EA022023B1 - Способ электропорации свекловичной стружки и устройство для его осуществления - Google Patents

Способ электропорации свекловичной стружки и устройство для его осуществления Download PDF

Info

Publication number
EA022023B1
EA022023B1 EA201071233A EA201071233A EA022023B1 EA 022023 B1 EA022023 B1 EA 022023B1 EA 201071233 A EA201071233 A EA 201071233A EA 201071233 A EA201071233 A EA 201071233A EA 022023 B1 EA022023 B1 EA 022023B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
reaction chamber
plant material
solid phase
liquid
electroporation
Prior art date
Application number
EA201071233A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201071233A1 (ru
Inventor
Йохен Арнольд
Штефан Френцель
Томас Михельбергер
Петер Шерер
Тимо Шойер
Маттиас Вайбель
Original Assignee
Зюдцукер Акциенгезелльшафт Маннхайм/Окзенфурт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Зюдцукер Акциенгезелльшафт Маннхайм/Окзенфурт filed Critical Зюдцукер Акциенгезелльшафт Маннхайм/Окзенфурт
Publication of EA201071233A1 publication Critical patent/EA201071233A1/ru
Publication of EA022023B1 publication Critical patent/EA022023B1/ru

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23N—MACHINES OR APPARATUS FOR TREATING HARVESTED FRUIT, VEGETABLES OR FLOWER BULBS IN BULK, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; PEELING VEGETABLES OR FRUIT IN BULK; APPARATUS FOR PREPARING ANIMAL FEEDING- STUFFS
    • A23N1/00—Machines or apparatus for extracting juice
    • A23N1/006—Machines or apparatus for extracting juice by electroplasmolysis
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L2/00—Non-alcoholic beverages; Dry compositions or concentrates therefor; Their preparation
    • A23L2/02—Non-alcoholic beverages; Dry compositions or concentrates therefor; Their preparation containing fruit or vegetable juices
    • A23L2/04—Extraction of juices
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23N—MACHINES OR APPARATUS FOR TREATING HARVESTED FRUIT, VEGETABLES OR FLOWER BULBS IN BULK, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; PEELING VEGETABLES OR FRUIT IN BULK; APPARATUS FOR PREPARING ANIMAL FEEDING- STUFFS
    • A23N1/00—Machines or apparatus for extracting juice
    • A23N1/02—Machines or apparatus for extracting juice combined with disintegrating or cutting
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C13—SUGAR INDUSTRY
    • C13B—PRODUCTION OF SUCROSE; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • C13B10/00—Production of sugar juices
    • C13B10/08—Extraction of sugar from sugar beet with water
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C13—SUGAR INDUSTRY
    • C13B—PRODUCTION OF SUCROSE; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • C13B10/00—Production of sugar juices
    • C13B10/08—Extraction of sugar from sugar beet with water
    • C13B10/10—Continuous processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C13—SUGAR INDUSTRY
    • C13B—PRODUCTION OF SUCROSE; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • C13B10/00—Production of sugar juices
    • C13B10/08—Extraction of sugar from sugar beet with water
    • C13B10/12—Details of extraction apparatus, e.g. arrangements of pipes or valves

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Nutrition Science (AREA)
  • Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
  • Preparation Of Fruits And Vegetables (AREA)
  • Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
  • Tea And Coffee (AREA)
  • Apparatuses For Bulk Treatment Of Fruits And Vegetables And Apparatuses For Preparing Feeds (AREA)

Abstract

Изобретение относится к способу и установке для улучшенной экстракции и последующего извлечения компонентов из растительного материала, в частности сахарной свеклы (Beta vulgaris) и, соответственно, из стружки сахарной свеклы.

