DE3137449A1

DE3137449A1 - Verfahren zur extraktion von mehl, oel oder protein aus frischem kokosnussfleisch

Info

Publication number: DE3137449A1
Application number: DE19813137449
Authority: DE
Inventors: Vicente D. San Pedro Laguna Gabriel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-03-09
Filing date: 1981-09-21
Publication date: 1982-09-23
Also published as: JPS57149398A; PH20606A; GB2094334B; GB2094334A

Description

- 4 B e S .C h r .e i b u η g

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Isolierung von verwertbaren Substanzen aus Pflanzenquellen. Die Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren zur Extraktion von öl, Protein und Mehl aus frischem Kokosnußfleisch.

Die herkömmliche Gewinnungsmethode von öl aus Kokosnußfleisch ist während der letzten 200 Jahre nicht verändert worden. Bei diesem Verfahren geht man so vor, daß man das weiße genießbare und saubere Kokosnußfleisch zu dreckigem, nicht genießbarem und braunem Kopra trocknet, das nachfolgend in Austreibungseinrichtungen gepreßt wird, um das öl durch mechanische Einwirkung zu erhalten. Das so erhaltene öl ist aber immer noch schmutzig und es muß raffiniert, gebleicht, filtriert und deodorisiert werden.

Das resultierende Kopramehl ist nur als Tierfutter geeignet. Proteine und Mehl für den Verbrauch durch den Menschen werden hierbei nicht gewonnen und der größte Teil des Proteins wird durch Bakterien aufgefressen. Etwa 30% des ölgehalts gehen bei diesem jahrhundertealten Prozeß verloren.

Untersuchungen, die vom Tropical Products Institute (TPI) von England., D78, vom UN-Institut Nr. 102, von staatlichen Stellen sowie Einzelpersonen und Wissenschaftlern in der gesamten Welt vorgenommen wurden, haben als Schlußfolgerung ergeben, daß die Hauptfehler bei der Extraktion von Kokosnußöl und Protein mit hoher Qualität aus nassem Kokosnußfleisch in chronologischer Reihenfolge die folgenden sind:

a) die Optimierung der Extraktion der Kokosnußmilch-Emulsion aus dem nassen Kokosnußfleisch und

b) die Aufbrechung der Kokosnußmilch-Emulsion, um

das öl, das Protein und das Wasser abzuscheiden.

Lösungen dieser zwei Probleme stellen Durchbrüche in der Entwicklung der KoksonuBIndustrie dar.

Das TPI-Institut hat auch festgestellt, daß mindestens ein teilweiser Grund für das wirtschaftliche Fehlschlagen der modernen Naßprozesse auf die Art der verwendeten Vermahlungssysteme zurückzuführen ist. Diese Prozesse» bei denen Mahlvorrichtungen verwendet werden, die nicht dazu imstande sind; die Kokosnuß zu subcellularen Dimensionen zu vermählen, liefern keine hohen Extraktionen von öl und Protein. Die Cruz des Gesamtproblems der Naßbehandlung von frischer Kokosnuß ist die Auftrennung der Emulsion in ihre Bestandteile. Dies kann nicht in einfacher Weise durch Kochen wie bei den primitiven Methoden geschehen, da ein ausgedehnter Kochvorgang die Qualität des Proteins und des Öls schwerwiegend beschädigen würde. _?;

Durch die Erfindung werden nun neue Methoden zur Extraktion * von öl, Protein und Mehl aus frischem Kokosnußfleisch zur Verfügung gestellt, bei denen den oben genannten Problemen Rechnung getragen wurde.

Wenn frisches Kokosnußfleisch bei 60⁰C bis 70⁰C zu einem Feuchtigkeitsgehalt von weniger als 5% getrocknet wird, dann scheidet sich laufend öl von dem Wasser und dem Protein ab ohne daß die Notwendigkeit eines Kochens besteht. Dieses kontinuierliche Trocknen des nassen Kokosnußfleisches ist daher der Vorgang des Aufbrechens oder der De-Emulgierung der Kokosnußmilch-Emulsion. Diese erste Stufe des erfindungsgemäßen Verfahrens stellt die Lösung des oben beschriebenen Problems b des TPI-Instituts dar.

