keine
Proteinteilchen enthalten, die grob oder schwer genug sind, um zusammen mit den freigelegten Pigmentdrüsen entfernt
zu werden. Sin solcher idealer Brei wird angenähert erhalten, wenn man den Zerkleinerungsvorgang sorgfältig beobachtet.
Der Brei wird unter einem Druck von mindestens 1,05 kg/cm
(15 Pfund/Zollquadrat) in die tangentiale Einlauföffnung des
Flüssigkeitszyklons an seinem größten Durchmesser eingepumpt. Die resultierende Zentrifugalwirkung wirbelt den
Einlaufstrom rings um den Umfang an der Innenseite des Kegels und übt eine Zentrifugalkraft vom 5000- bis 7000-fachen
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- ίο -
der Schwerkraft je nach Druck und Zulaufgeschwindigkeit
des Breimaterials aus. Diese Zentrifugalwirkung lässt die größeren schwereren und kompakteren Teilchen mit dem
kleinsten Verhältnis von Oberflächengröße zu Masse, wie es für die eiförmigen Pigmentdrüsen und die größeren Teilchen
des Fleischgewebes typisch 1st, rasch an den äußeren Umfang der Flüssigkeitzyklonwand wandern. Diese Teilchen,
welche die Masse der Pigmentdrüsen,die größeren Fleisohteilchen
und Schalenteilchen einschließen, werden also durch die Flüssigkeitsbewegung an der kegelförmigen Seitenwand
des unteren Teils des Flüssigkeitszyklons zur eingeschnürten
AuatrittsöfSiung oder dem Zyklonapex getrieben, wo sie zusammen mit einem geringfügigen Teil des Lösungsmittels als
Unterlauf ausgetragen werden. Die feineren Mehlteilchen , die im wesentlichen frei von Pigmentdrüsen sind und geringeres
effektives, spezifisches Gewicht als die Pigmentdrüsen und grobe Fleischteilchen infolge von deren relativ hohem Verhältnis
von Oberflächengröße zu Masse haben, bewegen sich viel langsamer in Richtung auf den Umfang der Wand des
FlüssigkeitsZyklons und werden von der sich durch den
Wirbelsucher in der Mitte des Kegels bewegenden Flüssigkeit aufwärts getrieben und durch den Wirbelsucher als Überlauf
ausgetragen.
Ea wurde gefunden, daß der Feststoffgehalt des Unterlaufstromes
im Bereich von etwa 25 bis 40 Gew.-^ liegt, während
der Feststoffgehalt des Überlaufstromes im Bereich von etwa
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3 bis 7 Gew.-$ liegt, wobei der Überlaufstrom etwa 80
bis 96 i» oder mehr des Gewichtes des Einlaufetromes ausmacht,
während der Unterlaufstrom etwa 4 bis 20 Gew.-^
des Einlaufetromes beträgt. Auch wurde gefunden, daß das
Gewichtsverhältnis von Überlaufstrom zu Unterlaufstrom
und der Feststdfgehalt in den betreffenden Strömen durch
Geschwindigkeit und Druck des Einlaufstromes gesteuert werden, der in die tagentiale Einlaßöffnung des Flüssigkeitszyklons eintritt,und ferner durch die Querschnittsgröße
der Apexöffnung,durch die der Unterlauf abgeht, durch die
Ergänzung der Feststoffe -des Einlaufstromes hinsichtlich
der Teilchengröße und durch den Feststoffgehalt des Einlaufstromes. Die größerenind kompakteren Teilchen des Breies,
welche die Hauptmasse der Pigmentdrüsen umfassen, werden durch die Flüssigkeitsbewegung entlang der Kegelwandung zur Apexdüse
oder zum engeren unteren Ende abwärts getrieben, wo sie als Unterlauf ausgetragen werden. Die feineren Iiehiteilchen,
die praktisch fr,ei von Pigmentdrüsen sind, werden zur Mitte der Vorrichtung getrieben und aufwärts durch den Wicbelsucher
als Oberlauf ausgetragen. Die Apexöffnung kann verändert
werden, um das Gewichtsverhältnis von Überlauf zu Unterlauf einzustellen. Dieses Verhältnis wird als "Aufteilung" bezeichnet.
Die Apexöffnung des Flüssigkeitszyklons kann auf einen Punkt eingestellt werden, wo eine Aufteilung
(Gewichtsverhältnis von Überlaufbrei zu Unterlaufbrei)
von annähernd 4 zu 1 bis annähernd 30 zu 1 aufre-chterhalten wird. Unter gewissen Bedingungen können kleinere oder größere
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Aufteilungen zweckmäßig sein.
Flüssigkeitszyklone stehen in vielen Größen zur Verfügung und werden gewöhnlich nach der größten lichten Weite des
Kegelmantels in mm bezeichnet. Mr die Erfindung sind zwei
Größen von Flüssigkeitszyklonen, nämlich 50 mm und 10 mm
Zyklone gebraucht v/orden. Die Erfindung ist jedoch nicht
auf die Verwendung dieser zwei Größen beschränkt, weil auch größere oder kleinere und selbst Zwisohengrößen benutzt
werden können.
