DE3818915A1 - Verfahren zur explosionszerkleinerung von zellmaterial - Google Patents
Verfahren zur explosionszerkleinerung von zellmaterialInfo
- Publication number
- DE3818915A1 DE3818915A1 DE3818915A DE3818915A DE3818915A1 DE 3818915 A1 DE3818915 A1 DE 3818915A1 DE 3818915 A DE3818915 A DE 3818915A DE 3818915 A DE3818915 A DE 3818915A DE 3818915 A1 DE3818915 A1 DE 3818915A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- pressure
- emptied
- mill
- gas
- relaxed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
- B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
- B02C19/00—Other disintegrating devices or methods
- B02C19/0056—Other disintegrating devices or methods specially adapted for specific materials not otherwise provided for
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
- B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
- B02C19/00—Other disintegrating devices or methods
- B02C19/06—Jet mills
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
- B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
- B02C19/00—Other disintegrating devices or methods
- B02C19/18—Use of auxiliary physical effects, e.g. ultrasonics, irradiation, for disintegrating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
- B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
- B02C7/00—Crushing or disintegrating by disc mills
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Disintegrating Or Milling (AREA)
- Crushing And Pulverization Processes (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
- Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Safety Valves (AREA)
- Diaphragms For Electromechanical Transducers (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Catching Or Destruction (AREA)
- Spray Control Apparatus (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Explosions
zerkleinerung von Zellmaterial tierischen oder pflanz
lichen Ursprungs, bei dem man das Material in eine Druck
kammer einbringt, darin mit Druckgas beaufschlagt und
anschließend aus der Druckkammer unter explosionsartiger
Entspannung gegen eine Prallfläche entleert.
Ein derartiges Verfahren und zu dessen Durchführung
geeignete Vorrichtungen werden in der DE-OS 26 32 045
beschrieben. Danach ist es bekannt, daß der Aufschluß des
Zellmaterials dadurch gefördert werden kann, daß das
aufzuschließende Material beim Entspannen und Entleeren
auf eine Prallfläche trifft.
Nach den der Erfindung zugrundeliegenden Erkennt
nissen erteilt der Aufprall auf die Prallfläche den
Partikeln einen mechanischen Impuls, der den die Zerklein
erung bewirkenden Berstvorgang häufig erst auslöst. Zu
Beginn des Entspannungs- bzw. Entleerungsvorgangs treffen
die Partikel auf die freie, harte Wand der Prallfläche und
erhalten den mechanischen Impuls tatsächlich. Im Verlauf
des Entspannungs- bzw. Entleerungsvorgangs bildet sich
jedoch auf der Prallfläche eine Schicht von zerkleinerten
Partikeln, was dazu führt, daß die nachfolgenden Partikel
auf diese vergleichsweise weichere Schicht auf der Prall
fläche auftreffen, keinen den Berstvorgang auslösenden
mechanischen Impuls mehr erhalten und außerdem aufgrund
fortschreitender Entleerung der Druckkammer und damit
fortschreitendem Abbau der Druckdifferenz nicht mehr die
Wucht der anfangs aufprallenden Teilchen besitzen. Dies
hat zur Folge, daß der Berstvorgang der nacheinander auf
prallenden Materialpartikel nicht gleichförmig erfolgt und
ein Material erhalten wird, das neben Feinanteilen auch
Grobanteile besitzt.
Nun ist jedoch die Gewinnung der Inhaltsstoffe eines
Materials umso leichter, je geringer der Anteil an Grob
anteilen ist. Außerdem ist ein Material mit allzu großer
Streuung der Partikelgröße häufig nicht erwünscht. Daher
wurde das Grobgut bei Verfahren nach dem Stand der Technik
vom Feingut abgetrennt, z.B. durch Siebung, und erneut
einer Explosionszerkleinerung zugeführt. Dies bedingt
entsprechende Unkosten und ist ggf. mit Verlusten wert
voller Inhaltsstoffe verbunden. Selbst bei wiederholter
Rückführung des Grobanteils kann eine vollständige Zer
kleinerung des eingesetzten Gutes nicht erreicht werden.
Dies wird damit erklärt, daß das rückgeführte Gut struk
turell geschädigt ist und bei der Druckentspannung der
Druckausgleich ohne Berstvorgang und damit ohne die
gewünschte Zerkleinerungswirkung erfolgt. Wenn man ver
sucht, durch Druckerhöhung den Anteil an Grobgut zu ver
mindern, entsteht jedoch so feines Material, daß die
Weiterverarbeitung aufgrund der Feinststaubbildung,
Verstopfen von Filtern etc. erschwert sein kann.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes
Verfahren zur Explosionszerkleinerung zur Verfügung zu
stellen, welches die Nachteile der bekannten Verfahren
überwindet.
Dies gelingt erfindungsgemäß dadurch, daß man das
Material in kleinen Portionen gegen die Mahlwerkzeuge
einer Mühle als Prallfläche entleert bzw. entspannt.
Der Vorteil einer solchen Verfahrensweise ist zu
nächst darin zu sehen, daß trotz Explosionszerkleinerung
etwa doch angefallenes Grobgut von der Mühle sogleich
zerkleinert wird, Grobgut letztendlich also gar nicht
entsteht und insoweit eine Auftrennung oder Rückführung
entfallen können. Weiterhin sorgen die sich bewegenden
Mahlwerkzeuge der Mühle in Verbindung mit den kleinen
aufgegebenen Portionen dafür, daß das aufprallende
Material ständig freie, harte Prallflächen, nämlich die
Mahlwerkzeuge der Mühle, vorfindet und, soweit der Berst
vorgang nicht von selbst ausgelöst wurde, durch den beim
Auftreffen auf die Mahlwerkzeuge erteilten mechanischen
Impuls ausgelöst wird. Unter kleinen Portionen sind dabei
Portionen zu verstehen, die von der verwendeten Mühle in
derjenigen Zeitspanne durchgesetzt bzw. verarbeitet werden
können, die ein nicht von allein geborstenes Material
partikelchen benötigt, um den im Augenblick des Austritts
aus der Druckkammer vorhandenen Druckunterschied zwischen
dem Zellinneren und der Außenatmosphäre auszugleichen.
