WO2020212065A1 - Verfahren und prozesslinie zur herstellung einer entwässerten glutenhaltigen fraktion - Google Patents

Verfahren und prozesslinie zur herstellung einer entwässerten glutenhaltigen fraktion Download PDF

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WO2020212065A1
WO2020212065A1 PCT/EP2020/057558 EP2020057558W WO2020212065A1 WO 2020212065 A1 WO2020212065 A1 WO 2020212065A1 EP 2020057558 W EP2020057558 W EP 2020057558W WO 2020212065 A1 WO2020212065 A1 WO 2020212065A1
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decanter
sensor
dewatering
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PCT/EP2020/057558
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Andreas STORZER
Mario Emanuele
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Gea Mechanical Equipment Gmbh
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • B04B1/20—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles discharging solid particles from the bowl by a conveying screw coaxial with the bowl axis and rotating relatively to the bowl
    • B04B2001/2091—Configuration of solids outlets

Definitions

  • the present invention relates to a method and a process line for the produc- tion of a dehydrated gluten-containing fraction.
  • the starting material for the production of a dehydrated gluten-containing fraction is preferably corn gluten (gluten) with a dry matter content of approx. 10 to 20 g / l separable solid.
  • US 4,207,118 A describes a method for concentrating a fraction containing gluten. However, dewatering with a decanter is not described here.
  • the present invention solves this problem by a method with the features of claim 1 and by a process line with the features of claim 15.
  • a process according to the invention for producing a dehydrated gluten-containing fraction has the following steps:
  • the gluten-containing fraction provided in step A can preferably have 10 to 20 g / l separable solid.
  • the concentration in step B takes place as part of a centrifugal processing.
  • the fraction provided is separated into liquid and into a fraction with a higher concentration of solids.
  • a dry matter content is recorded by sensors, preferably online, i.e. in the process. This can be the final DM content or, particularly preferably, the DM content of the fraction directly at the outlet of a gluten concentrator.
  • the pFI value and the temperature are adjusted.
  • the pFI value is preferably lowered and the temperature increased.
  • this fraction is dewatered.
  • the drainage can also be a partial drainage. Accordingly, the dehydrated gluten-containing fraction also has residual moisture after dehydration.
  • the dry matter content of this fraction after step D is at least 40% by weight, preferably between 42-50% by weight.
  • the concentrated gluten-containing fraction can be dewatered depending on a determined dry matter content.
  • the dry matter content is also adjusted at this point so that the flowability of the fraction is maintained and clogging is prevented.
  • the highest possible degree of drainage should be achieved.
  • the concentration in step B can take place depending on a first determined dry matter content of the concentrated gluten-containing fraction after centrifugal processing in step B and the dewatering of the concentrated gluten-containing fraction can take place depending on a second determined dry matter content of the dehydrated gluten-containing fraction after dewatering in step D. .
  • the dry matter content is thus always determined directly after the respective processing step and used to set the processing step.
  • the setting of the concentration condition is thus monitored. Above or below the dry matter content after centrifugal processing falls below a certain know the limit value, the processing for the subsequent product stream supplied to said centrifugal processing is adapted accordingly. The same applies to the dehydration of the concentrated gluten-containing fraction, which takes place as a function of a second determined dry matter content of a dehydrated gluten-containing fraction, which is determined in step D after the dehydration.
  • this setting does not enable the currently measured fraction to be set, it enables an adaptation of a further fraction that is subsequently fed to the centrifugal processing.
  • the centrifugal processing in step B can preferably take place in a gluten concentrator, in particular in a nozzle separator.
  • the dewatering in step D can be done by a dewatering decanter, the degree of dewatering being carried out in a simple manner by setting the difference speed between a decanter screw and a decanter drum of the dewatering decanter based on the determined second dry substance content. Reducing the differential speed increases the dwell time of the product in the centrifugal field of the decanter; increasing the differential speed has the opposite effect. Alternatively or in addition, the drum speed of the decanter can be changed. An increase in the drum speed increases the centrifugal field, a reduction has the opposite effect.
  • the gluten concentrator in particular the nozzle separator, can have a drain, the drain advantageously having a sensor for determining the dry matter content of the concentrated gluten-containing fraction in the drain, and the drain being fluidically downstream of the sensor a control device, e.g. a valve, and a return line in the gluten concentrator, the control device recirculating the running concentrated gluten-containing fraction or a partial flow thereof via the return line until the measured value detected by the sensor corresponds to a target value or exceeds this.
  • a control device e.g. a valve
  • the dewatering decanter can also have a solids discharge, where the solids discharge has a sensor for determining the actual value of the dry matter content of the dehydrated gluten-containing fraction in the solids discharge. If the actual value falls below a specified target value, the differential speed between the decanter worm and the decanter bowl is adjusted until the measured value recorded by the sensor corresponds to a target value or exceeds this. Alternatively, the drum speed can also be regulated accordingly.
  • a tank can be arranged in front of and behind the Glutenkonzentra tor.
  • the setting of the pH in step C can be carried out to a range between 5.0 and 6.0, preferably between 5.3 and 5.8, the setting preferably being carried out by metering in an alkaline solution into the concentrated gluten-containing fraction , in particular an NaOH solution, takes place as a function of a measured value from a pH sensor
  • the temperature can be set to a range between 55-63 ° C, preferably 58 to 60 ° C, the setting preferably being made by a regulated supply of hot water into a heat exchanger as a function of a measured value from a temperature sensor or a sensor for detection a medium temperature takes place.
  • the concentrated gluten-containing fraction is passed through the aforementioned heat exchanger.
  • the temperature can be set by means of a setpoint comparison with a measured value of the temperature, which is recorded by a sensor to determine the medium temperature. Adjusting the pH value can be done in the same way by comparing the setpoint with a measured value of the pH value, which is recorded by a sensor to determine the pH value.
  • Setting the recirculation when concentrating in step B, setting the temperature and the pH value in step C and setting the differential speed between the decanter screw and the decanter drum in step D can be carried out in a user-friendly manner using a single control and evaluation unit.
  • a process line for the production of a dehydrated gluten-containing fraction comprising a gluten concentrator for concentrating the gluten-containing fraction in the course of centrifugal processing, a temperature control and metering unit for adjusting the pH and the temperature of the concentrated gluten-containing fraction and a dewatering decanter for dewatering the concentrated gluten-containing fraction.
  • the gluten concentrator has an outlet with a sensor for detecting the dry matter content of the concentrated gluten-containing fraction in the outlet.
  • the drain has a return line for recirculation of the concentrated gluten-containing fraction or a partial flow thereof, depending on the determined dry matter content. In this way an optimal and gentle concentration of the gluten or the gluten-containing fraction can be achieved.
  • Corn gluten is particularly preferred as gluten for processing.
  • the gluten concentrator can preferably be designed as a nozzle separator with a set of plates.
  • the nozzle separator also has a distributor underneath the plate pack.
  • the return line opens into the distributor below the Tel lerpakt.
  • the dewatering decanter has a solids discharge with a sensor for detecting the dry matter content of the dehydrated gluten-containing fraction, the process line having a control and evaluation unit which is designed to set the differential speed between a decanter screw and a decanter drum or the drum speed of the dewatering decanter in Dependence of the determined dry matter content of the dehydrated gluten-containing fraction.
  • the sensor for detecting the dry matter content of the concentrated gluten-containing fraction in the drain and / or the sensor for detecting the dry matter substance content of the dehydrated gluten-containing fraction can be designed as a measuring device for determining the viscosity of the respective fraction, in particular as a Coriolis flow measuring device, as infrared sensors, in particular NIR sensors and / or as microwave-based sensors.
