PL96637B1 - Sposob obrobki zielonych roslin lisciastych,zwlaszcza swiezej lucerny - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób obróbki zielo¬ nych roslin lisciastych, zwlaszcza swiezej lucerny, obejmujacy etap obróbka wstepnej roslinnego suro¬ wca i etap prasowania surowca po wstepnej obrób¬ ce, dla uzyskania zadanego stopnia czesciowego od¬ wodnienia w zakresie 40—65% w stosunku do za¬ wartosci wilgoci surowca wyjsciowego i dostarcze¬ nia w ten sposób surowca czesciowo odwodnionego oraz produktu cieklego zwanego surowica.

Wynalazek ma na celu odzyskaniie bialka i obni¬ zenie zapotrzebowania energii cieplnej podczas od¬ wadniania, tj. odzyskania bialka zawartego w wy¬ cisnietym soku i uzyskania oszczednosci w gospo¬ darce dieplnej podczas odwadniania roslin zielo¬ nych.

Wiadomo, ze zielone rosliny lisciaste uzytkowane szczególnie do zywienia zwierzat moga byc poddane obróbce odwodnienia i kondyejonowaniu, co pozwa¬ la uzyskac pokarm dla zwierzat w postacii cylindry¬ cznych granulek lub grudek, latwiejszy do przecho¬ wywania i transportu oraz posiadajacy kontrolowa¬ ne wlasciwosci. Lucerna jest pod tym wzgledem su¬ rowcem roslinnym szczególnie dobrze odpowiadaja¬ cym w postaci odwodnionej do zywienia zwlierzat.

Znane sa równiez sposoby, które umozliwiaja od¬ zyskanie bialka z roslin, takich jak lucerna, dzieki obróbkom fizykochemiicznym soku wycisnietego z su¬ rowca roslinnego. Znany jest np. wedlug patentu - Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 2 552 343 sposób obróbki roslin lisciastych, takich jak lucerna, w celu zachowania w otrzymanym produkcie maksymalnej zawartosci karotenu.

Obróbka lucerny obejmuje koagulacje bialka^ pra¬ sowanie surowca oraz rodzielende wytloków i cieczy.

Same skladniki stale zawarte wr tej cieczy, po ogrza¬ niu jej i dekantacji sa zawracane do etapu prasowa,- Thia.

Wazne jest obnizenie, najbardziej jak tylko jest to mozliwe, zuzycia ciepla potrzebnego do odwodnienia rosliny poddanej obróbce, w celu jego utrzymania.

Dotychczas stosowane sposoby odwadniania, np. lu¬ cerny, zuzywaja znaczne ilosci paliwa, takiego jak olej opalowy, surowca drogiego.

Obecnie stwierdzono, ze prasowanie surowca ro¬ slinnego umozliwia ekstrakcje soku i uzyskanie z prasowanej rosliny wytloku o znacznie nizszej za • wartosci wilgoci w porównaniu z poczatkowa wil¬ gotnoscia surowca wyjsciowego. W tych warunkach dalsze odwodnienie makuchu staje sie wykonalne w warunkach cieplnych szczególnie korzystnych pod wzgledem ekonomicznym. Oprócz tego wycisniety sok najczesciej zawiera znaczna ilosc bialka, którego ewentualna strata nie jest malej wagi. Stalo sie wiec mozliwe, przy zastosowaniu kazdych przystosowa¬ nych do tego celu srodków techniicznych, odzyskanie bialka zawartego w tym soku.

Sposób wedlug wynalazku pozwala osiagnac je¬ dnoczesnie: — czesciowe wyekstrahowanie przez wytloczenie poczatkowej wilgotnosci z surowca wyjsciowego.nm .'.-—. maksymalna oszczednosc ciepla podczas odwo¬ dniania pozostalego po wytloczeniu wytloku, które¬ go wilgotnosc zostala znacznie obnizona w porówna¬ niu z surowcem wyjsciowym, ¦—« ekstrakcje bialka roslinnego nadajacego sie do stosowania w odzywieniu zwierzat i ludzi, poczawszy od soku z wytloczenia.

Sposób wedlug wynalazku polega na tym, ze su¬ rowice zebrana na wyjsciu etapu prasowania za¬ wraca sie czesciowo do etapu obróbki wstepnej i, ze obróbke wyjsciowego surowca roslinnego w etapie obróbki wstepnej prowadzi sie metoda mokra, przez poddanie kontaktowi wewnetrznemu z wymieniona wyzej surowica uprzednio podgrzana.

Wedlug wynalazku surowice pochodzaca z etapu prasowania ogrzewa sie, co pozwala podniesc jej temperature do wysokosci zapewniajacej podczas etapu obróbki wstepnej flokulacje oial bialkowych.

