DE2354617B2 - Verfahren zum Schälen ganzer Sojabohnen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie eine Vorrichtung zur Ausführung dieses Verfahrens.

Bei der Herstellung schalenfreier Vollfett-Soja werden unterschiedliche Ziele verfolgt. Als Nahrungsmittel dienende Sojabohnen haben bekanntlich für verschiedene Verbraucher, sei es in der tierischen oder in der menschlichen Ernährung, einen unerwünschten bitteren Beigeschmack. Für die Nahrungsmittelverwendung muß der bittere Beigeschmack durch Inaktivierung des entsprechenden Enzyms beseitigt werden. Es ist üblich, hierzu u. a. eine Aufheizung der Sojabohnen über etwa 100° C hinaus, wegen Explosionsgefahr organischer Verbindungen jedoch zweckmäßig nicht über etwa 170⁰C, vorzunehmen, z. B. in einem Heißluftstrom (FR-PS 58 370, 1. Zusatz zu FR-PS 10 13 496).

Für die Herstellung enzymatisch gebliebener Sojaprodukte soll demgegenüber eine Sojabohnentemperatur von etwa 80⁰C bis 90⁰C nicht überschritten werden.

Insbesondere in der menschlichen Ernährung, aber auch für verschiedene Weiterverarbeitungszwecke, will man zudem die rohtaserreichen Schalen beseitigen.

In einem bekannten Verfahren wird die Entfernung des bitteren Beigeschmacks sowie die Trennung von Schale und Kern kontinuierlich durchgeführt. Die naturfeuchten Sojabohnen werden gedämpft, getrocknet, gekühlt, anschließnd gebrochen und entsprechend etwa den in der Müllerei üblichen Verfahren für die Behandlung von Weizen weiterverarbeitet. Die Entbitterung der Sojabohnen wird bei diesem Verfahren auf die Einwirkung des heißen Dampfes, mit Temperaturen bis zu der kritischen Grenze von etwa 170⁰C, zurückgeführt, also auf die Komponenten Hitze, Feuchtigkeit und Einwirkzeit. Diesem Vorgang folgt eine schlechte Trennbarkeit der Schalen von der Bohne und eine starke Bräunung des Kernes. Nach dem Brechen muß deshalb mit aufwendigen Verfahrensstufen die Schale schrittweise von den Kernstücken getrennt werden, weshalb Durchlaufdiagramme, ähnlich wie sie auch in der Mehlmüllerei bekannt sind, entstehen. Der sehr hohe Aufwand durch die vielen Verfahrensstufen ergibt große Anlageinvestitionen und bedingt auch entsprechende Energiemengen für den Betrieb der Anlage. Daraus resultiert ein hoher Fertigproduktpreis.

Bereits zerkleinertes Sojagut wird bei einem anderen bekannten Verfahren (DE-OS 20 07 588) vorausgesetzt, bei dem die zerkleinerte, nicht entölte rohe Soja in überhitztem Wasserdampf behandelt und dabei von dem Dampfstrom gegen scheuernd wirkende Leit- oder Prallwände gewirbelt wird. Die Behandlungszeit ist auf 10 bis 60 Sekunden beschränkt, um ungünstige Einwirkungen auf das Sojakerngut zu vermeiden. Bei der wirbelnden Beaufschlagung der Prallwände handelt es sich bei diesem bekannten Verfahren nicht um den möglichen Zustand fluidisierter Körner eines »Wirbelbettes« (vgl. z. B. Reuter, Chemiker-Ztg./Chem. Apparetür, 89. Jahrgang (1965) Nr. 8, S. 276-282, insbesondere Ziff. 2.2). An den Prallwänden erfolgt in erster Linie eine Scheuerwirkung, bei der ein beträchtlicher Abrieb am Kernmaterial und an den Schalen entsteht.

Würde man noch mit ihrer Hülle versehene ganze Sojabohnen derart kurzen Behandlungszeiten in trockener Heißluft aussetzen, so lehrt ein entsprechendes bekanntes Verfahren (US-PS 32 20 451), daß dann (bei Behandlungszeiten von 30 oder 60 Sekunden) der Sojakern nicht wesentlich verändert, ja nicht wesentlich erhitzt, wird. Bei diesem bekannten Verfahren werden die ganzen Sojabohnen nach Kurzzeitaufheizung in trockener Heißluft, die beendet wird, wenn die Hüllen, aber noch nicht die Kerne der Sojabohnen erhitzt sind,

abgekühlt und dann konventionell, d. h. mit beträchtlichem Aufwand, geknackt und entschalt.