  • the aforementioned process line is used in particular to carry out an aforementioned method according to the invention.
  • Fig. 4 shows a suitable separator in the method according to the invention.
  • the corn gluten drainage according to the invention can be part of a starch recovery process.
  • an aqueous fraction containing corn gluten is provided, preferably with a dry matter content of approx. 10 to 20 g / l separable solid.
  • the preparation of the gluten-containing corn gluten dispersion can preferably take place within the framework of a starch production process, with starch being removed from the process as a product and the aqueous gluten-containing gluten fraction being processed separately.
  • a mixture of proteins, lipids and carbohydrates is said to be the glue after removing starch and soluble components.
  • a large part of the glue comes from the gluten.
  • the aqueous fraction containing corn gluten can be provided in a tank 1.
  • the corn gluten-containing fraction is concentrated in the gluten by a gluten concentrator 2, e.g. is designed as a nozzle separator.
  • a gluten concentrator e.g. is designed as a nozzle separator.
  • the gluten concentrator has a first outlet 15 for the separated water phase and a second outlet 6 for a concentrated gluten-containing gluten fraction which emerges from the nozzles.
  • a suitable gluten concentrator 2 is shown as a centrifugal separator having a drum 204 with an upright axis of rotation B in FIG. It has a product inlet 201 for a starting material P1 and a product outlet 202 for a light phase F1, as well as discharge nozzles 203 for discharging a heavy phase S1 from the drum 204.
  • a Tellerpa ket 206 from several separation plates 207 is arranged inside the drum 204.
  • the starting material P1 or the material to be separated is passed axially via an inlet pipe 208 into a distributor 209 and from there radially into a separation space 205 and into the spaces between the separation plates 207.
  • a control device 7 is arranged, which returns a partial stream of the fraction containing corn gluten concentrated from the nozzle separator 2 via a return line into the second inlet 8 and thus into the separator drum.
  • the amount of the concentrated corn gluten-containing fraction returned in this way is set via a control device 7.
  • a corresponding control device 7 can be, for example, a control valve which is regulated depending on the TS content measured by sensor 13.
  • the dry matter content (DM content) in the outlet 6 can thus be controlled by the nozzle separator 2 including the DM measurement 13 and the control valve 7.
  • the detection can take place in different ways, for example by measuring the viscosity, for example by means of a Coriolis flow meter or by determination by means of one or more infrared sensors, especially NIR sensors, microwave-based dry matter sensors, for example the MWTS series from hf sensor GmbH in Stuttgart.
  • the sensor 13 used is preferably a so-called inline sensor and the detection of the dry matter content can be an inline measurement.
  • Inline measurement is a construction attached along a production line with a sensor for the continuous monitoring of the product or product flow passed by the sensor.
  • the TS content in% by weight in the glue in the outlet 6 of the gluten concentrator 2, in particular of the nozzle separator, is regulated to a target value in a range of preferably 35-50 g / l.
  • the concentrated corn gluten-containing fraction is adjusted prior to dewatering.
  • the concentrated fraction containing corn gluten is optionally passed through a buffer tank 3.
  • the tank 1 before and the tank 3 after the gluten concentrator 2 can each take on the function of a hydrophore and prevent pressure surges from the process to the gluten concentrator 2 and vice versa from the gluten concentrator 2 to the process.
  • a temperature control and metering unit 22 is arranged downstream of the tank 3. include multiple devices and sensors. This preferably has a heat exchanger 18.
  • the temperature control and metering unit can regulate the temperature 105 of the glue with the aid of a heat exchanger 18 in order to improve the dewatering of corn gluten in the downstream decanter.
  • the product is increased from a temperature of approx. 45 to 50 ° C in the tank 3 to a temperature of 58 to 60 ° C.
  • the temperature control and metering unit 22 can also have a metering device 10 for metering an alkaline solution, in particular an aqueous NaOH solution 9, into the concentrated fraction containing corn gluten.
  • the NaOH solution can be stored in an NaOH tank (not shown).
  • the dosing device device 10 can for example be a control valve. The metering device 10 thus enables the setting 104 of a pH value.
  • the adjustment, in particular regulation, of the pH of the maize gluten-containing fraction is preferably carried out in this step to a preferred pH of 5.3 to 5.8. This can be done by adding NaOH solution to the inlet of a subsequent drainage decanter 4.
  • the temperature control and metering unit 22 can be a control device 16, e.g. a valve for regulating the inflow of hot water 17 in the bathtau shear 18 have.
  • the temperature 105 of the adhesive can be regulated.
  • the temperature control and dosing unit 22 can have a sensor 20 for detecting the medium temperature of the concentrated gluten-containing fraction at the outlet of the heat exchanger 18, with the control of the inflow of hot water 17 by the control device 16 based on the measured values determined by the sensor 20.
  • the temperature control and dosing unit 22 also has a pH sensor 19 for detecting the pH value of the concentrated corn gluten-containing fraction after the pH value adjustment 104.
  • the concentrated fraction containing corn gluten with an adjusted pH value and a set temperature is then fed to the dewatering decanter 4.
  • the dewatering decanter 4 is used as a full-jacket screw centrifuge for dewatering the gluten-containing fraction.
  • the concentrated corn gluten-containing fraction is dewatered in such a way that the discharged solid has a dry substance of preferably between 42 and 50% (in% by weight).
  • This value can preferably be influenced by regulating the differential speed between the decanter bowl and the decanter screw. Additionally or alternatively, the drum speed and thus the g-value in the centrifugal field can also be varied.
  • the dewatering decanter 4 has an outlet 11 for process water (light phase) and a solids discharge 12 for a dehydrated or partially dehydrated gluten-containing solids fraction (heavy phase). Fig.
  • the solid bowl screw centrifuge has a frame 307 which is not rotatable or does not rotate during operation and preferably a housing 307 and a rotor 314 which rotates or rotates during operation.
  • the rotor 314 has a rotatable drum 315 with a horizontal axis of rotation D.
  • Corresponding bearings 308 and 305 are arranged on frame 307 at the end for rotatable mounting.
  • the axis of rotation A can also be oriented differently, in particular vertically, in space.
  • the rotor 314 also includes a worm 304 arranged in the drum 315, the axis of rotation of which coincides with that of the drum 315.
  • the worm 304 can be rotated during operation with a speed difference to the drum 315 who.
  • a drive unit (not shown) takes over the control and / or regulation of the speed of the drum 315 and the worm 304 via one or more gears 310.
  • the drum 315 has a cylindrical section 312 and an axially adjoining conical section 311.
  • the cylindrical Section 312 is closed off by a drum cover 316 that extends essentially radially.
  • the screw 304 here likewise has a cylindrical section and a conical section axially adjoining it. It is arranged within the drum 315.
  • An inlet pipe 301 protrudes into the drum 315 and opens into a distributor 306 through which a suspension P to be processed can be directed radially into a centrifugal chamber 313 of the drum 315.
  • One or more liquid drains 317 which open into a liquid discharge 302 can be formed in or on the drum cover 316. This or these liquid drains 317 can be designed in various ways, for example as openings in the drum cover 316 which have a kind of overflow weir or in another way, for example as a peeling disk.
  • At least one solids discharge opening 318 which opens into a solids discharge 303, is formed at the end of the conical section 311.