Diese Zeitspanne ist von Material zu Material unterschied
lich, liegt jedoch im allgemeinen in der Größenordnung von
einer Minute. Kleine Portionen im Sinne der Erfindung sind
also Portionen, die von der verwendeten Mühle in der von
einem nicht geborstenen Materialpartikel für den Druckaus
gleich benötigten Zeitspanne durchgesetzt werden können.
Geeignete Mühlen, die im erfindungsgemäßen Verfahren
eingesetzt werden können, sind an sich bekannt. Bevorzugt
sind Mühlen mit großem Durchsatz. Als besonders geeignet
haben sich Scheibenmühlen, insbesondere Zahnscheibenmühlen
erwiesen.
Im allgemeinen ist es wünschenswert, daß das aufzu
schließende Zellmaterial tierischen oder pflanzlichen
Ursprungs nach der Zerkleinerung nicht mit Luft bzw.
Sauerstoff und/oder Feuchtigkeit in Kontakt kommt. In
einer bevorzugten Variante sieht das erfindungsgemäße
Verfahren daher vor, das Material in eine Inertgas
atmosphäre hinein bzw. gegen eine Inertgasatmosphäre zu
entleeren bzw. zu entspannen. Dies wird im einfachsten
Fall dadurch erreicht, daß die Verbindung zwischen der
Druckkammer und der Mühle gasdicht ausgeführt wird. Da
durch wird der Zutritt von Luft bzw. Sauerstoff und/oder
Feuchtigkeit wirksam ausgeschlossen. Dies gilt
insbesondere dann, wenn gemäß einer weiteren Ausgestaltung
der Erfindung als Druckgase Gase wie Kohlendioxid,
Stickstoff, Distickstoffmonoxid, Edelgase sowie Mischungen
dieser Gase, bevorzugt Kohlendioxid, verwendet werden.
Diese Gase wirken als Inertgase, worunter erfindungsgemäß
Gase verstanden werden, welche mit dem Zellmaterial
und/oder seinen Inhaltsstoffen keine chemischen oder
enzymatischen Reaktionen eingehen.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungs
gemäßen Verfahrens ist noch vorgesehen, daß man das zu
zerkleinernde Zellmaterial zusätzlich kühlt. Diese Kühlung
kann beispielsweise den Verlust niedrig siedender und
damit leicht flüchtiger Aromabestandteile des Zellma
terials bei der Explosionszerkleinerung verhindern. In
welcher Weise die Kühlung des zu zerkleinernden Materials
vorgenommen wird, ist dem Fachmann an sich bekannt, bei
spielsweise aus der DE-OS 33 42 152.
Zwar kann die Kühlung indirekt erfolgen, z.B. durch
vorherige Lagerung des zu zerkleinernden Zellmaterials in
Kühlvorrichtungen, und/oder durch Kühlung von Vorrich
tungsteilen mittels an sich bekannter Kühlvorrichtungen.
Ferner kann man eine Kühlung der Mahlwerkzeuge der Mühle
etc. vorsehen.
Die direkte Kühlung des zu zerkleinernden Materials
wird jedoch bevorzugt. Sie erfolgt vorzugsweise durch
direkten Kontakt des zu zerkleinernden Zellmaterials mit
einem inerten Kühlmedium, vorzugsweise mit kaltem Kohlen
dioxid oder Stickstoff. Dabei wird das Kühlmedium in einer
Menge von etwa 0,1 bis etwa 40 Gew.-%, bezogen auf das
Zellmaterial, eingesetzt.
Das inerte Kühlmedium kann als Gasphase oder, bevor
zugt, als kondensierte Phase eingesetzt werden, z.B. als
Stickstoff oder Kohlendioxid in verflüssigter Form. Bevor
zugt wird der Einsatz von Kohlendioxid in fester Form.
Als festes Kohlendioxid ist sowohl Kohlensäureschnee
als auch festes Kohlendioxid in komprimierter Form
(Kohlendioxid-Pellets) verwendbar.
Das zur direkten Kühlung verwendete Kühlmedium kann
dem zu zerkleinernden Material vor und/oder in den Druck
kammern bzw. Druckladekammern durch separate Zuführungen
zugeführt werden.
Das Druckgas, das im erfindungsgemäßen Verfahren nach
der Entleerung bzw. Entspannung des zu zerkleinernden
Materials gegen die Mahlwerkzeuge einer Mühle frei wird,
kann - ggf. nach Abscheidung der von ihm aus dem Material
aufgenommenen flüchtigen Bestandteile - in die Umgebung
abgelassen werden. In einer bevorzugten Variante des
erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, daß man das
Druckgas rückführt, ggf. nach Abscheidung der von ihm
aufgenommenen flüchtigen Bestandteile.
In welcher Weise die Abscheidung der von dem Material
aufgenommenen flüchtigen Bestandteile erfolgt, ist dem
Fachmann an sich bekannt. Beispielweise kann das Druckgas
zur Abtrennung über geeignete Absorptionsmittel geleitet
und dann rückgeführt werden. Es ist auch möglich, durch
Druck- und/oder Temperaturänderungen eine Kondensation
flüchtiger Bestandteile in Abscheidevorrichtungen zu be
wirken.
Das ggf. von aufgenommenen flüchtigen Bestandteilen
befreite Druckgas kann einem Gasvorratsbehälter und damit
der Wiederverwendung als Druckgas bzw. als Kühlmedium
zugeführt werden.
