PT86604B

PT86604B - Processo para a eliminacao do sabor amargo de sementes do tremoceiro

Info

Publication number: PT86604B
Application number: PT86604A
Authority: PT
Inventors: Peter Hussmann
Original assignee: Inter Mittex Ag
Priority date: 1987-01-22
Filing date: 1988-01-22
Publication date: 1991-12-31
Also published as: PT86604A; DE3701824A1; EP0276013A2; EP0276013A3

Description

Memória descritiva

A presente invenção refere-se a um processo para a eliminação do sabor amargo de sementes do tremoceiro amargo no qual, por meio de um processo de separação incluindo uma fase de extracção levado a efeito por fases a uma temperatura não superior à temperatura ambiente de acordo com o princípio de contracorrente utilizando como líquido extractor uma solução de extracção aquosa previamente concentrada de concentração decrescente a partir das sementes previamente moídas ob tendo-se um extracto de tremoço contendo as substâncias amargas e como resíduo de extracção uma massa contendo as proteínas e as substâncias gordas de que foi retirado o sabor amargo.

Um processo como definido anteriormente é conhecido a partir do pedido de Patente Europeia EP-A-84 54-7 .Nos te processo torna-se necessário realizar a extracção tão rapidamente quanto possível a fim de evitar uma fermentação do extracto de tremoço. Para este objectivo, neste processo em primeito lugar as sementes ou os grãos do treinoceiro amargo são triturados ou moídos finamente de modo a que a dimensão das partículas não ultrapasse 5° AU» e em seguida são submetidos a extracção em camadas muito delgadas até uma altura máxima de

— 50 mm por meio de vários extractores de fundo plano numa quanti dade de fases de extracção. Verificou-se, no entanto que imedia tamente depois da hidratação do tremoço amargo tem lugar uma fermentação. Com o extracto de tremoço amargo obtido de acordo com o processo conhecido podem já ser obtidos aumentos consideráveis de crescimento e de rendimento em diferentes culturas de plantas.

objectivo da presente invenção consiste,por conseguinte, num processo melhorado em relação aos processos cç> nhecidos por meio do qual o extracto de tremoço tem uma actividade ainda melhor sobre o crescimento e no rendimento de planI tas.

objectivo da presente invenção é alcançado por meio da efectivação duma fermentação do extracto de tremoço contendo substâncias de sabor amargo a uma temperatura entre 35°C e 40°C com arejamento.

Em oposição à concepção que está na base dos processos conhecidos, nos quais se evita tanto quanto possível uma fermentação prejudicial do extracto de tremoço por meeio duma execução rápida do processo, de acordo com a presente invenção o extracto de tremoço é submetido depois da extracção a realização duma fermentação várias vezes acelerada. Por meio de investigações verificou-se que o extracto de tremoço obtido de | acordo com a presente invenção tem uma actividade que causa um maior crescimento e especialmente um rendimento melhorado quando da aplicação em culturas de plantas. A utilização do extracto de tremoço obtido de acordo com a presente invenção sob a forma duma mistura de pó de extracto de tremoço e de água numa proporção de 1 í 50 a 1 J 1000 sobre batatas, tomates ou amendo. ins provoca um aumento de rendimento de 30 a 4-0 % em vez de 20%. Merece também ser salientado que uma aplicação do extracto de tremoço obtido de acordo com a presente invenção em quantidades de 100 a 200 kg/ha, em vez de 20 a 30 kg/ha, não apresenta qual quer efeito negativo no sentido de prejuizo às culturas.

Para além do aumento de rendimento das culturas de plantas, também foi possível observar com o extracto de • tremoço fermentado de acordo com o processo da presente inven2 *

ção aumentos de crescimento assombrosos em plantas herbáceas, arbustos e árvores. Mesmo em arbustos de margaridas doentes prestes a morrer foi possível obter uma recuperação após vári as aplicações. Pinheiros obtidos a partir da germinação de S£ mentes de pinheiro apresentaram, em comparação com pinheiros não tratados, um ritmo de crescimento mais elevado de cerca de 20 vezes. Investigações com bróculos mostraram igualmente que o extracto de tremoço obtido de acordo com a presente invenção provocam um crescimento mais rápido e melhor.

