EA011396B1

EA011396B1 - Экстракция ингредиентов из свежей свекловичной стружки

Info

Publication number: EA011396B1
Application number: EA200700033A
Authority: EA
Inventors: Йохен Арнольд; Штефан Френцель; Томас Михельбергер; Тимо Шойер
Original assignee: Зюдцукер Акциенгезелльшафт Маннхайм/Окзенфурт
Priority date: 2004-06-16
Filing date: 2005-05-03
Publication date: 2009-02-27
Also published as: EG24920A; IL179495A0; EP1759021A1; DE102004028782B4; DK1759021T3; PL1759021T3; ES2379086T3; MXPA06014602A; WO2005123967A8; CA2570475C; JP2008502333A; EA200700033A1; KR20070039497A; UA84083C2; WO2005123967A1; EP1759021B2; CA2570475A1; US20080060637A1; BRPI0512265A; ZA200610267B

Abstract

Настоящее изобретение относится к способу и установке для улучшенного получения и экстракции ингредиентов из сахарной свеклы (Beta vulgaris).

Description

Настоящее изобретение относится к способу улучшенной экстракции и последующего получения ингредиентов из сахарной свеклы (Ве1а хиЦапЦ соответственно, свежей свекловичной стружки.

Из множества различного рода биологических материалов. в частности растительного сырья. такого как получаемые в сельском хозяйстве плоды. как известно. с помощью механических и/или термических способов получают ценные ингредиенты. Для того чтобы эти ингредиенты можно было извлекать из биологического материала. в каждом случае нужно вскрывать мембраны клеточного материала. в частности растительных клеток. Это осуществляют. как правило. путем механических силовых воздействий. таких как разрезание. трение. прокатка и т.д. Другими способами для вскрытия клеточных мембран биологического материала являются вскрытие клеток термическим путем. причем клеточные мембраны за счет влияния температуры денатурируются. или комбинация термических способов и механических способов. После процесса вскрытия растворимые ингредиенты биологического материала извлекают прессованием. экстрагируют с помощью растворителя. чаще всего воды. или. в случае нерастворимых веществ. вымывают.

Такие способы для получения ингредиентов из биологического материала особенно существенны для сахарной промышленности. так как в Центральной Европе. как известно. для получения сахара (сахарозы) сахарную свеклу (Ве1а уи1дап8) нужно перерабатывать такими способами. чтобы получать из нее сахар. При этом обычно вымытую свеклу разрезают в обычных свеклорезках и полученную свежую свекловичную стружку в ошпаривателе свекловичной стружки ошпаривают горячей водой с температурой примерно 70-75°С. При этом клетки свеклы подвергаются тепловой денатурации. то есть клеточные стенки разрушаются и благодаря этому становятся проницаемыми для молекул сахарозы. В последующем процессе экстракции. обычно посредством противоточной экстракции. при температурах примерно 68-70°С получают содержащий сахарозу экстракт (диффузионный сок).

Для возможности осуществления эффективной экстракции. как известно. нужно добавлять значительную долю посторонней воды (конденсат). Для оптимизации процесса экстракции и для снижения остаточного содержания сахара в подвергнутой экстракции свежей свекловичной стружке в известных способах. по отношению к количеству свежей свекловичной стружки. обычно откачивают примерно от 105-110% диффузионного сока. Отводимое количество рассчитывают из соотношения количества экстракта к использованному количеству свеклы. Затем можно осуществлять очистку сока экстракта.

Наряду с необходимым для экстракции значительным количеством посторонней воды. переработка биологического материала для получения ингредиентов также представляет собой требующий большого расхода энергии способ. В частности. разрушение биологического материала термическим путем при обычных температурах выше 70°С требует высокого расхода энергии. Однако также для последующей стадии экстракции значительную долю посторонней воды нужно нагревать до температур выше 70°С и при дальнейшем протекании процесса необходимо снова испарять. Поэтому согласно уровню техники существует необходимость разрушения биологического материала. в частности сахарной свеклы. соответственно. клеток сахарной свеклы. при незначительном энергопотреблении и снижения. за счет использования пригодного дополнительного способа. количества воды и энергии для получения ингредиентов из биологического материала.