  • the drum 315 is designed as a solid jacket drum. In the rotating drum 315, at least one liquid phase F is then clarified from solids S.
  • the present method preferably uses four controls, which are implemented continuously and online and so that no laboratory analysis is required any more.
  • the dry matter content in the nozzle outlet 6 of the gluten concentrator 2 is recorded and measured online by a sensor 13.
  • part of the nozzle-side fraction is fed back into the inlet of the drum of the gluten concentrator until a target value of a given dry matter content is reached at the sensor 13, which is preferably between 35-50 g / l.
  • the medium temperature of the concentrated fraction containing corn gluten is set to a setpoint of 58 to 60 ° C in a second control.
  • the pFI value of the concentrated fraction containing corn gluten is set in a third control to a target value of 5.3 to 5.8.
  • the differential speed between the decanter screw and the decanter drum and / or the drum speed is continuously adjusted with the help of a controller, which includes the corresponding controller.
  • the measurement signals I, II, III, IV of the sensors 13, 19, 20 and 21 can each be processed by a separate control and evaluation unit and, in comparison with stored setpoints in the aforementioned setpoint ranges, to control and / or regulate commands W, X, Y, Z are converted.
  • the measurement signals are processed by a single control and evaluation unit 14 and converted accordingly.
  • Corresponding signals and commands can be transmitted via signal lines or by radio.
  • the aforementioned regulation allows the method to be operated particularly economically. So can i.a. the consumption of NaOFI can be reduced.
  • the moisture content of the dehydrated gluten at the solids discharge of the dewatering decanter is constantly low.

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Abstract

Ein Verfahren zur Herstellung einer entwässerten glutenhaltigen Fraktion, mit den folgenden Schritten: A Bereitstellen (101) einer glutenhaltigen Fraktion, B Aufkonzentrieren (102) der glutenhaltigen Fraktion durch eine zentrifugale Verarbeitung in Abhängigkeit von einem ermittelten Trockensubstanzgehalt, C Einstellen des pH-Werts (104) und der Temperatur (105) der konzentrierten glutenhaltigen Fraktion durch eine Temperier- und Dosiereinheit (22); und D Entwässern (106) der konzentrierten glutenhaltigen Fraktion; Sowie eine Prozesslinie.

Description

Verfahren und Prozesslinie zur Herstellung einer entwässerten glutenhaltigen Fraktion
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Prozesslinie zur Herstel lung einer entwässerten glutenhaltigen Fraktion.
Ausgangsmaterial bei der Herstellung einer entwässerten glutenhaltigen Fraktion ist vorzugweise Maisgluten (Gluten) mit einer Trockensubstanzgehalt von ca. 10 bis 20 g/l separierbarem Feststoff.
Die US 4 207 1 18 A beschreibt ein Verfahren zur Konzentration einer glutenhalti gen Fraktion. Hier wird allerdings die Entwässerung mit einem Dekanter nicht beschrieben.
Weiterer relevanter Stand der Technik auf dem Gebiet ist die US 7 452 425 B1 und die EP 0 381 872 A1 .
Ausgehend vom vorbekannten Stand der Technik ist es die Aufgabe der vorlie genden Erfindung das Verfahren möglichst produktoptimiert und ohne größeren manuellen Eingriff zu betreiben.
Die vorliegende Erfindung löst diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merk malen des Anspruchs 1 und durch eine Prozesslinie mit den Merkmalen des An spruchs 15.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung einer entwässerten glutenhal tigen Fraktion, weist die folgenden Schritte:
A Bereitstellen einer glutenhaltigen Fraktion,
B Aufkonzentrieren der glutenhaltigen Fraktion durch eine zentrifugale Verarbeitung in Abhängigkeit von einem ermittelten Trockensubstanz gehalt,
C Einstellen des pH-Werts und der Temperatur der konzentrierten gluten haltigen Fraktion durch eine Temperier- und Dosiereinheit;
D Entwässern der konzentrierten glutenhaltigen Fraktion.
Die in Schritt A bereitgestellte glutenhaltige Fraktion kann vorzugsweise 10 bis 20 g/l separierbarem Feststoff aufweisen. Das Aufkonzentrieren in Schritt B erfolgt im Rahmen einer zentrifugalen Verarbei tung. Dabei wird die bereitgestellte Fraktion in Flüssigkeit und in eine Fraktion mit einer höheren Konzentration an Feststoffen aufgetrennt. Zum Aufkonzentrieren wird ein TS-Gehalt, vorzugsweise online, also im Prozess, sensorisch erfasst. Dabei kann es sich um den Finalen TS-Gehalt oder besonders bevorzugt um den TS-Gehalt der Fraktion unmittelbar am Ablauf eines Glutenkonzentrators handeln.
Zur Verbesserung der Flockungs- und/oder Agglomerationseigenschaften erfolgt die Einstellung des pFI-Wertes und die Einstellung der Temperatur. Der pFI-Wert wird vorzugsweise abgesenkt und die Temperatur erhöht.
Schließlich erfolgt ein Entwässern dieser Fraktion. Das Entwässern kann auch ein Teilentwässern sein. Entsprechend weist die entwässerte glutenhaltige Fraktion auch nach der Entwässerung eine Restfeuchte auf.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Zur weiteren Präzisierung einer entwässerten glutenhaltigen Fraktion beträgt der Trockensubstanz-Gehalt dieser Fraktion nach Schritt D zumindest 40 Gew.%, vorzugsweise zwischen 42 - 50 Gew.%.
Das Entwässern der konzentrierten glutenhaltigen Fraktion kann in Abhängigkeit von einem ermittelten Trockensubstanzgehalt erfolgen. Dadurch erfolgt auch an dieser Stelle eine Einstellung des Trockensubstanzgehaltes, so dass die Fließfä higkeit der Fraktion erhalten bleibt und eine Verstopfung verhindert wird. Zugleich soll ein möglichst hoher Entwässerungsgrad erreicht werden.
Das Aufkonzentrieren in Schritt B kann in Abhängigkeit eines ersten ermittelten Trockensubstanzgehaltes der konzentrierten glutenhaltigen Fraktion nach der zentrifugalen Verarbeitung in Schritt B erfolgen und das Entwässern der kon zentrierten glutenhaltigen Fraktion kann in Abhängigkeit eines zweiten ermittelten Trockensubstanzgehaltes der entwässerten glutenhaltigen Fraktion nach dem Entwässern in Schritt D erfolgen. Somit wird der Tockensubstanzgehalt immer di rekt nach dem jeweiligen Verarbeitungsschritt ermittelt und zur Einstellung des Verarbeitungsschrittes genutzt.
Die Einstellung der Aufkonzentrationsbedingung wird somit überwacht. Über- o- der unterschreitet der TS-Gehalt nach der zentrifugalen Verarbeitung einen ge- wissen Grenzwert, so wird die Verarbeitung für den nachfolgenden der besagten zentrifugalen Verarbeitung zugeführten Produktstrom entsprechend angepasst. Gleiches gilt für das Entwässern der konzentrierten glutenhaltigen Fraktion, wel che in Abhängigkeit eines zweiten ermittelten Trockensubstanzgehaltes einer entwässerten glutenhaltigen Fraktion, welcher nach dem Entwässern in Schritt D ermittelt wird, erfolgt. Diese Einstellung ermöglicht zwar nicht die Einstellung der aktuell gemessenen Fraktion aber ermöglicht eine Anpassung einer weiteren der zentrifugalen Verarbeitung nachfolgend zugeführten Fraktion.
