HU217002B

HU217002B - Eljárás és berendezés szilárd hányad és folyadékhányad szétválasztására

Info

Publication number: HU217002B
Application number: HU9403447A
Authority: HU
Inventors: Eduard Hartmann
Original assignee: Bucher-Guyer Ag. Maschinenfabrik
Priority date: 1993-04-02
Filing date: 1994-03-11
Publication date: 1999-11-29
Also published as: HUT68792A; AU6153394A; WO1994022332A1; CA2136333C; EP0637211B1; ES2132387T3; NZ262090A; DE59408229D1; PL306424A1; EP0637211A1; US5616357A; CA2136333A1; CH684924A5; AU681118B2; ATE179869T1; PL174338B1; CZ275694A3

Abstract

A találmány tárgya eljárás legalább részben felaprítőtt rőstanyag,különösen gyümölcs őldható anyagainak az őldhatatlan szilárdhányadától való szétválasztására sajtó, centrifűga vagy ülepítőkád,valamint őldószer segítségével. Az eljárás sőrán a legalább részbenfelaprítőtt rőstanyaghőz először betáplálják az őldószert, majd arőstanyag és őldószer alkőtta keverék főlyadékhányadát sajtó (7),centrifűga vagy ülepítőkád segítségével a szilárd hányadtólszétválasztják. Ugyancsak a találmány részét képezi az eljárásfőganatősítására szőlgáló berendezés, amely magában főglal egygyümölcsöt tartalmazó gyűjtőtartályt (4’); egy ahhőz csatlakőzó, agyümölcs aprítására szőlgáló darálóművet (3’); a legalább részbenfelaprítőtt rőstanyag tővábbítására egy szivattyút (5) és egy ahhőzcsatlakőzó szállítóvezetéket (6); és a szilárd hányad és afőlyadékhányad szétválasztására egy sajtót (7). A berendezés a vízdarálóműbe (3’) való betáplálására szőlgáló szállítóvezetéket (8),szabályőzószelepet (10), áramlásmérőt (11), vezetéket (42) ésvezérlőegységet (13) magában főglaló szerkezeti résszel rendelkezik;tővábbá a gyűjtőtartályban (4’) lévő gyümölcstartalőm mennyiségefőgyását mérő mérőművekkel (20) rendelkezik; valamint a darálóműbe(3’) betáplált víz mennyiségét szabályőzó, és példáűlszabályőzószelepet (10), áramlásmérőt (11), vezetéket (42),vezérlőegységet (13) és mikrőprőceszszőrt (22) magában főglalószabályőzókörrel rendelkezik, amely szabályőzókörbe a gyümölcsmennyiségét mérő mérőművek (20) kimenőjele mint vezetőjel be vanvezetve. ŕ

Description

A találmány tárgya eljárás legalább részben felaprított rostos anyag, különösen gyümölcs oldható anyagainak az oldhatatlan szilárd hányadától való szétválasztására sajtó, centrifuga vagy ülepítőkád, valamint oldószer segítségével; ugyancsak a találmány tárgyát képezi az eljárás foganatosítására szolgáló berendezés.

Almacefre sajtolhatóságát elsősorban a rostszerkezet keménységének és a lé viszkozitásának egymáshoz való viszonya határozza meg. Különösen tárolt alma vagy Cloudy-féle dzsúszgyártó technológia esetén nagyon kedvezőtlen ez a viszony. A következmény meglehetősen lecsökkent kihozatal és hasonlóan alacsony sajtolási teljesítmény. Technológiai vagy gazdaságossági okok miatt nem minden esetben lehet a kihozatalt és a sajtolási teljesítményt cefreenzimek hozzáadásával növelni.

Szilárd hányad és folyadékhányad szétválasztására alkalmazott szalagsajtók között ismeretesek többfokozatú berendezések, amelyekkel elfogadható teljesítmény és kihozatal érhető el. Ezek közbenső vízhozzáadással, 20 és 40% közötti, nyersanyagra vonatkoztatott vízhányaddal működnek. Ilyen rendszerű, pép víztartalmának kisajtolására szolgáló szalagsajtót ismertet például a DE-C22644976 számú (R. Besnard) szabadalmi dokumentum. Az abban ismertetett szalagsajtó egy alsó és egy felső, vezetődobokon átvetett, végtelenített, körbefutó szűrőszalaggal rendelkezik, amelyek szomszédos szakaszai sajtolóhengerek segítségével egymásnak vannak nyomva. Az eljárás során a felső szűrőszalag felső szakaszán lévő pép először szűrésnek van kitéve, amit a pépszerű maradvány oldószer hozzáadása melletti keverése, majd a két szűrőszalag közötti sajtolása követ. A felső szűrőszalag felső szakaszának vége alatt egy keverőkamra van, amely vízbetáplálással és keverőszerkezettel van ellátva, továbbá az alsó szűrőszalag befutó része fölött, a keverőkamránál túlfolyó van kialakítva.