Технической проблемой согласно настоящему изобретению является разработка улучшенного способа экстракции и последующего получения ингредиентов из биологического материала. а именно свежей свекловичной стружки. а также устройства для осуществления улучшенного способа. причем улучшенный способ отличается. в частности. высокой эффективностью и рентабельностью при одновременно незначительном расходе таких ресурсов. как энергия и вода.

Лежащая в основе настоящего изобретения техническая проблема решается согласно изобретению благодаря способу экстракции и при необходимости последующему получению ингредиентов из сахарной свеклы. включающему стадии:

(a) измельчение сахарной свеклы до свекловичной стружки в устройстве для измельчения свеклы до свекловичной стружки с получением сокостружечной смеси. затем (b) добавление диффузионного сока или воды к полученной сокостружечной смеси для получения предварительно обработанной сокостружечной смеси с электропроводностью от 2.6 до 10 мСм/см и (c) установление насыпной плотности свекловичной стружки от 400 до 800 кг/м³ в предварительно обработанной сокостружечной смеси в устройстве для электропорации. затем (ά) осуществление электропорации полученной на стадии (с) предварительно обработанной сокостружечной смеси и затем (е) экстракция полученной. подвергнутой электропорации сокостружечной смеси в экстракторе.

и при необходимости получение или выделение ингредиентов из экстракта подвергнутой электропорации сокостружечной смеси. Техническая проблема согласно настоящему изобретению также решается благодаря установке для экстракции и получения ингредиентов из свекловичных стружек. включающей. по меньшей мере. одно устройство для измельчения свеклы до свекловичной стружки. по меньшей мере одно следующее за ним устройство для транспортировки полученной сокостружечной смеси. по меньшей мере одно следующее за ним устройство для электропорации сокостружечной смеси. по меньшей мере одно следующее за ним устройство для дальнейшего перемещения подвергнутой элек

- 1 011396 тропорации сокостружечной смеси и, по меньшей мере, одно следующее за ним устройство для экстракции сокостружечной смеси.

Предлагаемый согласно изобретению способ работы, в случае которого для электропорации используют среду со сравнительно высокой электропроводностью, является, между прочим, неожиданным в том отношении, что обычно вообще исходят из того, что создание необходимого для электропорации сильного электрического поля предполагает незначительные электропроводности в сокостружечной суспензии. Так как при электропорации свекловичной стружки в течение короткого периода времени за счет переходов веществ, например, сахара и солей, из свекловичной стружки в суспензию возникают высокие электропроводности, должны были исходить из того, что в реактор нужно вводить гораздо большие количества посторонней воды, чтобы иметь возможность противодействовать этому повышению электропроводности. Согласно изобретению показано, что электропорация свекловичной стружки, в частности, при установлении высокой насыпной плотности свекловичной стружки, имеет преимущество по отношению к электропорации свеклы. Сверх того, электропорация свекловичной стружки, в противоположность электропорации значительно более крупного, более плотного и нагретого свекловичного сырья, позволяет подогревать подвергаемый электропорации материал, а именно, свекловичную стружку, перед электропорацией. Как правило, холодную в период уборки свеклу, напротив, не нужно нагревать при приемлемом расходе энергии. Предлагаемый в изобретении способ работы с осуществлением электропорации свекловичной стружки указанным образом поэтому позволяет сначала подогревать материал для электропорации, например, до температур 5-40°С, предпочтительно от 10-40°С, так что затем за счет более высоких температур материала для электропорации можно осуществлять более эффективную электропорацию, соответственно, становится возможной электропорация при более незначительных напряженностях поля. Указанное нагревание материала для электропорации согласно изобретению возможно только в случае свекловичной стружки, в случае же свеклы, напротив, невозможно, и приводит к соответствующему уменьшению напряженностей поля. Изобретение поэтому представляет собой особенно эффективный и требующий меньших затрат способ.

Согласно изобретению предусматривается, что на первой стадии способа сахарную свеклу измельчают до свекловичной стружки. Свекловичная стружка согласно настоящему изобретению представляет собой разделенную на части, соответственно, разрезанную на диски свеклу. Согласно изобретению предусматривается, что сахарную свеклу перерабатывают, например, в свеклорезке до свекловичной стружки, причем образуется сокостружечная смесь, которая содержит разрезанную свеклу, а также выделяющийся клеточный сок.