Description

Настоящее изобретение относится к способу улучшенной экстракции и последующего извлечения компонентов из растительного материала, в частности сахарной свеклы (Ве1а уи1даг18) и, соответственно, из свекловичной стружки. Кроме того, настоящее изобретение относится к устройству для осуществления этого способа.
Чтобы выделить компоненты из биологических материалов, как правило, необходимо разрушить клеточные мембраны биологических материалов. Для этого существуют различные возможности. В частности, в производстве сахара является обычной практикой первоначальная механическая обработка сахарной свеклы путем резки, измельчения натиранием или размолом. Как правило, сахарную свеклу с помощью свеклорезки перерабатывают в свекловичную стружку толщиной с карандаш. В дальнейшем процессе компоненты экстрагируют путем термического разрушения клеток. При этом клеточные мембраны в свекловичной стружке денатурируют температурным воздействием, и извлекаемые компоненты могут быть выделены. Кроме того, на протяжении нескольких десятилетий известен способ электропорации. Под действием напряжения можно сделать клеточные мембраны более проницаемыми. Таким образом, после электропорации может быть проведена экстракция.
В ΌΕ 10144486 С1 описывается способ разрушения биологических клеток в промышленном масштабе с помощью импульсных электрических полей. Описанный способ реализуют с использованием реактора, который встроен в производственную линию. Поток обрабатываемого материала, и соответственно маршрут его транспортирования, проходит через реакторную зону, где через материал пропускается жидкость, и при этом биологический материал подвергается воздействию импульсного электрического поля.
В §И 1005758 А, среди всего прочего, описан также способ электропорации свеклы в качестве биологического материала. В описываемом способе предусматривается, что свеклу поочередно (послойно) подвергают электропорации в резальной машине и после этого измельчению.
ΌΕ 10144479 А1 также описывает способ электропорации цельной свеклы. Способ проводят в барабанном реакторе. Барабанный реактор состоит из заполненной водой ванны, в которой может вращаться барабан. Подвергаемую электропорации свеклу с помощью барабана закрепленным на нем захватом проводят через воду. Электропорацию производят с использованием электродов и противоэлектродов, которые находятся на днище ванны и, соответственно, на барабане.
Наряду с электропорацией цельной свеклы известна также электропорация свекловичной стружки.
Патентный документ §И 764643 описывает электропорацию стружки сахарной свеклы. При этом электропорацию проводят путем транспортирования стружки на конвейере, причем этот конвейер состоит из электропроводной ленты.
Автор Загорулько А.Я. (Новые физические методы обработки пищевых продуктов, 1958, том 1, с. 21-27) описывает устройство для электропорации свекловичной стружки. Устройство состоит из двух рифленых роторов, которые вращаются навстречу друг другу и продавливают стружку через зазор шириной от 1 до 2 мм, в котором действует электрическое поле.
Недостаток прежних способов состоит в том, что описываемые устройства предусматривают транспортирование подвергаемых экстракции свеклы или свекловичной стружки путем принудительной подачи с помощью лент, вальцов, барабанных транспортеров или тому подобных устройств. Эта принудительная подача ведет к тому, что свекловичная стружка раздавливается вследствие больших механических нагрузок перед экстракцией и, тем самым, в значительной мере повреждается. В свою очередь, это обусловливает снижение эффективности последующей экстракции. Из-за этого ценные выделяемые компоненты могут быть потеряны.
В работе авторов Оийу с1 а1. (С1Т§ Ргосеебшдк (Труды Международной Комиссии по Технологии Сахара), Мадрид, 2003, Международная Комиссия по Технологии Сахара, с. 303-315, изд-во А. Вайеиз, 2003) описана другая возможность транспортирования свекловичной стружки в устройство для электропорации. Соответственно этому в устройство для электропорации нагнетают смесь из стружки и жидкости. Однако это предусматривает, что стружка находится в значительной мере в разобщенном состоянии, чтобы избежать блокирования и затора при транспортировании. Недостаток состоит в том, что при таком подходе может оказаться невозможной высокая степень уплотнения свекловичной стружки при электропорации. В результате этим обусловливается и соответственно более низкая эффективность экстракции.
Поэтому в основе настоящего изобретения лежит техническая проблема создания простого в осуществлении, невосприимчивого к помехам, в особенности к засорениям, и улучшенного, в частности с повышенным выходом, способа извлечения содержащихся компонентов из растительного материала, особенно предпочтительно для электропорации растительного материала, в частности сахарной свеклы, и, соответственно, свекловичной стружки, причем, во-первых, с достижением высокой степени уплотнения измельченного растительного материала, в частности свекловичной стружки, и, во-вторых, с предотвращением механической нагрузки и повреждения измельченного растительного материала, в частности свекловичной стружки, перед обработкой для выделения компонентов, в частности перед электропорацией.
- 1 022023
Настоящее изобретение относится к способу экстракции компонентов из растительного материала, включающему стадии, на которых:
(a) измельчают растительный материал с образованием твердой фазы измельченного растительного материала;
(b) аффинируют измельченный растительный материал в транспортировочной жидкости с получением твердой и жидкостной фазы;
(c) гидравлически подают без нагнетания твердую и жидкостную фазы в бесконтактно действующую реакционную камеру;
(ά) транспортируют твердую и жидкостную фазу через бесконтактно действующую реакционную камеру при одновременном бесконтактном воздействии энергии для экстракции компонентов из растительного материала;
(е) со стимуляцией путем отсасывания выводят содержащую экстрагированные компоненты жидкостную и твердую фазы, причем жидкостную фазу отсасывают с помощью всасывающего элемента и твердую фазу выводят из реакционной камеры с помощью механически воздействующего на нее транспортирующего элемента.
Настоящее изобретение, в частности, относится к способу, при котором бесконтактно действующая реакционная камера представляет собой механическую реакционную камеру.
В предпочтительном варианте исполнения реакционная камера представляет собой электрическую реакционную камеру.
В связи с настоящим изобретением бесконтактно действующая реакционная камера представляет собой реакционную камеру, в которой измельченный растительный материал подвергают такому энергетическому воздействию, что компоненты высвобождаются без механического и физического воздействия на растительный материал, причем в предпочтительном варианте исполнения энергия представляет собой электрическую энергию и/или звуковую энергию, в частности ультразвуковую энергию. В частности, под понятием бесконтактный понимают, что растительный материал не подвергают раздавливанию, расплющиванию, растиранию, измельчению механическими элементами или иным образом путем непосредственного физического воздействия в соприкосновении с механическими элементами, причем контакт растительного материала со стенкой реакционной камеры в смысле настоящего изобретения не рассматривается как соприкосновение. В связи с настоящим изобретением под бесконтактной обработкой или бесконтактным воздействием также понимают обработку, в рамках которой высвобождение компонентов из растительного материала может быть достигнуто без физического контакта растительного материала для передачи энергии, например энергии давления или истирания, растительному материалу от элемента или устройства.
Механическая реакционная камера согласно настоящему изобретению в предпочтительном варианте исполнения имеет устройство для подведения звуковой энергии, в частности ультразвуковой энергии, и/или ударных волн.
Поэтому настоящее изобретение относится также к варианту способа, при котором бесконтактное воздействие представляет собой ультразвуковую обработку или обработку воздействием ударных волн.
В одном особенно предпочтительном варианте выполнения бесконтактно действующая реакционная камера скомпонована как механическая реакционная камера и электрическая реакционная камера, т.е. имеет как устройство для подведения энергии ультразвука и/или ударных волн, так и устройство для подведения электрической энергии.
Настоящее изобретение, в частности, включает способ экстракции компонентов из растительного материала, включающий стадии, на которых:
(a) измельчают растительный материал с образованием твердой фазы измельченного растительного материала;
(b) аффинируют измельченный растительный материал в транспортировочной жидкости с получением твердой и жидкостной фазы;
(c) гидравлически подают без нагнетания твердую и жидкостную фазы в электрическую реакционную камеру;
(ά) транспортируют твердую и жидкостную фазу через электрическую реакционную камеру при одновременном проведении электрической обработки для экстракции компонентов из растительного материала;
(е) со стимуляцией отсасыванием выводят содержащую экстрагированные компоненты жидкостную и твердую фазы, причем жидкостную фазу отсасывают с помощью всасывающего элемента и твердую фазу выводят из электрической реакционной камеры с помощью механически воздействующего на нее транспортирующего элемента.
- 2 022023
Изобретение разрешает положенную в его основу техническую проблему способом экстракции компонентов, в частности сахара, из свеклы, в частности сахарной свеклы, включающим стадии, на которых:
(a) измельчают свеклу, в частности сахарную свеклу, с образованием твердой фазы свекловичной стружки;
(b) вводят, в частности аффинируют, свекловичную стружку в транспортировочную жидкость с получением твердой и жидкостной фазы, в частности смеси свекловичной стружки и транспортирующей жидкости;
(c) гидравлически подают без нагнетания твердую и жидкостную фазы в устройство для электропорации;
(ά) транспортируют твердую и жидкостную фазы через устройство для электропорации при одновременном проведении электропорации для экстракции компонентов из свекловичной стружки;
(е) со стимуляцией отсасыванием выводят содержащую экстрагированные компоненты жидкостную и твердую фазы, причем жидкостную фазу отсасывают с помощью всасывающего элемент, и твердую фазу выводят из устройства для электропорации с помощью механически воздействующего на нее транспортирующего элемента.
На первой стадии соответствующее изобретению исполнение способа предусматривает также подготовку растительного материала, в частности свеклы, которую измельчают, в частности, до измельченного растительного материала, в частности до свекловичной стружки.
Далее настоящее изобретение описано на примере особенно предпочтительного варианта выполнения, а именно экстракции компонентов из растительного материала с помощью электрической реакционной камеры и проводимой в нем электропорации. Однако приведенные далее конкретные технические указания, по существу, в равной мере относятся также к применению бесконтактно действующей механической реакционной камеры и к проводимой в ней обработке звуковыми волнами, в частности ультразвуковой энергией и/или ударными волнами.
В дальнейшем представлении изобретения настоящее изобретение будет описано с привлечением особенно предпочтительного варианта осуществления изобретения, а именно на примере сахарной свеклы и полученной измельчением сахарной свеклы свекловичной стружки. Однако настоящее изобретение применимо также к другому растительному материалу, в частности штучному растительному материалу, например сахарному тростнику, цикорию, картофелю, моркови, фруктам, в частности яблокам, так что описание изобретения на примере свеклы является показательным также для других штучных растительных материалов.
Поэтому соответствующий изобретению образ действий представляет собой способ, согласно которому твердую и жидкостную фазы, содержащие измельченный растительный материал, например свекловичную стружку, в прямоточном режиме гидравлически подают в электрическую реакционную камеру, в частности устройство для электропорации, и транспортируют через него, причем обе фазы выводят из электрической реакционной камеры с помощью по меньшей мере одного всасывающего элемента и по меньшей мере одного транспортирующего элемента.
В особенно предпочтительном варианте выполнения в электрической реакционной камере, в частности в устройстве для электропорации, никоим образом не предусмотрены транспортирующие элементы, которые обеспечивали бы транспортирование измельченного растительного материала. В особенно предпочтительном варианте осуществления настоящее изобретение предусматривает, но исключительно ниже по потоку, т.е. после электрической реакционной камеры, в частности устройства для электропорации, наличие по меньшей мере одного транспортирующего элемента и по меньшей мере одного всасывающего элемента.