Das Druckgas kann - ggf. in Form eines abgezweigten
Teilstroms - zur Spülung des aufzuschließenden Zell
materials, von Leitungen, Vorrichtungsteilen, Pack
maschinen und/oder zur Erzeugung der Inertgasatmosphäre,
gegen welche das Material entspannt wird, dienen. Der
Kontakt des Zellmaterials mit Luft bzw. Sauerstoff
und/oder Feuchtigkeit kann durch diese Vorgehensweise,
ggf. zusammen mit der gasdichten Ausführung der Verbin
dungsteile der verwendeten Vorrichtung, wirksam reduziert
werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann in einfachster
Weise beispielsweise so durchgeführt werden, daß man das
zu zerkleinernde Material in erfindungsgemäß bemessenen
Portionen in eine Druckkammer einbringt, dort mit Druckgas
beaufschlagt und den gesamten Inhalt der Druckkammer gegen
die Mahlwerkzeuge einer Mühle entleert bzw. entspannt.
Diese besonders einfache Vorgehensweise ist jedoch im
erfindungsgemäßen Verfahren weniger bevorzugt. Es hat sich
nämlich bei Versuchen gezeigt, daß bei Druckexpansionsver
fahren die Zerkleinerungswirkung dann besonders gut ist,
wenn die Beaufschlagung des Materials mit Druckgas über
einen gewissen Zeitraum andauert. Dieser Zeitraum ist ab
hängig vom Zellmaterial. Weiche Materialien mit größerem
Flüssigkeitsanteil benötigen kürzere, härtere Materialien
mit geringerem Flüssigkeitsanteil etwas längere Zeiträume.
Im allgemeinen sind Haltezeiten von etwa 1 Minute für
Zellmaterial verschiedenartigster Struktur ausreichend.
Diese Haltezeit bedingt jedoch bei der vorstehend erläu
terten, einfachen Verfahrensweise, eine gewisse Leerlauf
zeit der Mühle, da die Mühle nur während der Phase der
Entleerung bzw. Entspannung der Druckkammer mit Material
beaufschlagt wird, nicht dagegen in den beiden anderen
Zuständen, die die Druckkammer durchlaufen muß, der
Druckbeaufschlagung und der Haltezeit.
Eine andere Variante besteht darin, das zu zerklei
nernde Material in größeren Portionen in eine entsprechend
große Druckkammer einzubringen, mit Druckgas zu beauf
schlagen und in kleinen Portionen gegen das Mahlwerk einer
Mühle zu entleeren bzw. zu entspannen. Diese Portionierung
kann beispielsweise mit Ventilen geschehen, welche eine
sehr kurze Öffnungszeit besitzen und nur erfindungsgemäß
bemessene Portionen passieren lassen, welche dann auf das
Mahlwerkzeug der Mühle aufprallen. Bei dieser Variante
braucht die Haltezeit nur ein Mal für die große Vorrats
portion aufgewendet zu werden.
Eine dritte Variante besteht schließlich darin, daß
man eine Mehrzahl von Druckkammern einer Mühle zuordnet
und die einzelnen Druckkammern cyclisch nacheinander mit
Druckgas beaufschlagt, die Haltezeit durchlaufen läßt und
gegen die Mahlwerkzeuge der Mühle entleert bzw. entspannt.
Da für den Entspannungsvorgang und für den Durchsatz einer
Portion bei dem erfindungsgemäßen Verfahren etwa
15 Sekunden benötigt werden, die Zeit für die Druckbeauf
schlagung vernachlässigt werden kann, sind bei einer
Haltezeit von etwa 1 Minute 4 Druckkammern für eine Mühle
vorzusehen, damit diese Mühle ausgelastet ist.
Eine weitere bevorzugte Variante des erfindungsge
mäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß man das
Material in eine Druckladekammer einbringt, in dieser mit
Druckgas beaufschlagt, unter Aufrechterhaltung des Druckes
in eine Druckkammer überführt und aus dieser entleert bzw.
entspannt. Zweckmäßigerweise geht man hier so vor, daß man
das Material in verhältnismäßig großer Menge in die Druck
ladekammer einbringt und aus dieser portionsweise, z.B.
durch geeignete Ventile, in die Druckkammer überführt.
Auch bei dieser Variante ist die Leerlaufzeit der Mühle im
wesentlichen nicht mehr von der Haltezeit abhängig.
In einer insbesondere bevorzugten Variante ist vor
gesehen, daß man das zu zerkleinernde Zellmaterial in eine
Druckladekammer einbringt, aus dieser cyclisch nacheinan
der in eine Mehrzahl von Druckkammern überführt und aus
diesen cyclisch nacheinander entleert bzw. entspannt.
Diese Variante gestattet einen hohen Durchsatz an Material
bei besonders kurzer Leerlaufzeit der Mühle.
Eine ganz besonders bevorzugte Variante des erfin
dungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß
das zu zerkleinernde Material in einer Schleuse mit Druck
gas beaufschlagt, und unter Beibehaltung des Drucks in
eine oder mehrere Druckladekammern überführt wird. Wenn
die Materialströme, die über die Schleuse der Drucklade
kammer zugeführt bzw. aus der Druckladekammer in die
Druckkammer oder die Druckkammern abgeführt werden, ein
ander entsprechen, ist eine kontinuierliche Verfahrens
führung möglich. Eine solche kontinuierliche Verfahrens
führung gestattet die optimale Nutzung der Vorrichtung.