Az EP-A10149 183 számú (Bellmer) szabadalmi dokumentumban közzétettek továbbá egy eljárást különösen gyümölcs legalább két lépcsőben történő kisajtolására. Az első lépcsőben természetes tisztaságú, első osztályú lé kinyerése céljából a gyümölcsöt egy sajtóban kisajtolják, majd a gyümölcssűrítményből (törkölyből) víz hozzáadása mellett másodosztályú lét (nektárt, gyümölcsivólét) nyernek. A sajtóból kijövő törkölyt adagolható vízmennyiséggel feldúsítják, majd egy reaktoron átengedik; a reaktorban az anyag beállítható ideig tartózkodik. Közvetlenül ezután egy második sajtolásnak vetik alá az anyagot.

A jelen találmány feladata a szilárd hányad és folyadékhányad szétválasztására szolgáló eljárás teljesítményének és kihozatalánák növelése.

A feladat megoldására a bevezetőben említett körbe tartozó eljárás találmányunk szerint a következő jellemzőkkel rendelkezik. Az eljárás során a legalább részben felaprított rostanyaghoz először betápláljuk az oldószert, majd a rostanyag és oldószer alkotta keverék folyadékhányadát sajtó, centrifuga vagy ülepítőkád segítségével a szilárd hányadtól szétválasztjuk.

A találmány szerint oldószerként előnyösen folyadékot, különösen alkoholt vagy sósavat táplálunk be.

A találmány egy további jellemzője szerint a betáplált folyadék mennyiségét a betáplált, legalább részben felaprított rostanyag mennyiségének függvényében szabályozzuk.

A betáplált folyadék mennyiségét előnyösen a betáplált rostanyag mennyiségével arányosan úgy szabályozzuk, hogy a lékihozatal a betáplált rostanyag mennyiségének 90 tömeg%-a.

A találmány szerinti eljárás jellemzője lehet még, hogy a rostanyagot darálómű segítségével felaprítjuk, és ebben az esetben a folyadékot vagy a darálómű előtt, vagy a darálómű után tápláljuk be. A folyadékhoz a betáplálása előtt szükség esetén enzimeket adunk.

Szintén a találmányunk szerint a rostanyag és oldószer alkotta keveréket az eljárás során a szilárd hányad és a folyadékhányad szétválasztása előtt levegő vagy nitrogén túlnyomásának tehetjük ki, és egy ideig ezen a túlnyomáson tarthatjuk.

Az eljárás foganatosítására szolgáló berendezés magában foglal egy gyümölcsöt tartalmazó gyűjtőtartályt; egy ahhoz csatlakozó, a gyümölcs aprítására szolgáló darálóművet; a legalább részben felaprított rostanyag továbbítására egy szivattyút és egy ahhoz csatlakozó szállítóvezetéket; és a szilárd hányad és a folyadékhányad szétválasztására egy sajtót. A berendezés találmányunk szerint a következő tulajdonságokkal rendelkezik: víz darálóműbe való betáplálására szolgáló szerkezeti résszel rendelkezik; a gyűjtőtartályban lévő gyümölcstartalom mennyisége fogyását mérő mérőművekkel rendelkezik; és a darálóműbe betáplált víz mennyiségét szabályozó szabályozókörrel rendelkezik, amely szabályozókörbe a gyümölcs mennyiségét mérő mérőművek kimenőjele mint vezetőjel be van vezetve.

A találmány szerinti berendezés egyik kiviteli alakjának jellemző tulajdonsága, hogy a betáplált víz mennyiségét mérő áramlásmérőt, valamint mikroprocesszort magában foglaló szabályozókörrel rendelkezik; a mikroprocesszorba az áramlásmérő kimenőjele és a gyümölcs mennyiségét mérő mérőművek kimenőjele be van vezetve, és a mikroprocesszor a vízbetáplálás útjába beiktatott szabályozószelepet vezérlő vezérlőjelet szolgáltat, továbbá a mikroprocesszor a betáplálandó víznek a betáplált rostanyag mennyiségétől való függősége előválasztására beállítási lehetőséggel el van látva.

A gyűjtőtartályban lévő gyümölcstartalom mennyisége fogyását mérő mérőművek előnyösen a gyűjtőtartály súlycsökkenését mérik. Ugyanakkor a berendezés el van látva egy mikroprocesszorral, amelynél a betáplálandó víz mennyisége a gyűjtőtartály súlycsökkenésének kívánt százalékára beállítható.

A berendezés szükség esetén előnyösen egy autokláwal is rendelkezik, amely a darálómű által legalább részben felaprított rostanyagot szállító szállítóvezetékbe van iktatva. Az autokláv nyomás alá helyezett és keverőszerkezettel ellátott diffúziós reaktorként működik.

Azokkal az eljárásokkal szemben, amelyeknél előzetes vízhozzáadás nincs, a találmányunk szerinti eljárás előnyei a teljesítmény és a kihozatal növekedésében mutatkoznak meg. Tárolt, cefreenzimezett gyümölcs esetén a találmányunk szerinti 20% vízmennyiség hozzáadásá2

HU 217 002 Β val azonos kihozatal mellett kétszeres teljesítménynövekedést lehetett elérni. Összehasonlítva az első sajtolási lépés utáni, törkölyhöz való vízhozzáadással, a találmányunk szerinti előzetes vízhozzáadás azonos teljesítményt és kihozatalt eredményez a kisebb beruházási költség nyújtotta gazdasági előny mellett, tekintve, hogy csak egyetlen sajtolási lépésre van szükség. Az összehasonlításnál feltételeztük, hogy a szétválasztás után a lé besűrítéséhez mindkét esetben azonos mennyiségű gőzt párologtatunk el.

A találmányt négy kiviteli példa kapcsán rajzok alapján ismertetjük közelebbről. A mellékelt rajzokon az

1. ábra egy találmány szerinti, gyümölcs szilárd hányada és oldható hányada szétválasztására szolgáló berendezés vázlata; a

2. ábra az 1. ábra szerinti berendezés mikroproceszszorral ellátott kiviteli alakjának vázlata; a

3. ábrán az 1. vagy a 2. ábra szerinti berendezésnek egy diffúziós reaktor funkciójú autoklávval kibővített kiviteli alakja látható; végül a

4. ábrán az 1. vagy a 2. ábra szerinti berendezésnek egy másik, ugyancsak diffúziós reaktor funkciójú autoklávval kibővített kiviteli alakja látható.

Az 1. ábrán szemléltetett szétválasztóberendezésnek része egy 1 mélysiló, amelynek a feladata a lételenítendő gyümölcs befogadása. Az 1 mélysilóhoz csatlakozó függőleges 2 elevátor a gyümölcsöt, például almát vagy körtét, egy 3 darálómű adagolónyílásához szállítja; a 3 darálómű a gyümölcsöt cefrézi, majd a cefrézett gyümölcs egy 4 gyűjtőtartályba kerül. A 4 gyűjtőtartályból egy 5 szivattyú egy 6 szállítóvezetéken keresztül egy 7 sajtóhoz szállítja a cefrét; a 7 sajtó feladata a folyékony gyümölcshányad - és a benne oldott extrahált anyagok - cefrétől való elválasztása.

Amint az 1. ábra mutatja, a 3 darálómű el van látva egy 8 tápvezetékkel, amelyen keresztül oldószer gyanánt víz van a 3 darálóműbe táplálva, továbbá a 3 darálómű el van látva egy 9 tápvezetékkel, amelyen keresztül az extrahálás hatásfokát javító enzimek vannak a 3 darálóműbe táplálva. A 8 tápvezetékbe egy 10 szabályozószelep, valamint egy 11 áramlásmérő van iktatva; az utóbbi kimenőjele egy 12 vezetéken keresztül a 10 szabályozószelepet vezérlő 13 vezérlőegységhez van vezetve. A 10 szabályozószelep, a 11 áramlásmérő, a 12 vezeték és a 13 vezérlőegység alkotta szabályozókor révén biztosítva van a 8 tápvezetékben a vízáram állandósága; a vízáram nagyságát a 13 vezérlőegységnél be lehet állítani.

Kísérletek eredményei azt mutatják, hogy az ilyen módon megvalósított újszerű és nagyon korai vízhozzáadás kedvezően befolyásolja a cefrét tartalmazó 4 gyűjtőtartályban és a 7 sajtóban a diffúziós hatást.

A 2. ábrán a megfelelő szerkezeti elemekre a már az

1. ábrán is alkalmazott és annak kapcsán elmagyarázott hivatkozási jeleket használtuk. A 2. ábrán látható kiviteli alak esetén a függőleges 2 elevátorból a gyümölcs először gyümölcsöt tartalmazó 4’ gyűjtőtartályba kerül, ami után egy 3 ’ darálómű van kapcsolva. A megdarált gyümölcs - cefre - egy 5 szivattyún és egy 6 szállítóvezetéken keresztül itt is a 7 sajtóba jut. Az extrahálás hatásfokának javítása érdekében a 10 szabályozószelepen, a 11 áramlásmérőn és a 8 tápvezetéken keresztül a

3’ darálóműbe itt is betáplálunk vizet.

A pontosabb adagolás érdekében a 4’ gyűjtőtartály el van látva 20 mérőművekkel, amelyeknek egy 21 vezetéken rendelkezésre álló kimenőjele a 4’ gyűjtőtartályból másodpercenként elszállított gyümölcs menynyiségéről szolgáltat információt. A 20 mérőművek kimenőjele a 21 vezetéken keresztül egy 22 mikroprocesszorba van vezetve, amely egyidejűleg 42 vezetéken keresztül a 11 áramlásmérő kimenőjelét is megkapja; az utóbbi kimenőjel a 3’ darálóműbe másodpercenként betáplált víz mennyiségéről szolgáltat információt. A 22 mikroprocesszor a hozzávezetett kimenőjeleket feldolgozza, és a betáplált víz mennyiségét vezérlő jelet képez, amely a 13 vezérlőegységen keresztül a 10 szabályozószelepre hat.

A 22 mikroprocesszorban programokat lehet tárolni, amelyekben rögzítve van, hogy a 8 tápvezetéken keresztül betáplálandó folyadék mennyisége hogyan függ a rostanyag mennyiségétől, amely a gyümölcsöt tartalmazó 4’ gyűjtőtartályból a 3’ darálóműbe van táplálva. Azt találtuk, hogy előnyös, ha a betáplált víz mennyisége arányos a rostanyag mennyiségével, de minimum annak 5 tömeg%-a; az arányossági tényezőt úgy célszerű megválasztani, hogy a 7 sajtónál kinyert lé kg-ban mért mennyisége körülbelül 90%-a legyen a 3’ darálóműbe táplált rostanyag kg-ban mért mennyiségének.

A 3. ábra a 2. ábra szerinti szétválasztóberendezés egy módosított alakját mutatja vázlatosan. Ennél a kiviteli alaknál az 5 szivattyú a 3’ darálóműben vízzel felhígított cefrét nem közvetlenül a 7 sajtóba szállítja, hanem először egy diffúziós reaktor funkciójú 30 autoklávba. A rostanyag és oldószer alkotta keveréket egy ideig a 30 autoklávban tartjuk túlnyomáson, előnyösen 5 bar túlnyomáson; a túlnyomást egy 45 betápláláson át bejuttatott levegővel vagy nitrogénnel állítjuk elő. Utána a keverék egy 31 szivattyún, egy 32 vezetéken, egy 33 kiegyenlítőtartályon és egy további 34 szivattyún keresztül a 7 sajtóba kerül.

A 4. ábrán a 3. ábra szerinti 30 autokláv részletesebben van ábrázolva, ugyanakkor ennél az elrendezésnél a 33 kiegyenlítőtartály nincs alkalmazva. A 30 autokláv egy 35 keverőszerkezettel és egy 36 nyomásmérővel van ellátva.

A találmány nem korlátozódik a fent ismertetett kiviteli példákra. Például célszerű lehet a 3 darálóműbe vagy a 3’ darálóműbe hideg víz helyett meleg vizet betáplálni. A víz betáplálása ugyancsak történhet a 3, 3’ darálómű előtt vagy után. Ha a víz betáplálása a 3, 3 ’ darálómű után történik, a betáplált gyümölcs menynyiségének meghatározására alkalmazott 20 mérőművek előnyösen helyettesíthetők egy áramlásmérővel, amelynek a kimenőjelét a cefrére jellemző közepes tömegsűrűséggel súlyozni lehet a 22 mikroprocesszorban. A szilárd hányad és a folyadékhányad szétválasztására a 7 sajtó helyett centrifuga vagy ülepítőkád is alkalmazható.

Claims

SZABADALMI IGÉNYPONTOK

1. Eljárás legalább részben felaprított rostanyag, különösen gyümölcs oldható anyagainak az oldhatatlan szilárd hányadától való szétválasztására sajtó, centrifuga vagy ülepítőkád, valamint oldószer segítségével, azzal jellemezve, hogy a legalább részben felaprított rostanyaghoz először betápláljuk az oldószert, majd a rostanyag és oldószer alkotta keverék folyadékhányadát sajtó (7), centrifuga vagy ülepítőkád segítségével a szilárd hányadtól szétválasztjuk.
2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy oldószerként folyadékot, különösen vizet, alkoholt vagy sósavat táplálunk be.
3. A 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a betáplált folyadék mennyiségét a betáplált, legalább részben felaprított rostanyag mennyiségének függvényében szabályozzuk.
4. A 3. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a betáplált folyadék mennyisége legalább 5 tömeg%-a a betáplált rostanyag mennyiségének.
5. A 3. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a betáplált folyadék mennyiségét a betáplált rostanyag mennyiségével arányosan úgy szabályozzuk, hogy a lékihozatal a betáplált rostanyag mennyiségének 90 tömeg%-a.
6. A 2-5. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az eljárás során a rostanyagot darálómű (3, 3’) segítségével felaprítjuk, és a folyadékot a darálómű (3,3’) előtt tápláljuk be.
7. A 2-5. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az eljárás során a rostanyagot darálómű (3, 3’) segítségével felaprítjuk, és a folyadékot a darálómű (3,3’) után tápláljuk be.
8. A 2-5. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a folyadékhoz a betáplálása előtt enzimeket adunk.
9. Az 1-8. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a rostanyag és oldószer alkotta keveréket a szilárd hányad és a folyadékhányad szétválasztása előtt levegő vagy nitrogén túlnyomásának teszszük ki, és egy ideig ezen a túlnyomáson tartjuk.
10. Berendezés az 1-9. igénypontok szerinti eljárás foganatosítására, amely berendezés magában foglal egy gyümölcsöt tartalmazó gyűjtőtartályt (4, 4’), egy ahhoz csatlakozó, a gyümölcs aprítására szolgáló darálóművet (3, 3’), a legalább részben felaprított rostanyag továbbítására egy szivattyút (5) és egy ahhoz csatlakozó szállítóvezetéket (6), és a szilárd hányad, és a folyadékhányad szétválasztására egy sajtót (7), azzal jellemezve, hogy víz darálóműbe (3, 3’) való betáplálásának szabályozására szolgáló szállítóvezetéket (8), szabályozószelepet (10), áramlásmérőt (11), vezetéket (12) és vezérlőegységet (13) magában foglaló szerkezeti résszel rendelkezik; a gyűjtőtartályban (4, 4’) lévő gyümölcstartalom mennyisége fogyását mérő mérőművekkel (20) rendelkezik; és a darálóműbe (3, 3’) betáplált víz mennyiségét szabályozó, és például szabályozószelepet (10), áramlásmérőt (11), vezetéket (12), vezérlőegységet (13) és mikroprocesszort (22) magában foglaló szabályozókörrel rendelkezik, amely szabályozókörbe a gyümölcs mennyiségét mérő mérőművek (20) kimenőjele mint vezetőjel be van vezetve.
11. A 10. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a betáplált víz mennyiségét mérő áramlásmérőt (11), valamint mikroprocesszort (22) magában foglaló szabályozókörrel rendelkezik; a mikroprocesszorba (22) az áramlásmérő (11) kimenőjele és a gyűjtőtartályban (4, 4’) lévő gyümölcs mennyiségét mérő mérőművek (20) kimenőjele be van vezetve, és a mikroprocesszor (22) a vízbetáplálás útjába beiktatott szabályozószelepet (10) vezérlő vezérlőjelet szolgáltat, továbbá a mikroprocesszor (22) segítségével a betáplálandó víznek a betáplált rostanyag mennyiségének aránya előre meghatározott arány szerint állítható.
12. A 11. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a gyűjtőtartályban (4, 4’) lévő gyümölcstartalom mennyiségének fogyását mérő mérőművekkel (20) rendelkezik, továbbá egy mikroprocesszorral (22) rendelkezik, amelynél a betáplálandó víz mennyisége a gyűjtőtartály (4, 4’) súlycsökkenésének kívánt százalékára beállítható.
13. A 10. igénypont szerinti berendezés a 9. igénypont szerinti eljárás foganatosítására, azzal jellemezve, hogy egy autokláwal (30) rendelkezik, amely a darálómű (3, 3’) által legalább részben felaprított rostanyagot szállító szállítóvezetékbe (6) van iktatva, és mint diffúziós reaktor hozzávetőleg 5 bar nyomás alá van helyezve, és keverőszerkezettel (35) van ellátva.