В особенно предпочтительном варианте исполнения под растительным материалом понимают, в частности, штучный растительный материал, предпочтительно сахарную свеклу, сахарный тростник, цикорий, картофель, морковь и фрукты, в частности яблоки.
В связи с настоящим изобретением под электрической реакционной камерой понимают устройство или часть устройства, в котором электрический ток или электрическое поле действуют на целевые материалы, в частности на транспортируемые согласно изобретению через электрическую реакционную камеру твердую и жидкостную фазы. В частности, в связи с настоящим изобретением под электрической реакционной камерой понимают устройство для электропорации.
Изобретение дополнительно предусматривает, что измельченные растительные материалы, в частности свекловичную стружку, вносят, в частности аффинируют, в транспортирующую жидкость, в частности в свекловичный экстракт или воду, и после этого гидравлически подают в электрическую реакционную камеру, предпочтительно выполненную как трубчатый или шахтный реактор, предпочтительно устройство для электропорации, после чего уплотняют в пакет растительного материала, в частности пакет стружки, до определенной степени уплотнения, и в форме этого полученного пакета материал пропускают через электрическую реакционную камеру, в частности через шахтный или трубчатый реактор для электропорации, и подвергают электрической обработке, в частности электропорации, причем преимущество в том, что скорость измельченного растительного материала, в частности скорость свекло- 3 022023 вичной стружки, равным образом, как и плотность упаковки стружки, можно целенаправленно отрегулировать с помощью всасывающего элемента и транспортирующего элемента. Транспортирующий элемент служит для того, чтобы подавать материалы, подвергнутые электрической обработке, в частности электропорации, с заданной скоростью, тогда как всасывающий элемент, предпочтительно подключенный после транспортирующего элемента, отсасывает смесь из измельченного растительного материала и транспортирующей жидкости, в частности смесь свекловичной стружки и транспортирующей жидкости, что благоприятным образом обусловливает также тот эффект, что воду просасывают через стружку. Поэтому всасывающий элемент служит для всасывания жидкостной фазы и определяет ее скорость, но тем самым воздействует также на степень плотности, т.е. объемную плотность, и на скорость транспортирования находящихся в устройстве для электропорации, увлекаемых с жидкостной фазой материалов, например свекловичной стружки. Соответственно этому всасывающий элемент создает разрежение в электрической реакционной камере, в частности устройстве для электропорации, для всасывания гидравлически подводимых твердой и жидкостной фаз, и это разрежение обе эти фазы транспортирует через электрическую реакционную камеру, в частности устройство для электропорации, насквозь, по меньшей мере, до самого всасывающего элемента.
В одном особенно предпочтительном варианте выполнения настоящее изобретение предусматривает, что скорость транспортирования твердой фазы с помощью транспортирующего элемента, механически воздействующего на твердую фазу, и скорость транспортирования жидкостной фазы с помощью всасывающего элемента регулируют предпочтительно отдельно друг от друга.
Соответственно изобретению можно с помощью транспортирующего элемента целенаправленно регулировать скорость транспортирования измельченного растительного материала, в частности стружки, в электрическую реакционную камеру, в частности в устройство для электропорации. Согласно изобретению всасывающий элемент может способствовать этому путем целенаправленного регулирования степени уплотнения, т.е. объемной плотности, измельченного растительного материала, в частности стружки, в электрической реакционной камере, в частности в устройстве для электропорации, так что объединенным действием обоих элементов в шахте может быть установлена постоянная степень уплотнения. Соответствующий изобретению способ предусматривает, что принудительную подачу измельченного растительного материала, в частности свекловичной стружки, производят, например, с использованием, в частности, механически действующих устройств, таких как ленты, вальцы, элементы, создающие напор и подачу, но не перед электрической реакционной камерой, в частности устройством для электропорации, а только после него, т.е. ниже по технологическому потоку. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения также предусмотрен способ, в котором не предполагается механическое транспортирование, в частности не установлено никаких механических транспортирующих элементов, здесь также называемых как принудительная подача, выше по потоку, т.е. перед электрической реакционной камерой и в ней самой.
Преимуществом является то, что этот тип подачи является особенно бережным, так как измельченный растительный материал, в частности свекловичную стружку, в частности, до и во время электрообработки, в частности электропорации, не подвергают разрушающему механическому воздействию и постоянно подают в водяной ванне, так что разрушение происходит лишь в минимальной степени.
В связи с настоящим изобретением под выведением, которое стимулируется всасыванием, содержащей экстрагированные компоненты жидкостной фазы и твердой фазы, подразумевают, что за счет применения предусмотренного согласно изобретению всасывающего элемента твердую и жидкостную фазу просасывают через электрическую реакционную камеру, в частности устройство для электропорации, причем в предпочтительном варианте выполнения благодаря этому реализуют целенаправленное регулирование степени уплотнения стружки, в частности в согласованном сочетании с транспортированием твердой фазы с помощью транспортирующего элемента.
В связи с настоящим изобретением под транспортирующим элементом, механически воздействующим на твердую фазу, понимают элемент, который в состоянии транспортировать твердую фазу, в частности свекловичную стружку, и причем это транспортирование производится подвижной и физически контактирующей с транспортируемым материалом частью транспортирующего элемента. Например, транспортирующие элементы могут представлять собой транспортирующие вальцы, ленты, шнеки, барабаны или тому подобные устройства. Эти элементы здесь также называются как элементы принудительной подачи.
Настоящее изобретение также относится к устройству для экстракции компонентов из растительного материала, в частности для осуществления способа согласно настоящему изобретению, включающему по меньшей мере одно устройство для измельчения растительного материала в твердую фазу, состоящую из измельченного растительного материала, и для введения измельченного растительного материала в транспортирующую жидкость - по меньшей мере одно последующее за этим трубообразное или выполненное в виде шахты устройство для транспортирования полученной смеси из транспортирующей жидкости и измельченного растительного материала, имеющее зону введения растительного материала и зону выведения растительного материала, по меньшей мере одну размещенную в устройстве для транспортирования бесконтактно действующую реакционную камеру, по меньшей мере одно размещенное
- 4 022023 ниже по потоку относительно зоны выведения растительного материала устройство для выведения бесконтактно обработанной смеси из измельченного растительного материала, причем в устройстве для выведения предусмотрен по меньшей мере один транспортирующий элемент, предназначенный для выведения бесконтактно обработанной смеси из транспортирующей жидкости и растительного материала, и по меньшей мере один всасывающий элемент.
Настоящее изобретение в предпочтительном варианте осуществления также относится к устройству, в котором бесконтактно действующая реакционная камера представляет собой механическую и/или электрическую реакционную камеру.
В предпочтительном варианте выполнения бесконтактно действующая механическая реакционная камера имеет устройство для подведения ультразвука и/или ударных волн.
Техническая проблема согласно настоящему изобретению разрешена также с помощью установки для экстракции компонентов из измельченного растительного материала, в частности свекловичной стружки, включающего по меньшей мере одно устройство для измельчения растительного материала, в частности свеклы, с образованием твердой фазы, состоящей из измельченного растительного материала, в частности свекловичной стружки, и при необходимости устройство для аффинирования измельченного растительного материала, в частности стружки, в транспортирующую жидкость; по меньшей мере одно подключенное к нему трубообразное или выполненное в виде шахты устройство для транспортирования полученной твердой и жидкостной фазы с расположенной выше по потоку зоной введения растительного материала, в частности зоной введения свекловичной стружки; и расположенной ниже по потоку зоной выведения растительного материала, в частности зоной выведения свекловичной стружки, по меньшей мере одну размещенную в устройстве для транспортирования бесконтактно действующую реакционную камеру, в частности устройство для электропорации; по меньшей мере одно размещенное ниже по потоку, т.е. после зоны выведения растительного материала, в частности зоны выведения свекловичной стружки, или под этой зоной, устройство для выведения подвергнутого электрической обработке растительного материала, а также смеси из измельченного растительного материала и транспортирующей жидкости, в частности подвергнутой электропорации смеси из свекловичной стружки и транспортирующей жидкости, причем в устройстве для выведения подвергнутого электрической обработке растительного материала, а также смеси из измельченного растительного материала и транспортирующей жидкости, в частности подвергнутой электропорации смеси свекловичной стружки и транспортирующей жидкости, имеются по меньшей мере один транспортирующий элемент и по меньшей мере один всасывающий элемент, и причем в предпочтительном варианте исполнения всасывающий элемент следует за транспортирующим элементом, т.е. после него, а также ниже по потоку.
В особенно предпочтительном варианте выполнения транспортирующий элемент и всасывающий элемент работают в прямоточном режиме. В особенно предпочтительном варианте выполнения выше по потоку, т.е. перед реакционной камерой и в ней самой, в частности в электрической реакционной камере, транспортирующий элемент никоим образом не размещают.
Поэтому изобретение в предпочтительном варианте осуществления относится к вышеуказанной установке, в которой устройство, предпочтительно трубообразное или выполненное в форме шахты, для транспортирования полученной твердой и жидкостной фазы в предпочтительном варианте выполнения может быть позиционировано вертикально или горизонтально. В еще одном предпочтительном варианте исполнения может быть предусмотрено, что в соответствующей изобретению установке устройство для выведения подвергнутого электрической обработке растительного материала, а также смеси из измельченного растительного материала и транспортирующей жидкости, в частности подвергнутой электропорации смеси свекловичной стружки и транспортирующей жидкости, размещают перпендикулярно или по существу перпендикулярно относительно трубообразного или выполненного в форме шахты устройства для транспортирования.
Соответствующий изобретению принцип действия, состоящий в выполнении транспортирования измельченного растительного материала, в частности свекловичной стружки, и транспортирующей жидкости комбинированным применением транспортирующего элемента и всасывающего элемента, помимо всего прочего, является в этом отношении тем более неожиданным, поскольку считалось, что в результате создаваемого отсасывающего действия внутри транспортного маршрута транспортирования возникало бы засорение и закупоривание. А потому до сих пор предполагали, что транспортирование измельченного растительного материала, в частности свекловичной стружки, возможно только с помощью насосного устройства при более низкой степени плотности.
Согласно изобретению теперь удалось показать, что транспортирование измельченного растительного материала, в частности свекловичной стружки, с помощью совместного использования транспортирующего элемента и всасывающего элемента может быть выполнено также при очень высоких степенях уплотнения. В частности, это обусловливается тем, что скорость транспортирования твердой фазы измельченного растительного материала, в частности свекловичной стружки, регулируют механически действующим транспортирующим элементом, и скорость транспортирования жидкостной фазы измельченного растительного материала, в частности жидкостной фазы свекловичной стружки, регулируют с помощью всасывающего элемента. Регулирование скорости твердой фазы производят, таким образом,
