DE69100080T2 - Verfahren zur eliminierung von peroxid aus gebleichten und trockenen pflanzensubstanzen. - Google Patents
Verfahren zur eliminierung von peroxid aus gebleichten und trockenen pflanzensubstanzen.Info
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfernung von Peroxiden, die in trockenen mit Wasserstoffperoxid gebleichten Pflanzenmaterialien verbleiben.
- Die so gebleichten und trockenen Pflanzenmaterialien werden aus Fruchtfleisch, Getreide, Körnern, Mehlen, Kleien, Früchten, Citrusfrüchten und Gemüsen erhalten, die direkt oder nach Extraktion oder Abtrennung der normalerweise verwertbaren Stoffe wie Zucker, Fruchtsaft, Pektin, Mehl, Stärke oder Öl eingesetzt werden.
- Als Beispiele möglicher Ausgangsmaterialien in einer der oben beschriebenen Formen kann man Zuckerrübe, Weizen, Mais, Hafer, Gerste, Apfel, Pfirsich, Birne, Aprikose, Erbse, die Ölsaaten wie Sonnenblumen, Soja, Erdnuß oder Kokosnuß nennen.
- Die Bleiche dieser Materialien ist mit Hilfe von Wasserstoffperoxid durchführbar, wie es beispielsweise in einem Verfahren gemäß der amerikanischen Patentanmeldung US 4 241 093 beschrieben wird.
- Die so gebleichten Materialien werden in einen trockenen Zustand überführt, so daß neben der Festsubstanz keine Flüssigkeit existiert. Ihr Wassergehalt kann folglich ungefähr 20 % erreichen, aber für einige unter ihnen, wie z.B. die Mehle oder das gebleichte Fruchtfleisch der Zuckerrübe, übersteigt dieser Gehalt nicht 10 - 11 %.
- Die trockenen und mit Hilfe von Wasserstoffperoxid gebleichten pflanzlichen Materialien werden im folgenden als "pflanzliche Fasern" bezeichnet.
- Diese pflanzlichen Fasern sind besonders brauchbar, um Produkte für die menschliche Ernährung - und hier besonders diätetische Lebensmittel - herzustellen.
- Die pflanzlichen Fasern haben einen Restgehalt an Peroxid, der im allgemeinen zu hoch ist, um den Anforderungen der menschlichen Ernährung zu genügen.
- Unter Peroxid versteht man hier und im folgenden Wasserstoffperoxid und Peroxidverbindungen, für die es Vorstufe im Sinne dieser Erfindung ist.
- Der Peroxidgehalt der fertigen Nahrungsmittel muß extrem niedrig sein, d.h. möglichst Null betragen.
- Die Behandlungen der genannten Nahrungsmittel selbst müssen vor der Weitergabe an den Verbraucher jedesmal an die Beschaffenheit des zu verzehrenden Lebensmittels angepaßt werden; die Verfahren sind außerordentlich vielfältig in der Methode wie auch in der Art der Ausführung; sie verlangen die Einrichtung von speziellen also kostensteigernden Abteilungen.
- Zum Beispiel wird in verschiedenen Nahrungsmitteln, die übrigens meistens tierischen Ursprungs sind, das vorliegende Wasserstoffperoxid, in einem Fall gemäß der japanischen Patentanmeldung 72.04982 mittels Rotalgen oder deren Extrakt, in einem anderen Fall gemäß der japanischen Patentanmeldung 77.07388 mit Hilfe eines Gemisches aus Eisenverbindungen und Zucker und in einem weiteren Fall nach IIDA Toshiyuki, Fukumi Toru, Hokusuishi Geppo 1982, 39(9), 242-255 noch mittels Katalase entfernt.
- Bezüglich der Entfernung von Peroxiden, die nach der Bleiche mit Wasserstoffperoxid in pflanzlichem Material zurückbleiben, beschreibt die japanische Patentanmeldung 77.125657 ein Verfahren, das wie die vorgenannten Verfahren die Einwirkung von Additiven auf pflanzliche Fasern in Gegenwart von Wasser und ungebleichtem pflanzlichen Material erfordert. Solch ein Verfahren ist in zweifacher Hinsicht nachteilig, nämlich durch das Verdünnen mit Wasser und durch die Verminderung des Bleichgrades des Materials, das gerade gebleicht und dehydratisiert wurde.
- Es wurde jetzt ein allgemein gültiges Verfahren gefunden, welches Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, das die Qualität der Faser, insbesondere ihren Trocknungsgrad und ihren Grad der Bleiche unverändert läßt, das jedoch dazu führt, den Peroxidgehalt, - hier und im folgenden ausgedrückt als Gewichtsverhältnis von Wasserstoffperoxid und pflanzlicher Faser -, der beispielsweise eine Größenordnung von 1 % erreichen kann, auf Werte nahe Null zu bringen.
- Das Verfahren der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Entfernung von Peroxiden, die in trockenen und mit Wasserstoffperoxid gebleichten pflanzlichen Materialien verbleiben, dadurch gekennzeichnet, daß das Material allein einer thermischen Behandlung bei einer Temperatur von 60 ºC oder darüber in geschlossener Atmosphäre in der Weise unterworfen wurde, daß der Gewichtsanteil Wasser während der Dauer der Behandlung dem Anfangswert gleicht.
- Im Geltungsbereich des obigen Verfahrens dieser Erfindung
- - versteht man unter "trockenem und mit Hilfe von Wasserstoffperoxid gebleichtem Material" jedes bis hierher als pflanzliche Faser bezeichnetes Material und was übrigens auch im folgenden so bezeichnet wird.
- - versteht man unter "Atmosphäre" entweder Luft oder vorzugsweise ein Inertgas (normalerweise Stickstoff), um die thermische Behandlung unter Atmosphärendruck oder unter dem Eigendruck gemäß den gewählten Bedingungen durchzuführen.
- - muß unter "der Wassergehalt bleibt bei seinem Anfangswert" verstanden werden, daß die Eigenschaften der geschlossenen Atmosphäre bestmöglichst gewährleistet sind. In der Praxis verläßt man den Rahmen dieser Erfindung unter Berücksichtigung der Grenzen der industriellen Einrichtungen nicht, wenn man eine Verminderung relativ zum Anfangswert des Wassergehaltes der pflanzlichen Faser bis zu 20 % feststellt. Ein Vorgehen entsprechend dem Verfahren dieser Erfindung erlaubt die Herstellung pflanzlicher Fasern, die praktisch frei von Peroxid sind, und die direkt ohne weitere Behandlung in der Herstellung von Produkten für die menschliche Ernährung eingesetzt werden können.
- Die Temperatur, die zur Durchführung der thermischen Behandlung entsprechend dieser Erfindung gewählt wird, übersteigt 120 ºC normalerweise nicht und liegt vorzugsweise zwischen 80 und 100 ºC. Aus ökonomischen Gründen ist es vorteilhaft, daß die Temperatur nahe der der pflanzlichen Fasern beim Austritt aus der Trocknung, die mit der Wasserstoffperoxidbleiche kombiniert ist, liegt.
- Die Dauer der thermischen Behandlung variiert in ziemlich großen Bereichen, im allgemeinen zwischen 1 und ungefähr 10 Stunden, wobei sie im wesentlichen vom Anfangsgehalt der Peroxide in den pflanzlichen Fasern aber auch von der Natur der Faser abhängt. Es wird eine Verlängerung der Behandlungsdauer bevorzugt, auch unter dem Risiko, daß der Bleichgrad bei erhöhter Temperatur zurückgeht.
- Das Verfahren gemäß dieser Erfindung eignet sich besonders gut in den Fällen von pflanzlichen Fasern, bei denen der pH-Wert zwischen 4 und 8 liegt.
- Dieser bevorzugte pH-Wert bewegt sich genauer gesagt zwischen 5 und 7 für pflanzliche Fasern, die aus Fruchtfleisch der Zuckerrüben oder aus Gemüse erhalten wurden, und zwischen 6 und 8 für pflanzliche Fasern aus Getreide.
- Der erwähnte pH-Wert ist der einer wäßrigen Suspension von pflanzlichen Fasern, die 3 bis 5 Gew.-% der Faser enthält.
- Das Verfahren gemäß dieser Erfindung ist kontinuierlich oder diskontinuierlich in einer Anlage durchführbar, die vorzugsweise mit Einrichtungen versehen ist, die eine gleichmäßige Temperatur im Inneren der pflanzlichen Faser gewährleisten, zum Beispiel durch mechanisches Rühren und Verwirbeln.
- Die folgenden Beispiele, die zur Erläuterung dienen, illustrieren die Erfindung.
- In jedem dieser Beispiele haben die Begriffe "pflanzliche Fasern", "Peroxide" und "pH-Wert" die Bedeutung, die ihnen bis hierher im Text gegeben wurde. Die Peroxide und der pH-Wert werden ausgedrückt und/oder gemessen, wie es schon vorher im Text erwähnt wurde. Der Wassergehalt wird in Gew.-% angegeben. Der Bleichgrad der pflanzlichen Faser vor und nach der thermischen Behandlung in geschlossener Atmosphäre wird mit Hilfe eines Reflektometers bei 457 nm entsprechend der ISO-Norm der Papierindustrie gemessen und in Grad ISO (ºISO) ausgedrückt.
- Eine pflanzliche Faser, die nach Bleiche und Trocknung von Fruchtfleisch der Zuckerrübe erhalten wurde, wobei das Wasserstoffperoxid in der Bleiche im Verhältnis von 10 Gew.-%, bezogen auf das Fruchtfleisch der Zuckerrübe im trockenen Zustand, eingesetzt wurde, hat einen Peroxidgehalt von 0,47 %, einen Wassergehalt von 5 %, einen pH-Wert von 5,6 und einen Bleichgrad von 35,7 ºISO, der an der pflanzlichen Faser, die einmal zu Mehl vermahlen wurde, gemessen wurde.
- Die oben genannte pflanzliche Faser wird einer thermischen Behandlung gemäß dieser Erfindung in einer geschlossenen Atmosphäre bei 90 ºC und für die Dauer von 2 Stunden (Versuch 1a) und 6 Stunden (Versuch 1b) unterworfen.
- Die Ergebnisse beider Behandlungen sind in der folgenden einzigen Tabelle dargestellt: EINZIGE TABELLE Behandelte Faser Versuch Nr Peroxid % Wasser % Bleichgrad ºISO *)durch chemische Verfahren nicht nachweisbar
- Weitere pflanzliche Fasern, die durch Bleiche und Trocknung von Fruchtfleisch der Zuckerrübe wie in Beispiel 1 gewonnen wurden, haben einen Peroxidgehalt von 0,66 %, einen Wassergehalt von 7 % und einen Bleichgrad von 41,2 ºISO.
- Nach einer thermischen Behandlung, die wie in Beispiel 1 für 2 Stunden bei 90 ºC in einer geschlossenen Atmosphäre durchgeführt wurde, hat die pflanzliche Faser nur einen Peroxidgehalt von 0,02 %, während ihr Wassergehalt unverändert blieb und ihr Bleichgrad 41,2 ºISO beträgt.
- Pflanzliche Fasern, die aus mit Wasserstoffperoxid gebleichter und getrockneter Weizenkleie bestehen, haben einen Peroxidgehalt von 0,37 %, einen Wassergehalt von 11 %, einen pH-Wert von 7,2 und einen Bleichgrad von 47,7 ºISO.
- Nach Behandlung wie in den vorangegangenen Beispielen, jedoch für eine Dauer von 3 Stunden, hat die pflanzliche Faser einen Peroxidgehalt, der nur noch 0,08 % beträgt und einen Bleichgrad von 48,3 ºISO, während der Wassergehalt unverändert blieb.
- Pflanzliche Fasern, die aus mit Hilfe von Wasserstoffperoxid gebleichter und getrockneter Maiskleie bestehen, haben einen Peroxidgehalt von 1,4 %, einen Wassergehalt von 8,3 %, einen pH-Wert von 6,5 und einen Bleichgrad von 48,3 ºISO.
- Nach thermischer Behandlung, die immer wie in den anderen Beispielen in geschlossener Atmosphäre, jedoch für die Dauer von 1 Stunde bei 100 ºC durchgeführt wird, hat die pflanzliche Faser einen reduzierten Peroxidgehalt von 0,17 %, einen Wassergehalt wie zu Beginn und einen Bleichgrad von 49,7 ºISO.
- Aus der Untersuchung der obigen Beispiele geht klar hervor, daß die gründliche Entfernung der Peroxide aus der pflanzlichen Faser, durchgeführt durch Anwendung einer einzigen thermischen Behandlung der Faser gemäß dieser Erfindung, nicht nur eine Verminderung des anfänglichen Bleichgrades sondern darüberhinaus eine allgemeine Verbesserung darstellt. Ein weiterer Vorteil des Verfahrens gemäß dieser Erfindung besteht in der Tatsache, daß die pflanzliche Faser, die von Peroxiden befreit ist, direkt für die Herstellung von Produkten, die für die menschliche Ernährung bestimmt sind, eingesetzt werden kann.
Claims (8)
1. Verfahren zur Entfernung von Peroxiden aus mit
Wasserstoffperoxid gebleichten und trockenen
pflanzlichen Materialien, dadurch gekennzeichnet, daß
das besagte Material nur derart einer thermischen
Behandlung bei einer Temperatur gleich oder höher als
60 ºC in einer abgeschlossenen Atmosphäre unterworfen
wird, daß der Wassergehalt während der Behandlung
seinen anfänglichen Wert beibehält.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Temperatur 120 ºC nicht übersteigt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Temperatur zwischen 80 ºC und
100 ºC gehalten wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die abgeschlossene Atmosphäre aus
Luft oder Stickstoff bei Atmosphärendruck oder
Eigendruck besteht.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß sich die Dauer der thermischen
Behandlung zwischen 1 und 10 Stunden bewegt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß der pH-Wert der pflanzlichen Faser,
die der thermischen Behandlung unterworfen wird,
zwischen 4 und 8 liegt.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
der pH-Wert zwischen 5 und 7 liegt, wenn das gebleichte
und trockene pflanzliche Material aus Zuckerrüben oder
Gemüse gewonnen wurde.
8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
der pH-Wert zwischen 6 und 8 liegt, wenn das gebleichte
und trockene pflanzliche Material aus Getreide stammt.
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