SE454318B - Sett att framstella potatisfiber och dervid framstelld potatisfiber - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 454 318 2 bättre produkt, som inte skapar avfalls- eller miljö- problem och som dessutom har ett bättre ekonomiskt värde.

Ett helt annat problem är att man på senare âr kommit underfund med att människor allmänt äter fel- aktig föda i den meningen att innehållet av kostfiber är för lågt. Kost- och hälsoexperter rekommenderar därför ett väsentligt ökat intag av fiber. Detta ökade intag kan antingen ske genom att utvälja särskilt kostfiberrika födoämnen eller genom att tillsätta kostfíber till vanliga födoämnen för att därigenom öka deras halt av kostfiber.

För sistnämnda ändamål har man med varierande framgång försökt att framställa olika slag av växthaserade kost- fibrer för användning i livsmedel. Ett problem har härvid varit att framställa en kostfiber som är smakneutral, dvs som inte uppvisar någon oönskad smak från den växt varifrån den härstammar eller som uppstått på grund av dess framställningsprocess. Det finns följaktligen ett behov inom lisvmedelsindustrin av en smakneutral kostfiber, medel.

Föreliggande uppfinning har till ändamål att för- som kan användas som fibertillskott i livs- söka lösa eller mildra ovanstående problem och sålunda undanröja avfalls- och miljöproblemen med potatispulpan och åstadkomma en förädlad, ekonomiskt värdefull pro- dukt, som är lätt att hantera och som kan användas som ett smakneutralt kostfibertillskott i livsmedel. Ändamålet med uppfinningen uppnås genom att man av potatispulpan framställer en torkad potatisfiber på det sätt som framgår av patentkraven och den efterföl- jande beskrivningen.

Närmare bestämt inbegriper sättet enligt uppfin- ningen: a) tvättning av potatis, b) sönderdelning av potatisen i fruktsaft, stärkelse och pulpa, c) separation av stärkelsen från fruktsaften och pulpan, 10 15 20 25 30 35 454 318 3 d) avskíljning av fasta föroreningar från pulpan, e) avvattning av pulpan för att avlägsna en del av fruktsaften, f) raffinering av den avvattnade pulpan Q) torkning, och h) malning till färdig potatisfiberprodukt, och sättet kännetecknas av att vid steget d) fruktsaft avskummas och tillsättes pulpan till bildning av en pulpa/fruktsaftblandning, som har en torrsubstanshalt av ca 4-7%, före- trädesvis ca 5-6%, och som befrias från fasta föroreningar genom densitetsseparation; att vid steget f) pulpan, som har en torrsubstanshalt av 12-17%, raffineras så att halten av fruktsaft och lösta salter i pulpan nedbringas, genom att pulpan förpressas till en torrsubstanshalt av 20-30% och därefter tvättas genom till- sättning av vatten till en torrsubstanshalt av ll-16%, varpå pulpan slutpressas till en torrsubstanshalt av 20-30%, varefter den raffinerade pulpan före torkningen eventuellt tillföres torkad pulpa så att den pulpa som inmatas i torksteget har en total torrsub- stanshalt av 40-60%; att den raffinerade och torkade pulpan vid steget h) males till en färdig potatisfiberprodukt med en genomsnittlig partikelstorlek av högst ca l mm.

Den vid sättet enligt uppfinningen framställda potatisfibern kännetecknas därav, att den har en partikel- storlek av högst l mm, innehåller högst ca 15 vikt% protein, högst ca 15 vikt% stärkelse, och att resten utgöres av lignin och andra polysackarider än stärkelse.

Man har funnit att den enligt uppfinningen fram- ställda potatisfibern, förutom sina fördelar som smak- neutralt fibertillskott i livsmedel, synes medföra ytter- 10 15 20 25 30 35 454 318 4 ligare oväntade och gynnsamma effekter. Isolering av cellväggssubstansen i potatis enligt föreliggande upp- finning ger möjligheter till att utnyttja de ämnen (cellulosa, hemicellulosor, lignin och pektinämnen) som naturligt förekommer i potatis. Dessa ämnen kan ge positiva effekter pá sjukdomar, såsom smâgrísdiarréer, som är en mycket allvarlig och ofta dödlig sjukdom.

Det är också väl dokumenterat att pektinämnen och hemi- cellulosor ger diabetiker en utflackad blodsockerkurva och orsakar att insulinbehovet minskar.

Den i enlighet med föreliggande uppfinning erhållna potatisfiberprodukten utgörs av partiklar som inbegriper cellfragment av potatisvävnadens väggar. Partikeln inne- håller högst ca 15 vikt%, företrädesvis högst ca 10 vikt% stärkelse, högst ca 15 vikt%, företrädesvis högst ca 10 vikt% protein och resten cellulosahaltiga cellrester.

Dessa fragment representerar ett poröst nätverk med en mångfald hålrum och porer. En del fragment innehåller kvarvarande stärkelsekorn, kring vilka proteiner finns anrikade. I hålrummen och porerna kan vatten upptas och bindas, och dessa egenskaper är mycket välutvecklade hos potatisfibern. Fiberns totala volym bestämmer i första hand vattenupptagningsförmâgan. I torrt till- stånd är partikeln mycket kompakt, men vid tillsats av vatten svâller partikeln snabbt och separeras i ett antal mindre och kraftigt svällda partiklar. Potatis- fibern kan blandas som bindemedel och stabilisator i livsmedelsprodukter och ökar deras fiberinnehàll, vilket är kostmässigt fördelaktigt. Fiberns svällningsgrad och partikelstorlek påverkar slutproduktens vattenhål- lande förmåga och konsistens. Den genomsnittliga par- tikelstorleken hos potatisfibern enligt uppfinningen är högst ca 1 mm, företrädesvis ca 0,5 mm. Med den genom- snittliga partikelstorleken menas diametern hos en cirkel, vars yta är lika stor som potatisfiberns genom- snittliga projicierade yta.

Uppfinningen skall nu beskrivas närmare med hänvis- ning till den bifogade ritningen, vilken visar ett sche- 10 l5 20 25 30 35 454 318 5 matiskt flödesschema över stegen i sättet enligt upp- finningen för framställning av potatisfiber.

Vid sättet enligt uppfinningen levereras potatis l till fabriken från odlaren. Efter separation av medföl- jande stenar och lös jord rentvättas potatisen genom tvättning 2 i rikligt med vatten. Den tvättade potatisen genomgår därefter, eventuellt efter mellanlagring, riv- ning 3 för att sönderdela potatisen i fruktsaft, stärkel- se och pulpa. Rivningen sker i ej visade roterande trummor, som är försedda med sågbladsliknande skärorgan, vilka skär eller river sönder potatisen och frilägger stärkelsen från cellväggarna.

Av de vid rivningen erhållna beståndsdelarna är det pulpan som är av intresse vid sättet enligt före- liggande uppfinning, och pulpan måste därför separeras.

Detta sker i ett separationssteg 4, företrädesvis med hjälp av roterande silar, så kallade centrisiler, i vilka den fibermassa som bildar pulpan skiljes från stärkelsen och huvuddelen av fruktsaften. För urtvätt- ning av pulpan användes fruktsaft och någon tillförsel av vatten utifrån är därför inte nödvändig. överhuvud taget är det en grundprincip vid sättet enligt före- liggande uppfinning att försöka undvika varje onödig tillförsel av vatten eller annan vätska. Extra vätska ökar nämligen den materialvolym som skall behandlas och omhändertas för efterföljande lagring eller bort- skaffning och ökar därmed även processkostnaderna. Även av miljöhänsyn är det väsentligt att hålla processen så sluten som möjligt.

Den från separation 4 erhållna pulpan 5 har normalt en torrsubstanshalt av ca 12-17 %, företrädesvis ca 13-15 %, och innehåller ca 20 % av potatisens ursprung- liga fruktsaft.

Trots att potatisen inledningsvis behandlats för frànskiljning av medföljande lös jord och rentvättats i ett särskilt tvättsteg 2 kan pulpan innehålla en del kvarvarande fasta föroreningar, såsom sand, grus och 10 15 20 25 30 35 454 318 6 liknande. Eftersom den av pulpan slutligen framställda potatisfibern enligt uppfinningen är avsedd för livs- medelsanvändning är det ett krav att alla föroreningar avlägsnas så fullständigt som möjligt. Av denna anled- ning underkastas pulpan en särskild behandling 6 för avskiljning av kvarvarande fasta föroreningar. Denna avskiljningsbehandling bygger på principen att_de fasta föroreningar är tyngre än pulpan och utnyttjar tyngd- kraftsökande utrustning, företrädesvis cykloner. Pul- pan 5 har emellertid en alltför trögflytande konsistens för att direkt kunna utsättas för avskiljningsbehandlingen och måste först utspädas till ett mera lättflytande till- stànd. Denna spädning sker med fruktsaft, men den frukt- saft som tidigare erhållits tillsammans med stärkelsen vid rivningen 3 och separationen 4 är för viskös på grund av högt skuminnehâll och kan inte användas direkt för sitt ändamål. För att bli användbar måste fruktsaften avskummas. Denna beredning av fruktsaften för användning som spädningsmedel för pulpan sker genom att den från separationen 4 erhållna blandningen av stärkelse och fruktsaft 7 separeras, varvid den erhållna stärkelsen 8 går vidare för t ex stärkelseframställning, medan den frànskílda fruktsaften befrias från skum i ett fruktr saftavskumningssteg 9. Man har vid uppfinningen funnit att ett särskilt effektivt och fördelaktigt sätt att genomföra avskumningen på är att inleda den skummande fruktsaften i en hydrocyklonanläggning, varvid avskummad fruktsaft erhålles som rejekt och skumfasen uttages som accept. Behandlingen i hydrocyklon kan genomföras i batterier av parallell- och/eller seriekopplade hydro- cykloner.

Genom den ovan beskrivna avskumningsbehandlingen överför man vid uppfinningen den besvärliga och svárhan- terliga, skummande fruktsaften på ett enkelt sätt till en avskummad, lättflytande och lätthanterlig vätska, som är väl anpassad för sitt ändamål som spädmedel för pulpan 5 inför den följande avskiljningen 6 av kvar- 10 15 20 25 30 35 454 318 7 varande fasta föroreningar.

Den avskummade och lättflytande fruktsaften blandas med pulpa till en pulpa/fruktsaft-blandning 10, som har en torrsubstanshalt av ca 4-7 %, företrädesvis ca 5-6 %.

Pulpa/fruktsaft-blandningen 10 underkastas därefter avskiljning av fasta föroreningar i ett föroreningsav- skiljningssteg 6 på tidigare antytt sätt med hjälp av t ex en cyklon eller en dekanteringscentrifug. Genom denna densitetsseparation befrias pulpan effektivt från tyngre fasta föroreningar, såsom sand, grus, etc, vilket är ett krav vid framställning av livsmedelsprodukter.

Efter föroreningsavskiljningen 6 avlägsnas en del av fruktsaften från pulpan genom avvattning ll så att pulpans torrsubstanshalt ökar till ca 12-17 %, före- trädesvis ca 14-16 %. Denna avvattning kan genomföras med hjälp av roterande silar, så kallade centrisiler, på liknande sätt som i det tidigare beskrivna separa- tionssteget 4.

Den pulpa som erhålles efter avvattningen ll är visserligen befriad fràn fasta föroreningar, men är likväl inte användbar som en fiberprodukt i livsmedel efter torkning, eftersom den framställda fibern inte är smakneutral utan har en bismak av potatis. Orsaken härtill torde vara pulpans innehåll av fruktsaft och framför allt de lösta salter som ingår i fruktsaften.

För att kunna åstadkomma en tillfredsställande, smak- neutral potatisfiberprodukt måste därför pulpan raffi- neras, vilket sker genom en raffinering 12, som består av tre delsteg, nämligen förpressning 13, tvättning 14 och slutpressning 15. Huvudsyftet med raffineringen 12 är att ersätta en del av pulpans fruktsaftinnehåll med vatten, och närmare bestämt ersättes ca 30-50 %, före- trädesvis ca 35-45 % och helst ca 40 % av pulpans frukt- saftinnehåll med vatten. För att göra detta avlägsnas först en del av pulpans fruktsaft genom pressning i ett förpressningssteg 13. Härvid ökar pulpans torrsub- stanshalt från tidigare angivna ca 12-17 %, företrädes- 10 15 20 25 30 35 454 318 8 vis ca 14-16 %, till ca 20-30 %, företrädesvis ca 22-27 %.

Förpressningen 13 genomföres lämpligen i en ej visad press av skruvpresstyp.

Den förpressade pulpan tillföres därefter vatten genom tvättning 14. I strikt bemärkelse är tvättningen 14 inte någon riktig tvättning, utan snarare en vattentill- sättning eller en ersättning av den bortpressade frukt- saften med vatten, men totalresultatet kan ses som en tvättning av pulpan, varvid fruktsaft med tillhörande salter avlägsnats från pulpan. För att erhålla en så jämn fördelning som möjligt av det tillsatta vattnet tillsättes det företrädesvis under omblandning av den förpressade pulpan. Omblandningen kan lämpligen ske i en så kallad fiberupplösare. Den mängd vatten som tillsättes pulpan vid tvättningen 14 motsvarar ungefär den fruktsaftmängd som urpressats vid förpressningen 13 sá att pulpans torrsubstanshalt efter tvättningen 14 således är ca ll-16 %, företrädesvis ca 13-14 %. Det skall påpekas att tvättningssteget 14 är i huvudsak det enda steg i processen, vid vilket extra vätska till- föres. I övrigt utnyttjar processen endast potatisens egen fruktsalt, vilket bidrar till en väsentligen sluten process. Såsom framhållits tidigare, är detta en fördel ur process- och miljösynpunkt.

Efter tvättningen 14 slutpressas pulpan i ett slut- pressningssteg 15 för att nedbringa pulpans vätskehalt inför den efterföljande torkningen. Vid slutpressningen ökas torrsubstanshalten till ca 20-30 %, företrädesvis till ca 22-27 %. Ett lämpligt torrsubstansvärde, såväl vid förpressningen 13 som vid slutpressningen 15, har befunnits vara ca 23-25 %. Liksom förpressningen 13 genomföres även slutpressningen 15 lämpligen med en ej visad press av skruvpresstyp.

Den sålunda raffinerade pulpan är därefter färdig att torkas och males om så erfordras till den slutliga potatisfiberprodukten. Torkningssteget 16 kan i och för sig genomföras pà enbart den raffinerade pulpan, 10 15 20 454 318 9 men företrädesvis blandas den raffinerade pulpan med tidigare torkad och mald potatisfiber 17 så att en bland- ning med en genomsnittlig torrsubstanshalt av ca 40-60 %, företrädesvis ca 50 %, erhålles, vilken blandning därefter torkas. Den färdigtorkade fiberprodukten, som inblandas i den raffinerade pulpan har en torrsubstanshalt av 85-95 %, vanligtvis ca 90 %. Själva torkningen av den raffinerade pulpan genomföres på konventionellt sätt med hjälp av varmluft i ej visade torkcykloner, från vilka den torkade pulpan utmatas som rejekt.

Efter torkningen 16 sker siktning och eventuell malning 18 till färdig potatisfiberprodukt. Även sikt- ningen och malningen sker på konventionellt sätt, varvid en genomsnittlig partikelstorlek av högst ca 1 mm, före- trädesvis högst ca 0,5 mm, eftersträvas.

Medan en del av den torkade och malda potatisfibern 17 áterföres för inblandning i den från raffineringen kommande pulpan, såsom nämnts tidigare, föres resten vidare för lagring 19 innan den försäljes och distribu- eras som färdig potatisfiber 20.

Claims (7)

1. 0 15 20 25 30 454 318 1. a) b) c) d) e) f) g) h) k ä n n att vid 10 PATENTKRAV Sätt att framställa potatisfiber genom tvättning (2) av potatis (1), sönderdelning (3) av potatisen i fruktsaft, stärkelse och pulpa, separation (4) av stärkelsen (8) från frukt- saften och pulpan (5), avskiljníng (6) av fasta föroreningar fràn pulpan, avvattning (ll) av pulpan för att avlägsna en del av fruktsaften, raffinering (12) av den avvattnade pulpan torkning (16), och malning (18) till färdig potatisfiberprodukt (20), e t e c k n a t därav, att vid steget d) fruktsaft avskummas (9) och tillsättes pulpan (5) till bildning av en pulpa/frukt- saftblandning (10), som har en torrsubstans- halt av ca 4-7%, företrädesvis ca 5-6%, och som befrias från fasta föroreningar genom densitetsseparation; steget f) pulpan, som har en torrsubstanshalt av 12-17%, raffineras så att halten av fruktsaft och lösta salter i pulpan nedbringas, genom att pulpan förpressas (13) till en torr- substanshalt av 20-30% och därefter tvättas (14) genom tillsättning av vatten till en torrsubstanshalt av ll-16%, varpå pulpan slutpressas (15) till en torrsubstanshalt av 20-30%, varefter den raffinerade pulpan före torkningen (16) eventuellt tillföras torkad pulpa (17) så att den pulpa som 1) 10 15 20 25 30 454 318 11 inmatas i torksteget har en total torr- substanshalt av 40-60%; att den raffinerade och torkade pulpan vid steget h) males till en färdig potatisfiberpmodukt med en genomsnittlig partikelstorlek av högst ca 1 mm.

2. Sätt enligt kravet 1, därav, att den i steget d) tillförda fruktsaften avskum- k ä n n e t e c k n a t mas (9) i en hydrocyklon.

3. Sätt enligt kravet l eller 2, k ä n n e t e C k - n a t därav, att blandningen (10) av avskumnad frukt- saft och pulpa i steget d) befrias från fasta förore- ningar i en cyklon.

4. Sätt enligt något av kraven l-3, k ä n n e - t e c k n a t därav, att pressningen (13, 15) i raffineringssteget f) genomföres i skruvpressar.

5. Sätt enligt något av kraven l-4, k ä n n e - t e c k n a t därav, att vattnet tillföres den pres- sade pulpan i raffineringssteget f) under omblandning av pulpan.

6. Sätt enligt kravet l, därav, att den torkade pulpan males (18) till en genom- k ä n n e t e c k n a t snittlig partikelstorlek av högst ca 0,5 mm.

7. Potatisfiber, som framställts genom sättet enligt något av kraven 1-6, k ä n n e t e c k n a d därav, att den har en partikelstorlek av högst l mm, innehåller högst ca 15 vikt% protein, högst ca 15 vikt% stärkelse, och att resten utgöres av lígnin och andra polysackarider än stärkelse.