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Verfahren und Brülltrog zum Überführen von insbesondere Zuckerrübenschnitzeln
in den Zustand der Plasmolyse Bei den bekannten kontinuierlichen Diffusionsverfahren
werden die frischen Schnitzel vor Eintritt in die Diffusionseinrichtung in einem
Brülltrog mit dem aus der Diffusionseinrichtung abgezogenen Dünnsaft eingemaischt,
auf die für die Diffusion günstige Temperatur von etwa 70 bis 78° C gebracht
und dann der Diffusionseinrichtung zugeführt, wo sie nach einer gewissen Zeit in
den Zustand der Plasmolyse gelangen. Als Brülltrog wurde ein mit einer Schnecke
versehenes, ständig mit Maische gefülltes, allseitig geschlossenes Gefäß verwendet,
dem die mit Rohsaft eingemaischten Schnitzel an dem einen Ende zugeführt und aus
dem sie an dem anderen Ende mittels einer Pumpe abgezogen und von ihr in die Diffusionseinrichtung
gedrückt wurden. Der Brülltrog diente also vornehmlich dazu, die Schnitzel auf die
erforderliche Temperatur zu erwärmen, wozu er mit einem Wärmemantel versehen wurde.
Die durchschnittenen Zellwände der Schnitzel geben bei ihrem Durchgang durch den
Brülltrog zwar den frei austretenden zuckerhaltigen Zellsaft an den Brüllsaft ab,
so daß dessen Konzentration etwas erhöht wird, jedoch erreichen sie die den Diffusionsvorgang
ermöglichende Plasmolyse erst nach Eintritt in die Diffusionseinrichtung.
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Mit dem Verfahren nach der Erfindung sollen die Schnitzel bereits
in dem Brülltrog in den Zustand der Plasmolyse übergeführt werden und dabei einen
erheblichen Teil ihres Zellsaftes an den Maischsaft
abgeben. Der
Lösung dieser Aufgabe steht die Schwierigkeit entgegen, daß zur Erreichung der Plasmolyse
je nach der angewandten Temperatur eine bestimmte Zeit erforderlich ist, eine Erhöhung
der Temperatur über 7o bis 78° C jedoch den Nachteil bringt, daß die Zellwände der
Schnitzel zerstört werden, wodurch sie für den nachfolgenden Diffusionsvorgang ungeeignet
würden.
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Die Aufgabe wird mit dem Verfahren nach der Erfindung dadurch gelöst,
daß die Brühflüssigkeit im Gegen- und Querstrom zu den Schnitzeln geführt wird,
wobei die Querstromflüssigkeit mehrfach umgewälzt und erwärmt wird, und daß ein
Teil des Umwälzsaftes zum Einmaischen der Schnitzel verwendet wird und daß die Flüssigkeit
schließlich auf der Seite des Schnitzeleintritts als Rohsaft abgezogen wird.
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Mit dem Verfahren nach der Erfindung wird erreicht, daß die frischen,
eine Temperatur von etwa io° C aufweisenden Schnitzel nach der Einmaischung mit
dem angereicherten Umlaufsaft mit einer Temperatur von etwa 4o° C in den Brühtrog
eintreten und mittels des Umlaufsaftes schnell und auf kürzestem Wege auf die Temperatur
von 70 bis 78° C gebracht werden. Das Verfahren gestattet nämlich 6oo bis 8oo %
und mehr Umlaufsaft, der stets die erforderliche Temperatur besitzt, quer zur Förderrichtung
der Schnecke durch die in den Schneckengängen befindlichen Schnitzel zu treiben,
die somit vielmals mit immer neuem Umlaufsaft in Berührung kommen und ihren Zellsaft
mit dem Umlaufsaft austauschen. Da gleichzeitig die Schnitzel, insgesamt gesehen,
im Gegenstrom zum Saftstrom bewegt werden, kommt stets Saft mit höherem Zuckergehalt
mit entsprechend weniger ausgelaugten Schnitzeln in Berührung, so daß stets ein
gewisses Konzentrationsgefälle zwischen den Schnitzeln und dem Saft vorhanden ist.