- 5 022023 отдельно от жидкостной фазы. Путем комбинированного применения транспортирующего и всасывающего элемента и предпочтительно предусмотренного раздельного регулирования скоростей транспортирования обеих фаз можно добиться особенно хорошего всасывающего действия, которое ведет к высокой пропускной способности и сильному уплотнению внутри твердой фазы, без нанесения при этом серьезных механических повреждений твердой фазе. Поэтому изобретение позволяет использовать в высокой степени бережное транспортирование твердой фазы в жидкостной фазе, обеспечиваемое всасывающим элементом, в сочетании с механическим отдельно регулируемым управлением скоростью и степенью уплотнения твердой фазы с помощью транспортирующего элемента. Принудительная подача твердой фазы также происходит лишь после электрообработки, в частности электропорации, и соответственно изобретению сочетается с всасывающим действием. Без намерения вдаваться в теорию, высокой степени уплотнения достигают благодаря различным физическим свойствам твердой и жидкостной фазы внутри смеси из измельченного растительного материала и транспортирующей жидкости, в частности смеси свекловичной стружки и транспортирующей жидкости.
В одном благоприятном предпочтительном варианте осуществления изобретения всасывающее действие обусловливается более высокой скоростью транспортирования жидкостной фазы по сравнению со скоростью транспортирования твердой фазы. Это всасывающее действие согласно изобретению имеет результатом особенно предпочтительное для изобретения и особенно ярко выраженное повышение степени уплотнения твердой фазы в смеси из измельченного растительного материала и транспортирующей жидкости, в частности смеси свекловичной стружки и транспортирующей жидкости. Обеспечение высокой степени уплотнения твердой фазы измельченного растительного материала, в частности свекловичной стружки, делает возможной особенно эффективную электрообработку, в частности электропорацию, и также последующую экстракцию. Поэтому изобретение предоставляет в распоряжение особенно эффективный и экономичный способ и устройство для его осуществления.
В предпочтительном варианте осуществления изобретение предусматривает, что в первой стадии (а) способа измельчают сахарную свеклу до свекловичной стружки. Затем в стадии (Ь) способа свекловичную стружку вводят, в частности аффинируют, в транспортирующую жидкость, например, в экстракт, свекловичный экстракт и/или воду. Образующаяся смесь свекловичной стружки и транспортирующей жидкости состоит из твердой фазы, а именно свекловичной стружки, а также жидкостной фазы, а именно транспортирующей жидкости, при необходимости свекловичного сока или, соответственно, свекловичного экстракта. В связи с настоящим изобретением под свекловичными стружками следует понимать измельченную, например, на куски размером с карандаш или нарезанную дисками свеклу. Согласно изобретению предпочтительно предусматривается, что свеклу перерабатывают в свекловичную стружку с помощью свеклорезальной машины.
В соответствующем изобретению способе предусмотрено, что твердая и жидкостная фазы в стадии (с) поступают в устройство для электропорации с помощью безнапорной гидравлической подачи. В связи с настоящим изобретением под понятием безнапорная гидравлическая подача следует понимать, что введение твердой и жидкостной фаз в электрическую реакционную камеру, в частности устройство для электропорации, производят без дополнительного вспомогательного средства, такого как принудительная подача, в частности с использованием шнековых транспортеров, ленточных транспортеров, барабанных транспортеров, вальцов или т.п. Согласно изобретению принудительную подачу твердой фазы выполняют не перед электрообработкой, в частности электропорацией, а только после нее. В частности, в предпочтительном варианте выполнения под безнапорной гидравлической подачей следует понимать также введение без дополнительных насосов в качестве вспомогательных средств для спрессовывания или сдавливания материала, транспортируемого в электрическую реакционную камеру, в частности в устройство для электропорации. Под безнапорной гидравлической подачей, тем самым, следует понимать поступление твердой и жидкостной фазы в электрическую реакционную камеру, в частности устройство для электропорации, обусловленное предпочтительно действием силы тяжести, предпочтительно одним только действием силы тяжести. Безнапорное введение может быть реализовано также с помощью капиллярных сил, возникающих внутри жидкостной фазы смеси свекловичной стружки и транспортирующей жидкости.
Твердую фазу смеси свекловичной стружки и транспортирующей жидкости в стадии (ά) соответствующего изобретению способа транспортируют дальше через устройство для электропорации и одновременно подвергают электропорации. Электропорация происходит при применении известных специалисту параметров. В особенно предпочтительном варианте исполнения могут быть использованы импульсы электрического поля с напряженностью от 0,1 до 50 кВ/см, предпочтительно от 0,5 до 40 кВ/см и частотой импульсов от 1 до 2500, в частности от 1 до 1000, предпочтительно от 1 до 100, в особенности предпочтительно от 1 до 50 импульсов/с. В другом особенно предпочтительном варианте выполнения электропорацию проводят при температурах от 0 до 75°С, предпочтительно от 0 до 45°С, в особенности от 10 до 35°С.
Согласно изобретению предусматривается, что после электрообработки, в частности электропорации, твердую и жидкостную фазы смеси из измельченного растительного материала и транспортирующей жидкости, в частности смеси свекловичной стружки и транспортирующей жидкости, которая со- 6 022023 держит экстрагированные компоненты, направляют в стадию (е). С помощью транспортирующего элемента, который механически воздействует на твердую фазу, устанавливают скорость транспортирования и степень уплотнения твердой фазы, в то время как скорость транспортирования жидкостной фазы регулируют с помощью всасывающего элемента. В частности, предусматривается, что скорость транспортирования твердой и жидкостной фазы с помощью транспортирующего и всасывающего элементов регулируют, по существу, независимо друг от друга.
В одном предпочтительном варианте выполнения предусматривается, что транспортирующий элемент представляет собой шнек, предпочтительно выводящий шнек, шнековый транспортер или ленточный транспортер.
В одном дополнительном предпочтительном варианте выполнения предусматривается, что всасывающий элемент представляет собой насос, предпочтительно центробежный насос.
Согласно изобретению в одном предпочтительном варианте выполнения предусматривается, что скорость транспортирования твердой фазы составляет от 30 до 80 т/ч свекловичной стружки, предпочтительно от 40 до 70 т/ч свекловичной стружки, в особенности от 45 до 60 т/ч свекловичной стружки, преимущественно 50 т/ч свекловичной стружки.
В одном предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения эту скорость устанавливают в транспортирующем элементе, выполненном в виде шнека, предпочтительно со скоростями вращения максимально до 500 об/мин, предпочтительно от 1 до 500 об/мин, в особенности от 100 до 500 об/мин, более предпочтительно от 200 до 400 об/мин.
В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения предусматривается, что степень уплотнения твердой фазы доводят до уровня от 0,5 до 0,8 г/см3, предпочтительно от 0,6 до 0,7 г/см3, в особенности 0,65 г/см3.
В одном дополнительном предпочтительном варианте выполнения предусматривается, что выполненный в виде насоса всасывающий элемент применяют со скоростью вращения максимально до 1200 об/мин. Более предпочтительно скорость вращения насоса варьирует от 750 до 1200 об/мин, преимущественно от 800 до 1100 об/мин.
В одном дополнительном предпочтительном варианте выполнения предусматривается, что скорость транспортирования жидкостной фазы является более высокой, чем скорость транспортирования твердой фазы.
В одном дополнительном варианте исполнения предусматривается, что на стадиях (а), (Ь), (с) или (ά) к твердой фазе, смеси из измельченного растительного материала и транспортирующей жидкости, в частности смеси свекловичной стружки и свекловичного сока, дополнительно добавляют диффузионный сок или воду.
Еще одним предметом настоящего изобретения является установка для экстракции компонентов из измельченного растительного материала, в частности свекловичной стружки, которую используют для осуществления соответствующего изобретению способа. Согласно изобретению установка для экстракции компонентов из измельченного растительного материала, в частности свекловичной стружки, предпочтительно имеет по меньшей мере одно устройство для измельчения растительного материала, в частности свеклы, и для аффинирования измельченного растительного материала, в частности свекловичной стружки, в транспортирующую жидкость с целью получения смеси из измельченного растительного материала и транспортирующей жидкости, в частности смеси свекловичной стружки и транспортирующей жидкости, с твердой фазой, образованной измельченным растительным материалом, в частности свекловичной стружкой, и жидкостной фазой, образованной транспортирующей жидкостью, по меньшей мере одно подключенное к предыдущему устройству, предпочтительно выполненное в форме шахты или трубообразное, в частности установленное горизонтально или вертикально, устройство для транспортирования полученной смеси из измельченного растительного материала и транспортирующей жидкости, в частности смеси свекловичной стружки и транспортирующей жидкости, с одной, в частности, расположенной перед ним или выше, т.е. выше по потоку, зоной введения свекловичной стружки, и одной, в частности, расположенной за ним или ниже, т.е. ниже по потоку, зоной выведения растительного материала, в частности зоной выведения свекловичной стружки, по меньшей мере одну электрическую реакционную камеру, размещенную в устройстве для транспортирования, в частности устройстве для электропорации, по меньшей мере одно, в частности, расположенное за ним или ниже, т.е. ниже по потоку относительно зоны выведения растительного материала, в частности зоны выведения свекловичной стружки, предпочтительно установленное, по существу, перпендикулярно относительно трубообразного или выполненного в форме шахты устройства, устройство для выведения подвергнутой электрической обработке смеси, в частности подвергнутой электропорации смеси свекловичной стружки, причем в этом устройстве имеются по меньшей мере один транспортирующий элемент для выведения подвергнутого электрической обработке растительного материала, а также смеси из измельченного растительного материала и транспортирующей жидкости, в частности подвергнутой электропорации смеси свекловичной стружки и транспортирующей жидкости, и по меньшей мере один всасывающий элемент, и причем всасывающий элемент предпочтительно следует после транспортирующего элемента.
- 7 022023
В предпочтительном варианте согласно изобретению может быть предусмотрено, что указанное устройство для транспортирования полученной смеси, в частности смеси свекловичной стружки и транспортирующей жидкости, выполнено в виде единого узла, т.е. интегрирование, с устройством для электропорации. В одном особенно предпочтительном варианте выполнения электрическая реакционная камера, в частности устройство для электропорации, представляет собой трубообразное или выполненное в форме шахты устройство, в частности трубчатый или шахтный реактор, который служит как для транспортирования смеси растительного материала, в частности смеси свекловичной стружки и транспортирующей жидкости, так и для электрообработки его, в частности электропорации. Конечно, может быть также предусмотрено применение отдельного устройства для транспортирования полученной смеси, в частности смеси свекловичной стружки и транспортирующей жидкости, которое, например, расположено перед электрической реакционной камерой, в частности устройством для электропорации, или после него, или перед ним и после него, или так, что электрическая реакционная камера, в частности устройство для электропорации, позиционировано в устройстве для транспортирования.
В предпочтительном варианте выполнения предусматривается, что как всасывающий элемент, так и транспортирующий элемент размещены ниже по потоку, т.е. после или, соответственно, под электрической реакционной камерой, в частности устройством для электропорации. Поэтому всасывающий элемент всасывает жидкостную фазу и протягивает ее через транспортирующее устройство и устройство для электропорации. Транспортирующий элемент, механически воздействующий на твердую фазу, выводит материал твердой фазы, подвергнутый электрической обработке, в частности электропорации, по существу, освобожденный от представляющих интерес компонентов, из электрической реакционной камеры, в частности из устройства для электропорации.