Se bem que fosse conhecido que uma fermentação do extracto de trmoço não é inconveniente mas sim fracamen te útil, a fermentação é apenas realizada após a extracção e em escala mais considerável em virtude duma mais fácil condução e de melhores possibilidades de regulação, sendo conveniente evitar qualquer fermentação antes ou antes da extracção como anteriormente. Durante as investigações verificou-se que a actividade do extracto de tremoço sobre o crescimento e sobre o rendimento das plantas é mais elevada quando não se deixa a fermentação avançar demasiado. De acordo com um outro aspecto da presente invenção, o extracto de tremoço é, por conseguinte, submetido à fermentação apenas durante o tempo necessário para que o respectivo valor de pH se eleve de 0,2 a 0,5· A fim de evitar que se instale um processo enzimático logo antes da própria fermentação, a separação é levada a efeito de acordo com um outro aspecto da presente invenção, pelo menos em parte, na ausência de ar e com adição de SC^.

Ao contrário dos processos conhecidos, nos quais a separação é levada a efeito apenas por meio de uma extracção em vários andares, o processo da presente invenção com preende, de acordo com outro seu aspecto, uma fase de extracção num único andar ou em vários andares num extractor filtran te de fundo plano estacionário, o qual é seguido por uma fase de decantação em vários andares num decantador fechado. Esta di visão em duas partes do processo de fermentação não tem apenas a vantagem de permitir que a fermentação, pelo menos durante a fase de decantação, seja completamente excluída, mas também a de levar a importantes economias de investimento e de custos de produção. Além disso tem ainda a vantagem de que a perda de pr£

teínas é vulto Inferior do que nos processos conhecidos.

De preferência a separação tem lugar na fase de extracção através do meio filtrante formado por um adjuvante de filtração e por uma camada contígua com uma altura de 150 a 200 nua autofiltranto de uma mistura de tremoço moído e da solução de extracto de tremoço de concentração sucessivamente mais elevada. Ao contrário da extracção em camada fina levada a efeito nos pr«» cessos conhecidos, no processo da presente invenção a extracção á efectuada com uma camada 6 a 8 vezes mais espessa, podendo mesmo aguentar tempos de extracção mais longos durante os quais a extracção se dá de modo realmente efectlvo. A camada, que tem uma acção autofiltrante, possibilita a obtenção de soluçães muito límpidas que já não apresentam quaisquer matérias em suspensão ou substâncias de turvação, normalmente constituídas por par tículas de proteínas. Além disso é possível conseguir uma economia considerável em meio de filtração. Com tuna camada de 150 a 200 mm é possível ainda ter numa superfície de contacto menor por um factor de 5 a 10 a totalidade da massa dum extractor de fundo plano. Uma vez que a degradação enzimática apenas tem lugar na superfície da camada exposta ao ar, a fermentação que tem lugar no extractor é reduzida ao mínimo. A extracção em fundo plano levada a efeito numa camada muito fina de acordo com o pro sente processo significa que se formam superfícies muito grandes. Uma vez que apenas muito dificilmente é tecnicamente possível ex cluir o ar de modo económico no caso de grandes superfícies, o contacto das superfícies com o ar e a absorção de oxigénio daí resultante significam que a vida bacteriana é favorecida.

A fase de decantação que se segue, de acordo com o processo da presente invenção, à fase de extracção tem lugar num ciclo de decantação fechado praticamente quase completamente na ausência de ar. As baixas temperaturas de 5 a 15° 0 podem, por conseguinte, ser facilmente conservadas. Resulta uma possibilidade de regulação e de manejo muito maior da transforma ção enzimática, agora situada em primeiro plano. Especialmente perdem-se menos proteínas por hidrólise nos respectivos ácidos • aminados por acção enzimática.

ss U at

Em lugar da moagem dos tremoços fina ou muito fina, como é efectuado para os processos conhecidos, as sementes de tremoceiro são, para o processo da presente invenção, moídos a seco antes da extraeção até uma sêmola com uma granulometria de 0,2 a 0,8 mm, os tremoços moídos são em seguida misturados com a solução do extracto de alta concentração e a mistura é dej, xada reagir pelo menos durante uma hora com agitação, antes de se realizar a extraeção. Nestas condições reduz-se ainda conside ravelmente ou evita-se até esta altura a fermentação não desejada. A moagem grosseira dos tremoços conduz ainda a uma extraeção mais rápida, garantindo-se simultaneamente a eliminação do sabor amargo dos tremoços até um conteúdo residual de substâncias de sabor amargo de 0,05^·

Na descrição pormenorizada que se segue das diferentes variantes do decurso geral do processo de acordo com a presente invenção encontram-se outras vantagens e observações so bre o processo.

1*, variante processual

As sementes de tremoçeiro amargo que se pretende eliminar o sabor amargo, também designadas por tremoços amargos, são moídas a seco num moinho de vários rolos com diferentes velocidades sem aquecimento até obtenção de uma sêmola com uma granulometria de 0,2 a 0,8 mm. Em seguida misturam-se os tremoços moídos com a solução de extracto de tremoço proveniente da primeira fase de decantação de alta concentração numa proporção de 1:4 a 1:7 ® submetem-se a uma reacção com agitação lenta num reactor de mistura. A fim de obter uma eficiente troca de massa deixa-se a reacção prosseguir durante 1 a 2 horas. A conentração da solução de extracto de tremoço rica em substâncias de sabor amargo alcança neste período um valor de 32 a 3θ%·

A mistura é transferida por meio duma bomba e de tubagem apropriada para um extractor de fundo plano a uma altura de 150 a 200 mm. Até se obter um filtrado límpido a solução aspirada com uma pressão reduzida é feita recircular uma ou várias vezes. A camada altamente porosa forma um meio autofiltran« 5 = ♦ -l·

te contendo uma estrutura de filtração que permite a obtenção de soluções límpidas sem quaisquer partículas em suspensão ou qualquer turvação constituída principaxmente por partículas proteicas após no máximo duas ou três recirculações.

Se bem que este procedimento seja mais demorado do que a extracção em camada fina, apresenta uma grande vantagem. Pode nomeadamente permitir a economia de superfícies de filtração caras. As superfícies de filtração são também poupadas por meio da fase final de decantação. Deste modo é possível, por exemplo, numa instalação com uma capacidade anual de 10 000 toneladas de tremoço, isto é cerca de 1 400 kg/h, reduzir a um quarto a superfície de extracção num extractor de fundo plano, isto é 8θθ m contra 1 400 m , economizando-se só devido à fase de de ~ cantação 1600 m e por meio do novo conceito da extracção mais 800 m².

A fase de decantação em contracorrente que se segue e que é realizada em qualquer decantador com agitação que não apenas possibilite por meio do movimento uma mistura das fases e uma diminuição lenta das partículas mas também especlalmen te que facilite essencialmente a troca de massa é económica na necessidade de investimento e consideravelmente barata nos custos de exploração. Λ decantação é levada a efeito em vários reci pientes comunicando entre si fechados e estanque ao ar e ligados tanto com o extractor como com o reactor de mistura.

A massa contendo proteínas e gordura que fica no fundo do extractor depois da última filtração da solução do extracto enriquecida ainda com matérias extraídas é então feita voltar ao recipiente da primeira fase de extracção, no qual esta massa é misturada com a solução do extracto da segunda fase de decantação. A solução do extracto da terceira fase de decantação é conduzida ao recipiente da segunda fase de decantação onde esta solução é misturada com o resíduo. Igualmente as soluções dos extractos cada vez mais fracas das restantes fases de decantação são conduzidas ao recipiente de decantação da fase de decantação seguinte mais próxima. 0 resíduo da última fase de decantação é desumidificado após uma eventual lixiviação adicional com água st 6 =

pura e apresenta-se nessa fase sob a forma de uma massa contendo proteínas e gorduras, que contém ainda um conteúdo residual de alcaloides de apenas no máximo 0,005%· A lixiviação repetida da massa da última fase de decantação pode também ter lugar no extractor.

A solução do extracto obtida na primeira ou na única fase de extracção é submetida a fermentação, enquanto que a solução do extracto da primeira fase de decantação, que, com excepção da solução submetida a fermentação, representa a solução de concentração mais elevada, é conduzida ao recipiente de mistura, no qual esta solução é feita reagir com os tremoços moí dos provenientes do moinho.

Não é necessário eliminar completamente todas as substâncias que provocam turvação na fase de decantação, uma vez que na fase de extracção em extractor de fundo plano descrita todas estas substâncias são eliminadas e são incorporadas no bolo de filtração, isto é, na massa de proteínas e de gorduras. Deste modo, consegue-se uma diminuição da perda de proteína até 20%.

Para a realização da fermentação a seguir à fase de extracção é suficiente um conteúdo proteico de 30 a 40% no extracto de alcaloide. 0 conjunto das operações de extracção e de decantação é levado a efeito a uma temperatura entre 5 e 10° C. Além disso adiciona-se SO^ a fim de bloquear parcialmente reacções laterais bacterianas. Através das medidas do processo da presente invenção descritas anteriormente obtém-se não só os granulados de proteína e gordura com uma melhor qualidade como também se consegue que a fermentação que se segue decorra de modo mais favorável e mais fácil de regulação.

extracto obtido a partir da primeira ou da única fase de extracção, contendo para além dos alcaloides 30 a 40% de proteínas e 10 a 12% de substâncias minerais, é nesta altura submetido à fermentação. Este processo fermentativo pode ser levado a efeito por fermentação em superfície ou então em fermentadores fechados com arejamento por fermentação em meio submerso. Também é possível uma biossíntese contínua. A fermenta = 7 =

çã® pode ser realizada à mesma temperatura do que as fases de e» tracção e de decantação ou a temperatura pode ser elevada até 20 a 30 Ce pode ser levada a efeito em fermentadores abertos ou fechados, com ou sem arejamento, dependendo do tempo que se pretende gastar neste processo, A temperatura não se deve situai no entanto acima de 35° 0, uma vez que as enzimas não suportam temperaturas superiores a 35 a 40° C,

É possível avaliar aproximadamente o grau de fermentação por meio do desenvolvimento de cheiro e duma coloração amarela acastanhada. Pode ser efectuada uma medida exacta por meio da determinação da concentração de ião hidrogénio. De acordo com o processo da presente invenção a fermentação é manti da até o pH aumentar o seu valor de 0,2 a 0,5, por exemplo de

4,8 para 5 ou de 5 para 5,^··

A desidratação do extracto de tremoço que se segue à fermentação é efectuada a uma temperatura de 20 a 30° C cuidadosamente com ar desumidificado ou com um gás inerte, sendo o extracto previamente contendo 32 a 38% de massa seca fixado e seco sem qualquer dano.

2B. variante processual

Os tremoços amargos de que se pretende eliminar o sabor amargo são moídos a seco num moinho de vários rolos com diferentes velocidades sem aquecimento até obtenção de uma sêmola com uma granulometria de 0,2 a 0,8 mm. Em seguida misturam-se os tremoços moídos com a solução de extracto de tremoço proveniente da primeira fase de decantação de alta concentração numa proporção de 1:4 a 1:7 ® submetem-se a uma reacção com agitação lenta num reactor de mistura. A fim de obter uma eficiente troca de massa deixa-se a reacção prosseguir durante 1 a 2 horas. A concentração da solução de extracto de tremoço rica em substâncias de sabor amargo alcança neste período um valor de 32 a 38%.

Esta suspensão é enviada a um filtro de banda ou de tambor rotativo sob vácuo para separação da solução do ex• tracto duma primeira fase de filtração.

= 8 0 bolo de filtração obtido deste modo é submetido em seguida a uma extracção em contracorrente em vários andares levada a efeito essencialmente em vários reactores fechados com agitação e é enviado depois para uma segunda fase de filtração em vários filtros de banda ou de tambor rotativo.

As suspensões são agitadas nos reactores de extracção durante o tempo necessário para se atingir um equilíbrio de concentração por fase, bastando para esse fim um período de reacção após a fase de extracção de poucos minutos até um máximo de 30 min.

Depois de se atingir o equilíbrio de concentraçães, a suspensão é levada a um ou a vários filtros de banda ou de tambor rotativo sob vácuo para separação do extracto e do sólido. Esta separação é tão rápida que se podem fazer comunicar vários reactores com um único filtro de banda ou de tambor rotativo.

Comparando na extracção em contra corrente o sistema de reactores e filtros para separação do sólido com a realização da extracção em vários recipientes de decantação comunicando entre si, reduz-se o tempo de realização de cada fase de extracção consideravelmente, uma vez que o tempo de sedimentação do sólido (sedimento) no recipiente de decantação é bastante elevado.

número de reactores depende do número de andares de extracção necessários para o sólido até ao valor residual de alcaloides pretendido.

A suspensão do último reactor é enviada para um filtro de banda ou de tambor rotativo sob vácuo, na terceira fase de filtração, que juntamente com uma zona de filtração para separação do extracto contém uma ou várias zonas de lavagem onde se realiza uma lavagem com água para lavagem do bolo de filtração, que por meio da realização do processo em contracorrente serve simultaneamente de solvente para o extracto de alcaloides.

bolo de filtração é um sólido contendo pro-

teínas e gorduras com um conteúdo residual de alcaloides de 0,02% em peso ou menor. Este bolo de filtração é em seguida desidratado mecanicamente, granulado e seco. Pode ser usado para alimentação animal ou para alimentação humana devido ao seu alto valor nutritivo em proteínas e gorduras.

A solução do extracto obtida na primeira fase de filtração é submetida à fermentação, como na is. variante processual, enquanto que a solução do extracto da primeira fase de extracção, que é a solução de inais alta concentração de entre as soluções provenientes da fermentação, é reenviada para o recipiente de mistura, no qual esta solução é feita reagir com os tremoços moídos para extracção provenientes do moinho.

A fim de eliminar eventuais substâncias que causem turvação existentes na solução do extracto que é enviada para a fermentação, esta solução é submetida a uma filtração de clarificação eventualmente com adição dum adjuvante de filtração .

3*» variante processual

Em alternativa ao sistema dos reactores fechados e à variante dos filtros de banda ou de tambor rotativo, pode usar-se também na extracção em contracorrente um sistema de filtros rebatíveis e rotativos e de recipientes para recepção para cada fase de extracção. Neste caso o sólido fica durante todo o decurso da extracção num ou em vários filtros rebatíveis e rotativos enquanto que os extractos das várias fases de extracção são reenviadas por meio duma bomba de recirculação novamente para os filtros rebatíveis e rotativos até se conseguir a concentração de equilíbrio de cada fase de extracção.

Após terminada a extracção, o bolo de filtra ção é extraído do filtro e em seguida é igualmente desidratado mecanicamente, granulado e seco.