Es sei hervorgehoben, daß im Falle des 50 mm und auch des 10 mm Zyklons das Fassungsvermögen des Systems stark durch
Verwendung von in jeder Stufe parallel geschalteten MehrfachhydrοZyklonen
erweitert werden kann. Die Zyklone in jeder Stufe werden von einer einzigen Pumpeinheit und
einem Vorratsbecken bedient.
Der Überlauf aus den 50 mm Hydrozyklonen wird unter einem Druck von 2,11 kg/cm (30 Pfund/Zollquadrat) oder mehr
in zwei oder mehrere Stufen von 10 mm Zyklonen in Reihe gepumpt. Der Unterlauf von jeder Stufe wird zum Zulauf für
die nächste Stufe, Die Zentrifugalwirkung von bis zu 10000G
in den kleineren 10 mm Zyklonen ist intensiver als in den größeren 50 mm Hydrozyklonen. Die meisten Proteinteilchen
aus dem Überlauf der 50 mm Hydrozyklone finden sich nun im Unterlauf der 10 mm Zyklone. Der gesamte Feststoffgehalt
des Unterlaufes ist beträchtlich größer als derjenige der
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Ausgangsmischung. Der Gesamtfeststoffgehalt dea Überlaufes
ist beträchtlich geringer als derjenige der Ausgangamischung.
Zwei andere überraschende und unerwartete Tatsachen ergaben
sich beim Betrieb der Zyklone:
1, Der Proteingehalt der Feststoffe im Unterlauf jeder Zyklonstufe
ist größer als derjenige der Feststoffe im Unterlauf der vorhergehenden Zyklonstufe und ist größer als
derjenige der Feststoffe in der Ausgangsmischung für die erste Zyklonstufe; auch-ist der Proteingehalt der Feststoffe
in den entsprechenden Überläufen reduziert;
2. der gesamte Gossypolgehalt der Feststoffe im Unterlauf jeder Zyklonstufe ist kleiner als derjenige in den Feststoffen
der vorhergehenden ZykTonstufe und in den Feststoffen des Zulaufes zur ersten Zyklonstufe; auch ist
der Gesamtgossypolgehalt der entsprechenden Feststoffe in den Überläufen gesteigert. Durch die Verwendung von
zwei oder mehr Zyklonstufen kann der gesamte Feststoffgehalt des Unterlaufes progressiv auf einen so hohen Wert
wie 30 i» gesteigert werden.
Ein Unterlauf aus der letzten Zyklonstufe mit einem gesamten
Feststoffgehalt von etwa 30 $ ist als Beschickung für ein
kontinuierliches Vakuumtrommelfilter geeignet. Filtrierversuche haben Geschwindigkeiten in einer Größenordnung von
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etwa 245 kg/m2 (50 Pfund/Fußquadrat) Peststoff/Filterfläche
je Stunde unter Erzeugung eines Pilterkuchens mit einem Lösungsmittel-gehalt mit etwa 50 # ergeben. Die Zyklonüberläufe
von niedrigerem Gesamtfeststoffgehalt können in ein System ganz oder zum Teil an geeigneten Stellen
zurückgeleitet werden, um die Ausbeute an Proteinkonzentrat zu erhöhen.
Das hochgradige Proteinkonzentrat, das durch das Verfahren nach der Erfindung erzeugt wird, hat annähernd die folgende
repräs entative chemis ehe Analys e:
ZUSAMMENSETZUNG
Feuchtigkeit in <fo 4,0
Protein (Stickstoff χ 6,25) in # 68,0
Stickstoff in # 10,8
*Stickstofflöslichkeit in # 98,0
Gesamtgossypol in $> 0,25
freies Gossypol in $> , 0,05
Lipide in <f» 1,0
RoTifaser in $>
2,6
Asche in # 8,0
E.A.F. Lysin 8/16 g N 3,85 *in 0,02 η HaOH
Für den Fachmann der ölsaatenaufbereitung ist ersichtlich,
daß das Verfahren nach der Erfindung auch auf andere Roh-
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stoffe wie Sojabohnen, Erdnüsse, Sonnenblumensamen, Rizinus-.-bohnen
und Reis anwendbar ist. Da jedoch die letztgenannten Saaten keine Pigmentdrüsen enthalten, ist es unwesentlich,
bei der Aufarbeitung dieser Saaten sie zunächst auf einen Feuchtigkeitsgehalt von etwa 4 $>
zu trocknen. 4 Ausführungsformen des Verfahrens nach der Erfindung sind in Betracht
gezogen.
Eine erste Ausführungsform, bei der das Baumwollsamenfleisch
getrocknet, verflockt und zur Entfernung des Öles vor den Zerkleinerungsstufen das Material in einem Lösungsmittel
extrahiert und die Proteinfraktion abgetrennt und konzentriert wird. Diese Ausführungsform liefert ein Konzentrat
mit einem Proteingehalt von etwa 65 G-ew.-$.