Der Druckbereich, in welchem das erfindungsgemäße
Verfahren arbeitet, ist hautpsächlich vom Zellmaterial und
vom gewünschten Zerkleinerungsgrad abhängig. Der jeweils
günstigste Druckbereich kann durch einfache Versuche
leicht ermittelt werden. Beispielsweise arbeitet man bei
Verwendung von CO2 als Druckgas und Kaffee als zu
zerkleinerndem Zellmaterial vorzugsweise bei etwa 25 bis
35 bar absolut.
Unter "Mehrzahl" von Druckladekammern bzw. Druckkam
mern werden im erfindungsgemäßen Verfahren 2, 3, 4, 5, 6
oder mehr Kammern verstanden. Die zweckmäßige Zahl der
vorzusehenden Druckkammern kann der Fachmann, ggf. anhand
orientierender Versuche, leicht ermitteln. Beeinflußt wird
sie u.a. durch den gewünschten Durchsatz an Material, der
Kapazität der verwendeten Druckkammern, durch die Art und
Kapazität der verwendeten Mühle, durch das jeweilige
Einsatzmaterial, durch die Höhe des Druckunterschiedes bei
der Entspannung, durch den für die Anlage zur Verfügung
stehenden Platz etc.
Im erfindungsgemäßen Verfahren kann als Druckgas ggf.
aufbereitete, z.B. sterilisierte Luft verwendet werden,
sofern schädliche Einflüsse auf das aufzuschließende
Material nicht zu befürchten bzw. zu vernachlässigen sind.
Vorzugsweise setzt man als Druckgas jedoch Inertgase, wie
Kohlendioxid, Stickstoff, Distickstoffmonoxid, Edelgase
oder Mischungen dieser Gase, ein. Kohlendioxid als Druck
gas ist bevorzugt. Kohlendioxid zeichnet sich gegenüber
anderen verwendbaren Druckgasen beispielsweise durch
Inertisierung des zu zerkleinernden Materials, bakterio
statische Wirkung und lebensmittelrechtliche Unbedenklich
keit aus.
Die Bemessung der Portionen, in welchen das Material
im erfindungsgemäßen Verfahren gegen die Mahlwerkzeuge
einer Mühle entleert bzw. entspannt wird, kann der Fach
mann unter Berücksichtigung der vorgegebenen Randbedin
gungen, z.B. dem zu zerkleinernden Zellmaterial, dem
Druck, mit welchem das Material beaufschlagt wird, der Art
und Kapazität der verwendeten Mühle, dem maximal zuläs
sigen Grobanteil etc. durch einfache, orientierende Vor
versuche leicht ermitteln. Entscheidend ist, daß für einen
wesentlichen Teil des Materials die Zeitspanne zwischen
Austritt aus der Druckkammer und Aufprall und Eintritt in
das Mahlwerkzeug nicht länger als etwa 60 Sekunden ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann angewendet
werden, um Zellmaterial tierischer oder pflanzlicher Natur
zu zerkleinern.
Zellmaterial tierischer Art können Zellen oder Zell
verbände von Mikroorganismen oder Gewebe- oder Organteile
von Tieren sein.
Als Zellmaterial pflanzlicher Natur kommen insbe
sondere sowohl unterirdisch wachsende Pflanzenteile wie
Wurzeln oder Legumen, als auch oberirdische Pflanzenteile
in Frage, von denen insbesondere Blüten, Früchte und/oder
Samen zu nennen sind.
Als Zellmaterial kommt bevorzugt solches zum Einsatz,
das pharmazeutisch und/oder kosmetisch wirksame Inhalts
stoffe, oder Fette, Öle oder Wachse, oder Aromen enthält.
Als Zellmaterial, das pharmazeutisch und/oder
kosmetisch wirksame Inhaltsstoffe enthält, kommen insbe
sondere Pflanzenteile von an sich bekannten Arznei- oder
Heilpflanzen in Frage, von denen beispielhaft Fenchel,
Weißdorn, Sennei, Enzian, Mohn oder Baldrian genannt
seien.
Zellmaterial, welches Fett, Öl oder Wachs enthält,
umfaßt insbesondere Früchte oder Samen von Kulturpflanzen.
Diese enthalten Gemische von Estern oder ungesättigten
oder gesättigten Glyceriden, die z.B. als Kokosnuß-,
Erdnuß-, Lein-, Soja-, Sonnenblumen- oder Jojobaöl bekannt
sind.
Als Zellmaterial, welches Aromen, also Geschmacks-
und/oder Geruchsorgane ansprechende Komponenten enthält,
kommen bevorzugt Pflanzenteile zum Einsatz, insbesondere
Blätter, Früchte, Blüten und/oder Samen, welche nach ihrer
Zubereitung als Gewürze oder Genußmittel bzw. zu deren
Herstellung verwendet werden. Beispielhaft zu nennen sind
Estragon Koriander Kümmel Majoran, Muskatnuß und
-blüte, Pfeffer, Piment, Vanille, Zimt sowie als Genuß
mittel Kaffeebohnen. Vorzugsweise wird das erfindungsge
mäße Verfahren zum Zerkleinern von Röstkaffee angewendet.
Das erfindungsgemäße Verfahren besitzt gegenüber den
Verfahren nach dem Stand der Technik überraschende Vor
teile. So wird der Grobgutanteil, der bislang abgesiebt
und rückgeführt werden mußte, was mit zusätzlich anfal
lenden Kosten und Verlusten an Inhaltsstoffen verbunden
war, beim erfindungsgemäßen Verfahren wesentlich ver
ringert. Die Berstkräfte bei der Explosionszerkleinerung
werden durch die portionsweise Entleerung des zu zerklei
nernden Materials gegen die ständig frei werdenden Mahl
werkzeuge einer Mühle in überraschender Weise besser aus
genutzt als bei herkömmlichen Verfahren. Handelt es sich
bei der Mühle um eine Zahnscheibenmühle, ergibt sich neben
der großen Kapazität der zusätzliche Vorteil, daß durch
entsprechende Einstellung der Mühle die Möglichkeit be
steht, je nach Bedarf die obere Grenze der Partikelgröße
des aufgeschlossenen Materials festzulegen.