К сокостружечной смеси добавляют среду, например, воду, предпочтительно диффузионный сок, в частности подвергнутый подщелачиванию диффузионный сок, например, из щелочной экстракции свекловичного сырья, в частности щелочной экстракции свежей свекловичной стружки, причем получают предварительно обработанную (также называемую как средосодержащую) сокостружечную смесь, которая обладает электропроводностью от 2,6 до 10,0 мСм/см. В этой средосодержащей сокостружечной смеси, которая предпочтительно находится в устройстве для электропорации, одновременно или непосредственно после устанавливают насыпную плотность свекловичной стружки от 400 до 800 кг/м³, причем согласно изобретению предпочтительно в предварительно обработанной сокостружечной смеси с этой установленной насыпной плотностью свекловичной стружки нет никаких включений воздуха или имеются лишь очень незначительные. Используемую согласно изобретению насыпную плотность предпочтительно можно обеспечивать за счет создаваемого, например, в приемном бункере за счет накапливаемого стружечного материала, предварительного сжатия. Использование средосодержащей сокостружечной смеси при соблюдении вышеуказанной насыпной плотности свекловичной стружки делает возможным последующее, без включения воздуха, осуществление электропорации энергетически благоприятным образом. Электропорированную сокостружечную смесь, то есть, следовательно, сокостружечную смесь, которую подвергли электропорации, затем направляют дальше для экстракции в экстрактор, и после этого тогда на обычных стадиях способа можно получать ингредиенты, как сахар, например, путем испарительной кристаллизации и/или кристаллизации при охлаждении.

Согласно другому предпочтительному варианту осуществления изобретение относится к вышеуказанному способу, причем добавление среды и установление электропроводности на стадии (Ь) можно осуществлять также на стадии (с), следовательно стадии (Ь) и (с) совпадают. Точно также стадию (с) можно осуществлять по времени перед стадией (Ь). Согласно особенно предпочтительному варианту осуществления предусматривается, что электропроводность на стадии (Ь) и/или стадии (с) устанавливают в пределах от 2,6 до 6,0 мСм/см.

Согласно дальнейшему предпочтительному варианту осуществления предусматривается, что устанавливаемая на стадии (с) насыпная плотность составляет от 450 до 700 кг/м³.

Согласно предпочтительному варианту осуществления предусматривается, что свекловичную стружку или сокостружечную смесь или предварительно обработанную сокостружечную смесь перед электропорацией подогревают до повышенной, по сравнению с собранной свеклой, температуры, в частности до температуры в пределах от 5 до 40°С, предпочтительно от 10 до 40°С, особенно предпочтительно от 15 до 35°С.

- 2 011396

Путем осуществляемой согласно изобретению электропорации свекловичной стружки особенно предпочтительно вскрываются клетки биологического материала, следовательно, свекловичной стружки, при использовании импульсов высокого напряжения. Поэтому вскрытие этих клеток термическим путем не является необходимым для последующей экстракции.

Согласно настоящему изобретению под «биологическим материалом» понимают свежую свекловичную стружку [стружку из свеклы (Бе1а уи1дап5)|.

Согласно настоящему изобретению под экстракцией понимают метод разделения за счет удаления растворением определенных составных частей, в частности ингредиентов из твердых или жидких смесей веществ, в частности биологического материала, с помощью пригодных растворителей, причем между растворителем и растворенным веществом, то есть ингредиентом биологического материала, не происходят никакие химические реакции. При получении водорастворимых ингредиентов, как сахароза, инулин, крахмал, из биологического материала предпочтительно используют воду в качестве экстрагирующего агента, например, при получении сахара из свежей свекловичной стружки. Согласно одному варианту из биологического материала можно получать, дополнительно или исключительно, жирорастворимые ингредиенты путем использования преимущественно неполярных и/или органических растворителей.

Согласно настоящему изобретению стадию (б) предлагаемого в изобретении способа, а именно электропорацию биологического материала, осуществляют в электропроводящей среде, а именно в образующейся во время осуществляемого на стадии (а) измельчения свеклы сокостружечной смеси, соответственно, суспензии, в случае необходимости, при добавке воды или диффузионного сока, предпочтительно, однако, при добавке подвергнутого подщелачиванию диффузионного сока, причем биологический материал подвергают воздействию поля высокого напряжения. Предпочтительно предусматривается, что поле высокого напряжения в биологическом материале создается само по себе известным образом, например при использовании токоведущих электродов путем приложения напряжения, в частности, высокого напряжения. Предпочтительно используют импульсный характер высокого напряжения, однако, также предусматриваются периодические переменные поля и поля постоянного напряжения. Напряженность поля составляет, предпочтительно, от 0,1 до 20 кВ/см, предпочтительно примерно 1-5 кВ/см, в частности, 2-4 кВ/см. Согласно особенно предпочтительному варианту электропроводность среды, где находится биологический материал, согласуют с электропроводностью биологического материала так, что достигают оптимального характера линий поля внутри биологического материала, предпочтительно электропроводность составляет примерно 2,6-10,0 мСм/см, в частности 2,6-6,0 мСм/см.