Согласно изобретению под понятием позиционированный вертикально понимают монтаж внутри установки, который является вертикальным, предпочтительно, по существу, вертикальным относительно поверхности грунта, на котором непосредственно или опосредованно сооружена установка. Соответственно этому под вертикальным позиционированием следует понимать ориентацию, которая, по существу, точно совпадает с направлением силы земного притяжения. Таким образом, горизонтальное положение является перпендикулярным, предпочтительно по существу перпендикулярным, вертикальному положению. Согласно изобретению под понятием размещенный сверху понимают положение, которое располагается в отдалении относительно поверхности грунта. Соответственно, под понятием размещенный снизу понимают положение, которое расположено поблизости от поверхности грунта. Согласно изобретению под понятием по существу перпендикулярный понимают позиционирование, которое составляет угол от 80 до 100°, предпочтительно 90°. Согласно изобретению под понятием по существу перпендикулярный можно также понимать горизонтальное расположение, а именно, например, как раз тогда, когда, как это согласно изобретению предусмотрено в одном предпочтительном варианте выполнения, устройство для выведения твердой и жидкостной фазы установлено под прямым углом или по существу перпендикулярно к выполненному в форме шахты устройству для транспортирования полученной смеси свекловичной стружки и транспортирующей жидкости, позиционированному вертикально или по существу вертикально относительно поверхности грунта.
В одном предпочтительном варианте выполнения соответствующая изобретению установка содержит устройство для подведения диффузионного сока или воды, причем оно скомпоновано так, что подведение диффузионного сока или воды может осуществляться в устройстве для транспортирования и/или в устройстве для электрообработки, в частности электропорации.
В одном дополнительном предпочтительном варианте выполнения устройство включает устройство для гидравлической подачи смеси свекловичной стружки и транспортирующей жидкости, причем в особенно предпочтительном варианте исполнения устройство для гидравлической подачи выполнено в виде воронки.
В одном дополнительном предпочтительном варианте выполнения устройство для транспортирования скомпоновано в виде шахты. В одном особенно предпочтительном варианте выполнения эта шахта имеет площадь основания размером 30x40 см. Устройство для транспортирования может быть выполнено также в виде трубы.
В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения устройство ниже по потоку, например позади или под расположенной сверху зоной введения растительного материала, в частности зоной введения свекловичной стружки, и выше по потоку, например перед или над расположенной ниже зоной выведения растительного материала, в частности зоной выведения свекловичной стружки, имеет устройство для электрообработки, в частности электропорации. Предпочтительно предусматривается, что устройство для электрообработки, в частности для электропорации, скомпоновано в виде трубчатого или шахтного реактора.
В одном дополнительном предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения транспортирующий элемент, расположенный по существу перпендикулярно или под прямым углом относительно устройства для транспортирования, выполнен как шнек, предпочтительно как выводящий шнек, более предпочтительно как шнековый транспортер.
- 8 022023
В одном дополнительном предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения всасывающий элемент, предпочтительно примыкающий к транспортирующему элементу после него, выполнен как насос, предпочтительно как центробежный насос.
Другие предпочтительные варианты осуществления изобретения следуют из зависимых пунктов формулы изобретения.
Изобретение более подробно разъясняется с привлечением нижеследующего примера и относящихся к нему фигур.
Соответствующее изобретению устройство более подробно разъясняется на чертежах, на которых показано:
фиг. 1 - схематическое изображение предпочтительного варианта выполнения соответствующего изобретению устройства;
фиг. 2 - зависимость степени уплотнения [кг/л] от мощности всасывания насоса [об/мин];
фиг. 3 - зависимость пропускной способности свекловичной стружки [кг/ч] от числа оборотов горизонтального шнека [об/мин];
фиг. 4 - сравнение разрушения свекловичной стружки в соответствующей изобретению установке относительно базового устройства согласно уровню техники;
фиг. 5 - сравнение разрушения свекловичной стружки в соответствующей изобретению установке относительно другого базового устройства из уровня техники.
Пример.
Электропорация уплотненной смеси из свекловичной стружки и транспортирующей жидкости.
Соответствующий изобретению способ осуществляют в соответствующей изобретению установке 100, размещенной вертикально на поверхности грунта, следующим образом: не показанную сахарную свеклу перерабатывают в устройстве 10 для измельчения в свекловичную стружку. Смесь свекловичной стружки и транспортирующей жидкости, полученная после аффинирования в транспортирующую жидкость, характеризуется, во-первых, твердой фазой, образованной свекловичной стружкой, и, во-вторых, жидкостной фазой, образованной транспортирующей жидкостью. Полученную смесь из свекловичной стружки и транспортирующей жидкости непосредственно и без приложения давления гидравлически подают, например, по ленточному транспортеру 12 через расположенную наверху зону 35 введения свекловичной стружки через воронку 20 в транспортирующее устройство 30, выполненное в виде шахты с размерами основания 30x40 см, установки 100 для электропорации. Через шахту 30 полученную смесь из свекловичной стружки и транспортирующей жидкости транспортируют далее в реактор 40 для электропорации, размещенный под шахтой 30. Подвергнутая электропорации смесь из свекловичной стружки и транспортирующей жидкости через расположенную внизу зону 45 выведения свекловичной стружки поступает в горизонтальное и смонтированное перпендикулярно шахте устройство 52 для выгрузки. Это устройство 52 для выгрузки содержит выводящий шнек 50 в качестве транспортирующего элемента. Выводящий шнек транспортирует свекловичную стружку наружу и определяет скорость транспортирования твердой фазы, т.е. свекловичной стружки, смеси из свекловичной стружки и транспортирующей жидкости через шахту 30 и в реакторе 40 для электропорации (ср. фиг. 3). Подключенный к транспортирующему элементу центробежный насос 60 просасывает жидкостную и твердую фазы через шахту 30 и реактор 40 для электропорации, выводит жидкостную фазу наружу и определяет объемную плотность в шахте (фиг. 2). Центробежный насос 60 отрегулирован так, что жидкостная фаза транспортируется быстрее, чем твердая фаза, чем обеспечивается всасывающее действие. Для дополнительной подачи диффузионного сока или воды в стадиях (а), (Ь), (с) или (ά) к твердой фазе, смеси из измельченного растительного материала и транспортирующей жидкости, в частности смеси свекловичной стружки и свекловичного сока, предусмотрено устройство 15 для подведения диффузионного сока или воды.
Совместным действием выводящего шнека и центробежного насоса скорость транспортирования твердой фазы устанавливают на уровне 50 т/ч при скорости вращения выводящего шнека от 100 до 500 об/мин. Тем самым достигают степени уплотнения твердой фазы смеси свекловичной стружки и сиропа 0,65 г/см3. Далее, степень уплотнения твердой фазы регулируют выведением скорости вращения центробежного насоса на максимальное значение 1200 об/мин (фиг. 2 и 3). Исследование механической нагрузки на свекловичную стружку показывает, что по сравнению с известными устройствами стружка повреждается в равной мере или даже меньше (фиг. 4 и 5).
Исследованные в фиг. 4 и 5 параметры число Силина (δίΙίη-АсП). шведское число (5>с11\Усбсп/аН1). доля пюре (Ми8-Ли(е11) и гребешки (Катте) представляют собой параметры, которые характеризуют качество стружки и определяются следующим образом: для определения качества стружки отбирают усредненный образец массой около 100 г и рассортировывают на стружку длиной более 5 см (масса т3), между 1 и 5 см длиной (масса т2) и менее 1 см длиной (масса т3).
Результат.
Шведское число: т3/т3.
Доля пюре в %: 100х[т3/(т!+т2+т3)].
Понятие шведское число, использованное в фиг. 4 и 5, означает шведский показатель качества.
- 9 022023
Шведское число представляет собой меру проницаемости стружки для сока; оно должно составлять больше 10. Доля пюре не должна превышать 5%. 100 г не содержащих пюре стружек одну за другой выкладывают в линию на доске с желобками (длиной 1 м). Регистрируют общую длину стружек в метрах.
Результат: число Силина: длина 100 г стружки в метрах.
Число Силина характеризует крупность и, соответственно, площадь поверхности стружки. Желательные значения зависят от экстракционного устройства; для экстракционных колонн оно варьирует главным образом в диапазоне от 8 до 10 м на 100 г. Если стружка нарезана очень крупно и содержит долю гребешков, то это также многократно определяют: гребешки отсортировывают из 1 кг хорошо перемешанной стружки и взвешивают. Результат выражают в процентах. Термином гребешки обозначают пластинки свеклы, которые отрезаются от свеклы, когда свеклорезка отрегулирована слишком грубо.
Обозначения Рг-δη, δη и Рогбег δη означают следующее: Ρτ-δη обозначает свежую стружку, которая представляет собой только что нарезанную свекловичную стружку, которая была получена непосредственно после процесса резки. δη означает свекловичную стружку, которую в обычном процессе частично пропустили через экстракционное устройство. В конкретном примере речь идет о свекловичной стружке, которая была предварительно обработана в экстракционном аффинировании, и тем самым, была не только денатурирована термическим путем, но и претерпела механические изменения. Рогбег δη (транспортируемая стружка) означает свеженарезанную свекловичную стружку, которая после выведения из процесса в течение определенного времени перемещалась в циркуляции с использованием транспортирующего устройства и вследствие этого претерпела изменения. Она до известной степени изменилась механически, т.е. была измельчена и поэтому стала в среднем короче. Путем определения вышеуказанных показателей стружки для свеженарезанной стружки, стружки после экстракционного аффинирования и транспортируемой стружки в каждом случае можно описать степень разрушения стружки и, соответственно, ее изменения.
Фиг. 4 и 5 показывают, как воздействует транспортирование в соответствующей изобретению установке на механическую стабильность и внешнюю форму стружки. Фиг. 4 показывает это на примере стружки, которая нарезана крупно и поэтому также содержит многочисленные круглые пластинки, так называемые гребешки. Фиг. 5 показывает это на стружке, которая нарезана тщательно и поэтому имеет лишь очень немного гребешков. В каждом случае представлено, как форма стружки изменяется в соответствующей изобретению установке при непропорционально высокой механической нагрузке, т.е. при двукратном прогоне в течение усредненного времени, по сравнению с первоначальным состоянием. Фиг. 4, к тому же, показывает, как форма стружки изменяется в результате механической обработки в сравнительном устройстве (сравнительное устройство Рг-δη). При этом места отбора образцов стружка и кристаллизатор перед насосом (δη из кристаллизатора перед насосом) и стружка из кристаллизатора после насоса (δη из кристаллизатора после насоса) обозначают конкретные отборы образцов из сравнительного устройства после прохождения через резервуар для термической денатурации стружки до и после насоса, который подает смесь свекловичной стружки и транспортирующей жидкости непосредственно в экстракционную установку.
Из фиг. 4 следует, что форма стружки в соответствующем изобретению устройстве, несмотря на непропорционально высокую механическую нагрузку, ухудшается даже меньше, чем после предварительной обработки в сравнительном устройстве. Доля пюре, т.е. доля мелких частиц стружки, незначительна, и так называемое шведское число, которое свидетельствует об отношении крупных, неповрежденных стружек к мелким частицам стружки, образовавшимся вследствие разрушения стружки, является более высоким.
Из фиг. 5 следует, что и для тщательно измельченной свекловичной стружки с незначительной долей гребешков степень изменения формы стружки при непропорционально высокой механической нагрузке (двукратный прогон) незначительна. Об этом, в частности, свидетельствует исключительно малая доля пюре, возникающего при транспортировании стружки в соответствующей изобретению установке.
Фиг. 4 и 5 подтверждают, что транспортирование свекловичной стружки в соответствующей изобретению установке проходит очень бережно, и это означает даже улучшение по сравнению с уровнем техники.
Более того, в соответствующей изобретению установке и при продолжительных периодах работы в шахте не наблюдалось никаких заторов свекловичной стружки.

Claims (26)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Способ экстракции компонентов из растительного материала, включающий стадии, на которых:
    (a) измельчают растительный материал с образованием твердой фазы измельченного растительного материала;
    (b) смешивают измельченный растительный материал в транспортировочной жидкости с получением твердой и жидкостной фаз;
    (c) гидравлически подают без нагнетания твердую и жидкостную фазы в реакционную камеру;
    (ά) транспортируют твердую и жидкостную фазы через реакционную камеру при одновременном бесконтактном воздействии энергии для экстракции компонентов из растительного материала;
    (е) выводят содержащие экстрагированные компоненты жидкостную и твердую фазы, причем жидкостную фазу отсасывают с помощью всасывающего элемента, а твердую фазу выводят из реакционной камеры с помощью механически воздействующих на нее транспортирующих элементов;
    (ί) скорость транспортирования твердой фазы регулируют с помощью механически действующего на твердую фазу транспортирующего элемента и скорость транспортирования жидкостной фазы регулируют с помощью всасывающего элемента, причем регулирование скорости транспортирования твердой фазы и регулирование скорости транспортирования жидкостной фазы осуществляют раздельно с целью получения высокой пропускной способности и сильного уплотнения внутри твердой фазы без нанесения при этом серьезных механических повреждений твердой фазе, при этом транспортирование жидкостной фазы осуществляют расположенным исключительно ниже по потоку всасывающим элементом, а скорость транспортирования жидкостной фазы устанавливают выше по сравнению со скоростью транспортирования твердой фазы.
  2. 2. Способ по п.1, при котором в качестве реакционной камеры используют бесконтактно действующую механическую или электрическую реакционную камеру.
  3. 3. Способ по п.1 или 2, при котором бесконтактное воздействие представляет собой обработку ультразвуком или ударными волнами.
  4. 4. Способ по п.1, при котором в качестве реакционной камеры используют электрическую реакционную камеру, а в качестве бесконтактного воздействия используют электрическую обработку.
  5. 5. Способ по одному из пп.1-4, при котором растительный материал представляет собой сахарную свеклу, сахарный тростник, цикорий, картофель, яблоки или морковь.
  6. 6. Способ по п.1, при котором в качестве бесконтактно действующей реакционной камеры используют как электрическую реакционную камеру, так и механическую реакционную камеру.
  7. 7. Способ по одному из пп.2-6, при котором электрическая реакционная камера представляет собой устройство для электропорации.
  8. 8. Способ по п.1 или 4, при котором транспортирующий элемент представляет собой шнек, предпочтительно выводящий шнек, шнековый транспортер или ленточный транспортер.
  9. 9. Способ по одному из пп.1-8, при котором всасывающий элемент представляет собой насос, предпочтительно центробежный насос.
  10. 10. Способ по одному из пп.1-9, при котором скорость транспортирования твердой фазы составляет от 30 до 80 т/ч свекловичной стружки, предпочтительно от 40 до 70 т/ч свекловичной стружки, более предпочтительно от 45 до 60 т/ч свекловичной стружки, в особенности предпочтительно 50 т/ч свекловичной стружки.
  11. 11. Способ по одному из пп.1-10, при котором скорость транспортирования твердой фазы регулируют с помощью транспортирующего элемента, выполненного в виде шнека, предпочтительно при скорости вращения максимально до 500 об/мин, предпочтительно от 1 до 500 об/мин, более предпочтительно от 100 до 500 об/мин, в особенности предпочтительно от 200 до 400 об/мин.
  12. 12. Способ по одному из пп.1-11, при котором степень уплотнения твердой фазы регулируют на уровне от 0,5 до 0,8 г/см3, предпочтительно от 0,6 до 0,7 г/см3, более предпочтительно 0,65 г/см3.
  13. 13. Способ по одному из пп.1-12, при котором применяют всасывающий элемент, выполненный в виде насоса, со скоростью вращения вплоть до максимальной 1200 об/мин, предпочтительно от 750 до 1200 об/мин, более предпочтительно от 800 до 1100 об/мин.
  14. 14. Способ по одному из пп.1-13, при котором на стадиях (а), (Ь), (с) или (ά) к твердой фазе добавляют диффузионный сок или воду.
  15. 15. Установка для экстракции компонентов из растительного материала, в частности, для осуществления способа по одному из пп.1-3, 5, 9-14, содержащая по меньшей мере одно устройство (10) для измельчения растительного материала в твердую фазу и для введения измельченного растительного материала в транспортирующую жидкость; по меньшей мере одно следующее за ним трубообразное устройство (30) для транспортирования полученной смеси, имеющее устройство (35) введения растительного материала и устройство (45) выведения растительного материала; по меньшей мере одну размещенную в устройстве для транспортирования бесконтактно действующую реакционную камеру (40); предназначенное для воздействия на растительный материал устройство (52) для выведения бесконтактно обрабо- 11 022023 танной смеси, причем в устройстве (52) для выведения предусмотрен по меньшей мере один транспортирующий элемент (50), предназначенный для транспортировки твердой фазы, и по меньшей мере один всасывающий элемент (60) для транспортировки жидкости.
  16. 16. Установка по п.15, в которой бесконтактно действующая реакционная камера представляет собой механическую и/или электрическую реакционную камеру.
  17. 17. Установка по п.15, в которой в качестве реакционной камеры использована электрическая реакционная камера.
  18. 18. Установка по одному из пп.15-17, в которой предусмотрено устройство (15) для подведения диффузионного сока или воды.
  19. 19. Установка по одному из пп.15-18, в которой электрическая реакционная камера выполнена как устройство (40) для электропорации.
  20. 20. Установка по одному из пп.15-19, в которой устройство (15) для подведения диффузионного сока или воды предназначено для подведения диффузионного сока или воды в устройство (30) для транспортирования и/или в устройство (40) для электропорации.
  21. 21. Установка по одному из пп.15-20, в которой имеется устройство (20) для гидравлической подачи смеси из транспортирующей жидкости и растительного материала.
  22. 22. Установка по одному из пп.15-21, в которой устройство (20) для гидравлической подачи выполнено в виде воронки.
  23. 23. Установка по одному из пп.15-22, в которой устройство (30) для транспортирования выполнено в виде трубы.
  24. 24. Установка по одному из пп.15-23, в которой устройство (30) для транспортирования выполнено в виде шахты с площадью основания 30x40 см.
  25. 25. Установка по одному из пп.15-24, в которой транспортирующий элемент (50), горизонтально размещенный в устройстве для выведения, выполнен в виде шнека, предпочтительно как выводящий шнек или шнековый транспортер.
  26. 26. Установка по одному из пп.15-25, в которой всасывающий элемент (60), предпочтительно следующий после транспортирующего элемента (50), выполнен в виде насоса, предпочтительно как центробежный насос.
EA201071233A 2008-04-24 2009-04-21 Способ электропорации свекловичной стружки и устройство для его осуществления EA022023B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008020429A DE102008020429B4 (de) 2008-04-24 2008-04-24 Verfahren zur Elektroporation von Rübenschnitzeln und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens
PCT/EP2009/002886 WO2009129991A1 (de) 2008-04-24 2009-04-21 Verfahren zur elektroporation von rübenschnitzeln und vorrichtung zur durchführung dieses verfahrens

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201071233A1 EA201071233A1 (ru) 2011-06-30
EA022023B1 true EA022023B1 (ru) 2015-10-30

Family

ID=40874991

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201071233A EA022023B1 (ru) 2008-04-24 2009-04-21 Способ электропорации свекловичной стружки и устройство для его осуществления

Country Status (13)

Country Link
US (1) US8691306B2 (ru)
EP (1) EP2278891B1 (ru)
JP (1) JP5570499B2 (ru)
CN (1) CN102083331B (ru)
AT (1) ATE529538T1 (ru)
BR (1) BRPI0911523B1 (ru)
CA (1) CA2722522A1 (ru)
DE (1) DE102008020429B4 (ru)
EA (1) EA022023B1 (ru)
ES (1) ES2374794T3 (ru)
PL (1) PL2278891T3 (ru)
UA (1) UA99362C2 (ru)
WO (1) WO2009129991A1 (ru)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2338356A1 (en) * 2009-12-23 2011-06-29 Südzucker Aktiengesellschaft Mannheim/Ochsenfurt Reactor system for electroporation
FR2959399B1 (fr) 2010-05-03 2012-10-12 Maguin Sas Procede et installation de traitement des tissus vegetaux pour en extraire une substance vegetale, notamment un jus.
DE102010023963A1 (de) 2010-06-16 2011-12-22 Mars Inc. Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines geschäumten Fleisch- oder Fischprodukts
US8613668B2 (en) 2011-12-22 2013-12-24 Igt Directional wireless communication
FR3051101A1 (fr) * 2016-05-10 2017-11-17 Kelzyd Module d'extraction de jus de fruits et vegetaux par ultrasons, et systeme comprenant un tel module.
US11001781B1 (en) * 2019-10-30 2021-05-11 Tropicana Products, Inc. Process and system for enhancing recovery of essential oil
JP2024509757A (ja) 2021-02-17 2024-03-05 カーヴェーエス・エスアーアーテー・エスエー・ウント・コー・カーゲーアーアー 植物材料を分析し、植物材料成分を決定し、植物材料中の植物病害を検出するための方法
EP4047350A1 (en) 2021-02-17 2022-08-24 KWS SAAT SE & Co. KGaA Methods for determining components in industrial processing of sugar beets in a production facility

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE960260C (de) * 1955-02-27 1957-03-21 Buckau Wolf Maschf R Vorrichtung zum Pumpfaehigmachen von Zuckerrohstoff-Maische
DE1567259A1 (de) * 1962-05-17 1970-10-15 Deton Ag Verfahren zur Gewinnung von Zucker aus zuckerhaltigen Pflanzen und Fruechten,insbesondere Datteln
US4753810A (en) * 1982-05-26 1988-06-28 Institut Prikladnoi Fiziki Akademii Nauk Moldav-Shoi Ssr Method of processing vegetable stock
US5747088A (en) * 1996-07-03 1998-05-05 Fletcher; Leroy W. Method of producing fruit juices and an edible infused solid fruit product
DE10144479A1 (de) * 2001-09-10 2003-03-27 Karlsruhe Forschzent Elektroporationsreaktor zur kontinuierlichen Prozessierung von stückigen Produkten
WO2005123967A1 (de) * 2004-06-16 2005-12-29 Südzucker Aktiengesellschaft Mannheim/Ochsenfurt Extraktion von inhaltsstoffen aus rübenschnitzeln
EP1825765A1 (de) * 2006-02-24 2007-08-29 EISENMANN Anlagenbau GmbH & Co. KG Verfahren zum Aufschliessen von biologischem Material sowie Vorrichtung zu seiner Durchführung
EP1994836A1 (en) * 2007-05-23 2008-11-26 Kraft Foods R & D, Inc. Process for lowering the content of sugar in potatoes and device for continuous tretment of potatoes for chips manufacturing