Die zentrifugale Verarbeitung in Schritt B kann vorzugsweise in einem Glutenkon zentrator, insbesondere in einem Düsenseparator, erfolgen.
Das Entwässern in Schritt D kann durch einen Entwässerungsdekanter erfolgen, wobei der Grad der Entwässerung auf einfache Weise durch Einstellen der Diffe renzdrehzahl zwischen einer Dekanterschnecke und einer Dekantertrommel des Entwässerungsdekanters anhand des ermittelten zweiten Trockensubstanzgehal tes erfolgt. Eine Reduzierung der Differenzdrehzahl erhöht die Verweilzeit des Produktes im Zentrifugalfeld des Dekanters, eine Erhöhung der Differenzdrehzahl bewirkt das Gegenteil. Alternativ oder auch ergänzend kann die Trommeldrehzahl des Dekanters verändert werden. Eine Erhöhung der Trommeldrehzahl verstärkt das Zentrifugalfeld, eine Reduzierung bewirkt das Gegenteil.
Der Glutenkonzentrator, insbesondere der Düsenseparator, kann einen Ablauf aufweisen, wobei der Ablauf vorteilhaft einen Sensor zur Ermittlung des Trocken substanzgehaltes der konzentrierten glutenhaltigen Fraktion im Ablauf aufweist und wobei der Ablauf strömungstechnisch hinter dem Sensor eine Regeleinrich tung, z.B. ein Ventil, und eine Rückführungsleitung in den Glutenkonzentrator aufweist, wobei die Regeleinrichtung die ablaufende konzentrierte glutenhaltige Fraktion oder einen Teilstrom hiervon so lange über die Rückführungsleitung re- zirkuliert wird, bis der vom Sensor erfasste Messwert einem Sollwert entspricht oder diesen überschreitet.
Der Entwässerungsdekanter kann zudem einen Feststoffaustrag aufweisen, wo bei der Feststoffaustrag einen Sensor zur Ermittlung des Istwertes des Trocken substanzgehaltes der entwässerten glutenhaltigen Fraktion im Feststoffaustrag aufweist. Unterschreitet der Istwert einen vorgegebenen Sollwert, wird die Diffe renzdrehzahl zwischen der Dekanterschnecke und der Dekantertrommel so lange eingestellt wird, bis der vom Sensor erfasste Messwert einem Sollwert entspricht oder diesen überschreitet. Alternativ kann auch eine entsprechende Regelung der Trommeldrehzahl erfolgen.
Zur Verringerung von Druckstößen können vor und hinter dem Glutenkonzentra tor jeweils ein Tank angeordnet sein.
Das Einstellen des pH-Wertes in Schritt C kann auf einen Bereich zwischen 5,0 und 6,0, vorzugsweise zwischen 5,3 und 5,8, erfolgen, wobei das Einstellen vor zugsweise durch Zudosierung einer alkalischen Lösung in die konzentrierte glu tenhaltige Fraktion, insbesondere einer NaOH-Lösung, in Abhängigkeit eines Messwertes eines pH-Sensors erfolgt
Dadurch ist es möglichst ein pH-Wert zwischen 5,3 und 5,8 einzustellen. Eine La boranalyse des Trockensubstanzgehaltes ist aufgrund des Einsatzes des inline pH-Sensors nicht erforderlich.
Da sich die Auswirkung dieser Dosierungsänderung erst mit einer Zeitverzöge rung von mehreren Minuten im Feststoffablauf des nachgeschalteten Entwässe rungsdekanters zeigt, ist die optimale Einstellung dieser Regelstrecke durch ein manuelles Verfahren sehr schwierig und Schwankungen der Produkteigenschaf ten im Zulauf des Glutenkonzentrators erfordern eine ständige Anpassung der zugegebenen NaOH-Menge. Durch den Einsatz des pH-Sensors und einer ge eigneten Maschinen- oder Anlagensteuerung ist dies unkompliziert.
Das Einstellen der Temperatur kann auf einen Bereich zwischen 55- 63°C, vor zugsweise 58 bis 60°C, erfolgen, wobei das Einstellen vorzugsweise durch eine geregelte Zufuhr von Heißwasser in einen Wärmetauscher in Abhängigkeit eines Messwerts eines Temperatursensors bzw. eines Sensors zum Erfassen einer Mediumstemperatur erfolgt. Durch den vorgenannten Wärmetauscher wird die konzentrierte glutenhaltige Fraktion geleitet.
Auch hier können durch den Einsatz des Temperatursensors kurzfristige Ände rungen der Temperatur durch entsprechende Einstellung eines Wärmetauschers ausgeglichen werden.
Das Einstellen der Temperatur kann durch einen Sollwertabgleich mit einem Messwert der Temperatur erfolgen, welcher von einem Sensor zur Ermittlung der Mediumstemperatur erfasst wird. Analog kann das Einstellen des pH-Wertes durch Sollwertabgleich mit einem Messwert des pH-Wertes erfolgt, welcher von einem Sensor zur Ermittlung des pH-Wertes erfasst wird.
Das Einstellen der Rezirkulation beim Aufkonzentrieren in Schritt B, das Einstel len der Temperatur und des pH-Wertes in Schritt C und das Einstellen der Diffe renzdrehzahl zwischen der Dekanterschnecke und der Dekantertrommel in Schritt D kann bedienerfreundlich durch eine einzige Steuer- und Auswerteeinheit erfol gen.
Weiterhin erfindungsgemäß ist eine Prozesslinie zur Herstellung einer entwässer ten glutenhaltigen Fraktion umfassend einen Glutenkonzentrator zur Konzentrati on der glutenhaltigen Fraktion im Rahmen einer zentrifugalen Verarbeitung, eine Temperier- und Dosiereinheit zur Einstellung des pH-Wertes und der Temperatur der konzentrierten glutenhaltigen Fraktion und ein Entwässerungsdekanter zur Entwässerung der konzentrierten glutenhaltigen Fraktion. Der Glutenkonzentrator weist einen Ablauf mit einem Sensor zum Erfassen des Trockensubstanzgehaltes der konzentrierten glutenhaltigen Fraktion im Ablauf auf. Weiterhin weist insbe sondere der Ablauf eine Rückführungsleitung zur Rezirkulation der konzentrierten glutenhaltigen Fraktion oder eines Teilstromes hiervon in Abhängigkeit vom ermit telten Trockensubstanzgehalt auf. Dadurch kann eine optimale und schonende Konzentrierung des Glutens bzw. der glutenhaltigen Fraktion erreicht werden. Als Gluten ist dabei Maisgluten zur Verarbeitung besonders bevorzugt.
Der Glutenkonzentrator kann bevorzugt als Düsenseparator mit Tellerpaket aus gebildet sein. Der Düsenseparator weist zudem einen Verteiler unterhalb des Tel lerpakets auf. Die Rückführungsleitung mündet in den Verteiler unterhalb des Tel lerpaktes.
Der Entwässerungsdekanter weist einen Feststoffaustrag mit einem Sensor zum Erfassen des Trockensubstanzgehaltes der entwässerten glutenhaltigen Fraktion aufweist, wobei die Prozesslinie eine Steuer- und Auswerteeinheit aufweist, wel che ausgelegt ist zur Einstellung der Differenzdrehzahl zwischen einer Dekanter schnecke und einer Dekantertrommel oder der Trommeldrehzahl des Entwässe rungsdekanters in Abhängigkeit des ermittelten Trockensubstanzgehalts der ent wässerten glutenhaltigen Fraktion.