. Eine zweite Verfahrensausführung schaltet mehrere Stufen
der ersten Ausführungsform parallel, jedoch ist die zusätzliche Stufe der Durchleitung des Verfahrensstromes des Proteinkonzentrates
durch eine Reihe von Flüssigkeitszyklonen zwecks Steigerung des Proteingehaltes des letzten Konzentratproduktes
auf mindestens etwa 70 Gew.-$ eingefügt.
Eine dritte Verfahrensausführung umfasst die Stufen der
Trocknung und Zerflockung des Baumwollsamenfleisches, worauf jedoch der Verfahrensstrom unmittelbar in die Phase der
Fließfähiginachung ,Zerkleinerung in einer Lösungsmittelproteinabtrennung
und Konzentrierung eintritt, wobei lösungsmittel-
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reiches Öl (Miscella) aus dem Verfahrensstrom an mehreren
geeigneten Stellen abgezogen wird. Diese Ausführungsform
ist ähnlich der ersten Ausführungsform darauf ausgerichtet, daß ein Produktkonzentrat von etwa 65 Gew.-^ Protein anfällt.
Eine vierte Verfahrensausführung schaltet mehrere Stufen dieser dritten Ausführungsform parallel, fügt jedoch
ähnlich der zweiten Ausführungsform die zusätzlich Stufe
der Durchleitung des Verfahrensstromes des Proteinkonzentrates durch eine Reihe von Flussigkeitszyklonai hinzu,
um den Proteingehalt des fertigen Konzentratproduktes auf mindestens etwa 70 G-ew.-$ zu steigern.
Die Erfindung läßt sich aufgrund der folgenden näheren Beschreibung
der bevorzugten Stufen des erfinderischen Verfahrens besser verstehen. Diese' Beschreibung dient als
Beispiel.
1. Trocknung; (alle Ausführungsformen)
Bei einer etwa 820O (1800F) nicht übersiireitenden Temperatur
wird das Fleisch vorzugsweise auf 2 bis 4 i<>
Feuchtigkeit getrocknet. Diese Trocknung vor der Extraktion verhindert die Erhöhung des Feuchtigkeitsgehaltes im Fleischgewebe
aufgrund der ölentfernung, d.h. wenn Fleisch mit einem Anfangsfeuchtigkeitsgehalt von 8 i<>
und 33,3 i<> Öl so, wie es ist, extrahiert würde, würde sich ölfreier Pressrückstand
mit einem Feuchtigkeitsgehalt von etwa 12 # ergeben. Bei
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diesem hohen Feuchtigkeitsspiegel sind die Pigmentdrüsen
geschwächt und zerreißen anfach durch Feuchtigkeitsübergang auf die Drüsenwandungen. Wenn dasselbe Fleisch auf
einen Feuchtigkeitsgehalt von 3 # vor der Extraktion getrocknet wird, beträgt der Feuchtigkeitsgehalt des ölfreien
Pressrückstandes, bezogen auf Feststoffgehalt nur etwa
4,6 $. !Diese Konzentration reicht nicht aus, um die Pigmentdrüsen
zu schädigen. Anscheindend neigt auch die Trocknung des Fleisches dazu, die Pigmentdrüsenwandungen
zäher zu machen und die Anlagerung der Pigmentdrüsen an dem umhüllenden Fleischgewebe zu lockern.
2. Zerflockung (alle Auaführungaformen)
Fleisch wurde vorzugsweise auf eine Dicke von 0,20 bis
0,30 mm zerflockt, während es noch vom Trocknungsvorgang warm war. Dadurch wird die Feuchtigkeitsaufnahme im Anschluß
an die Trocknung vermindert. Die Flockendicke wird kontrolliert, um ein Zermahlen oder Zerreißen, der Pigmentdrüsen
während des Flockungsvorganges zu verhindern und doch eine Flocke zu liefern, die dünn genug ist, um die
ölentfernung durch Extraktion zu begünstigen. Die erzeugten
Flocken unterscheiden sich von denen, wie sie bei üblicher Extraktion verwendet werden,durch ihren geringeren Feuchtigkeitsgehalt;
sie sind sandig und körnig in ihrer Struktur.
3. ölextraktion (1. und 2. Ausführungsform)
Das öl wird aus den Flocken mit Hexan in einem üblichen Ex-009813/1215
traktor auf einen Restgehalt an Lipiden von etwa 2 fo oder
weniger extrahiert. Die das öl enthaltende Miscella wird zu einem üblichen Öl- und Lösungsmittelrückgewinnungaaystem
geleitet« Der mit Löaungamitteldampf extrahierte Hückatand wird auf einen Förderer gegeben, der den feuchten Rückatand
zum Flüsaigkeitazyklonsystem durch eine Vorrichtung zur
Fließfähiginachung fördert.
4·. Fließfähigmachung (alle Ausführungsformen)
Die Fließfähigiaachung des feuchten Rückstandes zu dessen
Umwandlung in eine dicken aber frei fließenden Brei ist zweckmäßig, um ein Material von richtiger Konsistenz zur
gleichmäßigen und glatten Eingabe in die Steinmühle und
von geeigneter Viskosität für möglichst weitgehende Zerkleinerung darinr ohne Zerreißen der Pigmentdrüsen zu erhalten.