Без ограничения теорией, так как за счет электропорации уже происходит вскрытие клеток, значительно снижается требование к последующей экстракции, так что экстракция биологического материала может происходить при значительно более низких, по сравнению с обычными способами, температурах. Предлагаемый согласно изобретению предпочтительный способ поэтому также отличается тем, что стадию экстракции (е) осуществляют при значительно более низкой, по сравнению с уровнем техники, температуре, то есть температуре в пределах от 0 до 65°С, в частности от 10 до 65°С, предпочтительно от 45 до 60°С, в частности от 46 до 60°С. Само собой разумеется, температуру экстракции можно согласовывать с необходимыми требованиями в отношении биологического материала и также она может быть еще значительно ниже или выше, настолько что можно еще осуществлять экстракцию. За счет снижения температуры эксракции биологический материал, а именно свекловичную стружку, обрабатывают более бережно, чем в случае обычного способа тепловой денатурации. Благодаря этому, согласно изобретению благоприятным образом достигают повышения прессуемости биологического материала, например свекловичной стружки, примерно на 2%, в расчете на % сухого вещества (ТБ).

Согласно изобретению также в одном варианте осуществления предусматривается, что очищенный экстракт, в частности, очищенный сок I и очищенный сок II, затем концентрируют в многоступенчатой выпарной установке до содержания сухого вещества примерно 70%.

Согласно изобретению предпочтительно из экстракта, полученного из обработанной согласно изобретению путем экстракции свекловичной стружки, и/или очищенного сока в многоступенчатой кристаллизационной установке получают сахар. Проэкстрагированный биологический материал, в частности, проэкстрагированную свекловичную стружку, затем еще механически обезвоживают и, например, смешивают с мелассой и, предпочтительно, после горячей сушки направляют в продажу в виде кормового средства, в частности в виде кормового гранулята.

Согласно предпочтительному варианту экстракцию на стадии (е) осуществляют в виде щелочной экстракции, в частности при использовании подщелачивающих средств, как известковое молоко и/или негашеная известь. Под термином «щелочная» в этой связи понимают значение рН водной среды, составляющее от рН=7 до примерно рН=14 (при температуре 20°С). Согласно предпочтительному варианту щелочную экстракцию осуществляют в диапазоне значений рН от рН=7,5 до рН=11, в частности примерно при рН=10, например, при рН=10,2.

При щелочной экстракции не во всех случаях могут быть исключены химические реакции с биологическим материалом, в частности, может образовываться доля высокомолекулярного пектата кальция. При известных температурах экстракции от примерно 70 до 75°С эти нежелательные химические реак

- 3 011396 ции при щелочной экстракции являются настолько энергично протекающими, что образуются отчасти большие количества пектата кальция, который существенно затрудняет фильтрацию полученного, предпочтительно, очищенного путем очистки сока экстракта, так что такой способ нельзя использовать на практике. В противоположность этому, при предпочтительной согласно изобретению щелочной экстракции, которую проводят при более низких температурах, снижается образование этих высокомолекулярных соединений, благодаря чему при фильтрации очищенного экстракта, в частности полученного при экстракции сахарной свеклы путем очистки сока, очищенного сока I и/или очищенного сока II, достигают коэффициента фильтрации менее, чем 1 мм/г.

Подщелачивание биологического материала, следовательно, свекловичной стружки, например, путем введения известкового молока, гидроксида кальция, сахарата кальция или негашеной извести, осуществляют, предпочтительно, уже непосредственно после электропорации (стадия (ά)), например, в промежуточном бункере, перед дальнейшей переработкой биологического материала. Согласно дальнейшему варианту подщелачивание осуществляют непосредственно перед проведением экстракции (стадия (е)).

Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения подщелачивание биологического материала, следовательно, свекловичной стружки, путем добавления подщелачивающего средства осуществляют прямо в свеклорезке, то есть устройстве для измельчения свеклы, следовательно, на стадии (а), и/или после на стадии (Ь) и/или на стадии (с). Это представляет собой преимущество в том, что биологический материал подвергается частичной дезинфекции.

Согласно изобретению биологический материал подщелачивают путем введения, предпочтительно, напыления водных растворов. Согласно другому варианту с целью подщелачивания биологического материала в способе вводят по меньшей мере одно вещество щелочного характера, в частности известь, такую как негашеная известь, в виде твердого вещества, предпочтительно, в порошковой форме.

За счет подщелачивания биологического материала во время переработки достигают уменьшения опасности инфекции биологического материала и повышения микробиологической стабильности биологического материала и отделенного клеточного сока. Микробиологическая стабильность при этом составляет примерно 10⁴ КВЕ/мл.

Согласно дальнейшему предпочтительному варианту в предлагаемом согласно изобретению способе, например, на стадии (а), (Ь), (с), (ά) и/или (е), в биологический материал вводят по меньшей мере одно вспомогательное вещество. В связи с настоящим изобретением под «вспомогательным веществом» понимают композицию или химически чистое вещество, которая (которое) в полученном ингредиенте, предпочтительно, полученном пищевом продукте, не обладает никакой функцией. Это производственное сырье как конденсат, однако также технологическая вода, растворитель, дезинфицирующее средство, как формальдегид или антивспениватель. Предпочтительно, это также вспомогательные средства для флокуляции, как катионные или анионные вспомогательные средства для флокуляции, вещества для подщелачивания и/или для введения ионов кальция, как известковое молоко, негашеная известь, гидроксид кальция, сахарат кальция, сульфат кальция и другие соли кальция и/или соли алюминия. Предпочтительно вводимое согласно изобретению по меньшей мере одно вспомогательное вещество обычно вводят в биологический материал, предпочтительно напыляют на него в виде раствора. Согласно другому варианту, по меньшей мере одно вспомогательное вещество вносят в виде твердого вещества, предпочтительно в порошковой форме.

Особенно предпочтительно путем предлагаемой согласно изобретению электропорации биологического материала на стадии (ά) вскрываются клеточные стенки клеток свеклы, что облегчает подщелачивание биологического материала и/или введение ионов кальция в него. В частности, за счет предпочтительной согласно изобретению комбинации электропорации на стадии (ά) и, в частности, щелочной, экстракции на стадии (е) приходят к дальнейшему повышению обезвоживаемости биологического материала после окончания предлагаемого в изобретении способа, например за счет прессования вплоть до примерно на 8%, в расчете на содержание сухого вещества (% Т§).

Предпочтительным объектом настоящего изобретения поэтому является также способ повышения прессуемости проэкстрагированного биологического материала, в частности свекловичной стружки, и вместе с тем достигаемой при прессовании доли сухого вещества, отличающийся тем, что на первой стадии осуществляют электропорацию биологического материала, в частности свекловичной стружки, согласно вышеуказанным стадиям способа (Ь), (с) и (ά), и на дальнейшей стадии осуществляют щелочную экстракцию подвергнутого электропорации биологического материала, в частности подвергнутой электропорации свекловичной стружки, и затем получают проэкстрагированный биологический материал с повышенной прессуемостью.

Другим предпочтительным объектом настоящего изобретения поэтому является также способ получения проэкстрагированного биологического материала, в частности проэкстрагированной свекловичной стружки с высокой долей сухого вещества, предпочтительно, примерно 38% сухого вещества, включающий стадии:

(а) измельчение сахарной свеклы до свекловичной стружки в устройстве для измельчения свеклы до свежей свекловичной стружки с получением сокостружечной смеси, затем

- 4 011396 (b) добавление диффузионного сока или воды к полученной сокостружечной смеси для получения предварительно обработанной сокостружечной смеси с электропроводностью от 2,6 до 10 мСм/см, и одновременно или последовательно, (c) установление насыпной плотности свекловичной стружки от 400 до 800 кг/м³ в предварительно обработанной сокостружечной смеси в устройстве для электропорации, затем (б) осуществление электропорации полученной на стадии (с), предварительно обработанной сокостружечной смеси и затем (е) экстракция полученной, подвергнутой электропорации сокостружечной смеси в экстракторе, причем на следующей стадии подвергнутый электропорации биологический материал, в частности подвергнутую электропорации свекловичную стружку, предпочтительно, само по себе известным образом прессуют и затем получают проэкстрагированный биологический материал с высоким содержанием сухого вещества.