Der Sensor zum Erfassen des Trockensubstanzgehaltes der konzentrierten glu tenhaltigen Fraktion im Ablauf und/oder der Sensor zum Erfassen des Trocken- substanzgehaltes der entwässerten glutenhaltigen Fraktion kann als Messgerät zur Ermittlung der Viskosität der jeweiligen Fraktion, insbesondere als Coriolis- Durchflussmessgerät, als Infrarot-Sensoren, insbesondere NIR-Sensor und/oder als mikrowellenbasierte Sensor ausgebildet ist.
Die vorgenannte Prozesslinie dient insbesondere zur Ausführung eines vorge nannten erfindungsgemäßen Verfahrens.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines konkreten Ausführungsbeispiels und anhand der beiliegenden Figuren im Detail beschrieben. Die einzelnen Merkmale des Ausführungsbeispiels können im Rahmen der vorliegenden Erfin dung auch einzeln für sich genommen in andere Ausführungsvarianten über nommen werden. Es zeigen beispielhaft:
Fig. 1 : Prozessschema eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Maisgluten entwässerung; und
Fig. 2 Ablaufschema eines erfindungsgemäßen Verfahrens;
Fig. 3 Darstellung eines im erfindungsgemäßen Verfahren geeigneten Dekan ters; und
Fig. 4 Darstellung eines im erfindungsgemäßen Verfahren geeigneten Sepa rators.
Die erfindungsgemäße Maisglutenentwässerung kann Teil eines Stärkegewin nungsprozesses sein.
In einem ersten Schritt 101 erfolgt das Bereitstellen einer wäßrigen maisgluten haltigen Fraktion vorzugsweise mit einem Trockensubstanzgehalt von ca. 10 bis 20 g/l separierbarem Feststoff. Das Bereitstellen der glutenhaltige Maiskleberdis persion kann vorzugsweise im Rahmen eines Stärkegewinnungsprozesses erfol gen, wobei Stärke als Produkt aus dem Prozess abgeführt wird und die wässrige glutenhaltige Kleberfraktion gesondert aufgearbeitet wird.
Als Kleber wird ein Gemisch aus Proteinen, Lipiden und Kohlenhydraten nach der Entfernung von Stärke und von löslichen Bestandteilen geredet. Ein Großteil des Klebers entfällt dabei auf das Gluten. Das Bereitstellen der wässrigen maisglutenhaltigen Fraktion kann in einem Tank 1 erfolgen.
In einem zweiten Schritt 102 erfolgt das Aufkonzentrieren der maisglutenhaltigen Fraktion im Kleber durch einen Glutenkonzentrator 2, der z.B. als Düsenseparator ausgeführt ist. Hierfür erfolgt das Zuleiten des Produktes über einen Zulauf 5. Der Glutenkonzentrator weist einen ersten Ablauf 15 für die abgetrennte Wasserpha se und einen zweiten Ablauf 6 für eine konzentrierte glutenhaltige Kleberfraktion, welche aus den Düsen austritt.
Ein geeigneter Glutenkonzentrator 2 ist als ein zentrifugaler Separator mit einer Trommel 204 mit aufrechter Drehachse B in Fig. 4 dargestellt. Er weist einen Pro duktzulauf 201 für einen Ausgangsstoff P1 und einen Produktablauf 202 für eine leichte Phase F1 auf, sowie Austragsdüsen 203 zum Ableiten einer schweren Phase S1 aus der Trommel 204 auf. Innerhalb der Trommel 204 ist ein Tellerpa ket 206 aus mehreren Trenntellern 207 angeordnet. Der Ausgangsstoff P1 bzw. das Separiergut wird über ein Einlaufrohr 208 axial in einen Verteiler 209 geleitet und von dort radial in einen Trennraum 205 und in die Zwischenräume zwischen den Trennteller 207.
Es ist jedoch auch möglich einen Teil der an den Austragsdüsen 203 ausgetrage ne konzentrierte maisglutenhaltige Fraktion durch eine Rückführungsleitung in den Glutenkonzentrator 2 zu rezirkulieren.
An diesem Ablauf 6 ist eine Regeleinrichtung 7 angeordnet, welche einen Teil strom der aus dem Düsenseparator 2 konzentrierten maisglutenhaltigen Fraktion über eine Rückführleitung in den zweiten Zulauf 8 und somit in die Separa tortrommel zurückleitet. Die Menge der auf diese Weise zurückgeleiteten kon zentrierten maisglutenhaltigen Fraktion wird über eine Regeleinrichtung 7 einge stellt. Eine entsprechende Regeleinrichtung 7 kann beispielsweise ein Regelventil sein, welches in Abhängigkeit des von Sensor 13 gemessenen TS-Gehaltes ge regelt wird.
Der Trockensubstanzgehalt (TS-Gehalt) im Ablauf 6 kann somit durch den Dü senseparator 2 inklusive der TS-Messung 13 und dem Regelventil 7 geregelt werden. Das Erfassen kann auf unterschiedliche Weise erfolgen, beispielsweise durch Messung der Viskosität z.B. mittels eines Coriolis-Durchflussmessgerätes oder durch Ermittlung mittels eines oder mehrerer Infrarot-Sensoren, insbesonde re NIR-Sensoren, Mikrowellenbasierte Trockensubstanz-Sensoren, z.B. die MWTS-Serie der hf sensor GmbH in Leipzig. Bei dem eingesetzten Sensor 13 handelt es sich bevorzugt um einen sogenannten Inline-Sensor und bei dem Er fassen des TS-Gehaltes kann es sich um eine Inline-Messung handeln.
Als Inline-Messung in Abgrenzung zu einer Offline-Messung versteht man eine entlang einer Produktionslinie angebrachte Konstruktion mit einem Sensor für die kontinuierliche Überwachung des am Sensor vorbeigeführten Produktes bzw. Produktstromes.
Die Regelung des TS-Gehalts in Gewichts-% im Kleber im Ablauf 6 des Gluten konzentrators 2, insbesondere des Düsenseparators, erfolgt auf einen Sollwert in einem Bereich von vorzugsweise 35-50 g/l.
Durch Messung des Trockensubstanzgehaltes und Abgleich mit dem vorgenann ten Sollwert kann abgeschätzt werden, ob und in welchem Umfang eine Rezirku- lation einer Teilmenge des Düsenablaufs erfolgt.
In einem dritten Schritt 103 erfolgt ein Einstellen der konzentrierten maisgluten haltigen Fraktion vor der Entwässerung. Hierbei wird die konzentrierte maisglu tenhaltige Fraktion optional durch einen Puffertank 3 geführt. Der Tank 1 vor und der Tank 3 nach dem Glutenkonzentrator 2 können jeweils die Funktion eines Hydrophoren einnehmen und Druckschläge vom Prozess auf den Glutenkonzent rator 2 und umgekehrt vom Glutenkonzentrator 2 auf den Prozess zu verhindern.
Dem Tank 3 nachgeordnet ist eine Temperier- und Dosiereinheit 22. Diese kann u.a. mehrere Geräte und Sensoren umfassen. Diese weist vorzugsweise einen Wärmetauscher 18 auf. Durch die Temperier- und Dosiereinheit kann zur Verbes serung der Maisglutenentwässerung im nachfolgenden Dekanter eine Regelung der Temperatur 105 des Klebers mit Hilfe eines Wärmetauschers 18 erfolgen. Hierbei wird das Produkt von einer Temperatur ca. 45 bis 50 °C im Tank 3 auf ei ne Temperatur 58 bis 60°C erhöht.