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Die Ouerstromführung des Umlaufsaftes dient noch zur Behebung einer
weiteren Schwierigkeit. Eine vollgefüllte Schnecke kann nur dann eine Förderwirkung
haben, wenn eine Relativbewegung zwischen den umlaufenden Schneckengängen und dem
zu fördernden Gut stattfindet, also ein Mitdrehen des Gutes vermieden wird. Hierzu
wurden bisher Aufhalter benutzt, die eine Unterbrechung der Schnecke erforderten
und eine Pressung des Gutes bewirken, was bei Schnitzeln tunlichst vermieden werden
muß. Die Querstromführung des Umlaufsaftes übernimmt nun die Funktion der Aufhalter,
da zufolge der Querströmung die Relativbewegung zwischen Schnecke und Schnitzeln
zwangläufig erzielt wird. Ein weiterer Vorteil des Verfahrens nach der Erfindung
besteht darin, daß die Bakterien, die mit den eingemaischten Schnitzeln in den Brühtrog
eingeführt werden, auf der Seite des Schnitzeleintritts sofort mit dem Rohsaft abgeführt
werden, so daß das Brühverfahren in dem geschlossenen und gefüllten Trog weitgehend
bakterienfrei durchgeführt wird, und daß sich etwa noch mitgeführte Bakterien nicht
weiterentwickeln können, weil kein Luftsauerstoff in den geschlossenen und vollgefüllten
Trog eintreten kann. Es besteht vielmehr die Möglichkeit, mit den in den Zellen
der Schnitzel enthaltenen interzellularen Gasen etwaige Bakterien abzuführen.
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Der Brühtrog zur Ausführung des Verfahrens ist zur Abführung des Umlaufsaftes
und des Rohsaftes mit einer mindestens in zwei Räume mit getrennten Saftaustritten
unterteilter Saftkammer ausgestattet, die von demTrograum durch ein ständig zu reinigendes
Sieb und den Safteintritten gegenüberliegend angeordnet ist, wobei der Brühsafteintritt
am Schnitzelaustritt, der Umlaufsafteintritt im mittleren Teil und der Schnitzelmaischeeintritt
im vorderen Teil des Troges angeordnet ist.
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Zur Trennung der Umlaufsaftströme unterschiedlicher Konzentrationen
ist es vorteilhaft, den Saftkammerraum für den Umlaufsaft mehrfach zu unterteilen
und jedem Teilraum eine Pumpe zuzuordnen, deren Druckleitung dem nachfolgenden Raum
für Saft höherer Konzentration zugeordnet ist. Ferner ist es vorteilhaft, die Schnecke
an beiden Enden mit Rührarmen zu versehen, um am Schnitzelmaischeeintritt und -austritt
eine Auflockerung der zur Entmischung neigenden Schnitzel zu erzielen.
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Das Verfahren nach der Erfindung und weitere Einzelheiten der Brühtrogausbildung
sind in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel erläutert, und zwar zeigt Abb.
i den Brühtrog im Längsschnitt, Abb. 2 den Brühtrog in Stirnansicht mit abgenommener
Stirnwand, Abb. 3 den Brühtrog in perspektivischer Darstellung und seinen Anschluß
an einen Diffusionsturm. Der Brühtrog besteht aus einem im wesentlichen zylindrischen
Gehäuse i, in dem ein hohles und damit schwimmendes Rohr 2 angeordnet und in den
Stirnwänden 3 und 4 konzentrisch zu dem Gehäuse i gelagert ist. An den Enden trägt
das Rohr 2 Rührarme 5 und 6 und zwischen den Rührarmen einen durchgehenden Schneckengang
7. Der Außendurchmesser der Rührarme 5 und 6 und der Schnecke 7 ist annähernd gleich,
jedoch etwas kleiner als der Innendurchmesser des Gehäuses i, um in dem bestehenden
Zwischenraum in Längsrichtung des Troges verlaufende Leisten 8 zur Führung der Schnitzel
anzuordnen. Verfahrensmäßig ist der Trog in die Abschnitte A, B und C unterteilt,
die etwa durch die Rührarme 5, die Schnecke 7 und die Rührarme 6 bestimmt werden.
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Das Gehäuse i besitzt eine Ausbauchung i a zur Aufnahme eines als
Saftkammer dienenden Siebrohres 9, das durch die Querwand 9 a in zwei voneinander
unabhängige Räume 9 b und 9 c unterteilt ist und in den Stirnwänden 3 und 4 drehbar
gelagert ist. Zum ständigen Reinigen des Siebrohres 9 dienen die Abstreicher io,
die durch angebrachte Gewichte ioa oder Federn belastet sind. Das Troggehäuse i
kann durch die Rohre i i mittels der Absperrhähne 12 entlüftet werden. Die Rohre
ii können zu einer Abführleitung i i a zusammengefaßt werden.
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Die mit hochkonzentriertem Saft fließfähig gemachten und vorgewärmten
Schnitzel werden durch
das Rohr 13 in das Innere des Gehäuses i
eingeschwemmt und durch die umlaufenden Rührarme 5 im Trogabschnitt A in eine gleichmäßige,
etwa 35o/oige Schnitzelmaische verwandelt, die dann von den Gängen der Schnecke
7 erfaßt wird. Es wird so viel Schnitzelmaische in den Trog eingeführt, daß die
Zwischenräume zwischen den Schneckengängen vollständig mit Schnitzelmaische gefüllt
sind. Die Schnecke 7 fördert die Schnitzelmaische durch den Trogabschnitt B in den
Trogabschnitt C, wo sie mittels der Rührarme 6 durchgerührt und mittels einer an
den Austrittsstutzen 14 angeschlossenen Schnitzelpumpe 15 (Abb. 3) in den Diffusionsturm
16 gefördert wird.
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Der Saftumlauf im Brühtrog und der Anschluß des Brühtroges an den
Diffusionsturm ist in Abb. 3 dargestellt. Der Turmsaft, der bei 17 aus dem Turm
16 austritt, wird mittels der an den Stutzen 18 des Brühtroges angeschlossenen Rohrleitung
19 als Brühflüssigkeit in den Trogabschnitt C eingeführt. Die in diesem Abschnitt
befindliche Schnitzelmaische besitzt eine höhere Zuckerkonzentration als die Brühflüssigkeit.
Beim Durchtritt der Brühflüssigkeit durch den Trogabschnitt C quer zur Förderrichtung
der Schnecke 7 in den Raum 9 c des Siebrohres 9 wird die austretende Schnitzelmaische
um einen bestimmten Prozentsatz ausgelaugt. Die so angereicherte Brühflüssigkeit
tritt aus dem hohlen Siebrohrzapfen 9d, angesaugt durch die Umwälzpumpe 2o, in die
Rohrleitung 21 und wird von der Pumpe 2o durch den Wärmer 22 in die Leitung 23 gedrückt.
Der größere Teil des Saftes geht mit einer Temperatur von etwa 8o' C durch die an
den Anschlußstutzen 24 des Troggehäuses i angeschlossene Rohrleitung 25 in den Abschnitt
B des Troges und durchströmt diesen als Umwälzsaft im Querstrom zur Förderrichtung
der Schnecke 7 in mehrfachem. Umlauf, so daß etwa 6oo bis 8oo % und mehr Brühsaft,
bezogen auf Schnitzel, diesen Abschnitt durchläuft. Ein Teil des von der Umlaufpumpe
2o in die Leitung 23 gedrückten Saftes wird nach weiterer Aufwärmung durch den Wärmer
26 über die Leitung 27 zum Einmaischen der frischen Schnitzel benutzt und über das
Schnitzelzuführungsrohr 13 in den Brühtrog eingeführt. Der mit den frischen Schnitzeln
in den Abschnitt A des Troges eintretende Maischsaft wird wiederum quer zur Förderrichtung
durch die Schnitzel gedrückt: und tritt unmittelbar in den Raum 9 b des Siebrohres
9 ein, wo er durch den hohlen Trogzapfen 9 e des Siebrohres 9 als fertiger konzentrierter
Rohsaft abgezogen wird. Die im Brühtrog plasmolysierte Schnitzelmaische wird mittels
der Schnitzelpumpe 15 über einen Druckregler 28 und die Leitung 29 bei
30 in den Diffusionsturm 16 angeführt.
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Das Verfahren nach der Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel
beschränkt. Insbesondere der Saftraum 9 kann anders ausgebildet und die Kammer 9
c auch mehrfach unterteilt und die Teilräume durch Pumpen miteinander verbunden
sein.