Die Pließfähigmachung iat begleitet von dem Durchgang
des feuchten Rückstandes durch einen Knetschaufelmischer, der eine heftige stroßfreie Durchrührung ergibt.
Die besten Ergebnisse wurden mit feuchtem Rückstand erzielt, der vorzugsweise etwa 45 # Feststoff und 55 % Hexan
enthielt. Feuchter Rückstand aus dem Extraktor kann weniger
als 55 % Hexan erhalten,und in diesem Pail wird die erforderliche
Menge Zusatzhexan dem Rückstand an der Eintrittsstelle in den Knetmiacher zugefügt.
Wenn einmal die Bedingungen eines durchlaufenden Stromes kurz nach der Einschaltung erreicht sind, wird auch das
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von dem Vibrationssieb kommende Material einer Teilchengröße
von etwa 175 /U (80 Maschen) dem Knetmisoher an der Eintrittsstelle des feuchten Rückstandes zugeführt.
Das Material von 150 /U Teilchengröße besteht aus einem
Brei von etwa 50 # Peststoff, d.h. hauptsächlich ungenügend
zerkleinerten Fleischteilchen, und etwa 50 fo Hexan.
Die Feststoffedn diesem Strom betragen etwa 15 f° der gesamten
Feststoffe, die der Anlage anfänglichin Form von feuchtem Rückstand zugeführt worden sind.
5· Zerkleinerung ( alle Ausführungsformen)
Die Zerkleinerung des Fleisches in ultrafeine Teilchen aus Fleischgewebe und intakten Drüsen, die in der Hauptsache
völlig frei von anhaftenden Fleischteilchen sind, ohne Yerreißung der Drüsen wird dadurch erreicht, daß man
den fließfähig gemachten Rückstand durch eine hochtourige Steinmühle gehen lässt. Diese Mühle besteht aus zwei waagerecht
gelagerten Carborundsteinen von grobem Korn und ötwa 120 mm (4· 3/4 Soll) Durchmesser. Der obere Stein ist ortsfest
und hat ein Mittelloch von etwa 60 mm (2 1/3 Zoll) Durchmesser,durch das der fließfähig gemachte Rückstand
eingeführt wird. Die Einlauföffnung hat die Form eines
umgekehrten Kegels, dessen weiteres Ende etwa 76 mm (3 Zoll) Durchmesser hat und in einer flachen waagerechten Oberfläche
von etwa 22 mm (7/8 Zoll) endet. Der untere Stein hat denselben Durchmesser wie der obere mit einem kegelförmigen
Mittelteil, der in den Kegel des oberen Steines fasst und
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in einer waagerechten flachen Umfangsfläche von 22 mm Durchmesser
endet. Der untere Stein ist auf einer einstellbaren Spindel gelagert, die eine Einstellung des Spiels zwischen
den Steinen vom Kontakt der waagerechten ebenen Flächen bis etwa 6,3 mm (1/4 Zoll) gestattet. Der untere Stein
rotiert mit 3600 ü/min.
Pur diesen Betrieb werden die Steine auf ein Spiel von
0,0 5 bis 0,038 mm (0,002 bis 0,015 Zoll) eingestellt, so
daß kein wirklicher Kontakt zwischen den Steinen besteht und keine eigentliche Mahlwirkung vorliegt. Die auf das
zwischen den Steinen hindurchgehende Material ausgeübte Kraft hat eine Torsions-, Roll- und Fließscherwirkung, die
sich als wirksam zum Auseinanderreißen des Fleischgewebes
auf Teilchen von Microngröße und zur sauberen Abtrennung der Drüsen von dem umhüllenden Fleischgewebe ohne wesentliche
Brechung oder bleibende Deformierung der Drüsen erwiesen hat. Zur Erzielung bester Ergebnisse soll der fließfähig.·
gemachte Rückstand den mit einem freien Fluß verträglichen höchsten Feststoffgehalt aufweisen.
Der vermahlene Pressrückstand wird direkt aus der Mühle in ein Becken ausgetragen, das mit einem Rührwerk versehen
ist. Zunächst wird Hexan in dieses Becken mit solchem Verhältnis eingepumpt, daß sich ein Brei mit etwa 15 # Gesamtfeststoff
ergibt. Wenn die Bedingungen des laufenden Verfahrens erreicht sind, kann ein Teil des Überlaufes aus
dem zweiten Hydrozyklon ganz oder teilweise zu diesem Becken 009813/1215
zurückgeführt werden,um. einen Anteil des Lösungsmittels
für die Verdünnung zu liefern.- und den Hexanzulauf entsprechend zu reduzieren. Als Zyklon dient eine Batterie
von Zyklonen mit Durchmesser von 10 mm,bekannt als Zyklon No. 1.
