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Verfahren zur Trennung von tierischen und pflanzlichen Fetten und
Ölen aus ihren Zellen Nach dem bisherigen Stand der Technik wurden pflanzliche bzw.
tierische 151e und Fette entweder mit Hilfe von Wärme oder unter Anwendung von Druck
aus ihren Zellverbänden entfernt oder mittels Lösemittel extrahiert.
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Es wurden auch schon mit Hilfe von Schwingungen die Zellverbände geöffnet
und die Fette abgesondert. Bei diesem Verfahren wird mit Hilfe eines beliebig gestalteten
Schwingungsgenerators ein Organ innerhalb der Vorrichtung angestoßen und in Schwingung
erhalten. Dieses betreffende Organ überträgt seinerseits sodann die Schwingungen
auf das Behandlungsgut. Man hat auch bereits Piego-Kristalle zur indirekten Schwingungserregung
verwendet.
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Im Gegensatz zu diesen bekannten Verfahren, die mit einer indirekten
Schwingungserregung arbeiten, werden bei der Erfindung die Schwingungen unmittelbar
im Behandlungsgut auf direktem Wege erzeugt, ohne daß ein fester Körper oder ein
Bauelement der Vorrichtung in Schwingungen versetzt wird und als Schwingungsgenerator
dient. Das vorliegende Verfahren beschreitet demnach einen neuen Weg zur Fett- und
Ölgewinnung, indem gegebenenfalls entsprechend vorzerkleinerte Ausgangsstoffe zunächst
in einem Gerät, das eine
gewünschte Zahl von Druckimpulsen erzeugt,
unter Mitbenutzung einer Trägerflüssigkeit behandelt werden. In diesem Gerät werden
durch die Druckimpulse die Zellen zum Platzen gebracht. Das in, einem solchen Gerät
gewonnene Endprodukt wird sodann - etwa unter Verwendung einer Siebschleuder - soweit
wie möglich von den Festbestandteilen befreit und anschließend das Gemisch aus Trägerflüssigkeit
und Fett bzw. Öl in einem Separator getrennt, wobei die noch restlichen Festbestandteite
als Schlamm ausgeschieden werden. Ein Vorteil dieses neuen Verfahrens besteht darin,
daß der ganze Arbeitsablauf im kontinuierlichen Durchfluß erfolgt und nur solche
Temperaturen zur Anwendung kommen, wie sie nötig sind, um die zu gewinnenden Öle
und Fette für den Separiervorgang leicht flüssig zu machen bzw. zu halten.
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Durch diese Arbeitsmethode werden die zu gewinnenden pflanzlichen
und tierischen Öle und Fette weitgehend geschont. In der Regel wird in bekannter
Weise Wasser als Trägerflüssigkeit verwendet. Für die Druckimpulse ist durch Untersuchungen
bezüglich der nachstehend aufgeführten Beispiele eine Frequenz von gooo bis io ooo
Hz als geeignet ermittelt worden. Durch weitere Untersuchungen wurde festgestellt,
daß zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens die Grundfrequenz im oberen
Hörbarkeitsbereich mit überlagerten Frequenzen unter Zoo ooo Hz liegt. Als Geräte
zur Erzeugung der erfindungsgemäß zur Anwendung kommenden Druckimpulse haben sich
Kreiselgeräte bewährt, die nach Art einer Zentrifugalpumpe arbeiten und die entsprechenden
Impulse durch eine als Vielkammersystem ausgebildete Drossel erzeugen. Dadurch,
daß die Druckimpulse in dem zu behandelnden Gut unmittelbar erzeugt werden, ist
die Energieausbeute, d. h. die Umwandlung der Antriebsenergie in Druckimpulse, sehr
günstig. Ferner ist es zweckmäßig, eine solche Siebschleuder zu benutzen, bei der
kontinuierlich ein Teil des abgeschiedenen Schlammes aus der Schleuder ausgetragen
wird, wobei ein Teil des in der Schleuder verbleibenden Schlammes zugleich als Filter
dient und wobei der Schlamm in seiner Schichthöhe durch Einstellen der Austragsorgane
variabel gestaltet werden kann.
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Als Separator kann jedes geeignete Gerät dienen, wobei jedoch auf
einen entsprechend großen Schlammraum Wert gelegt werden muß, um die restlichen
Festbestandteile aus der Flüssigkeit aufzunehmen.
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Soweit sich bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens Emulsionen
oder emulsionsähnliche Zustandsformen bilden, kann dem Flüssigkeitsgemisch ein geeignetes,
emulsionszerstörendes Mittel, wie z. B. Natriumchlorid, beigegeben werden.
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In gewissen Fällen kann. das Verfahren auch so gestaltet werden, daß
gleichzeitig bestimmte Anteile der Festsubstanz mit Hilfe der Trägerflüssigkeit
in Lösung gebracht werden, die dann bei dem Separierungsprozeß mit der Trägerflüssigkeit
zusammen ausgeschieden und aus dieser gewonnen werden, so beispielsweise Theobromin
aus Kakaokernen bei Verwendung von Wasser als Trägerflüssigkeit.
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Im nachstehenden sind einige Beispiele für die Durchführung der Erfindung
angeführt: Beispiel i Geröstete, gebrochene Kakaokerne werden mit dem 5fachen Gewichtsanteil
Wasser von etwa 6o° vorgemischt und durch das Kreiselgerät gegeben. Das entsprechend
flüssige Produkt wird durch eine Siebschleuder geschickt, auf deren Sieb sich der
größte Teil der Festbestandteile anlagert. Die austretende Flüssigkeit wird sodann
in einem Separator in die flüssige Kakaobutter und das Transportwasser geschieden.
Etwa noch vorhandene Festbestandteile setzen sich im Schlammraum des Separators
ab.
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Die gewonnene Kakaobutter ist weitgehend frei von Wasser und Festbestandteilen,
hat eine hellgelbe Farbe und einen preßbutterähnlichen Geschmack.
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In dem Transportwasser befindet sich in gelöster Form Theobromin,
das bei Abkühlung des Transportwassers in Kristallform ausfällt.
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Die in der Siebschleuder gewonnenen Festbestandteile haben noch einen
Restfettgehalt von unter 3 0% - bezogen auf Trockenstoff. Beispiel 2 Gemischte Fischabfälle
werden zusammen mit 2,50/e ihres Eigengewichtes an Wasser durch das Kreiselgerät
gegeben. Die austretende Paste wird durch eine Siebschleuder geschickt, auf deren#Sieb
sich der größte Teil des Fischeiweißes anlagert. Die austretende Flüssigkeit wird
sodann in einem Separator in Fischtran und Wasser geschieden. Etwa noch vorhandene
Festbestandteile setzen sich im Schlammraum des Separators ab.
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Das im Separator abgeschiedene Wasser wird dem Kreiselgerät wiederum
als Transportwasser im Kreislauf zugegeben.
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Der Fischtran ist weitgehend frei von Wasser und Festbestandteilen,
hat eine sehr helle Farbe und ist gerucharm.
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In den Zeichnungen, und zwar in Abb. i, ist der Ablauf des Verfahrens
schematisch dargestellt, und zwar bezogen auf die Verarbeitung von Kakaokernen.
Die Verfahrensanordnung bei anderen Fetten und Ölen unterscheidet sich nicht wesentlich
von dieser Anordnung. Unter 12 ist ein Behälter, der mit der Rührvorrichtung 17
ausgerüstet ist, gezeigt. In diesen Behälter kommen über eine Aufgabevorrichtung
22 die in der Regel vorgebrochenen Kakaokerne sowie das Wasser 18, das zum Transport
der Kerne durch die ganze Anlage, wie vorstehend ausgeführt, erforderlich ist. In
beliebiger Weise kann der Inhalt dieses Behälters etwa mit Dampf 21 aufgeheizt werden,
bis die für den Ablauf des Verfahrens erforderliche Temperatur erreicht ist.
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Von diesem Behälter gelangt der Inhalt des Behälters 12 in das Kreiselgerät
13, in dem die Vermahlung
zwecks Aufschluß der Zellen durchgefüntt
wird.
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Von dem Kreiselgerät 13 kommt das Gut über einen Zwischenbehälter
14, der erforderlichenfalls etwa mit Dampf über 21 aufgeheizt werden kann, in die
Siebschleuder 15, in welcher die Austragung des Trockengutes in der üblichen Weise
erfolgt.
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Der Flüssigkeitsanteil des Gutes kommt wiederum über einen Zwischenbehälter
14, der ebenfalls gegebenenfalls mit Dampf über 21 aufgeheizt werden kann, in den
Separator 16, wo der Flüssigkeitsanteil in öl und Wasser getrennt wird. Das anfallende
Wasser wird in einer Umlaufleitung ig wiederum dem Behälter 12 zugeführt, während
nur so viel Frischwasser über 18 laufend zugegeben wird, als dies dem Wasserverlust,
der durch die Austragung des Trockengutes aus der Siebschleuder 15 und des restlichen
Trockenschlammes aus dem Separator 16 eintritt, entspricht.
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Zur Durchführung der Feinstvermahlung des Trockengutes in Gegenwart
des Transportwassers haben sich, wie ausgeführt, am besten an sich bereits bekannte
Kreiselgeräte bewährt. In Abb. 2 ist der Arbeitsteil eines solchen Gerätes, wie
er in Abb. i bei 13 zur Verwendung kommen kann, im Schnitt dargestellt.
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Das Gerät besteht aus einem umlaufenden Teil 3, der mit Hilfe der
Welle i i in Bewegung gesetzt wird.
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Das Gut gelangt durch den Einlauf i in die Maschine und verläßt diese
durch den Auslauf 2. Das Behandlungsgut wird nach dem Eintritt in die Maschine zunächst
von einigen unter 4 dargestellten Pumpenflügeln, die auf dem Rotor 3 fest angeordnet
sind, erfaßt und in Richtung nach außen innerhalb der Maschine befördert. Bei dieser
Bewegung wird das Gut zwischen Nocken, die ringförmig angeordnet sind und die sich
teils auf dem Gehäuse 5, teils auf dem Rotor befinden, vorzerkleinert. Diese Nocken
6 fördern diese Zerkleinerung so, daß das Gut in die bei 7 auf dem Rotor und bei
8 am Gehäuse angeordneten Kammern eintritt und durch diese hindurch befördert werden
kann. Auf der Unterseite des Rotors sind wiederum Pumpenflügel g angeordnet, die
den Austrag des Gutes aus dem Austragskanal herbeiführen.
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Bei der Umlaufbewegung des Rotors steht einmal eine Kammer 7 des Rotors
einer Kammer 8 des Gehäuses gegenüber, damit das Gut von der Kammer 7 zur Kammer
8 eintreten kann. Bei fortschreitender Kreisbewegung steht sodann die Kammer 7 einer
Kammerwand gegenüber, die zwei Kammern 8 voneinander trennt. In diesem Fall ist
der Durchtritt von Kammer 7 zur Kammer 8 gehemmt. Hierdurch wird die Strömung des
Behandlungsgutes unterbrochen. Die Anzahl solcher Unterbrechungen richtet sich nach
der Anzahl der Kammern und der Umlaufgeschwindigkeit des Rotors. Diese Druckimpulse
bewirken die beschriebene Beeinflussung der Zellen und legen den Zellinhalt, die
öle und Fette, frei.
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Selbstverständlich kann auch jede andere konstruktive Ausgestaltung
des Kreiselgerätes zur Durchführung der Erfindung benutzt werden, sofern diese die
erforderliche Anzahl von Druckimpulsen bewirkt.