Celluläre Strukturen, die das öl halten, werden zu fünf Stücken mit 150 μΐη (100 mesh) aufgebrochen und geschnittene -*

Die mechanische Vermahlungsbehandlung in einer Mahl-Mazerisierungs-Vorrichtung vermahlt das Kokosnußfleisch zu einem feinen Produkt mit 57 um (250 mesh), so daß die Zellwände gebrochen werden, wodurch das öl freigesetzt wird. Ein zusätzliches Vermählen des Rückstands in erhitztem Wasser bricht die Zellstrukturen des ©"!tragenden Materials auf, so daß der größte Teil des Restöls freigesetzt wird. Auf diese Weise ist die Gewinnung des Öls aus frischem Kokosnußfleisch fast 100%. Diese Stufen, die die zweite Phase des erfindungsgemäßen Verfahrens darstellen, bringen die Lösung des oben genannten Problems a des TPI-Instituts mit sich.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Extraktion von öl, Proteinen und Mehl aus frischem Kokosnußfleisch zur Verfügung zu stellen, wobei die so erhaltenen Produkte ohne die Notwendigkeit einer weiteren Raffinierung oder Behandlung für den menschlichen Verbrauch geeignet sind.

Dieses Verfahren soll wirtschaftlich durchführbar sein, damit die enormen Kosten für die Vorrichtungen und den Betrieb vermindert werden können, indem einige Stufen des traditionellen Gewinnungsprozesses des Öls weggelassen werden können und das Verfahren erheblich vereinfacht wird.

Weiterhin sollen erfindungsgemäß Feststoffe von öl, Proteinen, Zucker und Chloriden aus Kokosnußwasser gewonnen werden.

Das erfindungsgemäße .Verfahren umfaßt zwei Phasen. In der ersten Phase erfolgt die Aufbrechung oder De-Emulgierung der Kokosnußmilch-Emulsion im frischen Kokosnußfleisch während die zweite Phase die tatsächliche Extraktion des wasserklaren Kokosnußöls, des Proteins und des Mehls betrifft. Die erste Phase umfaßt das Aufbrechen der Kokosnußmilch-Emulsion und die Gewinnung von roher Säure, rohem Teer, rohem Methanol und rohem Gas aus Kokosnußschalen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden die Schalen der Kokosnuß entfernt und das frische Fleisch wird der Länge nach zu etwa 20 Stücken zerschnitten. Das Kokosnußwasser wird in einem Edelstahl-Tank gelagert. Das zerschnittene Kokosfleisch wird sodann mit Chlorwasser gewaschen, um eine Bakterienverunreinigung während der Vortrocknungsstufe unter Kontrolle zu halten. Das Aufbrechen oder die De-Emulgierung der Kokosnußmilch-Emulsion beginnt innerhalb von 5 Minuten danach in einem vorerhitztem Trockner. Das zerschnittene frische Kokosnußfleisch wird bei einer Temperatur von 60⁰C bis 70⁰C etwa 24 Stunden lang getrocknet, bis der Feuchtigkeitsgehalt weniger als 5% beträgt.

Die zweite Phase findet nach der Aufbrechungs- und De-Emulgierungsphase statt. Aus dem Trockner wird das Kokosnußfleisch sofort auf eine Teilchengröße von 150 bis 180 μΐη (80 bis 100 mesh) vermählen. Das vermahlene Fleisch wird sodann ausgepreßt, um etwa 85% des ölgehalts abzutrennen. Diese Behandlung sollte nicht in einer Öl-Austreibungsvorrichtung vorgenommen werden, um einen nicht tragbaren Wärmeaufstau zu minimalisieren. Das so erhaltene öl wird in einem Lagerungstank gelagert. Der Rückstand wird dann in einen Mischtank mit Kokosnuß- und Leitungswasser, wobei das Wasser in der vierfachen Menge der Gewichtsmenge des Rückstands vorliegt, eingetaucht und darin durchbewegt. Das Ganze wird 5 Minuten lang auf 55°C bis 65°C erhitzt. Das mit Wasser aufgeschlemmte, vermahlte Kokosnußmehl wird sodann in einer Kolloid-Mühle oder in einer Mahl-Mazerierungsvorrichtung auf eine Teilchengröße von 57 bis 75 μπι ( 200 bis 250 mesh) vermählen. Die Aufschlämmung wird sodann in einen Mischtank überführt, der am Boden mit einer Erhitzungsvorrichtung versehen ist. In dem Mischtank wird die Aufschlämmung 15 bis 20 Minuten lang kontinuierlich weitervermischtund durchbewegt, wobei auf 55°C bis 65°C erhitzt wird. Das durchbewegte Gemisch wird sodann in eine Fest-Flüssig-Zentrifuge überführt, um die Flüssigkeit von dem Feststoff abzutrennen, der in Pastenform austritt. Diese Paste ist das nasse Mehl. Das

nasse Mehl kann sodann getrocknet werden. Dies kann auf zweierlei Arten mit oder ohne Zugabe von Leitungswasser geschehen. Ohne Zugabe von Wasser kann das nasse Mehl in einnen Suspensions-, Pneumo- oder Spritztrockner getrocknet werden. Andererseits kann es auch unter Verwendung eines Sprühtrockners getrocknet werden. Wenn dies gewünscht wird, dann wird die zweifache, auf den Feststoff bezogene Gewichtsmenge von auf 55 C bis 65°C erhitztem Leitungswasser zugesetzt. Das Trocknen erfolgt, wenn das Produkt in einem Strom von warmer Luft in einem Sprühtrockner eingesprüht wird, wobei die Einströmungsluft eine Temperatur von etwa 100⁰C bis 150⁰C hat.

Das zurückbleibende flüssige öl, Protein und Wasser, das in der Fest-Flüssig-Zentrifuge erhalten wird/ wird in eine Flüssig-Flüssig-Zentrifuge eingeleitet, um das öl von dem Wasser und dem Protein abzutrennen. Das so erhaltene öl wird mit Aktivkohle deodorisiert, um es genießbar zu machen. Danach wird es in einem Edelstahl-Tank gelagert.

Die Wasser-Protein-Aufschlämmung wird 30 Minuten lang in einem Absetztank absetzen gelassen. Etwa. 20 Vol.-% des oberen Teils des Wassers werden zur Zurückführuhg und zur Gewinnung von weiterem öl entfernt. Sodann werden 60 Vol.-% des nächsten oder des mittleren Teils der Wasserphase verworfen. Der Rest von 20% des Wassers (Bodenteil) wird zusammen mit dem Niederschlag, der aus Protein besteht, langsam bei einer niedrigen Temperatur von etwa 65°C bis 70⁰C unter Verwendung eines Sprühtrockners getrocknet,. um das wasserlösliche Proteinpulver zu gewinnen.

Das so extrahierte Mehl und Protein kann sodann abgewogen und individuell verpackt werden.

Das als Lösungsmittel verwendete Wasser muß auf 55⁰C bis 65 C vorerhitzt werden, um die maximale Ausbeute von öl,

Protein und Mehl zu erhalten. Die Temperatur von 55°C bis ■65°C ist kritisch, da eine Temperatur von weniger als 55°C oder mehr als 65°C zu einer Verminderung der Qualität und der Extraktionsrate des Öls, des Proteins und des Mehls führt. Luft, die in den geschlossenen Prozeßbereich ein-- J/ tritt, sollte mittels einer Luft-Wasser-Waschmaschine herausgewasehen werden, um eine Verunreinigung des extrahierten Öls, des Proteins und des Mehls durch Mikroorganismen und Bakterien zu verhindern.

Erfindungsgemäß ist es möglich, die Kokosnußmilch-Emulsion in frischem Kokosnußfleisch aufzubrechen oder zu entemulgieren ohne daß eine Behandlung durch Kochen, Kühlen unter Verwendung von Enzymen durch Ansäuern, unter Verwendung von Salz oder Kochsalzlösung, durch elektrolytische Einwirkung oder durch Schockwellen erfolgt. Es ist auch möglich, mehr als 99% des ölgehalts des frischen Kokosnußfleisches zu gewinnen. Die Hauptfehler bei der früheren Extraktion von qualitativ hochwertigem ölprotein und Mehl aus frischem Kokosnußfleisch konnten daher durch die Erfindung überwunden werden.