6. Siebung (alle Ausführungsformen)
Der verdünnte vermahlene Pressrückstand von vorzugsweise
12 bia 15 $> Feststoff wird aus dem Einlauf becken auf
ein Rüttelsieb gepumpt, das mit Sieben von 700 /U und
175 /U Maschenweite (24 und 80 Maschen nach Tyler) ausgerüstet
ist. Das Vibrationssieb liefert drei Breiströme folgender Art:
A.Auf dem 24 Maschensieb. Dieses Material enthält etwa 1 #
der Feststoffe im Einlauf zum Sieb und enthält 60 bis 70 # Feststoff. Dieses Material besteht hauptsächlich aus flachen
Schalenteilchen mit einer kleinen Menge Fleischteilchen, die zu groß sind, um durch das 24 Maschensieb zu gehen.
Dieses Material wird mit dem Unterlaufaustrag aus dem ersten
Hydrozyklon vereinigt und filtriert. Bei den Ausführungsformen 1 und 2 wird der Filterkuchen zu Trockne», befördert.
Bei den Ausführungsformen 3 und 4 wird der Kuchen ölfrei auf dem Filter gewaschen und dann zu den Trocknern befördert,
BvAuf dem 80 Masohensieb. Die Feststoffe auf diesem Sieb
betragen je nach der leistung der Zerkleinerung 15 96 oder
009813/1215
weniger der Gesamtfeststoffe des den Sieben zugeleiteten Breis, und beim Austrag von dem Sieb beträgt der Gehalt
etwa 50 # feststoff und 50 # Hexan. Der Feststoff besteht
aus gröberen Teilchen von Fleiachgewebe mit eingebetteten
Drüsen sowie einer kleinen Menge Schalen. Dieses Material wird über das Gerät zur Fließfähiginachung in das System
zurückgeführt, um es gemäß dem Abschnitt· "Fließfähigmachung" weiter zu verarbeiten.
0.Durchgang durch 80 Maschensieb. Dieser Strom enthält
85 bis 90 i° der gesamten- Feststoffe des eingesetzten feuchten
Pressrückständes. Der gesamte Feststoffgehalt beträgt etwa
11 bis 14 $>, wobei die Feststoffe ergänzt sind durch die
ultrafeinen Fleischteilchen, die von Pigmentdrüsen frei ' sind und das gewünschte Endprodukt darstellen; gröbere
Fleischteil-chen enthalten etwas eingebettete Pigmentdrüsen,
Pigmentdrüsen frei von anhaftenden Fleischteilchen und etwas feine Schalenteilchen. Dieser Durchgang durch das
80 Maschensieb ist breiförmig und geht von dem Sieb unmittelbar in das Einlaufbecken für den ersten Flüssigkeitszyklon von 50 mm Durchmesser ·
7. Erster Flüssigkeitszyklon von 50 mm (alle Ausführungsformen.)
Der durch das Sieb von 80 Maschen durchgegangene Brei mit
etwa 11 bis 14 $> Feststoff wird zunächst mit Hexan in
diesem Becken auf einen Feststoff gehalt von etwa 7,5 i°
verdünnt. Wenn die laufenden Verfahrensbedingungen erreicht
009813/1215
sind, kann das Verdünnungshexan ganz oder teilweise durch Überlauf ersetzt werden, der vom zweiten Flüssigkeitszyklon,
dem Zyklon No. 1, zurückgeleitet wird und etwa 1 fo Feststoff enthält.
Der verdünnte Brei wird ständig heftig im Becken durchgerührt, um alle Peststoffe in Suspension zu halten, und
wird dem Zyklon von 50 mm mittels einer Pumpe unter einem Druck von etwa 1,05 bis 2,81 kg/cm2 (15 bis 40 Pfund/Zollquadrat)
befördert. Klassierung und Trennung der suspendierten Teilchen in dem Brei erfolgt in dem Flüssigkeitszyklon in einen Unterlauf und einen Oberlauf. Der Unterlauf
aus der Apexöffnung beträgt vorzugsweise zwischen 5 und 14 $>
des gesamten in die Einlaßöffnung des 50 mm Zyklons eintretenden Breis und enthält etwa 25 bis 45 $>
Feststoff. Der Überlauf aus dem Wirbelsucher des 50 mm Flüssigkeitszyklons beträgt vorzugsweise 86 bis 95 $ des gesamten in
die Einlaßöffnung des FlüssigkeitsZyklons eintretenden Breis
und enthält etwa 3, 5 bis 7,0 ^ Feststoff. Das Gewichtsverhältnis von Überlauf zu Unterlauf, das als AufteiLung bezeichnet
ist, liegt vorzugsweise im Bereich von 6 Teilen Überlauf zu 1 Teil Unterlauf bis 20 Teilen Überlauf zu
1 Unterlauf.
Das Aufteilungsverhältnis wird hauptsächlich durch die relativen Querschnittsgrößen der Apex- und Wirbelsucheröffnungen
und Fließgeschwindigkeit und Druck bestimmt, mit
denen der Breizulaufstrom in den Flüssigkeitszyklon gepumpt
00981 3/1215
wird. Die Peststoffgehalte von Überlauf yind Unterlauf
werden ebenfalls durch solche Paktoren bestimmt, aber
sie werden stark durch den Prozentgehalt an Peststoffen in dem Einlaßstrom und den Peinheitsgrad der Peststoffe
bestimmt.
Der Unterlauf enthält im wesentlichen alle intakten Pigmentdrüsen
des Zulaufbreies, relativ grobe jedoch kleinere Fleischteilchen als 175 /u, von denen viele eingebettete
Pigmentdrüsen enthalten, sowie Schairenteile. Dieser Peststoff
liegt im Bereich von 3 ^ bis zu 8 $>
im Gossypolgehalt und von 45 bis 60 $>
Protein.
Der Unterlaufst rom wird aus dem System entfernt und filtriert.
Bei Ausführungsformen 1 und 2 wird der Kuchen zu
den Trocknern befördert*""Bei Ausführungsformen 3 und 4 wird
er ölfrei auf dem Filter gewaschen und dann zu den Trocknern befördert. .
Der Oberlaufstrom geht vom Wirbelsucherauslaß des 50 mm
Hydrozyklons in einen Einlauftank mit Rührwerk. Er enthält
die äußerst feinen Peststoffe mit dem gewünschten hohen Gehalt an Protein und niedrigem Gehalt an Gossypol des
Zulaufstromes.
8. Zweiter Plussigkeitszyklon. Zyklonbatterie Ήο'. 1 von
Hydrozyklonen von 10 mm Durchmesser (zweite und vierte Ausführungsform). ·*"''
009813/1215
Der Überlaufstrom aus dem Plüssigkeitazylclon von 50 mm wird in einem Becken ständig heftig gerührt und von hier
aus duroh eine Batterie von parallelgeschalteten Hydrozyklonen von 10 mm Durchmesser unter einem Druck von
mindestene 2,1 kg/cm (30 Pfund/Zollquadrat) gepumpt.
Diese Batterie aus kleinen Hydrozyklonen dient zur Konzentrierung der Peststoffe. Der Überlauf aus der Zyklonbatterie
ITo. 1 besteht aus Flüssigkeit mit etwa 1 $> Peststoff
und beträgt annähernd 65 i° des Einlauf stromes. Der Überlaufstrom kann aus dem System an dieser Stelle ausgetragen
oder zu dem Verdünnungsbecken für vermahlenen Pressrücketand und/oder dem Zulaufbecken der 50 mm Zyklone
ganz oder teilweise zurückgeführt werden, um als Verdünnungsmittel zu dienen.
Der Unterlauf strom von de~r Zyklonbatterife Np. 1 beträgt
etwa 35 i» des Zulauf stromes und enthält etwa 10 i» Feststoffe.
Dieser Strom geht in ein Becken und stellt den
Zulauf für die Zyklonbatterie No. 2 dar.
Zulauf für die Zyklonbatterie No. 2 dar.
9. Dritter glüsaigjceitszvklon. Zyklonbatterie No. 2 von
10 mm Hydrogyklonen (2. und 4. Ausführungsform).
Der Unterlaufauetrag von der Zyklonbatterie No. 1 wird
la Auffangbeoken in Bewegung gehalten und zum dritten
Hydrozyklon gepumpt, der aus einer Batterie von Zyklonen
No. 2 besteht· Der Druck beträgt hierbei mindestens 2,1
kg/om . Der .Überlauf aus der Zyklon No. 2 Batterie mit
etwa 2 Ji Feststoff In einer Menge von etwa 60 bis 65 i» des
00*813/1215
Einlaufströmes kann an dieser Stelle aus dem System ausgetragen
oder zum Einlaufbecken für die Zyklon No. 1 Batterie
zurückgeführt werden.
Der Unterlauf aus der Zyklon No. 2 Batterie enthält etwa
20 io Feststoff und beträgt etwa 4-0 $>
des eingesetzten Einlaufstromes.
10* Vierter Plussigkeitszyklon. Zyklonbatterie No. 3 von 10 mm
Flüsaigkeitazyklonen (2» und 4. Ausführungsform)
Der TJnterlaufaustrag aus der Zyklon No. 2 Batterie wird
im Auffangbecken ständig gerührt und zum 4. Flüssigkeitszyklon, der Batterie von Zyklonen No. 3, unter einem Druck
von mindestens 2,1 kg/cm (30 Pfund/Zollquadrat) gepumt. Der
Überlauf von dieser Batterie mit etwa. 12 # Feststoff in einer Menge von etwa 84 $>
des Einlaufetromes kann aus der Anlage an dieser Stelle ausgetragen oder ganz oder teilweise
zum Einlaufbecken der Zyklon No. 2 Batterie zurückgeführt
werden.
Der Unterlauf aus der Batterie von Zyklonen ETo. 3 enthält
etwa 30 1° oder mehr Feststoff bei einer Menge von etwa 52 $>
des eingesetzten Einlaufstromes. Dieser stark feststoffhaltige
Strom wird zu einem Vakuumdrehfilter geschickt.
11. Abfilterung ( alle Attafüforungaformen )
Der hoch feststoffhaltige Strom mit dem gewünschten Protein-
009813/1215
konzentratprodukt wird auf ein Filter z.B. ein Vakuumdrehfilter
gegeben, das einen Kuchen mit etwa 50 $ Feststoff liefert. Bei den Ausführungsformen 1 und 2 wird dieser
Kuchen zu den Trocknern befördert. Bei der 3· und 4. Ausführungsform enthält der Kuchen öl und wird mit Lösungsmittel
auf dem Filter ölfrei gewaschen und dann zu den !Trocknern geschickt.
12. Trocknung ( alle Ausführungsformen )
Der Kuchen wird in einem geeigneten Trockner auf etwa 1070C
(2250F) eine Stunde lang erhitzt, wobei gleichzeitig Lösungsmittel
entfernt und MierοOrganismen zerstört werden.
13. Vermahlung ( alle Ausführungaformen )
Nach der vorstehend genannten Wärmebehandlung wird der Kuchen in einer sterilen Stiftm^ühle zu einem feinen Pulver vermählen
und abgehackt. Das erzeugte feine Mehl hat einen Proteingehalt in der Größenordnung von 65 # oder höher bei
Ausführungsformen 1 und 3 und von 70 # oder höher bei Äusführungsformen
2 und 4; bei allen Ausführungsformen beträgt
der gesamte Gossypolgehalt 0,30 i» oder weniger.
Die Tabellen 1 bis 5 enthalten die Betriebswerte für jede.der
verschiedenen Verfahrensstufen. Eine weitere Erläuterung zu den Tabellen erscheint nicht erforderlich.
00981 3/1215
Trocknung, Flockenerzeugung und Lösungsmittelextraktion Fleischtrocknung, Fleckenbildung Lösungsmittelextraktion
vorher nachher
Fest- Extrak- Lösg.- Tem. Öl- feuchter
o stoffe tions- mittel Op rück- Preßkuchen
J0 dauer stand
kg | H2O | H2O | Temp. | kg | Dicke | Öl | D | |
—Λ | 0C | pirn | * | kg | ||||
IO
tn |
||||||||
min.
# l)
Fest | tu | |
gesamt | stoff | 00 |
kg | kg 1) | 1 |
50 8,5 3,6 66 1*5,5 0,30 32,3 29,07 120 Hexan 27 l,k 5^,70 29,07
l) von flüchtigen Anteilen und ölfreie Grundlage
O O Ol
Tabelle IX
FließfiLhigmachung und Zerkleinerung von Flocken
feuchter Preßkuchen
kg stoffe Mittel Lösg.- nis min. schwin- Festst. len- schwin- Fest-
kg kg mittel flüssig/ digkeit ein- digkeit stoff
o kg Festst. Brei stelig. Brei
ο b»
■CD .
a>
-* 5^,70 29 25,58 10,21 1,21 14,5 9,86 4,42 0,38 28,6 12,8
ca ,
feucht
Tabelle III | feucht kg |
Durchgang durch 80 Maschensieb |
|
Absiebung des | Feststoffe kg # D D |
||
auf 24 Mascheneieb |
|||
Feststoffe kg ^ feucht D D ke |
zerkleinerten Flockenbreis | ||
auf 80 Maschensieb |
|||
Feststoffe D i) |
|||
9,11 4,52 49,58 13,4? 5,97 44,60 117,49 18,58 15,80
-* l) τβη Fluchtigen freie Grundlage
CD -fr-CD O O
Flüssigkeitszyklon von 50 "im - Arbeitsweise und Ergebnisse
O CO CO —4 CO
ro
(Tt
Pumpung | Verhältnis | Art | Breistoffe | kg | Fest | Fest | Chemische Analysen χ | Protein | |
Druck in | Geschwin | Ül/ül | stoff - | stoff- | Gossypol | ||||
2 kg/cm |
digkeit | 2) | gehalt 100 % |
ausbeute | frei gesamt | ||||
1,4 | T^/min | 11,25 | Ein | 229,97 | 7,37 | * * | 63,4 | ||
93,9 | lauf | 1,01 1,62 | |||||||
Ül | 211,19 | 4,93 | 61,2 | 68,9 | |||||
Ul | 20,41 | 35,19 | 33,8 | 0,07 0,22 | 54,9 | ||||
2,92 4,12 | |||||||||
1) von flüchtigen Anteilen freie Grundlage
2) Ül = Überlauf - Ul = Unterlauf
Xr-(T) CD CD
cn
Flüssigkeitszyklone von 10 mm - Arbeit sweise und Ergebnisse
ο ο co oo
Pumpung | Geschwin- | Verhältnis | Breistoffe | Art | kg Fest | 2) | Fest | Chemische Analysen 2) | gesamt * |
Protein * |
Stufe Druck- | digkei t /min |
Ül / Ul | stoff - gehalt rf |
4,65 | stoff - ausbeute |
Gossypol | ||||
Nr. kg/cm | 0,75 | frei # |
0,25 | 69,1 | ||||||
25,3 | 1,28 | Ein lauf |
166,70 | 9,95 | __ | 0,59 | 56,9 | |||
1 2,10 | ÜL | 93,44 | 10,13 | 8,8 | 0,07 | 0,20 | 69,9 | |||
UL | 73,26 | 1,68 | 91,2 | 0,11 | 0,20 | 69,9 | ||||
26,5 | 1,40 | Ein lauf |
68,21 | 20,88 | — | 0,07 | 0,41 | 61,3 | ||
2 2,10 | ÜL | 40,91 | 20,88 11,95 |
10,1 | 0,07 | 0,17 | 70,2 | |||
UL | 29,17 | 32,03 | 89,9 | 0,10 | 0,17 0,21 |
70,1 67,1 |
||||
30,3 | 0,95 | Ein lauf ÜL |
27,49 13,24 |
25,1 | 0,06 | 0,15 | 72,9 | |||
3 2,10 | UL | 14,25 | 7^,9 | 0,06 0,06 |
||||||
o.,o4 |
ÜL = Über lauf - UL = Unterlauf von flüchtigen Bestandteilen freie Grundlagen
(J) O O CD
Claims (10)
1. Verfahren zur Behandlung von Baumwollsamenfleisoh zwecks
Abtrennung intakter Pigmentdrüsen und Erzeugung eines Konzentrates von hohem Proteingehalt, dadurch gekennzeichnet,
daß man das Baumwollsamenfleisch bei einer Temperatur unterhalb etwa 820C (1800I1) auf einen Feuchtigkeitsgehalt von
weniger als etwa 4 Gew.-$ trocknet, das Fleisch zerflockt, in Gegenwart eines unpolaren Lösungsmittels die praktisch
trockenen Baumwollsamenflocken auf eine Teilchengröße von
mindestens etwa 175 /U (80 Maschen nach Tyler) zerkleinert,
die intakten Pigmentdrüsen von dem Proteinfleisch freilegt und sie von dem Proteinfleisch in einem Flüssigkeitszyklon
in einen Unterlauf,der Hicht-Proteinsubstanzen einschließlich
der intakten Pigmentdrüsen enthält, und einen Überlauf von proteinreichen Konzentraten auftrennt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das warme, praktisch trockene Fleisch zu Flocken von einer
Dicke im Bereich von etwa 0,20 bis 0,30 mm (etwa 0,008 bis
0,012 Zoll) aufbereitet.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Flocken mit einem nichtpolaren Kohlenwasserstofflösungsmittel
auf einen ölrestgehalt unter etwa 2 Gew.-# extrahiert.
4. Verfahren nach Anspruch'1, dadurch gekennzeichnet, daß die
009813/1215
1 9 4R0
Zerkleinerung in einer Drehmühle mit gegenüberliegenden Steinflächen
durchgeführt wird, die auf einen Spielraum im Besieh von 0,05 bis 0,38 mm (0,002 bis 0,015 Zoll) eingestellt
sind.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zerkleinerten Teilchen auf einem Sieb von etwa 175 /U Maschenweite
(80 Maschen nach Tyler) gesiebt werden, und die hindurchgehenden Teilchen der Zyklontre'nnung unterzogen
werden. _ .
6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet,
daß man die Teilchen von bis zu 175 Ai Größe mit einem
nichtpolaren Lösungsmittel verdünnt und den erhaltnene Brei mit einem Gehalt von etwa 3 bis 10$ Peststoff in den Zyklon
einspeist.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Überlauffraktion aus dem Zyklon zur Entfernung von lösungsmitteln
und Erzeugung eines Konzentrates mit einem Proteingehalt von mindestens 65 Gew,-#, einem Gesamtgossypolgehalt
von weniger als etwa 0,30 Gew.-# und einem ölgehalt von
weniger als 2 Gew.-# konzentriert wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Überlauf aus dem Zyklon einer weiteren Trennung in einer Beihe von Pllisslgkeitszyklonabscheidern unterzogen wird,
worin das Proteinmaterial als Uhterlaufprodukt und das pro-
039813/1215
-35"-
teinfreie Material einschließlich der intakten Pigmentdrüsen
als Oberlaufprodukt abgetrennt werden.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterlauf zur Entfernung von Lösungsmittel und Erzeugung eines
Konzentrates mit einem Proteingehalt von mindestens 70 Gew.-% und einem Gesamtgossypolgehalfc von weniger als
0,30 Gew.-$ sowie einem ölgehalt von weniger als etwa 2
Gew.-^ konzentriert wird.
10. Abwandlung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß andere pflanzliche ölsaaten als Baumwollsamen in Gegenwart eines Lösungsmittels auf eine Teilchengröße
von höchstens etwa 175 /U (80 Maschen nach Tyler) zerkleinert
werden, um die Nicht-Proteinfeststoffe von den Proteinfeststoffen freizulegen, und der entstehende Brei durch
einen Flüssigkeitszyklonabscheider geleitet wird, worin die Nicht-Proteinfeststoffe von den Proteinfeststoffen getrennt
werden.
0038 13/1215
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