Объектом настоящего изобретения поэтому является также установка для экстракции и получения ингредиентов из биологического материала, которую используют для осуществления предлагаемого согласно изобретению способа. Согласно изобретению эта установка для экстракции и получения ингредиентов из свекловичной стружки включает по меньшей мере одно устройство для измельчения свеклы до свекловичной стружки, по меньшей мере одно следующее за ним устройство для транспортировки полученной сокостружечной смеси, по меньшей мере одно следующее за ним устройство для электропорации сокостружечной смеси, по меньшей мере одно следующее за ним устройство для дальнейшего перемещения подвергнутой электропорации сокостружечной смеси и, по меньшей мере, следующее за ним устройство для экстракции сокостружечной смеси. Изобретение относится согласно другому предпочтительному варианту осуществления к вышеуказанной установке, причем эта установка также включает устройство для подвода диффузионного сока, в частности подвергнутого подщелачиванию диффузионного сока. Согласно особенно предпочтительному варианту осуществления это устройство для подвода диффузионного сока выполнено в виде трубопровода между экстрактором, следовательно, устройством для экстракции сокостружечной смеси, и устройством для электропорации. Также может быть предусмотрено, что устройство для подвода диффузионного сока, в частности подвергнутого подщелачиванию диффузионного сока, выполнено в виде трубопровода между экстрактором и устройством для измельчения сахарной свеклы или последующим транспортировочным устройством для полученной сокостружечной смеси.

Предлагаемая согласно изобретению установка для экстракции и последующего получения ингредиентов из свекловичной стружки отличается особенно незначительными затратами на конструирование в отношении реактора для электропорации свеклы. Затраты на конструирование реактора для электропорации свеклы являются значительными, так как, в частности, должен быть приподнят имеющийся бункер для свеклы, реактор для электропорации должен быть установлен между бункером для свеклы и свеклорезкой, и должны быть сооружены отдельные бункеры-сборники для каждой свеклорезки, а также нужно осуществлять транспортировку подвергнутой электропорации и нарезанной свекловичной стружки через шнеки к приемной утфелемешалке (устройство для экстракции). Согласно изобретению в противоположность этому предусматривается, что электропорацию свекловичной стружки осуществляют за счет интеграции реактора для электропорации между ленточным конвейером для свекловичной стружки и свеклорезкой. Согласно особенно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения предусматривается, что встраивание реактора для электропорации осуществляют в обычный приемный бункер в направлении от ленточого транспортера для свекловичной стружки к свеклорезке.

Согласно предпочтительному варианту осуществления предлагаемым согласно изобретению устройством для измельчения свеклы до свекловичной стружки является шинковка, то есть свеклорезка, предпочтительно, барабанная овощерезка, которая расположена на пути транспортировки свеклы. Согласно одному варианту шинковка снабжена промежуточным бункером для приема свеклы, в котором за счет штабелирования биологического материала первично подготавливается необходимое положение для его измельчения.

Согласно изобретению экстрактором предпочтительно является колонный диффузионный аппарат. Согласно одному варианту экстрактором является шнековый экстрактор, как диффузионная установка ΌΌ8. Согласно другому варианту экстрактором является секционный барабанный экстрактор, как диффузионный барабанный аппарат РТ.

Согласно предпочтительному варианту осуществления предлагаемого в изобретении устройства дополнительно предусматривается по меньшей мере одно дозирующее устройство для введения вспомогательных веществ и/или подщелачивающих средств. Это дозирующее устройство содержит согласно одному варианту по меньшей мере один пульпопровод по меньшей мере с одной, связанной с ним сопловой головкой для разбрызгивания растворов вспомогательных веществ и/или подщелачивающих средств, как известковое молоко, на биологический материал. Согласно другому варианту по меньшей мере одним дозирующим устройством является устройство, которое служит для введения твердых веществ, предпочтительно, порошкообразных сред, в частности, таким устройством является пневматический дозатор и/или спиральный транспортер.