Na utilização do extracto de tremoço para aumento do crescimento e do rendimento de culturas de plantas os melhores resultados são obtidos por aplicação nas folhas. Neste tipo de aplicação as reacções enzimáticas bloqueadas pela =

secagem recomeçam imediatamente logo que são activadas por meio de dissolução e diluição com água. Esta activação dá-se sobre as folhas das plantas ou, por exemplo, também nas raízes das àr vores sobre a terra.

Claims

REIVINDICAÇÕES

- 1» Processo para a eliminação do sabor amargo de sementes do tremoceiro, em que se obtêm, por meio dum processo de separação levado a efeito em diversas fases a uma temperatura não superior à temperatura ambiente que compreende uma fase de extracção de acordo com o princípio da extracção em contra-corrente com extractos aquosos previamente concentrados que são utilizados como líquido de extracção de concentração decre£ cente a partir de sementes previamente moídas, um extracto de tremoço contendo substâncias de sabor amargo e, como resíduo de extracção, uma massa de que foi eliminado o sabor amargo conten do proteínas e gorduras, caracterizado por se fermentar o extracto de tremoço contendo substâncias de sabor amargo a uma temperatura entre 35°C e 40°C com passagem de ar.

- 2“ Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a fermentação do extracto de tremoço ser mantida até o pH alcançar um valor de 0,2 a 0,5.

- 3? -

Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 ou 2 caracterizado por a separação ser levada a efeito pelo menos parcialmente com exclusão de ar a uma temperatura en tre 5 ® 15°C ^e com adição de SOg.

- 4* -

Processo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por o processo de separação compreender uma fase

11 =

V de extracção num ou em vários andares de extracção num extractor filtrante de fundo plano estacionário seguida de uma fase de decantação em vários andares num recipiente de decantação fje chado.

Processo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por na fase de extracção a separação ter lugar no extractor filtrante de fundo plano através dum meio filtrante que é composto por um adjuvante de filtração e por uma camada auto-filtrante duma mistura de sementes de tremoceiro moídas e da solução do extracto de tremoço cada vez mais concentrada dijs posta sobre o adjuvante de filtração inicialmente com uma altura de 150 a 200 mm.

- 6^ Processo de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por se recircular uma ou várias vezes a solução do extracto de tremoço separado sobre o meio filtrante antes de o submeter a fermentação.

- 7* -

Processo de acordo com qualquer das reivindicações anteriores caracterizado por as sementes de termoceiro serem moídas em seco antes da extracção até se obter uma sêmola com uma dimensão de partículas de 0,2 a 0,8 mm, se misturar em seguida as sementes de tremoceiro moídas com a solução de extracto de alta concentração e se deixar reagir a mistura com agitação pelo menos durante uma hora antes de a submeter à extracção.

- 8* -

Processo de acordo com qualquer das reivindicações 4 a 7, caracterizado por a quantidade de mistura submetida a decantação de sementes de tremoceiro a que foi eliminado o sabor amargo e a solução do respectivo extracto serem agitados uma ou varias vezes durante alguns minutos.

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Processo de acordo cora qualquer das reivindi12 *a '>

cações anteriores caracterizado por o extracto de tremoço obtido no primeiro andar de extracção ser desidratado com ar desumi dificado ou com um gás inerte seco a uma temperatura de 20 a 30°C até resultar um pó e a fermentação ter lugar antes ou depois da desidratação.

rf·

-10*Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o processo de separação compreender uma fase de filtração na qual uma suspensão composta por sementes moídas e por uma solução de extracto de alta concentração é filtrado através dum filtro de vácuo de banda ou de tambor, obtendo-se deste modo uma solução de extracto mais enriquecida destinada à fermentação e um bolo de filtração que é submetido a uma extra,c ção em contra-corrente em vários andares, que é efectuada em vá rios reactores fechados com agitação e num ou em vários filtros, de banda ou de tambor adicionais.

A requerente declara que o primeiro pedido des» ta patente foi depositado na República Federal Alemã em 22 de Janeiro de 1987, sob o N*. P 37 01 824.8.