Dzieki temu procesowi dokonuje sie flokulacje pro¬ tein chloroplastycznych i cytoplazmowych w samym srodowisku komórek roslinnych, jak równiez floku¬ lacje protein w surowicy pochodzacej z wytloczenia.

Oprócz tego, dzieki uprzedniej obróbce cieplnej w etapie obróbki wstepnej zachodzi flokulacja protein zawartych równiez w soku uwolnionym przez me¬ chaniczne rozdrobnienie surowca roslinnego oraz w soku z uszkodzonych tkanek roslinnych, znajduja¬ cym sie w masie tego surowca. Swiezy surowiec ro¬ slinny moze byc przed etapem obróbki wstepnej pod¬ dany mechanicznemu rozdrobnieniu w urzadzeniu do rozdrabniania wywolujacym rozdarcie tkanek lub w urzadzeniu typu mlyna mlotkowego wywolujacym pekanie tkanek. Operacja ta nie jest jednak obo¬ wiazkowa, a nawet moze byc korzystne i bardziej ekonomiiczne pominiecie jej w procesie.

W przypadku lucerny stopien podgrzania surowicy ustala sie w ten sposób, aby przez caly czas trwania etapu obróbki wstepnej mieszanina surowicy z lu¬ cerna zielona miala jednolita srednia temperature w zakresie 80—9()°C. W tym celu surowlica zebrana na wyjsciu z etapu prasowania jest pobierana przez urzadzenie do przetlaczania i podgrzewana kazdymi znanymi srodkami, zwlaszcza w wymienniku ciepla z para wodna. Czesc surowicy ogrzanej do tempera¬ tury 80—90°C jest ponownlie przesylane do swiezej lucerny w aparacie przystosowanym do mieszania.

Stosuje sie kazde odpowiedinlie urzadzenie transporto- wo-mieszajace zdolne do zapewnienia kontaktu we¬ wnetrznego pomiedzy swiezym surowcem roslinnym i zawracana surowica, pochodzaca z etapu prasowa¬ nia. Stosownym urzadzeniem, do potrzeb w sposobie wedlug wynalazku jest przenosnik — mieszarka o po¬ dwójnych srubach bez konca, do którego podgrzana surowice wprowadza sie w poblizu wejscia surowca roslinnego.

Dla surowicy o temperaturze okolo 85°C czas prze¬ bywania lucerny w procesie mieszania wynosi rzedu —8 minut. Przy ustalaniu parametrów mieszania, uwzglednia sie wlasciwosci stosowanej aparatury i stosowanego surowca roslinnego, azeby na wyjsciu z aparatu uzyskac produkt, w którym surowlica be¬ dzie rozdzielona równomiernie, a temperatura masy surowca i surowicy bedzie wyrównana. W przypad¬ ku lucerny korzystnymi warunkami operacji mace¬ racja — dyfuzja w polaczeniu z flokulacja cial bial¬ kowych, dajacych sie wytracac wewnatrz kom&sfe równinnych* sa nastepujace: — temperatura mieszaniny surowica — ówle£a Ju* cema 80—«0°C, korzystnie 85—90°C, '_ 3—6 czesci wagowych surowicy na 1 ez^c wa¬ gowa swiezej lucerny, . —¦ doprowadzenie pH do wartosci 5*—0, — czas przebywania swiezej lucerny w aparad* —8 minut.

Jalk poprzednio podkreslono, flokulacje ei&l klal* kowych prowadzi sie w przenosrJiku — mie&z&refc, w etapie obróbki wstepnej. W ten sposób koagulat bial¬ kowy wytworzony w surowym soku powoduje po¬ wstanie surowicy, która pózniej bedzie ekstrahowa¬ na w etapie prasowania.

Dla potrzeb wynalazku etap prasowania prowadzi sie w wysokosprawnej praslie o pracy ciaglej typu „Wheel Press", takiej jak konstruowano przez firmy „Davenport Press" i „Rietz". Chodzi o prasy zbudo¬ wane z dwóch kól, których osie obrotu sa odchy¬ lone od linii poziomej w ten sposób, ze tworza „V", co umozliwia zasilanlie lucerna w czesci otwartej „V" oraz cisnienie i ekstrakcje soku w czesci zam¬ knietej „V". Mozna równiez stosowac wysokospra- wna prase srubowa o pracy ciaglej typu Stord lub Speichim.

Na wyjsciu z prasy otrzymuje slie: — wytlok w ilosci 40—50% wagowych uzytej swie¬ zej lucerny, zawierajacy 35—48% suchej substancji, — surowice w ilosci 50—60% wagowych uzytej swiezej lucerny, zawierajaca 5—10% suchej substan¬ cji.