- 5 011396

Предпочтительно дозирующее устройство расположено в области дозирования транспортирующего устройства для сокостружечной смеси. Согласно одному варианту дозирующее устройство расположено в области дозирования промежуточного бункера. Согласно другому варианту дозирующее устройство расположено в области дозирования резервуара для мезги, следовательно, до или на экстракторе. В этой связи под обозначением «область дозирования» понимают такое точно определенное пространство, из которого через выбранное дозирующее устройство в, или соответственно, на биологический материал вводят, соответственно, наносят дозируемый материал, то есть вышеуказанные вспомогательные вещества, подщелачивающие средства и т.д.

Другие предпочтительные варианты осуществления следуют из зависимых пунктов формулы изобретения.

Предлагаемое согласно изобретению устройство подробнее поясняется с помощью фигуры: на фигуре представлено схематическое изображение предпочтительного варианта предлагаемого согласно изобретению устройства.

Изобретение поясняется подробнее с помощью следующего примера.:

Пример. Щелочная экстракция подвергнутого электропорации свекловичного сырья.

Из промежуточного бункера (11) для свеклы свеклу переводят в устройство (1) для измельчения свеклы до свекловичной стружки. Образовавшуюся во время измельчения сокостружечную смесь через устройство (3) для транспортировки полученной сокостружечной смеси (ленточный транспортер для свекловичной стружки) направляют в приемный бункер (13), в который встроено устройство (5) для электропорации. Подвергнутая электропорации сокостружечная смесь выходит из устройства (5) для электропорации и через устройство (7) для дальнейшего перемещения подвергнутой электропорации сокостружечной смеси попадает в устройство (9) для экстракции сокостружечной смеси. Из отвода из этого устройства (9) выходит трубопровод (15) для подвода полученного из устройства (9) для экстракции, подвергнутого подщелачиванию диффузионного сока в устройство (5) для электропорации, соответственно, в приемный бункер (13), в который встроено устройство для электропорации.

Предлагаемый согласно изобретению способ работы представляется следующим образом.

Непосредственно собранную или находившуюся на хранении сахарную свеклу моют, в случае необходимости нагревают до температуры примерно 12°С и затем, возможно также в крупно нарезанной форме, транспортируют в промежуточный бункер (11) непосредственно над свеклорезкой (1), откуда она попадает в режущий механизм (1), измельчают до свекловичной стружки и затем через передаточный бункер направляют в устройство (3) для транспортировки полученной при этом сокостружечной смеси. Для уменьшения микробиологической активности в промежуточный бункер дозируют известковое молоко.

Устройство (3) для транспортировки полученной сокостружечной смеси, также называемое как ленточный транспортер для свекловичной стружки, транспортирует эту смесь к приемному бункеру (13), в который встроено устройство (5) для электропорации. В устройстве (15) для электропорации путем добавления подвергнутого подщелачиванию диффузионного сока из трубопровода, который входит в приемный бункер (13) и по которому подают подвергнутый подщелачиванию диффузионный сок из устройства (9) для экстракции, приготовляют не содержащую включений воздуха, содержащую среду сокостружечную смесь с электропроводностью 5 мСм/см. Приемный бункер (13) по своей высоте выполнен так, что в реакторе (5) для электропорации достигается насыпная плотность 520 кг/м³, причем в «сжатой» таким образом сокостружечной смеси более нет никаких включений или пузырей воздуха. В устройстве для электропорации теперь используют импульсы высокого напряжения от 3 кВ/см до 4 кВ/см, причем клеточные стенки само по себе известным образом вскрываются.

Транспортируемую затем через устройство (7) для дальнейшего перемещения свекловичную стружку и свекловичный сок направляют, в случае необходимости через не представленный отдельно резервуар для мезги, в установку (9) для противоточной экстракции, в ней осуществляют экстракцию и улавливают экстракт. Температура экстракции составляет 46-60°С; предпочтительно выбирают температуру отчетливо выше 46°С, однако максимально 60°С. Экстрактором является колонный диффузионный аппарат, шнековый экстрактор, соответственно, секционный барабанный экстрактор. В экстракторе экстрагируют свекловичную стружку противотоком к экстрагирующему агенту, а именно свежей воде.

Сразу же после этого осуществляют не представленную очистку сока известковым молоком и диоксидом углерода. Объединенный экстракт (очищенный сок I и очищенный сок II) обычным образом обрабатывают далее, то есть после концентрирования сока до сиропа, в кристаллизаторах путем дальнейшего выпаривания и последовательной кристаллизации получают сахар. Отделенный осадок карбоната кальция обычным образом обезвоживают при использовании не представленных фильтр-прессов и выпускают в продажу в качестве удобрения, так называемого сыпучего осадка карбоната кальция.

К полученному клеточному соку после предшествующего подщелачивания добавляют вспомогательное средство для флокулирования. Транспортируемый сок затем подают в обычный статический декантатор. Сгущенную фракцию выводят из декантатора и подают в установку для преддефекации параллельно осуществляемой обработки экстракта. Осветленную фракцию из декантатора, напротив, подают для ее дальнейшего использования, которое включает объединение с очищенным соком из процес

- 6 011396 са обработки экстракта. Параллельно этому, получающийся экстракт подвергают обычной очистке сока.

Проэкстрагированную свекловичную стружку повергают прессованию в не представленных винтовых прессах. Отжатую жомопрессовую воду рециркулируют в экстрактор. Прессованный жом обычным образом термически обезвоживают, то есть в низкотемпературных сушилках, высокотемпературных сушилках, соответственно, испарительных сушилках.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ экстракции ингредиентов из сахарной свеклы, включающий следующие стадии:

(a) измельчают сахарную свеклу до свекловичной стружки в устройстве для измельчения свеклы до свекловичной стружки с получением сокостружечной смеси, затем (b) добавляют диффузионный сок или воду к полученной сокостружечной смеси для получения предварительно обработанной сокостружечной смеси с электропроводностью от 2,6 до 10 мСм/см и (c) устанавливают насыпную плотность свекловичной стружки от 400 до 800 кг/м³ в предварительно обработанной сокостружечной смеси в устройстве для электропорации, затем (ά) осуществляют электропорации полученной на стадии (с) предварительно обработанной сокостружечной смеси и затем (е) экстрагируют полученную, подвергнутую электропорации сокостружечную смесь в экстракторе.
2. Способ по п.1, в котором электропроводность на стадии (Ь) устанавливают в пределах от 2,6 до 6,0 мСм/см.
3. Способ по п.1 или 2, в котором насыпную плотность на стадии (с) устанавливают в пределах от 450 до 700 кг/м³.
4. Способ по любому из пп.1-3, в котором на стадии (Ь) и/или сразу же после стадии (ά) в сокостружечную смесь вводят вспомогательные вещества, предпочтительно известь и/или известковое молоко.
5. Способ по любому из пп.1-4, в котором стадию (е) осуществляют при температуре от 0 до 65°С, предпочтительно от 45 до 60°С.
6. Способ по любому из пп.1-5, в котором стадией (е) является щелочная экстракция.
7. Способ по любому из пп.1-6, в котором вводимым на стадию (Ь) диффузионным соком является подвергнутый подщелачиванию диффузионный сок.
8. Способ по любому из пп.1-7, в котором в предварительно обработанной сокостружечной смеси перед электропорацией устанавливают температуру от 5 до 40°С, предпочтительно от 10 до 40°С.
9. Установка для экстракции и получения ингредиентов из свекловичной стружки, в частности, по любому из пп.1-8, включающая по меньшей мере одно устройство (1) для измельчения свеклы до свекловичной стружки, по меньшей мере одно следующее за ним устройство (3) для транспортировки полученной сокостружечной смеси, по меньшей мере одно следующее за ним устройство (5) для электропорации сокостружечной смеси, по меньшей мере одно следующее за ним устройство (7) для дальнейшего перемещения подвергнутой электропорации сокостружечной смеси и по меньшей мере одно следующее за ним устройство (9) для экстракции подвергнутой электропорации сокостружечной смеси.
10. Установка по п.9, включающая устройство (15) для подвода диффузионного сока, в частности, подвергнутого подщелачиванию диффузионного сока.
11. Установка по п.10, в которой устройство (15) для подвода диффузионного сока выполнено так, что оно пригодно для подвода диффузионного сока либо в устройство (3) для транспортировки сокостружечной смеси, либо в устройство (5) для электропорации.
12. Установка по любому из пп.9-11, включающая по меньшей мере одно дозирующее устройство для дозирования вспомогательных веществ.
13. Установка по любому из пп.9-12, в которой устройство (5) для электропорации выполнено в виде шахтного реактора.