Ein weiterer Vorteil ist, daß das Zellmaterial bei
der Verwendung eines Inertgases, vorzugsweise CO2, als
Druckgas unter Ausschluß von Luft/Luftfeuchtigkeit
verarbeitet werden kann. Diese Inertgasatmosphäre kann -
besonders ökonomisch durch Verwendung von rückgeführtem
Abgas - bereits in ggf. vorgeschalteten Behandlungsstufen,
wie Klassifizieren, Sieben, Trocknen, Rösten, etc. erzeugt
werden und während der Zerkleinerungsoperation bis hin zur
Verpackung beibehalten werden.
Besonders überraschend ist die Wirkung des erfin
dungsgemäßen Verfahrens. Wenn man nämlich nach herkömm
licher Weise Zellmaterial einer Explosionszerkleinerung
unterwirft, Grobgut ggf. nach mehrfacher Rückführung ab
siebt und irgendwann später vermahlt, ist - abgesehen von
dem Verlust an Inhaltsstoffen - die Zerkleinerungswirkung
der Mühle geringer als beim erfindungsgemäßen Verfahren.
Wenn man so vorgeht, daß man zunächst vermahlt und das
vermahlte Gut einer Explosionszerkleinerung unterwirft,
erhält man völlig unbefriedigende Ergebnisse. Die über
raschende Wirkung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist
daher nicht mit einer einfachen Kombination von
Explosionszerkleinerung und Mahlen erklärbar.
Die Erfindung soll nun im folgenden Ausführungsbeispiel,
zusammen mit Fig. 1, erläutert werden, ohne den Schutz
umfang zu begrenzen. Es wurde eine Verfahrensvariante ge
wählt, in welcher das Material über eine Schleuse in eine
Druckladekammer eingebracht, aus dieser cyclisch nachein
ander in eine Mehrzahl von Druckkammern und aus diesen
wiederum cyclisch nacheinander in den Einlauf einer Zahn
scheibenmühle entspannt bzw. entleert wurde, wobei ein
Teilstrom des Abgases nach Kondensation mitgeführter In
haltsstoffe zur Spülung von Zuführungsleitungen, Vorrats-,
Druckladebehältern, sowie von Verpackungsvorrichtungen
verwendet und der Reststrom einem Gasverdichter zur
Wiederverwendung als Druckgas zugeführt wurde. Als
Material wurde Kaffee gewählt, als Druckgas CO2. Die
Variation dieser Ausführungsform, z.B. durch Weglassen der
Schleuse, Zufügen oder Weglassen von Druckladekammern,
Druckkammern, Verwendung anderer Zellmaterialien, anderer
Druckgase, anderer Mühlen, Arbeiten bei anderem Druck,
etc. ist dem Fachmann in Kenntnis der Erfindung leicht
möglich.
Nach Spülen der gesamten Vorrichtung mit Kohlendioxid
zur Erzeugung einer Inertgasatmosphäre wurde frischer
Röstkaffee über eine Leitung L 1 in ein Röstkaffeereser
voir R eingebracht. Das Reservoir R ist über ein Ventil
V 1 mit einer Schleuse S verbunden. Die Schleuse S ist
über ein Ventil V 2 mit einem Druckladebehälter D verbun
den. Ein Ventil V 3 verbindet die Schleuse S mit einem
Gasbehälter GB und ein Ventil V 4 und einer Leitung L 2
mit einem Frischgasbehälter F. Dem unter Normaldruck
stehenden Reservoir R wurden etwa 12,5 kg frisch geröstete
Kaffeebohnen entnommen und über das geöffnete Ventil V 1
in die Schleuse S überführt; die Ventile V 2, V 3 und V 4
waren geschlossen. Nun wurde auch V 1 geschlossen, V 3
geöffnet und die Kaffeebohnen mit Druckgas aus dem Gasbe
hälter GB beaufschlagt, bis ein Solldruck von etwa 30 bar
(absolut) erreicht war. Nach dem Schließen von V 3 wurde
das Ventil V 2 geöffnet und der Inhalt der Schleuse S in
den Druckladebehälter D überführt, in welchem ebenfalls
ein Druck von etwa 30 bar (absolut) herrschte. An
schließend wurde das Ventil V 2 wieder geschlossen und die
Schleuse erneut befüllt, wobei vorher der in der Schleuse
in Bezug zum Reservoir herrschende Überdruck durch nicht
dargestellte Mittel, z.B. eine Leitung zu einem Gasver
dichter GV, abgebaut wurde. Der Vorgang von Füllen und
Leeren der Schleuse wiederholte sich etwa alle 3 Minuten.
Die Druckladekammer D besitzt ein Fassungsvermögen von
etwa 500 l. Sie ist über eine Mehrzahl von beispielsweise
vier Ventilen V 5, mit einer Mehrzahl von beispielsweise
vier Druckkammern DB verbunden, die jeweils ein Fassungs
vermögen von etwa 1 l besitzen. Jede der Druckkammern DB
ist über ein Ventil V 6, und eine Leitung L 4 mit dem Gas
behälter GB und über einen umschaltbaren Kugelhahn V 7 mit
dem Einlauf einer Zahnscheibenmühle Z verbunden. Von den
Ventilen V 5, Druckkammern DB, Leitungen L 4 und Kugel
hähnen V 7 ist in der Zeichnung nur jeweils ein Teil
dargestellt.