Wytloki moga byc odwodnione, nastepnlie spraso¬ wane w postaci „pastylek" w znany sposób. Surowi¬ ce czesciowo zawraca sie do etapu obróbki wstepnej, po uprzednim podgrzaniu do temperatury 90—100UC, ogrzewajac w ten sposób swieza lucerne. Najbardziej znaczna czesc surowicy moze byc stezona w wypar¬ ce trój- lub czterodzialowej dla uzyskania stezonej surowticy lub syropu o zawartosci rzedu 50—$5% su¬ chej substancji.

Rózne ciekle frakcje otrzymane na wyjsciu z pra¬ sy moga byc poddane w znany sposób uzupelniaja¬ cym obróbkom, umozliwiajacym ekstrakcje bialka z tych frakcji, stanowiacego wartosciowy produkt jako dodatek do zywienia zwierzat i ludzi.

W przypadku odwadniania lucerny, uprzednie ogrzewanie we wstepnym etapie prowadzenia pro¬ cesu wedlug wynalazku pozwala na wprowadzenie kalorii niezbednych do koncowego odwodniienia w suszarni, umieszczonej za prasa.

Wedlug wynalazku surowica zebrana na wyjsciu z etapu prasowania jest czesciowo zawracana w ce¬ lu obróbki surowca roslinnego. Ten proces obróbki prowadzi sie metoda mokra z ogrzewamiem, stosujac surowice uprzednio podgrzewana przed jej recyrku¬ lacja.

Nalezy podkreslic, ze podczas obróbki surowca ro¬ slinnego ogrzewanie i moczenie surowca zielonego stanowia razem dwa bardzo wazne czynniki. Mocze- nlie zmienia strukture tkanek roslinnych i umozliwia w ten sposób wyciskanie soku z wiekszym parciem podczas pózniejszego etapu prasowania. Ma to w konsekwencji te korzysc, ze zawartosc suchej sub¬ stancji w wytloku jest wyzsza i wynosi 35—40%, 19 29 99 99 49 45 50 55 605 96 637 6 co stanowi anacanie wyzsza ilosc niz w wytlokach ot wymywanyeh wedlug znanego stanu techniki. Pod dzialaniem ciepla wszystkie proteiny wytracaja sie i d&iekii obróbce wedlug wynalazku otrzymuje sie z surowicy bardzo znaczna obnizke zawartosci pro¬ tein.

Sposób wedlug wynalazku przedstawia zalaczony na rysunku schemat, w którym podano glówne eta¬ py procesu i obieg materialów.

Lucerne do obróbki cieplnej wprowadza sie do aparatu typu stosowanego do blanszowania metoda mokra, w obecnoscii okreslonej ilosci surowicy z re¬ cyrkulacji. W tym pierwszym etapie utrzymuje sie temperature np. rzedu 85—90UC. Goraca lucerne pod¬ daje sie nastepnie prasowaniu, skad otrzymuje sie surowice i wytloki. Wytloki przecietnie o zawartosci —48% suchej substancji poddaje sie odwodnieniu znanymi sposobami, W ten sposób otrzymuje sie ma¬ czke z lucerny, która przetwarza sie na granulat, stosujac typowe urzadzenie. Surowica jest czescio¬ wo zawracana po podgrzaniu, np. do temperatury 90—100UC.

Ilosc zawracanej surowicy zalezy wylacznie od zapotrzebowania ciepla w aparacie do obróbki cie¬ plnej, biorac pod uwage mase lucerny poddawanej obróbce i zadana temperature, przy czym. na ogól biorac, ilosc ta odpowiada w przyblizeniu potrójnej ilosci wagowej lucerny poddanej obróbce. Pozosta¬ la, glówna ilosc surowicy, poddaje sie stezeniu i otrzymuje syrop zawierajacy przecietnie 50—65% suchej substancji.

W przypadku, jesli poczatkowa wilgotnosc swie¬ zej lucerny jest stosunkowo duza, to wspólczynnik recyrkulacji surowicy mozna ograniczyc przez ogrze¬ wanie bezposrednio w etapie obróbki wstepnej, np. zanurzajac w srodowisku reakcji wezownice z czyn¬ nikiem grzejnym, takim jak para wodna. Równiez, sposób wedlug wynalazku doskonale nadaje siie do stosowania w procesie ciaglym.

Wynalazek objasnia, nie ograniczajac jego zakre¬ su, ponizszy przyklad.

Przyklad. Do 600 kg surowicy ogrzanej do tem¬ peratury 90—100°C dodano 100 kg zielonej lucerny o zawartosci 20,7% suchej substancji, w której znaj¬ duje sie w przeliczeniu na sucha substancje 16,80% bialka, oznaczonego metoda miareczkowania, przy czym lucerne dodano w taki sposób, zeby mieszanina szybko osiegnela temperature 85UC i utrzymywano mieszanine w tej temperaturze w ciagu 8 minut. Po obcdeknieciu, goraca lucerne poddano prasowaniu.

Otrzymano: 42,5 kg makuchu o zawartosci 40% sub¬ stancja suchej, która wedlug oznaczenia metoda mia¬ reczkowania zawierala 17,70% bialka, 101,5 kg soku z prasowania o zawartosci 6,2.% substancji suchej, która wedlug oznaczenia metoda miareczkowania za¬ wierala 13,00% zwiazków azotowych w przeliczeniu na azot ogólny, a takze 556 kg soku z obciekniiecia o zawartosci 4,70% suchej substancji, która wedlug oznaczenia metoda miareczkowania zawierala 12,20% zwiazków azotowych w przeliczeniu na azot ogólny.

Oba soki zmieszano i po ogrzaniu zawrócono w Mo¬ sci 600 kg do swiezej lucerny zielonej, natomiast po¬ zostale 57,5 kg stezono, uzyskujac syrop o zawartosci 50—60% suchej substancji.

Wytloki odwodniono otrzymujac 18,9 kg granulatu o zawartosci 11% wilgotnosci.

W suszarni odparowano 23,6 kg wody.

Claims (9)

Zastrzezenia patentowe

1. Sposób obróbki zielonych rosliin lisciastych, zwlaszcza swiezej lucerny, obejmujacy etap obróbki wstepnej roslinnego surowca i etap prasowania su¬ rowca po wstepnej obróbce, dla uzyskania zadane¬ go stopnia czesciowego odwodnienia w zakresie 40—65% w stosunku do zawartosci wiilgoci surowca wyjsciowego i dostarczenia w ten sposób surowca czesciowo odwodnionego oraz produktu cieklego zwanego surowica, znamienny tym, ze surowice ze¬ brana na wyjsciu z etapu prasowania zawraca sie czesciowo do etapu obróbki wstepnej, przy czym obróbke wyjsciowego surowca roslinnego w etapie obróbki wstepnej prowadzi sie metoda mokra przez poddanie kontaktowi wewnetrznemu z surowica, uprzedniio podgrzana.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze surowiec roslinny poddaje sde obróbce wstepnej bezposrednio, bez uprzedniego poddania go mecha¬ nicznemu rozdrobnieniu.

3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze surowice pochodzaca z etapu prasowania ogrzewa sie do temperatury zapewniajacej podczas etapu obróbki wstepnej flokulacja cial bialkowych.

4. Sposób wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze surowice ogrzewa sie do temperatury 80—100°C, w szczególnosci do 85°C.

5. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze etap obróbki wstepnej prowadzi sie w temperatu¬ rze mieszaniny surowica:—swieza lucerna wyno¬ szacej 80—90°C, korzystnie 85—90°C, doprowadzajac 3—6 czesci wagowych surowicy na 1 czesc wagowa swiezej lucerny, oraz ustala sie wartosc pH do 5—6, przy czym czas przebywania swiezej lucerny w apa¬ racie wynosi 5—8 minut.

6. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze w przypadku lucerny odbiera sie na wyjsciu z prasy wytlok w ilosci 40—50% wagowych uzytej swiezej lucerny, zawierajacy 35—48% suchej substancji, su¬ rowice w ilosci 50—60% wagowych, zawierajaca 5—10% suchej substancji.

7. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze w przypadku gdy poczatkowa wilgotnosc swiezej lucerny jest stosunkowo duza, w etapie obróbki wstepnej ogrzewa sie ja bezposrednio przez zanu¬ rzenie w srodowisku reakcji wezownicy z czynni¬ kiem grzejnym, takim jak para wodna.

8. Sposób wedlug zastrz. 6, znamienny tym, ze wytlok poddaje sie odwodnieniiu, po czym przetwa¬ rza na granulat, w znany sposób.

9. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze surowice, która nie jest zawracana, steza sie do konsystencji syropu o zawartosci 50—65% substan¬ cji suchej. 10 -15 20 25 30 "55 40 4a 50 55m$m TABLICA LUCERNA L RECYIiWLAOJA SUROtfIC* M TBJiFERATUSZE ^0-10O°C OBHÓBKA CI KPINA PODGRZEWACIE PRASO*ANIE „SUftflftJECA- MAKUCH SUCHEJ SUBSTANCJI 55-^355 i STEZENIE ODWADNIANIE SYROP SUCHEJ SUBSTANCJI GRANULOWANIE GRANULAT ODWODNIONY Prac. Poligraf. UP PRL naklad 120 ¦* 1o