Die Temperier- und Dosiereinheit 22 kann zudem eine Dosiervorrichtung 10 zur Dosage einer alkalischen Lösung, insbesondere einer wässrigen NaOH-Lösung 9, in die maisglutenhaltige konzentrierte Fraktion aufweisen. Die NaOH-Lösung kann in einem nicht-dargestellten NaOH-Tank gelagert sein. Die Dosiervorrich- tung 10 kann beispielsweise ein Regelventil sein. Die Dosiervorrichtung 10 er möglicht somit die Einstellung 104 eines pH-Wertes.
Bevorzugt erfolgt die Einstellung, insbesondere eine Regelung, des pH-Wertes der maisglutenhaltigen Fraktion in diesem Schritt auf einen bevorzugten pH-Wert von 5,3 bis 5,8. Dies kann durch Zugabe von NaOH-Lösung in den Zulauf eines nachfolgenden Entwässerungsdekanters 4 erfolgen.
Weiterhin kann die Temperier- und Dosiereinheit 22 eine Regelvorrichtung 16, z.B. ein Ventil zur Regelung des Zulaufes an Heißwasser 17 in den Wärmetau scher 18 aufweisen. Dadurch kann die Regelung der Temperatur 105 des Klebers erfolgen.
Weiterhin kann die Temperier- und Dosiereinheit 22 einen Sensor 20 zum Erfas sen der Mediumstemperatur der konzentrierten glutenhaltigen Fraktion am Ablauf des Wärmetauschers 18 aufweisen, wobei die Regelung der Zulaufmenge an Heißwasser 17 durch die Regelvorrichtung 16 anhand der vom Sensor 20 ermit telten Messwerte erfolgt.
Weiterhin weist die Temperier- und Dosiereinheit 22 einen pH-Sensor 19 auf, zum Erfassen des pH-Wertes der konzentrierten maisglutenhaltigen Fraktion nach der pH-Werteinstellung 104.
Die konzentrierte maisglutenhaltige Fraktion mit eingestelltem pH-Wert und ein gestellter Temperatur wird sodann dem Entwässerungsdekanter 4 zugeführt.
In einem weiteren Schritt 106 wird der Entwässerungsdekanter 4 als Vollmantel- Schneckenzentrifuge zur Entwässerung der glutenhaltigen Fraktion eingesetzt. Das Entwässern der konzentrierten maisglutenhaltigen Fraktion erfolgt derart, dass der ausgetragene Feststoff eine Trockensubstanz von vorzugsweise zwi schen 42 und 50% (in Gew.%) aufweist. Dieser Wert kann vorzugsweise durch die Regelung der Differenzdrehzahl zwischen Dekantertrommel und Dekanter schnecke beeinflusst werden. Zusätzlich oder alternativ kann auch die Trommel drehzahl und damit der g-Wert im Zentrifugalfeld variiert werden. Der Entwässe rungsdekanter 4 verfügt über einen Ablauf 11 für Prozesswasser (leichte Phase) und einen Feststoffaustrag 12 für eine entwässerte bzw. teilentwässerte gluten haltige Feststofffraktion (schwere Phase). Fig. 3 zeigt einen Entwässerungsdekanter 4 in der Ausgestaltung als Vollmantel- Schneckenzentrifuge für den Einsatz im vorgenannten Verfahren. Die Vollmantel- Schneckenzentrifuge weist ein im Betrieb nicht drehbares bzw. sich nicht drehen des Gestell und vorzugsweise Gehäuse 307 und einem im Betrieb drehbaren bzw. sich drehenden Rotor 314 auf. Der Rotor 314 weist eine drehbare Trommel 315 mit einer horizontalen Drehachse D auf. Zur drehbaren Lagerung sind end ständig entsprechende Lager 308 und 305 am Gestell 307 angeordnet. Die Dreh achse A kann aber auch anders, insbesondere vertikal, im Raum orientiert sein. Zum Rotor 314 gehört zudem eine in der T rommel 315 angeordnete Schnecke 304, deren Drehachse mit der der Trommel 315 übereinstimmt. Die Schnecke 304 kann im Betrieb mit einer Differenzdrehzahl zur Trommel 315 gedreht wer den. Eine nicht dargestellte Antriebseinheit übernimmt über eines oder mehrere Getriebe 310 die Steuerung und/oder Regelung der Drehzahl der Trommel 315 und der Schnecke 304. Die Trommel 315 weist einen zylindrischen Abschnitt 312 auf und einen sich daran axial anschließenden konischen Abschnitt 31 1. Der zy lindrische Abschnitt 312 ist von einem sich im Wesentlichen radial erstreckenden Trommeldeckel 316 abgeschlossen. Die Schnecke 304 weist hier ebenfalls einen zylindrischen Abschnitt auf und einen sich daran axial anschließenden konischen Abschnitt. Sie ist innerhalb der Trommel 315 angeordnet. In die Trommel 315 ragt ein hier konzentrisch zur Drehachse verlaufendes Zulaufrohr 301 , dass in einem Verteiler 306 mündet, durch den eine zu verarbeitende Suspension P radial in ei nen Schleuderraum 313 der Trommel 315 geleitet werden kann. In oder an dem Trommeldeckel 316 können einer oder mehrere Flüssigkeitsabläufe 317 ausge bildet sein, welche in einen Flüssigkeitsaustrag 302 münden. Dieser oder diese Flüssigkeitsabläufe 317 können auf verschiedene Weise ausgebildet sein, so als Öffnungen im Trommeldeckel 316, die eine Art Überlaufwehr aufweisen oder auf andre Weise, so als Schälscheibe. Am Ende des konischen Abschnitts 311 ist wenigstens eine Feststoffaustragsöffnung 318 ausgebildet, welche in einem Fest stoffaustrag 303 mündet. In der Regel ist die Trommel 315 als eine Vollmantel trommel ausgebildet. In der sich drehenden Trommel 315 wird dann wenigstens eine Flüssigkeitsphase F von Feststoffen S geklärt.
Das vorliegende Verfahren bedient sich dabei vorzugsweise vier Regelungen, welche kontinuierlich und online realisiert werden und so dass keine Laboranaly se mehr erforderlich ist.
In einer ersten Regelung wird der Trockensubstanzgehalt im Düsenablauf 6 des Glutenkonzentrators 2 online durch einen Sensor 13, erfasst und gemessen. In Abhängigkeit der Messung wird ein Teil der düsenseitigen Fraktion in den Zulauf der Trommel des Glutenkonzentrators zurückgeleitet, bis ein Sollwert eines vor gegebenen Trockensubstanzgehaltes am Sensor 13 erreicht ist, welcher vor zugsweise zwischen 35-50 g/l liegt.
Mediumstemperatur der konzentrierten maisglutenhaltigen Fraktion wird in einer zweiten Regelung auf einen Sollwert 58 bis 60°C eingestellt.
Der pFI-Wert der konzentrierten maisglutenhaltigen Fraktion wird in einer dritten Regelung auf einen Sollwert von 5,3 bis 5,8 eingestellt.
Durch die kontinuierliche Onlinemessung des Trockensubstanzgehaltes des ab getrennten Feststoffes am Ablauf des Entwässerngsdekanters 4 wird mit Hilfe ei ner Steuerung, welche entsprechende Regler beinhaltet, die Differenzdrehzahl zwischen der Dekanterschnecke und der Dekantertrommel und/oder die Trom meldrehzahl kontinuierlich angepasst.