AO

Leer seite

Claims

PATENTANWÄLTE UND ZUGELASSENE VERTRETER VOR DEM EUROPÄISCHEN PATENTAMT DR. WALTER KRAUS DIPLOMCHEMIKER · DR.-ING. ANNEKÄTE WEISERT DIPL1-ING. FACH RICHTUNG CHEMIE IRMGARDSTRASSE 15 · D-BOOO MÜNCHEN 71 · TELEFON 089/787077-787078 · TELEX 05-312166 kpat d TELEGRAMM KRAUSPATENT 3051 WK/ho VICENTE D. GABRIEL, Sr. San Pedro, Laguna / Phil. Verfahren zur Extraktion von Mehl/ öl oder Protein aus frischem Kokosnußfleisch Patentansprüche

1. Verfahren zur Extraktion von Mehl aus frischem Kokosnußfleisch/ dadurch gekennzeichnet , daß man das Kokosnußfleisch bei 60⁰C bis 70°C kontinuierlich trocknet, um die Kokosnußmilch-Emulsion aufzubrechen, das Kokosnußfleisch nach dem Trocknen zu einer Teilchengröße von 150 bis 180 μΐη (80 bis 100 mesh) vermahlt/ das gemahlene Kokosnußfleisch auspreßt, um seinen ölgehalt abzutren- Ϊ nen, den Rückstand mit erhitztem Leitungs- und Kokosnußwas- *

ser mit einer Temperatur von 55 C bis 65 C vermischt, das in Wasser dispergierte, gemahlene Kokosnußfleisch zu einer Teilchengröße von 57 bis 75 pm (200 bis 250 mesh) vermahlt, die Aufschlämmung kontinuierlich 15 bis 20 Minuten lang bei einer Temperatur von 55°C bis 65°C durchmischt und durchbewegt bzw. durchrührt, den Feststoff von der Flüssigkeit in dem durchbewegten Gemisch abtrennt und daß man den Feststoff trocknet, um Kokosmehl herzustellen.

2. Verfahren zur Extraktion von öl aus frischem Kokosnußfleisch, dadurch gekennzeichnet , daß man das Kokosnußfleisch bei 60⁰C bis 70⁰C kontinuierlich trocknet, um die Kokosnußmilch-Emulsion aufzubrechen, das Kokosnußfleisch nach dem Trocknen zu einer Teilchengröße von 150 bis 180 μπι (80 bis 100 mesh) vermahlt, das gemahlene Kokosnußfleisch auspreßt, um seinen ölgehalt abzutrennen, den Rückstand mit erhitztem Leitungs- und Kokosnußwasser mit einer Temperatur von 55°C bis 65°C vermischt, das in Wasser dispergierte, gemahlene Kokosnußfleisch zu einer Teilchengröße von 57 bis 75 pm (200 bis 250 mesh) vermahlt, die Aufschlämmung kontinuierlich 15 bis 20 Minuten lang bei einer Temperatur von 55°C bis 65°C durchmischt und durchbewegt bzw. durchrührt, den Feststoff von der Flüssigkeit in dem durchbewegten Gemisch abtrennt, die schwerere Flüssigkeit von der leichteren Flüssigkeit abtrennt und daß man das wasserklare Kokosnußöl deodorisiert, um ein genießbares öl herzustellen.

3. Verfahren zur Extraktion von Protein aus frischem Kokosnußfleisch, dadurch gekennzeichnet , daß man das Kokosnußfleisch bei 60⁰C bis 70⁰C kontinuierlich trocknet, um die Kokosnußmilch-Emulsion aufzubrechen, das Kokosnußfleisch nach dem Trocknen zu einer Teilchengröße von 150 bis 180 pm (80 bis 100 mesh) vermahlt, das gemahlene Kokosnußfleisch auspreßt, um seinen ölgehalt abzutrennen, den Rückstand mit erhitztem Leitungs- und Kokosnuß-

mm *3 mm

wasser mit einer Temperatur von 55°C bis 65°C vermischt, das in Wasser dispergierte, gemahlene Kokosnußfleisch zu einer Teilchengröße von 57 bis 75 μπι (200 bis 250 mesh) vermahlt, die Aufschlämmung kontinuierlich 15 bis 20 Minuten lang bei einer Temperatur von 55°C bis 65°C durchmischt und durchbewegt bzw. durchrührt, den Feststoff von der Flüssigkeit in dem durchbewegten Gemisch abtrennt, die Wasser-Protein-Aufschlämmung absetzen läßt, um einen Niederschlag zu erhalten und daß man den Niederschlag trocknet, um das Protein herzustellen.