Zunächst waren alle Ventile V 5, V 6 der Druck
kammern DB sowie die Kugelhähne V 7 geschlossen. Durch
öffenen der Ventile V 6 wurden die Druckbehälter DB über
die Leitungen L 4 mit Druckgas beaufschlagt, bis jeweils
ein Sollwert von etwa 30 bar (absolut) erreicht war. Nach
dem Schließen der Ventile V 6 öffnet man zunächst eines
der Ventile V 5, und Röstkaffee aus dem Druckladebehälter
D wird in einer Portion von etwa 250 g in die zugehörige
Druckkammer DB überführt worauf man das Ventil V 5 wieder
verschließt. In entsprechender Weise wurde cyclisch nach
einander in alle Druckkammern DB jeweils etwa 250 g Röst
kaffee eingebracht. Nach dem Einbringen des Röstkaffees
und Schließen von Ventil V 5 wurde der Kugelhahn V 7 der
ersten Druckkammer DB auf Durchgang geschaltet und ihr
Inhalt explosionsartig in den Einlauf der Zahnscheiben
mühle Z entleert. Auf dieselbe Weise wurden cyclisch nach
einander alle Druckkammern DB gegen den Einlauf der Zahn
scheibenmühle entleert.
Durch entsprechendes Öffnen und Schließen der
jeweiligen Ventile bzw. Hähne wurde der Vorgang des
Beaufschlagens der Druckkammern mit Druckgas, Einbringen
des Röstkaffees und Entleerung in die Zahnscheibenmühle
ständig cyclisch wiederholt. Innerhalb von etwa einer
Minute wurden auf diese Weise die Druckkammern jeweils
viermal gefüllt und wieder entleert.
Zahnscheibenmühle und Einlauf waren gasdicht
miteinander sowie mit dem Kugelhahn V 7 verbunden, um das
Eindringen von Luft zu verhindern. Das in den Einlauf der
Zahnscheibenmühle eingeschossene Material war binnen etwa
15 Sekunden vollständig durch das Mahlwerk der Mühle
durchgesetzt. Das vermahlene Material M, das frei war von
unerwünschten Grobanteilen, wurde über eine Leitung L 5
in welcher eine CO2-Atmosphäre aufrechterhalten wurde,
einer Verpackungsvorrichtung zugeführt. Das beim Entspan
nen freiwerdende CO2 wurde über eine Leitung L 6 aus der
Mühle zunächst einem Abscheider AK zur Aromakondensation
zugeführt. Das vom Kondensat befreite Gas wurde in den
Gasverdichter GV zurückgeführt, wobei ein abgezweigter
Teilstrom über eine Leitung L 7 zur Spülung des Kaffee
reservoirs R und zur Spülung der Leitung L 1 verwendet
wurde. Unvermeidliche, geringe Verluste an Druckgas wurden
über die Leitungen L 2 und L 8 durch Frischgas ergänzt.
Das Aromakondensat aus AK wurde dem gemahlenen Gut vor dem
Verpacken zugesetzt.
Claims (10)
1. Verfahren zur Explosionszerkleinerung von Zell
material tierischen oder pflanzlichen Ursprungs, bei dem
man das Material in eine Druckkammer einbringt, darin mit
Druckgas beaufschlagt und anschließend aus der Druckkammer
unter explosionsartiger Entspannung gegen eine Prallfläche
entleert, dadurch gekennzeichnet, daß man das Material in
kleinen Portionen gegen die Mahlwerkzeuge einer Mühle als
Prallfläche entleert bzw. entspannt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß man gegen die Mahlwerkzeuge einer Scheibenmühle, be
vorzugt einer Zahnscheibenmühle, entleert bzw. entspannt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß man in eine Inertgasatmosphäre hinein bzw.
gegen eine Inertgasatmosphäre entleert bzw. entspannt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß man das Material zusätzlich
kühlt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß man das Druckgas rückführt,
gegebenenfalls nach Abscheidung der von ihm aus dem
Material aufgenommenen flüchtigen Bestandteile.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß man das Material in eine
Druckladekammer einbringt, aus dieser unter Aufrecht
erhaltung des Drucks in eine Druckkammer überführt und aus
dieser entleert bzw. entspannt.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß man das Material aus der Druckladekammer cyclisch
nacheinander in eine Mehrzahl von Druckkammern überführt
und aus diesen cyclisch nacheinander entleert bzw.
entspannt.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß man als Druckgas Kohlendioxid,
Stickstoff, Distickstoffmonoxid, Edelgase oder Mischungen
dieser Gase, bevorzugt Kohlendioxid, verwendet.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß man in kontinuierlicher
Verfahrensweise das Material in eine Schleuse einbringt,
mit Druckgas beaufschlagt und unter Aufrechterhaltung des
Druckes in die Druckladekammer bzw. in die Mehrzahl von
Druckkammern einbringt.
10. Anwendung des Verfahrens nach einem der vorher
gehenden Ansprüche zum Zerkleinern von Röstkaffee.
Priority Applications (13)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3818915A DE3818915A1 (de) | 1988-06-03 | 1988-06-03 | Verfahren zur explosionszerkleinerung von zellmaterial |
PT90580A PT90580B (pt) | 1988-06-03 | 1989-05-17 | Processo para a pulverizacao por explusao de material celular de origem animal ou vegetal |
IL90327A IL90327A0 (en) | 1988-06-03 | 1989-05-17 | Process for explosive comminution of cellular material |
DE58908672T DE58908672D1 (de) | 1988-06-03 | 1989-05-27 | Verfahren zur Explosionszerkleinerung von Zellmaterial. |
EP89109583A EP0344655B1 (de) | 1988-06-03 | 1989-05-27 | Verfahren zur Explosionszerkleinerung von Zellmaterial |
AT89109583T ATE114505T1 (de) | 1988-06-03 | 1989-05-27 | Verfahren zur explosionszerkleinerung von zellmaterial. |
ZA894107A ZA894107B (en) | 1988-06-03 | 1989-05-30 | Process for the explosive comminution of cellular material |
JP1139383A JPH0226650A (ja) | 1988-06-03 | 1989-06-02 | 動物又は植物源の細胞物質を爆発的に破砕する方法 |
TR89/0481A TR24740A (tr) | 1988-06-03 | 1989-06-02 | Seluelozik malzemenin patlatmayla ufalanmasina mahsus usul |
NO892268A NO174797B (no) | 1988-06-03 | 1989-06-02 | Fremgangsmåte for eksplosjonsaktig findeling av cellemateriale fra dyr eller planter |
FI892726A FI892726A (fi) | 1988-06-03 | 1989-06-02 | Foerfarande foer finfoerdelning av cellmaterial medelst explosion. |
DK271789A DK271789A (da) | 1988-06-03 | 1989-06-02 | Fremgangsmaade til explosionssoenderdeling af animalsk eller vegetabilsk cellemateriale |
US07/360,978 US4934608A (en) | 1988-06-03 | 1989-06-02 | Process for the explosive comminution of cellular material |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3818915A DE3818915A1 (de) | 1988-06-03 | 1988-06-03 | Verfahren zur explosionszerkleinerung von zellmaterial |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3818915A1 true DE3818915A1 (de) | 1989-12-14 |
Family
ID=6355780
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3818915A Withdrawn DE3818915A1 (de) | 1988-06-03 | 1988-06-03 | Verfahren zur explosionszerkleinerung von zellmaterial |
DE58908672T Expired - Fee Related DE58908672D1 (de) | 1988-06-03 | 1989-05-27 | Verfahren zur Explosionszerkleinerung von Zellmaterial. |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE58908672T Expired - Fee Related DE58908672D1 (de) | 1988-06-03 | 1989-05-27 | Verfahren zur Explosionszerkleinerung von Zellmaterial. |
Country Status (12)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4934608A (de) |
EP (1) | EP0344655B1 (de) |
JP (1) | JPH0226650A (de) |
AT (1) | ATE114505T1 (de) |
DE (2) | DE3818915A1 (de) |
DK (1) | DK271789A (de) |
FI (1) | FI892726A (de) |
IL (1) | IL90327A0 (de) |
NO (1) | NO174797B (de) |
PT (1) | PT90580B (de) |
TR (1) | TR24740A (de) |
ZA (1) | ZA894107B (de) |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5421523A (en) * | 1992-12-21 | 1995-06-06 | Mcmahon; David J. | Physio-chemical communication with expansive solidifiers |
DE69404787D1 (de) * | 1993-09-09 | 1997-09-11 | Noort | Methode und Apparat um die Lagerfähigkeit von biologischen Produkten zu Erhöhen |
JP3368117B2 (ja) * | 1995-09-29 | 2003-01-20 | 幸彦 唐澤 | 固体粒子の破砕方法および装置 |
US6372085B1 (en) | 1998-12-18 | 2002-04-16 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Recovery of fibers from a fiber processing waste sludge |
US7364642B2 (en) * | 2003-08-18 | 2008-04-29 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Recycling of latex-containing broke |
US20050132893A1 (en) * | 2003-12-17 | 2005-06-23 | Kraft Foods Holdings, Inc. | Process for single-stage heat treatment and grinding of coffee beans |
US20060029703A1 (en) * | 2004-08-06 | 2006-02-09 | Kraft Foods Holdings, Inc. | Process for single-stage heat treatment and grinding of mustard bran, and product and its uses |
US20060040027A1 (en) * | 2004-08-17 | 2006-02-23 | Kraft Foods Holdings, Inc. | Process for manufacture of grated cheese and uses thereof |
US7445806B2 (en) * | 2004-09-02 | 2008-11-04 | Kraft Foods Global Brands Llc | Process for selective grinding and recovery of dual-density foods |
US20060083834A1 (en) * | 2004-10-14 | 2006-04-20 | Kraft Foods Holdings, Inc. | Process for granulation of wet processed foods and use thereof |
US20060088634A1 (en) * | 2004-10-25 | 2006-04-27 | Kraft Foods Holdings, Inc. | Process for granulation of low-moisture processed foods and use thereof |
US20060286230A1 (en) * | 2005-06-15 | 2006-12-21 | Kraft Foods Holdings, Inc. | Process for packing separation and granulation of processed food content thereof, and products and uses thereof |
US20060286232A1 (en) * | 2005-06-15 | 2006-12-21 | Kraft Foods Holdings, Inc. | Process for granulation of low-moisture, high-lipid content processed foods and re-use thereof |
US20060286246A1 (en) * | 2005-06-16 | 2006-12-21 | Kraft Foods Holdings, Inc. | Preparation of bakery mixes |
US20060286269A1 (en) * | 2005-06-16 | 2006-12-21 | Kraft Foods Holdings, Inc. | Process for granulation of edible seeds |
GB2482032B (en) | 2010-07-16 | 2013-04-10 | Kraft Foods R & D Inc | Coffee products and related processes |
CN103179864B (zh) | 2010-07-16 | 2015-07-29 | 洲际大品牌有限责任公司 | 由具有增强的分散性的粉末形成饮料的方法和装置 |
DE102014105481B4 (de) | 2013-05-16 | 2015-01-22 | Kennametal India Limited | Verfahren zum Mahlen von Carbid und Anwendungen davon |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2632045A1 (de) * | 1976-07-16 | 1978-01-19 | Helwig E | Vorrichtung und verfahren zur trennung fluessiger teile von feststoffen der samen und fruechte |
DE3347152A1 (de) * | 1982-12-30 | 1984-07-05 | Kohlensäurewerk Deutschland GmbH, 5462 Bad Hönningen | Verfahren zur explosionszerkleinerung von zellmaterial |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR1094977A (fr) * | 1953-11-28 | 1955-05-25 | Installation de broyage à très basse température en présence de gaz liquéfiés | |
CH381509A (de) * | 1960-05-24 | 1964-08-31 | Bruendler Hans | Misch- und Feinstzerkleinerungsmaschine für tierische, pflanzliche und andere Stoffe |
US3973733A (en) * | 1973-01-29 | 1976-08-10 | Gilbert Associates Inc. | Method and apparatus for comminution of coal and other materials to ultrafine sizes |
DE3231465A1 (de) * | 1982-08-25 | 1984-03-01 | Theodor 4720 Beckum Paschedag | Verfahren zum extrahieren von pflanzen- oder tierteilen |
DE3509759A1 (de) * | 1985-03-19 | 1986-09-25 | Kohlensaeurewerk Deutschland | Verfahren zum aufschliessen von bluetenpollen |
-
1988
- 1988-06-03 DE DE3818915A patent/DE3818915A1/de not_active Withdrawn
-
1989
- 1989-05-17 IL IL90327A patent/IL90327A0/xx unknown
- 1989-05-17 PT PT90580A patent/PT90580B/pt not_active IP Right Cessation
- 1989-05-27 EP EP89109583A patent/EP0344655B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1989-05-27 AT AT89109583T patent/ATE114505T1/de not_active IP Right Cessation
- 1989-05-27 DE DE58908672T patent/DE58908672D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1989-05-30 ZA ZA894107A patent/ZA894107B/xx unknown
- 1989-06-02 DK DK271789A patent/DK271789A/da not_active Application Discontinuation
- 1989-06-02 US US07/360,978 patent/US4934608A/en not_active Expired - Fee Related
- 1989-06-02 TR TR89/0481A patent/TR24740A/xx unknown
- 1989-06-02 JP JP1139383A patent/JPH0226650A/ja active Pending
- 1989-06-02 FI FI892726A patent/FI892726A/fi not_active Application Discontinuation
- 1989-06-02 NO NO892268A patent/NO174797B/no unknown
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2632045A1 (de) * | 1976-07-16 | 1978-01-19 | Helwig E | Vorrichtung und verfahren zur trennung fluessiger teile von feststoffen der samen und fruechte |
DE3347152A1 (de) * | 1982-12-30 | 1984-07-05 | Kohlensäurewerk Deutschland GmbH, 5462 Bad Hönningen | Verfahren zur explosionszerkleinerung von zellmaterial |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NO892268L (no) | 1989-12-04 |
DK271789D0 (da) | 1989-06-02 |
NO174797C (de) | 1994-07-13 |
EP0344655B1 (de) | 1994-11-30 |
DE58908672D1 (de) | 1995-01-12 |
PT90580A (pt) | 1989-12-29 |
FI892726A0 (fi) | 1989-06-02 |
EP0344655A3 (en) | 1990-12-05 |
JPH0226650A (ja) | 1990-01-29 |
TR24740A (tr) | 1992-03-06 |
EP0344655A2 (de) | 1989-12-06 |
ZA894107B (en) | 1990-03-28 |
DK271789A (da) | 1989-12-14 |
IL90327A0 (en) | 1989-12-15 |
NO174797B (no) | 1994-04-05 |
US4934608A (en) | 1990-06-19 |
NO892268D0 (no) | 1989-06-02 |
PT90580B (pt) | 1995-03-01 |
ATE114505T1 (de) | 1994-12-15 |
FI892726A (fi) | 1989-12-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0344655B1 (de) | Verfahren zur Explosionszerkleinerung von Zellmaterial | |
WO1988000081A1 (en) | Process for separating volatile substances | |
DE2007588C3 (de) | ||
DE3414625C2 (de) | ||
DE69830669T2 (de) | Hochtemperaturextraktion von gewürzen und kräutern | |
EP0195334B1 (de) | Verfahren zum Aufschliessen von Blütenpollen | |
CH630867A5 (de) | Verfahren zum zerstoeren einer aus koernigem und gemahlenen gut gebildeten bruecke. | |
DE2007588B2 (de) | Verfahren zur Behandlung von Leguminosesamen und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens | |
EP0123116B1 (de) | Verfahren zur Verbesserung der Füllfähigkeit von Tabak | |
DE2613616B2 (de) | Verfahren und vorrichtung zur gewinnung von lupulinreichen produkten aus gefrorenen hopfenzapfen | |
DE3602098A1 (de) | Verbessertes tabak-expansionsverfahren | |
DE2549440A1 (de) | Extrakte von pflanzlichen materialien und verfahren zur herstellung derselben | |
DE2308786A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum trocknen von granuliertem material | |
EP0382116B1 (de) | Verfahren zur Entfernung von Pestiziden aus Ginsengwurzel | |
DE2731931C2 (de) | ||
DE3347152C2 (de) | Verfahren zur Explosionszerkleinerung von Zellmaterial | |
DE3903141C2 (de) | ||
DE3231465A1 (de) | Verfahren zum extrahieren von pflanzen- oder tierteilen | |
WO1993024018A1 (de) | Verfahren zur veredelung von schokoladenmasse | |
DE3235847A1 (de) | Verfahren zur extraktion von naturstoffen | |
EP0249095B1 (de) | Verfahren zur Aufarbeitung von schwarzem Pfeffer | |
DE102018120596A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Ausschleusung schwer mahlbarer Partikel aus einer Spiralstrahlmühle | |
DE10006837B4 (de) | Aus Weintraubenkernen gewonnenes Mittel zur Nahrungsergänzung | |
WO1988006006A1 (en) | Device for the fragmentation by explosion of organic products | |
AT408599B (de) | Verfahren zur extraktion von pflanzenschutzmitteln und/oder reduzierung von unerwünschten begleitstoffen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |