DE4022867A1 - Removing pectin from extracted date juice and filtering - using ultrafiltration membrane, avoiding pectin splitting agents or filter aids - Google Patents
Removing pectin from extracted date juice and filtering - using ultrafiltration membrane, avoiding pectin splitting agents or filter aidsInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung von extrahiertem Dattelsaft ohne Hilfsmittel.The invention relates to a method for cleaning of extracted date juice without tools.
Die empfindlichsten Schritte bei der Herstellung von Dattelzucker sind das Entpektinisieren und Klarfiltrieren der gepreßten und extrahierten, ziemlich verunreinigten Zucker lösung mit hohem Pektingehalt.The most sensitive steps in making Date sugars are depectinizing and clear filtering pressed and extracted, quite contaminated sugar solution with high pectin content.
Es ist allgemein bekannt, daß die Zuckerlösung mit hohem Pektingehalt in einem dafür geeigneten Reaktor mit Hilfe von pektinspaltenden Enzymen (Röhm-, Grinstedt-Fabrika te) abgebaut und dann nach der entsprechenden Aufenthaltszeit die Lösung an Rahmenfilterpressen unter Verwendung von Filtrierhilfsstoffen (Bentonit oder Perlit) annähernd klar filtriert wird.It is generally known that the sugar solution with high pectin content in a suitable reactor Using pectin-splitting enzymes (Röhm, Grinstedt fabrics te) dismantled and then after the corresponding stay the solution on frame filter presses using Filtering aids (bentonite or pearlite) almost clear is filtered.
Der enzymatische Abbau erfordert eine große Menge pektinspaltende Enzyme, diese beträgt etwa 0,1-0,3% der zu behandelnden Zuckerlösung.The enzymatic breakdown requires a large amount pectin-splitting enzymes, this is about 0.1-0.3% of the treating sugar solution.
Für die Funktion der Enzyme ist eine Temperatur von 45-50°C und eine sehr genau ausgemessene optimale Enzym konzentration notwendig, ansonsten erfolgt kein vollständiger Abbau, die Lösung bleibt durch Pektin verunreinigt oder die Abbauenzyme verlieren ihre Aktivität.A temperature of is required for the function of the enzymes 45-50 ° C and a very precisely measured optimal enzyme concentration necessary, otherwise there is no complete Degradation, the solution remains contaminated by pectin or the Degrading enzymes lose their activity.
Aus diesen Darlegungen geht hervor, daß die Pektin spaltung der teuerste und empfindlichste Prozeß bei der Dattelzuckerherstellung ist, von dessen Kontrolle die Quali tät des als Endprodukt auftretenden Dattelzuckers abhängt.It follows from these statements that the pectin The most expensive and sensitive process in splitting Date sugar production is the quality of whose control of the date sugar occurring as the end product.
Bei anderen Verfahren, z. B. gemäß dem ungarischen Patent Nr. 1 65 076, erfolgt die Pektinspaltung mit der soge nannten Kalkmethode. In diesen Fällen wird das Pektin in Form von Kalziumpektat ausgefällt, dann wird die überflüssige Lauge mit Kohlensäure neutralisiert und der entsprechende pH eingestellt. Ein großes Problem stellt der sich infolge der Kalkbehandlung in der Lösung bildende hohe Kationen- und Anionengehalt dar, da sich damit die Belastung der zur Dattel zuckerherstellung benötigten Ionenaustauscher-Säulen be deutend erhöht und somit auch der Verbrauch des Harzes und parallel dazu die Herstellungskosten steigen.In other processes, e.g. B. according to the Hungarian Patent No. 1 65 076, the pectin cleavage takes place with the so-called called lime method. In these cases, the pectin is in shape precipitated by calcium pectate, then the redundant Liquor neutralized with carbon dioxide and the corresponding pH adjusted. This poses a major problem the lime treatment in the solution forming high cation and Anion content, since this increases the strain on the date sugar production required ion exchange columns be significantly increased and thus the consumption of the resin and at the same time, the manufacturing costs increase.
Nach der Pektinspaltung mittels Kalk ist ebenfalls das unter Anwendung der bereits erwähnten Hilfsstoffe durchge führte Rahmenfiltrieren oder Vakuumtrommelfiltrieren erfor derlich.After pectin cleavage with lime, that is also by using the auxiliaries already mentioned led frame filtering or vacuum drum filtering such.
Grundlage der vorliegenden Erfindung ist die Erkennt nis, daß mit Hilfe von mit Kapillar- oder dimensionierten Röhrenmembranen ausgestatteten Ultrafiltriereinheiten das Entpektinieren und das Klarfiltrieren in einem Schritt, ohne Verwendung von Hilfsstoffen erfolgen kann.The basis of the present invention is the cognition nis that with the help of with capillary or dimensioned Ultrafiltration units equipped with tubular membranes Unpectinate and clear filter in one step without Use of auxiliaries can take place.
In der Technologie gelangt die vor Extraktor kommende Dattelzuckerlösung in einen gemeinsamen Sammelbehälter, wo sie mit Hilfe einer Pumpe in die Behälter der einzelnen Ultrafilter-Modulreihen gelangt. Die Ultrafilter-Modulen filtrieren die Dattelzuckerlösung in Anpassung an die Be dürfnisse der vollständigen Dattelzuckerproduktionsreihe in einem periodischen oder kontinuierlichen bzw. einstufigen oder Kaskaden-System, indem die Filtrierparameter auf Werte von 0,1-1,0 MPa Druck und 30-70°C Temperatur einzu stellen sind. Als Schnittgrenze ("cut off-Grenze") der synthetischen Ultrafiltermembranen von Kapillarform (Hohl faden) oder in Form von dimensionierten Röhren ist abhängig von der Vorbehandlung der Datteln ein Wert zwischen 5000 und 50 000 Dalton zu wählen.In technology comes the one before extractor Date sugar solution in a common storage container, where with the help of a pump into the container of each Ultrafilter module rows arrived. The ultrafilter modules filter the date sugar solution to match the loading of the full range of date sugar production in a periodic or continuous or one-stage or cascade system by changing the filtering parameters to values of 0.1-1.0 MPa pressure and 30-70 ° C temperature are. As the cut-off limit of the synthetic ultrafilter membranes of capillary shape (hollow thread) or in the form of dimensioned tubes from the pretreatment of the dates a value between 5000 and 50,000 daltons to choose.
Das entstehende Dattelzuckerfiltrat (Permeat) ist pek tinfrei und besitzt eine klare Reinheit. Die in dem Prozeß entstehenden 3-5% pektinreiches Konzentrat können an den Ausgangspunkt des Prozesses zurückgeführt, grob bearbeitet oder für andere Zwecke verwendet werden.The resulting date sugar filtrate (permeate) is pec free of tin and has a clear purity. Those in the process The resulting 3-5% pectin-rich concentrate can be added to the Starting point of the process traced back, roughly processed or used for other purposes.
In dem Verfahren werden keine pektinspaltenden Enzyme und andere Filtrierhilfsstoffe verwendet, und es werden keine zur Technologie der Pektinspaltung benötigten Gegenstände und Steuereinheiten bzw. für die herkömmlichen Technologien unentbehrliche Rahmenpressen oder Vakuumtrommelfilter betrieben.In the process there are no pectin-splitting enzymes and other filter aids are used, and none items required for the technology of pectin cleavage and control units or for conventional technologies indispensable frame presses or vacuum drum filters operated.
Das erfindungsgemäße Verfahren ersetzt die herkömmlichen zwei- oder mehrstufigen Prozesse (Systeme des pektinspaltenden Reaktors und Filter) der Entpektinierung durch einen Opera tionsschritt. Bei der auf dem erfindungsgemäßen Verfahren basierenden Reinigung des extrahierten Dattelsaftes kann der bei der Entpektinierung mittels Kalk auftretende Zuckerverlust von 20-30% vollständig ausgeschaltet werden, da die ange wandte Membranfiltration den pH nicht beeinflußt.The method according to the invention replaces the conventional two- or multi-stage processes (systems of pectin-splitting Reactor and filter) of depectinating by an Opera tion step. In the on the inventive method based cleaning of the extracted date juice can Sugar loss occurring during depectinization with lime of 20-30% can be switched off completely because the specified applied membrane filtration does not affect the pH.
Die Kapazität der die Wirtschaftlichkeit der Dattel zuckerherstellung stark beeinflussenden Ionenaustauscher- Säulen kann geschützt werden, da erfindungsgemäß keine fremden Ionen in die Lösung gelangen. Das Membranfiltrat des mit der erfindungsgemäßen Technologie extrahierten Dattel saftes ist kolloid und in Hinsicht auf den Farbstoffgehalt günstiger als bei den herkömmlichen Verfahren.The capacity of the economy of the date sugar production strongly influencing ion exchanger Pillars can be protected since none according to the invention foreign ions get into the solution. The membrane filtrate of the Date extracted with the technology of the invention juice is colloidal and in terms of dye content cheaper than with conventional methods.
Das Prinzipienschema und der erarbeitete Verfahrens prozeß der erfindungsgemäßen mehrstufigen Ultrafiltrier vorrichtung sind in Fig. 1 dargestellt.The principle diagram and the process developed process of the multi-stage ultrafiltration device according to the invention are shown in Fig. 1.
Der extrahierte Dattelsaft gelangt in den gemeinsamen Behälter (T) dann mit Hilfe einer Pumpe in den Einheits behälter (1 - n). Die zu behandelnde Lösung gelangt nach den Druckerhöher- und Kreislaufpumpen auf die Ultrafilter-Modul reihen (I-N), wo mit den bereits angegebenen Parametern die Entpektinisierung und das Klarfiltrieren erfolgt.The extracted date juice gets into the common container (T) with the help of a pump in the unit container ( 1 - n). After the booster and circulating pumps, the solution to be treated arrives at the Ultrafilter module rows (IN), where the pectinization and the clear filtration are carried out with the parameters already specified.
Die pektinfreie und klare Dattelzuckerlösung gelangt nach entsprechender Kontrolle (A) in das Ionenaustauscher system.The pectin-free and clear date sugar solution arrives after appropriate control (A) in the ion exchanger system.
Die Fig. 2 zeigt den Platz der Ultrafiltriereinheit im Schema der Zuckerherstellung. Fig. 2 shows the place of the ultrafiltration unit in the sugar production scheme.
In dem erfindungsgemäßen Verfahren wurde der extrahier te Dattelsaft 6 Stunden lang bei 55°C und einem Druck von 0,25 MPa in einer eine "batchmode"-Ultrafiltrierer-Kapillar membran enthaltenden Ultrafiltriervorrichtung gereinigt. IN der Ultrafiltriervorrichtung wurden Modulen vom Typ POROFILT UFTA-PSF-10-1,2 verwendet. Die Schnittgrenze ("cut-off-Grenze") der Membranen betrug 10 000 Dalton.In the process according to the invention, the extract date juice for 6 hours at 55 ° C and a pressure of 0.25 MPa in a batch mode ultrafilter capillary membrane containing ultrafiltration device cleaned. IN POROFILT modules were used in the ultrafiltration device UFTA-PSF-10-1.2 used. The cut-off limit the membrane was 10,000 daltons.
Das Filtrat war pektinfrei und von klarer Reinheit. Dies wurde mittels Enzymprobe und Trübungstests kontrolliert.The filtrate was pectin-free and of clear purity. This was checked by means of an enzyme sample and turbidity tests.
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