DE2635169C2 - Verfahren zum Schälen von Rapssaat, Rübsensaat oder dergleichen öl- und proteinhaltigen Saatkörnern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schälen von Rapssaat, Rübsensaat oder dergleichen öl- und proteinhaltigen Saatkörnern, bei dem die Saatkörner zum Lösen der Schale vom Kern verformt werden und anschließend ein Sichtvorgang zum Trennen der Schale vom Kern erfolgt.

Raps hai als ölliefemde, unter europäischen Klimabedingungen gedeihende Kulturpflanze aufgrund von Neuzüchtungen sowohl wegen seines hohen Öl- als auch wegen seines Proteingehaltcs an Bedeutung gewonnen. Man ist bestrebt, das Öl au·; den Saatkörnern des Rapses welteslgehend abzutrennen und aus dem übrigbleibenden Rückstand Proteinkonzentrate für tlie tierische oder menschliche Ernährung herzustellen.

Die Verarbeitung der Rapssaat zur Ölgewinnung geschieht üblicherweise durch Vorreinigung der Saalkörner, Brechen und Walzen, Konditionieren und Abpressen des Öles aus den durch das Walzen entstandenen Flokken. Zur Erzielung einer weitergehenden Entölung wird der Preßrückstand bei neueren Verarbeitungslinien zerkleinert; danach wird mit Hilfe eines Extrakiionsmiuels, beispielsweise Hexan, das nach dem Abpressen verbliebene Öl aus dem zerkleinerten Preßrückstand herausgelöst. Das im Extraktionsrückstand (Schrot) verbliebene Extraklionsmitiel wird von diesem durch Verdampfen abgetrennt. Danach wird das Schrot zu Futtermittel verarbeitet.

Ein wesentlicher Mangel dieser bekannten Verfahren besteht darin, daß die Saatkörner mit ihrer Schale verarbeitet werden. Infolgedessen enthält das den Etuölungsprozeß als Rückstand verlassende Schrot den gesamten Schalenanleil der Saatkörner. Dieser Schalenanteil verringert den ernährungsphysiologischen Wert des Rückstandes. Andererseits bereitet das Schälen der Saatkörner vor der Entölung wegen deren Kleinheit - der Durchmesser der Saatkörner betragt etwa zwei Millimeter - erhebliche technische Schwierigkeiten.

Es hai nicht an Versuchen gefehlt, das Kernfleisch der Saatkörner von den Schalen zu befreien. So ist beispielsweise vorgeschlagen worden, zur Ablösung der Schale vom Kern die Saatkörner in einem Luftstrom zu beschleunigen und sie sodann mit hoher Geschwindigkeit aufprallen zu lassen (vgl. Proceedings 4. Intern. Rapskongreß. Gießen 1974. Seile 6.37). Da dem Prinzip dieses Verfahrens eine massen- und geschwindigkeitsabhängige Kraft-Wechselwirkung zugrunde liegt, werden aufgrund ungleicher Saatkorngeschwindigkeiten zahlreiche nichlaulgcschlossene Saalkörner die Einrichtung verlassen, so daß doch noch ein erheblicher Schalenanteil erhalten bleibt. Außerdem erfordert die Erzeugung eines Luftslroms hoher Geschwindigkeit bei Anwendung des Verfahrens im technischen Maßstab wegen des großen Luftdurchsatzes erhebliche Energie.

Ein anderes bekanntes Verfahren betrifft das Schälen von Sesiiiiisaat (DE-OS Id 92 454), bei dem die Kerne der befeuchteten (mind. 40%) und erwärmten Saalkörner durch Quetschen und/oder Drücken zwischen zwei mit unterschiedlichen Drehzahlen umlaufenden Walzen einer Scherbeanspruchung ausgesetzt werden. Wegen einer bei Sesamsaat vorliegenden, die Kernhäll'ten zusammenhaltenden Haut wird die Schale infolge der Scherbeanspruchung gleitend aufgerissen und von den Kernhälften gelöst. Infolge der unterschiedlichen Anatomie von Rapssaat, Rübsensaat oder dergleichen Saalkörner gegenüber Sesamsaal liegt bei diesen Saalkörnern eine das Gleiten begünstigende Haut nkht vor. so daß das bekannte Verfahren, bei dem durch das Befeuchten und Erwärmen ein plastischer Zustand der Sesamsaat herbeigeführt wird, für diese Saalkörner nicht anwendbar ist.

Be! einem weiteren bekannten Verfahren zur Aufbereitung von Ölsaaten insbesondere von Sonnenblumenkernen (DD-PS 108 042) durchläuft die vorgetrocknete Ölsaat mehrere Walzenpaare, deren Walzenspalt einstellhai ist, um das gesamte Kornspektrum zu erlassen. Beim Durchgang durch den Walzenspalt wird die Ölsaat angeknackt bzw. vorgemahlen. Durch das Vormahlen werden nicht nur die Schalen geknackt, sondern auch das Kernlleisch zerstört, so daß Öl austritt. Dieses austretende Öl führt zu einem die nachfolgende Trennung erschwerenden Halten zwischen Schalen- und Kernteilen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Rapssaat, Rübsensaat oder dergleichen öl- und protelnhaliigen

Saalkörnern eine möglichst vollständige Ablösung der Schale vom Kern zu gewährleisten, wobei der Kern in seine natürlichen Bestandteile, nämlich Keimling, äußere Keimblatthälfien und innere KeimblatthflH'ten zerfallen soll, ohne daß diese versehrt werden, so d;<ß kein Öl aus dem Kernfleisch austritt. Dadurch so!! erreicht werden, daß beim anschließenden Sichivorgang eine fast vollständige Trennung der Schalen von den Kernbesiandteilen möglich ist.

Die Lösung der gestellten Aufgabe besteh: darin, daß die Saatkörner einer definierten Verformung zwischen zwei staaren (-"lachen ausgesetzt werden, derart, daß jedes Saalkorn auf das 0,2fache bis 0.5fache seines minieren Durchmessers zusammengedrückt wird.

Durch die definierte Verformung der Saatkörner wird erreicht, daß die Schale abplatzt, ohne daß die Kernbestandteile zerquetscht werden, so daß kein Öl aus dem Kernfieiseh austritt. Aus dem Kernlleisch ausgequetschtes Öl würde - wie bei bekannten Verfahren - zu einem Anhaften von Schalenteilen jii den Kernbesiandteilen führen, wodurch eine Trennung dieser aneinanderhaftenden Teile voneinander verhindert und damit das Gesamtergebnis der Schalenabtrenni-.ng verschlechtert würde. Dies wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vermieden.so daß sich als Produkt der Kernfleischverarbeilung ein ernährungsphysiologisch höherwertiges Proteinkonzentrat ergibt.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die definierte Verformung der Saatkörner so zu bemessen, daß jedes Saatkorn auf das Ü.25lache bis 0.4fache, vorzugsweise auf das 0,3fache bis 0,.Wache seines mittleren Durchmessers zusammengedrückt wird. Dadurch ist gewährleistet, daß die Verformung der Saatkörner einerseits genügend groß ist. um ein Abplatzen der Schale vom Kern zu erreichen, andererseits aber hinreichend klein, daß kein Oi aus dem Kernfieiseh ausgepreßt wird. Für die Verformung der Saatkörner wird zweckmäßigerweise ein Wal/werk mil mindestens einem Walzenpaar mit einstellbarer Spaltbreite eingesetzt, wobei die Spaltbrcile dem jeweiligen Komgrößenbereich der Saatkörner angepaßt werden kann.

Nach einem anderen Merkmal der Erfindung erfolgt die Verformung der Saatkörner zwischen zwei Brechbacken.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erlindungsgemäßen Verfahrens ist bei Verwendung von mindestens zwei hintereinandergeschalteten Walzenpaaren die Spaltbreitc jedes nachgeschalteten Walzenpaares geringer als diejenige des vorhergehenden Walzenpaares. Diese Maßnahme erlaubt die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens auch bei erheblich unterschiedlicher Größe der Saalkörner, d. h. es wird das gesamte Durchmesserspektrum der zu verarbeitenden Saatkörner erfaßt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung erfolgt nach jedem Durchgang der Saatkörner durch ein Walzenpaar eine Trennung der Schalen von den Kernbestandteilen und den übrigen noch ungeschälten Saatkörnern mittels eines Sichtvorganges. Dadurch wird vermieden, daß bei dem lolgenden Durchgang durch ein Walzenpaar Schalen und Kernfleisch aneinandergepreßt werden.

Die Trennung der Schale vom Kern der Saatkörner kann noch dadurch verbessert werden, daß die Saatkörner vor ihrer Verformung durch eine Konditioniereinrichtung geleitet werden, um die Temperatur und den Wassergehalt der Saatkörner einzustellen, wobei zweckmäßigerweise mittels der Konditioniereinrichtung der Wassergehalt der Saatkörner bei Raumtemperatur auf 3,5 bis 7".. eingestellt wird.

Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Schema des erfindungsgemaßen Yerfahrensablaufs, mil einem Walzwerk mit nur einem Walzenpaai.

Fig. 2 ein Schema des ersten Teils des erfindungsgemäßen Verfahrensablaufs, mit einem Walzwerk mit zwei Walzenpuaren,

.■·. Fig. 3 bis Fig. 5 je einen Brecher in schemalischer Darstellung.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Verfahrensablauf wird das aus der Schale 1 und dem Kern 2 bestehende Saatkorn mit dem mittleren Durchmesser U zunächst durch \'i eine Konditioniereinrichlung 3 geleitet. Sodann gelangt das Saatkorn zwischen die beiden Walzen 4 eines Walzwerkes. Da die Spaltbreite S des durch die beiden Walzen 4 gebildeten Walzenpaares in einem bestimmten Verhältnis Γ zu dem nittlcren Durchmesser D des Saatkorns jn steht, wird das Saatkorn derart verformi, daß die Schale 1 platzt und der Kern 2 in seine natürlichen Bestandteile zerfällt, und zwar in die äußeren Keimblatthälften 2a. die inneren Keimblatthälfien Ib und den Keimling 2c.

Für das Verhältnis l\ in dem die Spaltbreite S des aus :. den Walzen 4 gebildeten Walzenpaares und der mittlere Durchmesser ü des Saatkorns zueinander stehen, gill die Gleichung:

V = S/D.

in wobei sich folgende Werte als zweckmäßig erwiesen hüben:

0.2 < I < 0.5; 0,25 \< 0.4; 0.3 < Γ - 0,35

Bei Einhaltung der vorgenannten Werlc ist gewähr- >'» leistet, daß die natürlichen Bestandteile des Kernes 2 unversehrt erhalten bleiben. Ein Zerquetschen der natürlichen Bestandteile des Kernes 2 würde zu einem Ölaustritt und als Folge davon zu einem Anhaften der Schale 1 bzw. van Teilen der Schale 1 an die Bestandteile - des Kernes 2 führen. Die Trennung der Teile der Schale 1 von den Bestandteilen des Kernes 2 erfolgt in einem Sichter 5.

Der in Fig. 2 dargestellte Teil des Verlahrensablaufes

eignet sich besonders für das Schälen von Saatkörnern

-'■■ mit erheblich unterschiedlichen Durchmessern. Während das größere Saatkorn 6 bereits in dem Spalt des ersten.

aus zwei Walzen 7 gebildeten Walzenpaarcs geschält wird, erfolgt die Schälung des kleineren Saatkorns 8 in dem Spalt des zweiten, aus zwei Walzen 9 gebildeten

in Walzenpaares. Sowohl hinter dem aus den Walzen 7 als auch hinter dem aus den Walzen 9 gebildeten Walzenpaar ist ein Sichter 10 vorgesehen.

In Fig. 3 ist ein Brecher dargestellt, der zwei Brechbacken 11 und 12 aufweist. Die Brechbackc U führt etwa v< senkrecht zu der Brechbacke 12 eine schwingende Bewegung aus, wie durch den Pfeil 13 angedeutet.

Der Brecher gemäß Fig. 4 weist zwei Brechbacken 14 und 15 auf, von denen eine, die Brechbacke 14, um einen Drehpunkt 16 eine schwingende Bewegung ausführt, wie ι' durch den Pfeil 17 angedeutet.

Der Brecher, der in Fig. 5 dargestellt ist, weist zwei Brechbacken 18 und 19 auf, von denen die Brechbacke

18 gleichzeitig senkrecht und parallel zu der Brechbacke

19 eine schwingende Bewegung ausführt.

Di? Brechbacken der In den Fig. 3 bis 5 dargestellten Brecher können sowohl etwa lotrecht (Fig. 3) als auch geneigt (Fi g. 4 und 5) angeordnet sein.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Schälen von Rapssaat, Rübsensaal oder dergleichen öl- und proteinhaltigen Saalkörnern, bei dem die Saatkörner zum Lösen der Schale vom Kern verformt werden und anschließend ein Sichtvorgang zum Trennen der Schale vom Kern erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Saatkörner einer definierten Verformung zwischen zwei starren Flächen ausgesetzt werden, derart, daß jedes Saatkorn auf das 0.2fache bis 0,5fache seines mittleren Durchmessers zusammengedrückt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die definierte Verformung der Saatkörner so bemessen Ist, daß jedes Saatkorn auf das O.25lache bis 0,4fache seines mittleren Durchmessers zusammengedrückt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die definierte Verformung der Saalkörner so bemessen ist, daß jedes Saalkorn auf das 0,31'ache bis O,35fache seines mittleren Durchmessers zusammengedrückt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für die Verformung der Saatkörner ein Walzwerk mit mindestens einem WaI-zenpaar mit einstellbarer Spaltbreite verwendet wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verformung der Saatkörner zwischen zwei Brechbacken erfolgt.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von mindestens zwei hintereinandergcschalteten Walzenpaarcn die Spaltbreiie jedes nachgcschaltetcn Walzenpaares geringer ist als diejenige des vorhergehenden Walzenpaares.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß nach jedem Durchgang der Saatkörner durch ein Walzenpaar eine Trennung der Schalen von den Kernbestandieilcn und den übrigen noch ungeschülien Saatkörnern mittels eines Sichtvorganges erfolgt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7. dadurch gekennzeichnet, daß die Saatkörner vor ihrer Verformung durch eine Kondilioniereinrichtung geleitet werden, um die Temperatur und den Wassergehall der Saatkörner einzustellen.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Wassergehalt bei Raumtemperatur auf 3,5 bis 7"i, eingestellt wird.