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE156392C (ru) *
DE1059863B (de) * 1953-04-27 1959-06-25 Lueneburger Kronenbrauerei Ag Verfahren zur Hopfung von Bier
DE1076589B (de) * 1958-12-18 1960-02-25 Braunschweigische Maschb Ansta Vorrichtung zur Vorbehandlung von zu entzuckernden Zuckerrueben-schnitzeln oder zerkleinertem Zuckerrohr vor einer kontinuierlichen Diffusion
FR2264090B1 (ru) * 1974-03-16 1979-09-28 Braunschweigische Masch Bau
SU764643A1 (ru) * 1978-07-27 1980-09-23 Опытный Завод Института Прикладной Физики Ан Молдавской Сср Устройство дл электроплазмолиза свекловичной стружки
ATE2850T1 (de) * 1980-05-02 1983-04-15 Tate & Lyle Public Limited Company Reinigung hydrolysierter staerke.
SU1005758A1 (ru) * 1981-02-06 1983-03-23 Институт Прикладной Физики Ан Мсср Электроплазмолизатор дл растительного сырь
ES8301593A1 (es) * 1981-11-16 1983-01-01 Union Ind Y Agro Ganader S A U Procedimiento de obtencion de una leche humanizada adiciona-da de nucleotidos con destino a la alimentacion infantil.
NL8301786A (nl) * 1983-05-19 1984-12-17 Suiker Unie Werkwijze voor het winnen van disacchariden uit disacchariden bevattende knolgewassen, onder toepassing van een extractie met onverwarmd water.
JPS6048826A (ja) * 1983-08-29 1985-03-16 Takenaka Komuten Co Ltd セメント混合物のパイプ輸送における圧送負荷低減方法および装置
JPH086105B2 (ja) * 1983-09-29 1996-01-24 バブコツク日立株式会社 石炭−水スラリの流動性改善方法
IT1186781B (it) * 1985-10-18 1987-12-16 Carle & Montanari Spa Dispositivo di estrazione di una massa zuccherina da un cuocitore di massa zuccherina funzionante sotto vuoto
EP0466858B1 (de) * 1990-02-02 1994-11-23 Bühler AG Anlage zum kontinuierlichen mischen und homogenisieren
US5527107A (en) 1990-02-02 1996-06-18 Buehler Ag Plant for continuous mixing and homgenization
JPH05128758A (ja) 1991-10-30 1993-05-25 Nec Ibaraki Ltd 磁気デイスク装置のヘツド位置決め制御方式
JPH0762342B2 (ja) * 1993-01-25 1995-07-05 株式会社アスク研究所 土砂と固結用液状物との混合物のリサイクル方法
CN2150212Y (zh) * 1993-03-11 1993-12-22 轻工业部甜菜糖业科学研究所 双螺旋渗出器本体菜丝热烫装置
DK8296A (da) * 1996-01-22 1997-07-23 Tetra Laval Food Hoyer A S Fremgangsmåde ved fremstilling af spiseismateriale
ZA981836B (en) * 1997-03-17 1999-09-06 Dow Chemical Co Continuous process for preparing a polyurethane latex.
CN1168923A (zh) * 1997-06-09 1997-12-31 陈瑞昌 甜菜制糖工艺中滤泥洗水回渗出器做渗出用水的方法
JP2003019473A (ja) * 2001-07-06 2003-01-21 Katsumi Iida しょう油粕の処理方法
DE10144486C1 (de) 2001-09-10 2003-04-24 Karlsruhe Forschzent Verfahren zum kontinuierlichen nichtthermischen Aufschluß und Pasteurisieren industrieller Mengen organischen Prozessguts durch Elektroporation und Reaktor zum Durchführen des Verfahrens
MXPA04010090A (es) * 2002-04-15 2005-02-17 Co2 Solutions Llc Un sistema para producir azucar a partir de materiales vegetales.
DE10260983C5 (de) 2002-12-18 2009-07-30 Südzucker AG Mannheim/Ochsenfurt Gewinnung von Inhaltsstoffen aus biologischem Material
JP2004325725A (ja) * 2003-04-24 2004-11-18 Konica Minolta Business Technologies Inc 画像形成装置、トナーの塊状化防止方法及び回収トナーの貯留方法
JP4349076B2 (ja) * 2003-10-28 2009-10-21 三菱化学株式会社 流動物流通配管ライン洗浄時の淀み部の洗浄及びその洗浄度合評価
DE102005017446B4 (de) * 2005-04-15 2008-06-05 Südzucker AG Mannheim/Ochsenfurt Temperaturführung bei der alkalischen Extraktion
EP1945822B1 (en) * 2005-10-20 2014-12-03 Biomass Technologies Pty Ltd Biomass processor

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE960260C (de) * 1955-02-27 1957-03-21 Buckau Wolf Maschf R Vorrichtung zum Pumpfaehigmachen von Zuckerrohstoff-Maische
DE1567259A1 (de) * 1962-05-17 1970-10-15 Deton Ag Verfahren zur Gewinnung von Zucker aus zuckerhaltigen Pflanzen und Fruechten,insbesondere Datteln
US4753810A (en) * 1982-05-26 1988-06-28 Institut Prikladnoi Fiziki Akademii Nauk Moldav-Shoi Ssr Method of processing vegetable stock
US5747088A (en) * 1996-07-03 1998-05-05 Fletcher; Leroy W. Method of producing fruit juices and an edible infused solid fruit product
DE10144479A1 (de) * 2001-09-10 2003-03-27 Karlsruhe Forschzent Elektroporationsreaktor zur kontinuierlichen Prozessierung von stückigen Produkten
WO2005123967A1 (de) * 2004-06-16 2005-12-29 Südzucker Aktiengesellschaft Mannheim/Ochsenfurt Extraktion von inhaltsstoffen aus rübenschnitzeln
EP1825765A1 (de) * 2006-02-24 2007-08-29 EISENMANN Anlagenbau GmbH & Co. KG Verfahren zum Aufschliessen von biologischem Material sowie Vorrichtung zu seiner Durchführung
EP1994836A1 (en) * 2007-05-23 2008-11-26 Kraft Foods R & D, Inc. Process for lowering the content of sugar in potatoes and device for continuous tretment of potatoes for chips manufacturing

Also Published As

Publication number Publication date
CN102083331A (zh) 2011-06-01
BRPI0911523B1 (pt) 2018-07-03
UA99362C2 (ru) 2012-08-10
EP2278891A1 (de) 2011-02-02
ATE529538T1 (de) 2011-11-15
JP5570499B2 (ja) 2014-08-13
EA201071233A1 (ru) 2011-06-30
EP2278891B1 (de) 2011-10-19
PL2278891T3 (pl) 2012-03-30
JP2011518556A (ja) 2011-06-30
DE102008020429B4 (de) 2012-02-02
CA2722522A1 (en) 2009-10-29
US20110038992A1 (en) 2011-02-17
WO2009129991A1 (de) 2009-10-29
ES2374794T3 (es) 2012-02-22
CN102083331B (zh) 2014-04-09
BRPI0911523A2 (pt) 2016-09-06
US8691306B2 (en) 2014-04-08
WO2009129991A8 (de) 2009-12-30
DE102008020429A1 (de) 2009-10-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA022023B1 (ru) Способ электропорации свекловичной стружки и устройство для его осуществления
EP1945822B1 (en) Biomass processor
CN104738462A (zh) 一种用于马铃薯制作薯块的初加工设备
CN105944790B (zh) 小麦清理过程中产生的碎麦及有机杂质的回收方法
CN107075800A (zh) 用于对木质纤维生物质进行水热预处理的方法和装置
US20180291307A1 (en) Extractor with drop zone mixing
US9101154B2 (en) Method and apparatus for treating vegetable tissues in order to extract therefrom a vegetable substance, in particular a juice
CN216107008U (zh) 用于制糖生产的浸出提糖系统
US3207628A (en) Continuous process for the recovery of sugar from sugar cane
US3086452A (en) Apparatus for recovery of juice from sucrose bearing materials
CN208066506U (zh) 一种高效化学药品粉碎机
CN221183022U (zh) 一种外用软膏制备用破碎筛分装置
WO2020050757A1 (en) Arrangement and method for feeding comminuted cellulose material using a plug screw feeder
US1646762A (en) morgan
US20230025086A1 (en) Processing pomace from grape crush to harvest grape seeds
SU1724165A1 (ru) Устройство дл сока
CN218076481U (zh) 一种化橘红有效成份的提取装置
CN215087920U (zh) 一种碎石导流装置
WO2012051733A1 (fr) Procede et dispositif pour l'obtention et le traitement de fibres végétales
JP6747586B2 (ja) 搾汁方法及び搾汁装置
CN106944407A (zh) 秸秆洗涤除沙设备
CN207254487U (zh) 一种新型饲料粉碎机
SE531683C2 (sv) Förfarande för extraktion av socker
JPS5934344B2 (ja) 農産物の処理方法及び装置
SU548257A1 (ru) Лини дл производства соков с м котью из плодоовощного сырь

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM