PL213440B1

PL213440B1 - Sposób oczyszczania poekstrakcyjnych odpadów chmielowych

Info

Publication number: PL213440B1
Application number: PL385407A
Authority: PL
Inventors: Józef Hoffmann; Krystyna Hoffmann; Henryk Górecki; Helena Górecka; Katarzyna Chojnacka
Original assignee: Politechnika Wroclawska
Priority date: 2008-06-10
Filing date: 2008-06-10
Publication date: 2013-03-29
Also published as: PL385407A1

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób oczyszczania z kwasów goryczkowych poekstrakcyjnych odpadów chmielowych, pochodzących z przemysłu browarniczego.

Kwasy goryczkowe takie jak izo-a-kwasy, α-kwasy, β-kwasy, zawarte w chmielowych odpadach poekstrakcyjnych nadają odpadom gorzki smak, który uniemożliwia wykorzystanie ich w żywieniu zwierząt. Duże ilości białka zawartego w chmielu i substancjach powstałych w trakcie procesów browarniczych, czyniłyby ten odpad bardzo wartościowym materiałem paszowym, gdyby nie zawartość kwasów goryczkowych, które wyczuwają zwierzęta i nie chcą jeść pasz o gorzkim smaku.

Z publikacji Kunze W., Technologia piwa i słodu, wyd. Piwo, chmiel, Warszawa, 1999, znana jest ekstrakcja gorzkich kwasów metanolem i etanolem, a w publikacji Skowroński B., Mordecka Z., Polska instalacja ekstrakcji nadkrytycznej chmielu, Przemyśl Chemiczny, 80/11, 2001, opisano ekstrakcję nadkrytyczną ditlenkiem węgla. Powstające w ich wyniku odpady tzw. chmieliny o niskiej zawartości białka i wychmieliny o stosunkowo dużej zawartości białka zawierają pozostałości gorzkich kwasów tzw. humulonów i lupulonów.

W polskim zgłoszeniu patentowym nr PL.379084 A1, opisano sposób usuwania gorzkich kwasów z poekstrakcyjnych odpadów chmielowych, który polega na tym, że odpad chmielowy, uzyskany po nadkrytycznej ekstrakcji szyszek chmielowych, dwutlenkiem węgla, poddaje się dodatkowej ekstrakcji niższymi alkoholami alifatycznymi albo mieszaninami alkoholi z rozpuszczalnikami, w stosunku od 99:1 do 5:95% wagowych. Produkt po usunięciu powyższych kwasów zawiera dużo białka i może znaleźć zastosowanie jako dodatek do pasz dla zwierząt gospodarskich.

Znany jest również z innego zgłoszenia patentowego nr PL379044 A1 sposób, polegający na tym, że mieszaninę humulonów i Iupulonów, poddaje się działaniu drożdży z gatunków Candida parapsilosis albo Rhodotorula glutinis, albo grzybów strzępkowych z gatunków Nigrospora oryzae, albo Trametes versicolor, albo Inonotus radiatus, albo Crumenulopsis sororia, albo Coryneum betulinum, albo Cryptosporiopsis radicicola, albo Fusariuin equiseti.

Istota sposobu oczyszczania poekstrakcyjnych odpadów chmielowych według wynalazku, polega na tym, że odpady chmielowe, zwane wychmielinami, pochodzące z procesów przemysłu browarniczego poddaje się ekstrakcji substancjami nieorganicznymi o odczynie zasadowym, stosowanymi pojedynczo lub w mieszaninach, wybranymi z grupy obejmującej Ca(OH)2 i/lub Mg(OH)2 i/lub NH4OH i/lub NaOH i/lub KOH o stężeniu od 0,5% do 30% masowych, przy stosunku fazy stałej do fazy wodnej od 1:20-100, w temperaturze od 273K do 313K. Po ekstrakcji izo-a-kwasów, a-kwasów, β-kwasów do fazy ciekłej, oddziela się fazę stałą, bogatą w substancje białkowe. Korzystnie miesza się z wychmielinami stałe i/lub ciekłe skoncentrowane substancje nieorganiczne o odczynie zasadowym, w postaci CaO i/lub MgO i/lub NH4OH i/lub NaOH i/lub KOH, a następnie po uzupełnieniu wodą do stężenia minimum 0,5% masowych, przy stosunku fazy stałej do fazy wodnej od 1:20-100, prowadzi się ekstrakcję.

Uzyskany produkt charakteryzuje się dużą ilością substancji białkowych i minimalną ilością gorzkich kwasów. Zaletą sposobu według wynalazku jest to, że oprócz periodycznego może być realizowany ciągle w temperaturze otoczenia i nie wymaga żadnych specjalistycznych urządzeń.

Zaletą sposobu jest również to, że jest łatwy w realizacji i może znaleźć zastosowanie w rolnictwie bez jakichkolwiek dodatkowych nakładów inwestycyjnych.

Przedmiot wynalazku przedstawiono w przykładach realizacji.

P r z y k ł a d I

W reaktorze zaopatrzonym w mieszadło, umieszcza się odpad chmielowy po ekstrakcji szyszek chmielowych ditlenkiem węgla w warunkach nadkrytycznych, o zawartości 0,25% mas. a i β-kwasów i miesza się z 5% mas. zawiesiną CaO, w stosunku wagowym fazy stałej do zawiesiny 1:25. Ekstrakcję prowadzi się w sposób ciągły przez 1 godzinę, w temperaturze otoczenia, około 293K. Po procesie oddziela się na sączku fazę stałą, zawierającą odpad chmielowy o zawartości 0,023% mas. a i β-kwasów. Proces prowadzi się w temperaturze otoczenia w sposób periodyczny.

P r z y k ł a d II

Sposób realizuje się jak w przykładzie I, z tą różnicą, że odpad chmielowy, miesza się z 5% mas. zawiesiną MgO, w stosunku wagowym fazy stałej do zawiesiny 1:30, przez 0,5 godz., w temperaturze 273K. Po procesie oddziela się fazę stałą, zawierającą odpad chmielowy o zawartości 0,031% mas. a i β-kwasów.

PL 213 440 B1

P r z y k ł a d III

Sposób realizuje się jak w przykładzie I, z tą różnicą, że odpad chmielowy, miesza się z 10% mas. roztworem równomolowej mieszaniny KOH i NH4OH, w stosunku wagowym fazy stałej do roztworu 1:50, a ekstrakcję prowadzi się periodycznie przez 40 minut, w temperaturze 313K. Po procesie oddziela się fazę stałą, zawierającą odpad chmielowy, o zawartości 0,018% mas. α i β-kwasów.

P r z y k ł a d IV

Sposób realizuje się jak w przykładzie I, z tą różnicą, że odpad chmielowy, miesza się z 1% mas. roztworem NH4OH, w stosunku wagowym fazy stałej do roztworu 1:60, zaś czas mieszania wynosi 50 minut, a temperatura 298K. Po procesie oddziela się fazę stałą, zawierającą odpad chmielowy, o zawartości 0,043% mas. α i β-kwasów.

P r z y k ł a d V

Sposób realizuje się jak w przykładzie I, z tą różnicą, że odpad chmielowy, miesza się z 5% mas. roztworem NaOH, w stosunku wagowym fazy stałej do roztworu 1:30, zaś czas mieszania wynosi 45 minut, a temperatura 275K. Po procesie oddziela się fazę stałą, zawierającą odpad chmielowy, o zawartości 0,023% mas. α i β-kwasów.

P r z y k ł a d VI

Sposób realizuje się jak w przykładzie I, z tą różnicą, że 95 części masowych odpadu chmielowego, miesza się z 5 częściami masowymi mieszaniny stałego CaO ze stałym KOM, zmieszanych w stosunku masowym 1:1, a następnie uzupełnia się wodą, użytą w ilości wystarczającej do uzyskania stosunku wagowego fazy stałej do roztworu równej 1:50. Czas mieszania wynosi 45 minut, a temperatura 305K. Po procesie oddziela się fazę stałą, zawierającą odpad chmielowy, o zawartości 0,019% mas. α i β-kwasów.

Claims

1. Sposób oczyszczania poekstrakcyjnych odpadów chmielowych, znamienny tym, że odpady chmielowe, zwane wychmielinami, pochodzące z procesów przemysłu browarniczego poddaje się ekstrakcji substancjami nieorganicznymi o odczynie zasadowym, stosowanymi pojedynczo lub w mieszaninach, wybranymi z grupy obejmującej Ca(OH)2 i/lub Mg(OH)2 i/lub NH4OH i/lub NaOH i lub KOH o stężeniu od 0,5% do 30%, przy stosunku fazy stałej do fazy wodnej od 1:20-100, w temperaturze maksymalnie do 313K.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że ekstrakcję prowadzi się w temperaturze od 273K do 313K.

3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że po ekstrakcji izo-u-kwasów, α-kwasów, β-kwasów do fazy ciekłej, oddziela się fazę stałą.

4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że miesza się z wychmielinami stałe i/lub ciekłe skoncentrowane substancje nieorganiczne o odczynie zasadowym, w postaci CaO i/lub MgO i/lub NH4OH i/lub NaOH i/lub KOH, a następnie po uzupełnieniu wodą do stężenia minimum 0,5% mas. prowadzi się ekstrakcję.