Neben dem Ziel, Sojabohnenkernmaterial im wesentlichen ursprünglichen oder gar etwas geschrumpften Volumens zu gewinnen, ist es auch bekannt (US-PS ·> 22 67 747), ganze oder zerteilte Sojabohnen zu »puffen«, d. h, wie Puffreis einer explosionsartigen Expansion bei Entspannung einer unter Überdruck stehenden überhitzten geschlossenen Behandlungsdampfatmosphäre auf etwa das 1,5- bis 2,5fache Ursprungsvolumen zu ι ο unterziehen und dabei nicht nur zu entbittern, sondern zugleich auch zu kochen und in einen kaffeebraunen Zustand zu überführen. Beim Puffen der Sojabohnen kann dabei die Schale mit abgelöst und vom eßbaren Gut abgeblasen werden. Das Produkt wird strukturell r> stark verändert, und das Verfahren ist diskontinuierlich mit relativ kleinem Durchsatz und relativ großem Aufwand.

Obwohl man für die menschliche Frnährung in hochindustrialisierten Ländern einen entsprechend hohen Preis für vollfette, entbitterte und entschalte Soja bezahlen könnte, ist man in anderen Ländern gezwungen, den Herstellungspreis für die Vollfett-Soja als Komponente oder Hauptnahrung für menschliche und tierische Ernährung so niedrig wie möglich zu halten. Eine breitere Anwendung der Sojaprodukte wäre gesamthaft von sehr großem Vorteil, da die Soja vergleichsweise mit anderen Grundnahrungsmitteln einen sehr hohen Nährwei t aufweist.

In diesem Sinne geht die Erfindung gattungsgemäß κι von einem bekannten Verfahren (GB-PS 12 20 833 bzw. FR-PS 15 80 933) aus, bei dem ganze Sojabohnen eine bestimmte Zeit (2,5 Minuten und länger) in Heißluft behandelt werden, bis innere Veränderungen auftreten und ihre Hüllen platzen, und dann anschließend in einem ii Wasserbad unter Schwellung und Entbitterung gekocht werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein möglichst schonsames Schälen ganzer Sojabohnen zu erreichen. -to

Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Verfahren gemäß dem Kennzeichen von Anspruch 1 gelöst.

Die Überführung der Sojabohnenkerne in den elastischen Zustand erfolgt hierbei noch im Schutz der Bohnenhülle unter chemisch milden Bedingungen. Dadurch ist die Zerstörung wertvoller Bestandteile der Sojabohne auf ein Minimum reduziert. Ferner ist die Kontamination durch Keime, Sporen u. dgl. minimal. Die Bohnenhülle kann durch Verdampfung der Eigenfeuchte des Kernes so abgesprengt werden, daß die Entschalung bei dem Prallen der Bohnen im noch heißen, elastischen Zustand des Kernes vollendet werden kann. Es resultiert eine nahezu 100%ige Gewinnung einerseits der beiden Kernteile und » andererseits auch des Rohfasermaterials der Hülle ohne Staubverluste u.dgl. Während sonst entbitterte Sojabohnen nieist kaffebraun werden, erfolgt bei dem Verfahren nach der Erfindung wenig oder keine Verfärbung. Die gewonnenen Kernhälften sind auf- μ grund ihrer relativen Entfeuchtung während der Gewinnung lediglich geringfügig geschrumpft. Zur Nahrungsmittelgewinnung läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren zweckmäßig bei höheren entbitternden und zur Gewinnung enzymaktiver Produkte bei noch η·> nicht oder weniger entbitternden Bohnentemperaturen betreiben.

Vorzugsweise Rahmenbedingungen, insbesondere für die Nahrungsmittelgewinnurig, gibt dabei Anspruch 2 an.

Die Behandlungszeit liegt typischerweise im Bereich mehrerer Minuten. Zunächst sollte im Wirbelbett eine Schockaufheizung der Bohnen mit erhöhter Energiezufuhr erfolgen. In einer zweiten Behandlungsphase bis zum Elastischwerden des Kernes ist dann eine Gleichgewichtstemperierung des Bchnengutes zur Vermeidung seiner Überhitzung erforderlich. Beide Phasen benötigen z. B. etwa 2,5 Minuten Mindesttransportzeit einer Bohne durch das Wirbelbett Hinzu kann man eine weitere Sicherheitszeit (bis etwa 1 Minute) zum Ausgleich statistischer Schwankungen der Durchlaufzeit durch das Wirbelbett sowie zur Berücksichtigung unterschiedlicher Form und Schwere der Bohnen rechnen, so daß sich typischerweise Behandlungszeiten von 3 bis 3,5 Minuten ergeben können. Andererseits sollten die für die thermische Schockbehandlung in der Wirbelschicht vorgesehenen Zeiten zur Schonung des Kernguts gemäß Anspruch 3 nach oben beschränkt bleiben, wobei, wenn man schon die Obergrenze von etwa 3,5 Minuten nicht im wesentlichen einhalten kann, diese Obergrenze doch wenigstens im Bereich von 5 bis 10 Minuten liegen sollte.

Das erfindungsgemäße Verfahren, bei dem trockene Wärme zur Schockbehandlung der Sojabohnen in der Wirbelschicht verwendet wird, bis die Kerne der Bohnen elastisch werden, die heißen Bohnen dann geschält und schließlich die Schalen von den Kernen getrennt werden, läßt sich allgemein mit hygienisch einwandfreier Produktführung in wenigen, leicht zu handhabenden und übersichtlichen Verfahrensschritten durchführen.

Dabei bleiben der erforderliche Energieaufwand, da Trocknung und Kühlung entbehrlich sind, ebenso wie der Volumenbedarf begrenzt. Die erforderlichen Geräte sind hygienisch leicht beherrschbar. Die Schockbehandlung der Bohnen in der Wirbelschicht soll in beiden Phasen nur die erläuterte kurze Zeit beanspruchen. Die Schälung kann mit hohen Leistungen durchgeführt werden. Zudem nimmt die Trennung der Schalen von den Kernen nur sehr kurze Zeit in Anspruch, so daß für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens die selbst für Fachleute überraschend kurze Zeit von in der Größenordnung 5 bis 10 Minuten über dem gesamten Ablauf benötigt wird.

Bei der im wesentlichen einmaligen thermischen Behandlung der Sojabohnen in der Wirbelschicht kann zudem bedarfsweise zugleich der bittere Geschmack entfernt werden. Gleichzeitig werden ideale Voraussetzungen für ein problemloses Lösen der Schale vom Kern geschaffen, ohne daß eine wesentliche Zerstückelung der Schale erfolgt. Die nach der thermischen Schockbehandlung in der Wirbelschicht entstehende elastische Beschaffenheit der Kerne ist auch für deren eventuelle weitere Verarbeitung günstig.

Die schockartige Erhitzung der Sojabohnen bewirkt eine sofortige und totale Ablösetendenz der Sojaschale vom Kern. Die Sojaschale wird durch Wasserdampfbildung im Innern regelrecht abgesprengt und ist nach der thermischen Behandlung rissig. Der Kern selbst, der sich von Natur her aus zwei Hälften zusammensetzt, wird ebenfalls in seine beiden natürlichen Hälften aufgespalten. Die nach der thermischen Behandlung noch heißen Bohnen können leicht durch gegebenenfalls bekannte Prallschälprinzipien von den Schalen komplett befreit werden, um in einer letzten Stufe die leichten Schalen von den schweren Bohnen abzutrennen. Die Prallschä-

lung bewirkt gleichzeitig ein Zerfallen des Kerns in seine zwei Kernhäl^ften. Bei Anwendung einer echten Prallwirkung wird die durch die Wasserdampfbildung im Innern der Bohne abgesprengte und vom Kern losgelöste Sojaschale sauber getrennt. Dies geschieht, ^r, ohne Scheuerwirkung und ohne Abrieb zu erzeugen, weder bei der Schale noch beim Kern.

Auch dafür, daß der Kern sich nicht oder nur geringfügig verfärbt, ist die Tatsache verantwortlich, daß die Schale bei der Konditionierung des Kernes κι während der thermischen Schockbehandlung noch als Schutzschicht dient.

Durch den Wegfall einer Dämpfung zum Zwecke der Beseitigung des bitteren Beigeschmackes und auch vor allem durch den Wegfall einer längeren Verweilzeit in r> Behältern wird die in bakteriologischer Hinsicht schlechteste Stelle bekannter Verfahren ausgeschaltet.

Vorteilhaft wird die Temperatur der Behandlungsluft in der Wirbelschicht zwischen 100⁰C und 15O⁰C gehalten. Ganz besonders vorteilhaft hat sich eine Behandlungstemperatur von 120⁰C bis 130⁰C erwiesen. Es wurde gefunden, daß gerade in diesem Bereich ein optimaler Wert liegt. Der bittere Beigeschmack der Sojabohne kann beseitigt werden. Es ergeben sich sehr gute Bedingungen für den Schälvorgang.

Wird das erfindungsgemäße Verfahren an Orten durchgeführt, wo wenig geschultes Personal zur Verfügung steht, insbesondere aber auch dort, wo bereits Luftkonditionieranlagen verwendet werden, wird vorteilhafterweise die Luft gleichzeitig als «1 Wärmeträger benützt, wie es auch gattungsgemäß bereits fakultativ vorgesehen ist.

Um die Schockwirkung auf ein Höchstmaß zu steigern, kann gemäß Anspruch 4 die Wärme durch elektromagnetische Wellen in die Wirbelschicht ge- ü bracht werden. Die Luft braucht dann nur noch zur Erzeugung einer intensiven Durchwirbelung des fluidisierten Teilchenbettes benutzt zu werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt es sogar, die rohen Sojabohnen in naturfeuchtem Zustand (Feiichiigkeitsgrad erntefrischer Soja etwa 16 bis 20%, übliche Lagerfeuchte etwa 11 bis 13%) in die Wirbelschicht zu geben. Wie bekanntlich aus der Endverarbeitung verlangt wird, möchte man Fremdstoffe, wie Steine und Schmutzteile, entfernen. Es empfiehlt sich, eine solche Reinigung, gegebenenfalls auch eine Kalibrierung, der Sojabohnen vor dem Verfahren durchzuführen. Oie Erfindung erlaubt jedenfalls, Sojabohnen mit handelsüblichen und durch die Lagerfähigkeit bestimmte Feuchtigkeitswerte ohne spezielle Vorbehandlung zu übernehmen.

Bei gewissen Sojabohnensorten oder bei einer wesentlichen Abweichung des Feuchtigkeitsgehaltes vom üblichen Wert empfiehlt es sich aber, den Feuchtigkeitsgehalt der Sojabohnen in einer Eintrittszone der Wirbelschicht zu regeln.

Es hat sich als sehr vorteilhaft erwiesen, den Feuchtigkeitsgehalt der Sojabohnen in der Eintrittszone der Wirbelschicht auf zwischen 9 bis 12%, eventuell zwischen 6 bis 12%, zu bringen, und zwar durch t>o Feuchtigkeitsentziehung oder eine Feuchtigkeit zugebende Feuchtigkeitsregelung. Bei einem relativ kleinen Prozentsatz der zur Verarbeitung anfallenden Bohnenpartien kann nämlich auch der Austrocknungsgrad bereits so groß sein, daß solche Bohnenpartien b5 zweckmäßig vor der erfindungsgemäßen Behandlung durch einen kurzen Dämpfvorgang auf den gewünschten Feuchtigkeitsgrad angehoben werden.

Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gewon nene Gut kann direkt einer weiteren Verwendung, ζ. Β der Nahrungs- und Futterwarenindustrie, übergebei werden. Hierzu wäre eine Schälung und Trennung voi der Schale gegebenenfalls sogar entbehrlich. Di< entschalten Kerne eignen sich eo ipso für die meistei Verwendungszwecke, wie menschliche Ernährung, usw.

Es kann hierfür nur von Vorteil sein, auch in eine Endzone der Wirbelschicht den Feuchtigkeitsgehalt de behandelten Sojabohnen zu regeln. Es ist damit möglich z. B. für die Verwendung in der Futterwarenindustrii den Feuchtigkeitsgehalt den jeweiligen Erfordernissei anzupassen. Für die Entschalung ist es sehr vorteilhaft den Feuchtigkeitsgehalt der Sojabohnen auch in de Endzone der Wirbelschicht zu regeln, vornehmlich au ungefähr 8 bis 9% zu bringen.

Es ist weiter denkbar, der Wirbelschicht, insbesonde re nach der Endzone derselben, eine Röstzonc anzuschließen.

Wie bereits weiter oben beschrieben, ist di< Beschaffenheit der erfindungsgemäß in der Wirbel schicht behandelten Sojabohnen derart, daß die beider Hälften des Kernes schon bei der geringsten mechani sehen Beanspruchung entzweibrechen und die Schah wegspringt. Es genügt deshalb irgendein System, wo die in der Wirbelschicht behandelten Bohnen in einen kontinuierlichen Strom auf eine Fläche geworfer werden, um die Zweiteilung des Kernes und die vollständige Loslösung der Schalenteile zu bewirken Bei einer Versuchseinrichtung ist ein System mit e^:nen relativ schnell drehenden Rotor, der die Bohnen au einen umgebenden Mantel schleudert, mit Erfolg angewendet worden.

Für die Trennung der gelösten Schalen von der beiden Hälften des Kernes hat sich die Verwendung eines Wirbelbettfraktionators als besonders »Orteilhaf erwiesen. Es wird damit die Fähigkeit des Wirbelbettes verschiedene Fraktionen mit sehr hoher Genauigkeit zi trennen, ausgenutzt. Die Verwendung des Wirbelbett fraktionators zur Trennung hat sich besonders leistungs mäßig gegenüber anderen Trennsystemen, die aller dings auch in Frage kommen, als überlegen erwiesen Der Wirbelbettfraktionator beruht an sich auf ähnlicher Arbeitsweisen wie die Wirbelschicht als solche. Di< Arbeit der Wirbelschicht kann damit in bezug au Qualität und in bezug auf den Durchsatz durch der Wirbelbettfraktionator sinnvoll fortgesetzt werden. Die Gleichartigkeit der beiden Verfahrensstufen erlaub besonders große Vorteile für deren gleichzeitiger Betrieb, sei es in der baulichen Gestaltung allein odei gegebenenfalls durch den Austausch von Energier durch den jeweiligen Zustand der Behandlungsluft. Ei entsteht dadurch eine sinnvolle Einheit, die in den Betrieb keine zusätzlichen Erschwernisse bringt. Wer den die fertig behandelten Kerne direkt einer weiterei Verarbeitung unterzogen, kann es sehr vorteilhaft sein gleichzeitig mit der Trennung im Wirbelbettfraktiona tor eine thermische Behandlung und gegebenenfalls eine weitere Konditionierung der Kerne durchzuführen um die Kerne gegebenenfalls in heißem Zustand zi vermählen.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfah rens eignet sich besonders eine Vorrichtung gemät Anspruch 5. Diese weist in Hintereinanderschaltung zwischen der an sich bekannten Wirbelschicht mi Temperaturregeleinrichtungen und dem ebenfalls ar sich bekannten, erörterten Wirbelbettfraktionator eine Prallschälmaschine auf, die an sich auch bekannt is

(Inserat ENTOLETER INC. »Unique IMPACT on Soya« aus »The Soybean Digest 27 (1967) Nr. 6)«.

Die Verwendung dieser drei Einrichtungsstufen ergibt in der Kombination eine überraschend große Einfachheit der Produktionsmittel. Diese Kombination vermag dem Verbrauch der hochwertigen Sojabohnen gerade in Entwicklungsländern zu einem Durchbruch zu verhelfen. Da auch die erzielbare Produktqualität im Vergleich mit mit üblichen Vorrichtungen behandelten Sojabohnen sehr hochwertig ist, kann die Vorrichtung für die Erzeugung von Grundstoffen für die menschliche Ernährung ebenso in den Industriestaaten zum Vorteil des Verbrauchers verwendet werden.

Für höchste Ansprüche in der am erfindungsgemäßen Verfahren anschließenden Endbehandlung und zum Erhalt einer gewissen Garantie der gleichmäßigen Verweilzeit aller Sojabohnen in der Wirbelschicht kann es wünschenswert sein, gemäß Anspruch 6 in der Wirbelschicht der Sojagutförderung dienende, mechanische Vorschub-Hilfsmittel anzuwenden. Hierbei kann man gegebenenfalls die Dauer der Schockbehandlung unter weitgehender Reduzierung einer zeitlichen Sicherheitsreserve bis auf etwa 2,5 Minuten reduzieren.

Es ist zweckmäßig, die Wirbelschicht mit einem Luftpulsator auszurüsten. Vorzugsweise ist der Luftpulsator gemäß Anspruch 7 angeordnet. Man kann ihn somit der Wirbelschicht unmittelbar auf der Druckseite des Systems vorlagern.

Um das erfindungsgemäße Verfahren erfolgreich durchführen zu können, sollte die Wirbelschicht z. B. derart beschaffen sein, daß die einzelnen Sojabohnen neben der Bewegung vom Wirbelschicht-Eintritt zum Wirbelschicht-Austritt sehr wesentliche Querbewegungen durchführen. Ein stationäres Fließbett eignet sich schlechter für das erfindungsgemäße Verfahren.

Eine vorteilhafte Ausbildung der Wirbelschicht zeigt Anspruch 8. Die fakultativ vorgesehenen Luftkonditioniermittel können zum Zweck einer Zonenbildung dienen.

Es hat weiter günstige Resultate ergeben, die Prallschälmaschine mit einem zentralen Eintritt, einem Schleuderrad, einem Aufprallring, sowie einem unteren Produktaustritt zu versehen, und dem Schleuderrad eine Drehzahl von 1800 bis 2400 U zu geben.

Diese erfindungsgemäße Vorrichtung kann ferner gemäß Anspruch 9 wesentlich vereinfacht werden.

Gemäß Anspruch 10 können an dem Wirbelbettfraktionator außer gegebenenfalls vorgesehenen, thermischen Konditioniermitteln insbesondere auch Luftkonditioniermittel vorgesehen sein.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird auf die in der einzigen Figur dargestellte Ausführungsform hingewiesen, welche gleichzeitig das Verfahren diagrammatisch zeigt.

Auf der linken Bildseite ist eine Wirbelschicht 1, anschließend eine Prallschleuder 2 und als dritte Stufe ein Wirbelbettfraktionator 3 dargestellt Der Wirbelschicht 1 ist ein als Filter 4 ausgebildeter Luftreiniger und dem Wirbelbettfraktionator ein weiterer Luftreiniger 5 zugeordnet Die Wirbelschicht 1 weist einen Produkteintritt 10, eine eigentliche Wirbelkammer 11 und einen Produktaustritt 12 auf.

Die Wirbelschicht ist nach unten durch einen Siebboden 13 begrenzt Der Wirbelschichtboden wird auf der unteren Seite in zwei Lufteinlaßstellen 14 und 15 aufgeteilt Ein Ventilator 16 drückt die Luft durch die erste Lufteinlaßstelle 14 in die Wirbelschicht Nach dem Ventilator 16 sind Luftkonditioniermittel 17 sowie eine Pulsationsklappe 18 angeordnet. Die zweite Lufteinlaßstelle 15 wird durch einen Ventilator 19, durch weitere Konditioniermittel 20, sowie über einen weiteren Luftpulsator 21 mit Behandlungsluft versorgt. Die ι Wirbelschicht 1 weist ferner zwei Luftauslaßstellen 22, 23 sowie Drosseln 24 auf. Die Luftauslaßstellen 22, 23 sind über ein Verbindungsleilungs-Sysiem 25 mit dem Filter 4 verbunden. Die Reinluft wird vom Filter 4 durch einen Ventilator 26 abgesaugt und kann entweder ins

κι Freie (F) abgeblasen oder aber über eine Verbindungsleitung 27 zurück ins System gebracht werden. Mit nicht dargestellten Steuer- und Regeleinrichtungen kann die Behandlungsluft nach jeweiligen optimalen Bedingungen geführt werden. Den Ventilatoren 16 und 19 ist je

Ii eine Frischluftansaugleitung 28 bzw. 29 angeschlossen. Der durch die Laf tentnahmestellen 22 und 23 abgesaugte Staub kann beim Filteraustritt 30 gesammelt und gegebenenfalls für Tiernahrungszwecke benutzt werden.

2(i Beim Produktaustritt 12 der Wirbelkammer 11 erhält man die im Wirbelbett mit einem thermischen Schock behandelten Sojabohnen, die nun gegebenenfalls direkt den Verbrauchern (mit Pfeil V dargestellt) abgegeben werden können. Die schockbehandelten Sojabohnen

2^r, können aber auch direkt einem Schäl- und Trennvorgang unterzogen werden, wie mit Pfeil ^dargestellt ist. Die schockbehandelten Sojabohnen treten bei einem zentralen Eintritt 40 in die Prallschälmaschine 2. Das Produkt fällt auf ein Schleuderrad 41 und wird auf einen

in Aufprallring 42 geschleudert, von wo es gegen einen Produktaustritt 43 abfällt. Das Schleuderrad wird durch einen Antriebsmotor 44 über einen Riemen 45 und mit einer Riemenscheibe 46 auf eine Tourenzahl von etwa 1800 bis 2400 U/min gebracht. Da die Sojabohnen sehr

ii unterschiedliche physikalische Beschaffenheit aufweisen, wird der Antriebsmotor 44 mit einem stufenlosen Variatorgetriebe ausgerüstet, so daß die Drehzahl des Schleuderrades gegebenenfalls von Null auf über den oben angegebenen Drehzahlbereich eingestellt werden

ίο kann. Das prallgeschleuderte Gut wird (mit einem Pfeil PS angegeben) direkt in den Wirbelbettfraktionator 3 eingespeist. Der Wirbelbettfraktionator 3 weist eine gleichzeitig als Verschluß dienende Produktsäule 50 auf. Die Leistung kann mit einem Schieber 51 sowie weiteren nicht dargestellten Mitteln geregelt werden. Der Wirbelbettfraktionator 3 weist einen Ausgang 52 für die fertig behandelten, geschälten und sauberen Bohnenhälften auf. Der Verfahrensablauf ist nun anhand der in der Figur diagrammatisch dargestellten Kombination:

Die rohen Sojabohnen werden über nicht dargestellte Dosiermittel über dem Produkteintritt 10 in die Wirbelkammer 11 der Wirbelschicht 1 eingespeist. Gleichzeitig wird über Ventilatoren 16 und 19 Luft über die beiden Lufteinlaßstellen 14 und 15 durch die Sojabohnenschicht gedrückt Luftpulsationsklappen 18 und 21 erzeugen eine intensive Durchwirbelung der Sojabohnenschicht, so daß die Sojabohnen neben der allgemeinen Bewegung vom Produkteintritt 10 zum Produktaustritt 12 auch horizontale und vertikale Querbewegungen durchführen. Liegt der Feuchtigkeitsgehalt der Sojabohnen wesentlich außerhalb der üblichen Werte, so kann überschüssige oder auch fehlende Feuchtigkeit des Produktes zu- bzw. abgeführt werden, was durch eine erste Zone über der Lufteinlaßstelle 14 geschehen kann. Die Luft der Lufteinlaßstelle 15 wird durch die Konditioniermittel 20 auf eine Temperatur von beispielsweise 130⁰C gebracht

In einem Versuch ist nun gefunden worden, daß nach etwa 3 bis 3,5 Minuten Verweilzeit der Sojabohnen in der thermischen Schockbehandlungszone, welche für dieses Beispiel oberhalb der Lufteinlaßstelle 15 liegend angenommen wird, wenigstens an der Oberfläche eine etwa gleiche Temperatur wie die Behandlungsluft erreicht wird. Die Durchwirbelung in der Wirbelschicht sorgt für eine gleichmäßige Behandlung aller Sojabohnen. Die thermische Schockwirkung tritt eigentlich erst im oberen Temperaturbereich ein, insbesondere was die chemische Veränderung der Sojabohnen betrifft. Die in der Wirbelschicht derart vorbereiteten Sojabohnen könnten nun direkt der Verarbeitung (V) für tierische Ernährung weitergegeben werden. Zu diesem Zweck erweist es sich als vorteilhaft, am Ende der Wirbelkammer Il eine zusätzliche, jedoch nicht dargestellte Zone für die Regulierung der Luftfeuchtigkeit der Sojabohnen anzuordnen. Soll das Produkt geschält und von den Schalen getrennt werden, gibt man die noch heißen Bohnen vom Produktaustritt 12 der Wirbelschicht 1 direkt in eine Prallschleuder 2. Die Bohnen werden in die Mitte eines Schleuderrades 41 gespeist und durch die Drehung des Rades 41 auf einen Aufprallring 42 geschleudert. Da die Kerne der Sojabohnen durch die thermische Schockbehandlung einen elastischen Zustand erhalten haben, findet man nach dem Aufprallen der Bohnen auf den Aufprallring praktisch keinen zusätzlichen Bruch. Die Schalen lösen sich bei diesem Vorgang praktisch zu 100 Prozent von den Bohnen. Ebenso trennen sich die beiden Bohnenhälften in zwei Teile. Diese beiden Fraktionen, Kerne und Schalen, werden vermischt in die dritte Stufe, in einen Wirbelbettfraktionator 3, gespeist. Der Wirbelbettfraktionator arbeitet im Unterdruckbetrieb. Um das Ansaugen unnötiger Falschluft zu verhindern, läßt man das Gemisch in einer geschlossenen Säule in den Wirbelbettfraktionator treten. Der Wirbelbettfraktionator kann nun auf an sich bekannte Weise die leichten Schalenteile von den schweren Kernen mit einer fast hundertprozentigen Sicherheit trennen. Die sauberen Bohnen können direkt einer weiteren Verarbeitung, beispielsweise noch im heißen Zustand, der Vermahlung übergeben werden. Gleichzeitig mit dem Trennvorgang im Wirbelbettfraktionator 3 können gegebenenfalls weitere thermische Behandlungen durchgeführt werden, welche sich insbesondere nach den Erfordernissen der Bohnenverarbeitung richten. Selbstverständlich werden die Luftleitungen für die Behandlung in den verschiedenen Zonen und Stufen derart miteinander verbunden, daß eine optimale Wärmeausnutzung gewährleistet werden kann.

Am Ende des Wirbelbettfraktionators 3 ist eine Absaugstelle 53 mit einer Leistungsklappe 54 angeordnet. Die Absaugstelle 53 ist über eine Verbindungsleitung 55 mit dem Luftreiniger 5 verbunden. Um die Trennschärfe des Wirbelbettfraktionators 3 zu gewährleisten, ist am Ende der Absaugstelle 53 ein Schieber 56 angeordnet. Der Wirbelbettfraktionator ist nach oben durch eine Haube 57 geschlossen und weist einen Luftpulsator 58 auf, welcher über eine Leitung 59 an die Verbindungsleitung 55 angeschlossen ist. Der Wirbelbettfraktionator 3 weist einen luftdurchlässigen Boden 60 auf, durch welchen die Behandlungsluft einströmen kann. Für bestimmte Gebrauchsfälle können eine Kammer 62 unter dem Boden des Wirbelbettfraktionators 3, sowie daran angeschlossenen Konditionierungsmittel 61, z. B. zur thermischen Behandlung und/oder Luftkonditionierung, angeordnet werden, welche gegebenenfalls durch ein vollständig getrenntes und nicht dargestelltes System mit Luft versorgt werden.

Vorteilhaft kann aber das Wiederverwenden eines Teiles der Abluft der Wirbelschicht für den Wirbelbettfraktionator sein. Selbstverständlich können zu diesem Zweck die dafür am besten geeigneten Zonen, beispielsweise der Luftauslaßstelle 22 oder der Luftauslaßstelle 23, nach Aufbereitung der Luft gewählt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Schälen ganzer Sojabohnen durch Schockaufheizen der Sojabohnen in einem Luftstrom, bis sich deren Kern verändert und deren ί Hülle rissig wird, und durch nachfolgendes Abtrennen der Schale vom Kern, wobei gegebenenfalls der Luftstrom ein Heißluftstrom ist, dadurch gekennzeichnet, daß kontinuierlich die ganzen Bohnen in den Zustand eines von dem Luftstrom als ι υ Trägermedium gebildeten Wirbelbettes gebracht, dort erhitzt und aus diesem abgegeben werden, wenn der Kern der Sojabohnen eine elastische Beschaffenheit erhalten hat, und die Hüllen der von der Wirbelschicht abgegebenen Sojabohnen von deren Kernen unter gleichzeitiger Zerlegung dieser Kerne in zwei Hälften durch Prallen irr. noch heißen elastischen Zustand des Kerns abgeschält werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die thermische Schockbehandlung in der Wirbelschicht mit einer Behandlungstemperatur von 100⁰C bis 150° C, vorzugsweise 120°Cbis 130⁰C, erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die für die thermische Schockbehandlung verwendete Zeit 10 Minuten, vorzugsweise 3,5 Minuten, nicht übersteigt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß elektromagnetische Wellen für die Erhitzung der Bohnen im Wirbelbett jo verwendet werden.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch die Hintereinanderschaltung der an sich bekannten Einrichtungen: )5

a) einer Wirbelschicht (1) mit Temperaturregeleinrichtungen (i7,20),

b) einer Prallschälmaschine (2) und

c) eines Wirbelbettfraktionators(3).

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Wirbelschicht (1) mechanische Vorschub-Hilfsmittel angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Luftpulsator (16, 18; 19—21) zwischen der Wirbelschicht (1) und dem Gebläse (16,19) für die Wirbelschicht angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirbelschicht (1) mehrere, wenigstens zwei, Lufteinlaßstellen (14, 15) und gegebenenfalls mehrere Luftauslaßstellen (22, % 23) aufweist, in denen gegebenenfalls unterschiedliche Luftkonditioniermittel (17,20) vorgesehen sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Wirbelbettfraktionator (3) einen saugseitigen Luftpulsator (58) ϊ*> aufweist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, insbesondere nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß an den Wirbelbettfraktionator (3) Luftkonditioniermittel (61) vorgesehen sind. w>