Die Messsignale I, II, III, IV der Sensoren 13, 19, 20 und 21 können jeweils durch eine gesonderte Steuer- und Auswerteeinheit verarbeitet und in Abgleich mit hin terlegten Sollwerten in den vorgenannten Sollwertbereichen zu Steuer- und/oder Regelbefehlen W, X, Y, Z umgewandelt werden. Es ist jedoch von Vorteil, wenn die Messsignale durch eine einzige Steuer- und Auswerteeinheit 14 verarbeitet und entsprechend umgewandelt werden. Entsprechende Signale und Befehle können über Signalleitungen oder per Funk übermittelt werden.
Durch die vorgenannte Regelung kann das Verfahren besonders wirtschaftlich betrieben werden. So kann u.a. der Verbrauch an NaOFI reduziert werden. Der Feuchtigkeitsgehalt des entwässerten Glutens am Feststoffaustrag des Entwäs serungsdekanters ist konstant niedrig.
Die Oberlaufqualität also die Qualität der Klarphase am Ablauf 15 des Glutenkon zentrators 2 ist konstanter. Weiterhin wird hierdurch eine deutlich einfachere und stabilere Betriebsweise beider Maschinen erzeugt, wodurch das Bedienpersonal nur noch wenig in den Prozess eingreifen muss und falsche Prozesseinstellungen vermieden werden. Bezugszeichen
1 Tank
2 Glutenkonzentrator
3 Tank
4 Entwässerungsdekanter
5 Zulauf
6 Ablauf
7 Regeleinrichtung
8 Zulauf
9 NaOFI-Lösung
10 Dosiervorrichtung
11 Ablauf (Prozesswasser)
12 Feststoffaustrag
13 Sensor zum Erfassen des TS-Gehalts
14 Steuer- und Auswerteeinheit
15 Ablauf
16 Regelvorrichtung
17 Fleißwasser
18 Wärmetauscher
19 pFI-Sensor
20 Sensor zum Erfassen der Mediumstemperatur
21 Sensor zum Erfassen des TS-Gehalts
22 Temperier- und/oder Dosiereinheit
101 Bereitstellen einer wässrigen maisglutenhaltigen Fraktion
102 Aufkonzentrieren der maisglutenhaltigen Fraktion
103 Einstellen der konzentrierten maisglutenhaltigen Fraktion
104 pFI-Wert Einstellung
105 Regelung der Temperatur
106 Entwässerung der konzentrierten maisglutenhaltigen Fraktion
l-IV Messsignale
W-Z Steuer- oder Regelbefehle
201 Produktzulauf 202 Produktablauf
203 Austragsdüse
204 Trommel
205 Trennraum
206 Tellerpaket
207 Teller
208 Einlaufrohr
209 Verteiler
B Drehachse
P1 Ausgangsstoff
F1 leichte Phase
S1 schwere Phase
301 Zulaufrohr
302 Flüssigkeitsaustrag
303 Feststoffaustra
304 Schnecke
305 Lager
306 Verteiler
307 Gehäuse
308 Lager
310 Getriebe
31 1 konischer Abschnitt
312 zylindrischer Abschnitt
314 Rotor
315 Trommel
316 Trommeldeckel
317 Flüssigkeitsablauf
318 Feststoffaustragsöffnung
P Suspension
S Feststoffe
F Flüssigkeitsphase
A Drehachse

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung einer entwässerten glutenhaltigen Fraktion, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
A Bereitstellen (101 ) einer glutenhaltigen Fraktion,
B Aufkonzentrieren (102) der glutenhaltigen Fraktion durch eine zentrifu gale Verarbeitung in Abhängigkeit von einem ermittelten Trockensub stanzgehalt,
C Einstellen des pH-Werts (104) und der Temperatur (105) der kon
zentrierten glutenhaltigen Fraktion durch eine Temperier- und Dosie reinheit (22); und
D Entwässern (106) der konzentrierten glutenhaltigen Fraktion.
2 Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Trocken substanz-Gehalt der entwässerten glutenhaltigen Fraktion zumindest 40 Gew.%, vorzugsweise zwischen 42 - 50 Gew.%, beträgt.
3 Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ent wässern der konzentrierten glutenhaltigen Fraktion in Abhängigkeit von einem ermittelten Trockensubstanzgehalt erfolgt.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufkonzentrieren (102) in Schritt B in Abhängigkeit eines ersten ermittelten Trockensubstanzgehaltes einer konzentrierten glutenhalti gen Fraktion, welcher nach der zentrifugalen Verarbeitung in Schritt B ermittelt wird, und dass das Entwässern (106) der konzentrierten glutenhaltigen Frakti on in Abhängigkeit eines zweiten ermittelten Trockensubstanzgehaltes einer entwässerten glutenhaltigen Fraktion, welcher nach dem Entwässern (106) in Schritt D ermittelt wird, erfolgt.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die glutenhaltige Fraktion in Schritt A als eine maisglutenhalti ge Fraktion bereitgestellt wird, welche 10 bis 20 g/l an separierbaren Feststoff umfasst.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zentrifugale Verarbeitung in einem Glutenkonzentrator (2), insbesondere in einem Düsenseparator, erfolgt.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Entwässern in Schritt D durch einen Entwässerungsde kanter (4) erfolgt, wobei der Grad der Entwässerung durch Einstellen der Dif ferenzdrehzahl zwischen einer Dekanterschnecke des Entwässerungsdekan ters (4) und einer Dekantertrommel und/oder durch Einstellung der Trommel drehzahl des Entwässerungsdekanters (4) anhand des ermittelten zweiten Trockensubstanzgehaltes erfolgt.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Glutenkonzentrator (2), insbesondere als Düsenseparator, ein Glutenkonzentrator (2) mit einem Ablauf (6) verwendet wird, wobei der Ab lauf einen Sensor (13) aufweist, weicher den Trockensubstanzgehaltes der konzentrierten glutenhaltigen Fraktion im Ablauf (6) ermittelt und wobei der Ablauf (6) strömungstechnisch hinter dem Sensor (13) eine Regeleinrichtung (7) und eine Rückführungsleitung in den Zulauf (8) des Glutenkonzentrator (2) aufweist, wobei die Regeleinrichtung (7) einen Teil der konzentrierten gluten haltigen Fraktion so lange über die Rückführungsleitung rezirkuliert wird, bis der vom Sensor (13) erfasste Messwert einem Sollwert entspricht oder diesen überschreitet.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Entwässerungsdekanter (4) ein Entwässerungsdekanter (4) mit einem Feststoffaustrag (12) verwendet wird, wobei der Feststoffaustrag (12) einen Sensor (21 ) zur Ermittlung des Trockensubstanzgehaltes der ent wässerten glutenhaltigen Fraktion im Feststoffaustrag (12) aufweist und wobei die Differenzdrehzahl zwischen der Dekanterschnecke und der Dekanter trommel und/oder die Trommeldrehzahl so lange eingestellt wird, bis der vom Sensor (21 ) erfasste Messwert einem Sollwert entspricht oder diesen über schreitet.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor und hinter dem Glutenkonzentrator jeweils ein Tank (1 , 3) angeordnet ist, in welchen die bereitgestellte glutenhaltige Fraktion oder die entwässerte Fraktion bereitgestellt wird.
11.Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einstellen des pFI-Wertes in Schritt C auf einen Bereich zwischen 5,0 und 6,0, vorzugsweise zwischen 5,3 und 5,8, erfolgt, wobei das Einstellen vorzugsweise durch Zudosierung einer alkalischen Lösung in die konzentrierte glutenhaltige Fraktion, insbesondere einer NaOH-Lösung (9), in Abhängigkeit eines Messwertes eines pH-Sensors (19) erfolgt.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einstellen der Temperatur auf einen Bereich zwischen 55- 63°C, vorzugsweise 58 bis 60°C, erfolgt, wobei das Einstellen vorzugsweise durch eine geregelte Zufuhr von Heißwasser (17) in einen Wärmetauscher (18) in Abhängigkeit eines Messwerts eines Sensors zum Erfassen einer Me diumstemperatur (20) erfolgt.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einstellen der Temperatur (105) durch einen Sollwertab- gleich mit einem Messwert der Temperatur erfolgt, welcher von dem Sensor (20) zur Ermittlung der Mediumstemperatur erfasst wird und dass das Einstel len des pH-Wertes (104) durch einen Sollwertabgleich mit einem Messwert des pH-Wertes erfolgt, welcher durch einen Sensor (19) zur Ermittlung des pH-Wertes erfasst wird.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einstellen der Rezirkulation beim Aufkonzentrieren (102) in Schritt B, das Einstellen der Temperatur (105) und des pH-Wertes (104) in Schritt C und der Differenzdrehzahl zwischen der Dekanterschnecke und der Dekantertrommel und/oder das Einstellen der Trommeldrehzahl in Schritt D durch eine einzige Steuer- und Auswerteeinheit (14) erfolgt.
15 Prozesslinie zur Herstellung einer entwässerten glutenhaltigen Fraktion um fassend einen Glutenkonzentrator (2) zur Konzentration der glutenhaltigen Fraktion im Rahmen einer zentrifugalen Verarbeitung dadurch gekennzeichnet, dass die Prozesslinie zudem eine Temperier- und Dosiereinheit (22) zur Einstellung des pH-Wertes und der Temperatur der konzentrierten glutenhalti gen Fraktion und einen Entwässerungsdekanter (4) zur Entwässerung der konzentrierten glutenhaltigen Fraktion aufweist, wobei der Glutenkonzentrator (2) einen Ablauf (6) mit einem Sensor (13) zum Erfassen des Trockensub stanzgehaltes der konzentrierten glutenhaltigen Fraktion im Ablauf (6) und ei ne Rückführungsleitung zur Rezirkulation der konzentrierten glutenhaltigen Fraktion in den Zulauf (8) in Abhängigkeit vom ermittelten Trockensubstanz gehalt aufweist. Prozesslinie nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet dass der Entwäs- serungsdekanter (4) einen Feststoffaustrag (12) mit einem Sensor (21 ) zum
Erfassen des Trockensubstanzgehaltes der entwässerten glutenhaltigen Frak tion aufweist, wobei die Prozesslinie eine Steuer- und Auswerteeinheit (14) aufweist, welche ausgelegt ist zur Einstellung der Differenzdrehzahl zwischen einer Dekanterschnecke und einer Dekantertrommel und/oder die Trommel- drehzahl des Entwässerungsdekanters (4) in Abhängigkeit des ermittelten
Trockensubstanzgehalts der entwässerten glutenhaltigen Fraktion. Prozesslinie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (13) zum Erfassen des Trockensubstanzgehaltes der konzentrierten glutenhaltigen Fraktion im Ablauf (6) und/oder der Sensor
(21 ) zum Erfassen des Trockensubstanzgehaltes der entwässerten glutenhal tigen Fraktion als Messgerät zur Ermittlung der Viskosität der jeweiligen Frak tion, insbesondere als Coriolis-Durchflussmessgerät, als Infrarot-Sensoren, insbesondere NIR-Sensor und/oder als mikrowellenbasierte Sensor ausgebil- det ist. Prozesslinie nach einem der Ansprüche 15-17 zur Ausführung eines Verfah rens nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114195905B (zh) * 2021-12-09 2023-02-03 佛山市南海华昊华丰淀粉有限公司 一种马铃薯淀粉离心加工设备

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1550070A (en) * 1976-11-01 1979-08-08 Cpc International Inc Process for separating and recovering vital wheat gluten from wheat flour and the like
US4207118A (en) 1978-12-18 1980-06-10 Dorr-Oliver Incorporated Corn wet milling system and process for manufacturing starch
EP0381872A1 (de) 1989-02-10 1990-08-16 Dorr-Oliver Incorporated Verfahren zur Fraktionierung von Hafer
EP0730829A2 (de) * 1994-11-17 1996-09-11 Sta Pro Consultancy B.V. Verfahren zur Gewinnung von Weisenstärke und/oder Weizenproteinhydrolysat
WO2006105959A1 (en) * 2005-04-06 2006-10-12 Vomm Chemipharma S.R.L. Process and plant for the treatment of vegetable protein materials
US7452425B1 (en) 2003-03-25 2008-11-18 Langhauser Associates, Inc. Corn refining process

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1550070A (en) * 1976-11-01 1979-08-08 Cpc International Inc Process for separating and recovering vital wheat gluten from wheat flour and the like
US4207118A (en) 1978-12-18 1980-06-10 Dorr-Oliver Incorporated Corn wet milling system and process for manufacturing starch
EP0381872A1 (de) 1989-02-10 1990-08-16 Dorr-Oliver Incorporated Verfahren zur Fraktionierung von Hafer
EP0730829A2 (de) * 1994-11-17 1996-09-11 Sta Pro Consultancy B.V. Verfahren zur Gewinnung von Weisenstärke und/oder Weizenproteinhydrolysat
US7452425B1 (en) 2003-03-25 2008-11-18 Langhauser Associates, Inc. Corn refining process
WO2006105959A1 (en) * 2005-04-06 2006-10-12 Vomm Chemipharma S.R.L. Process and plant for the treatment of vegetable protein materials

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ANONYMOUS: "Alfa Laval in brief", 13 December 2013 (2013-12-13), pages 1 - 2, XP055703598, Retrieved from the Internet <URL:https://www.alfalaval.com/globalassets/documents/industries/food-dairy-and-beverage/starch-and-sweetener/corn-gluten-dewatering-solutions.pdf> [retrieved on 20200610] *
ANONYMOUS: "Corn gluten dewatering, Alfa Laval", 13 December 2013 (2013-12-13), pages 1 - 1, XP055703690, Retrieved from the Internet <URL:www.google.de> [retrieved on 20200610] *
DR WILLI WITT: "GEA Mechanical Equipment / GEA Westfalia Separator Process Comparison of Generally Applied Processes for Protein Separation with Common Starch Containing Raw Materials", 21 April 2010 (2010-04-21), pages 1 - 89, XP055703582, Retrieved from the Internet <URL:http://www.agfdt.de/loads/st10/wittabb.pdf> [retrieved on 20200610] *
FELLERS D A: "FRACTIONATION OF WHEAT INTO MAJOR COMPONENTS", INDUSTRIAL USES OF CEREALS, AMERICAN ASSOCIATION OF CEREAL CHEMISTS, MADISON ,WI, US, 1 January 1973 (1973-01-01), pages 207 - 228, XP009049161 *
WITT W ET AL: "MODERN METHODS OF SEPARATION THE COMPONENTS OF WHEAT", ZYWNOSC, TECHNOLOGIA, JAKOSC, AKAPIT, KRAKOW, PO, vol. 2, no. 23, SUPPL, 1 January 2000 (2000-01-01), pages 244 - 265, XP009049033, ISSN: 1425-6059 *

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