WO2023147894A1 - Verfahren zur ernte von früchten der macauba-palme - Google Patents

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WO2023147894A1
WO2023147894A1 PCT/EP2022/074079 EP2022074079W WO2023147894A1 WO 2023147894 A1 WO2023147894 A1 WO 2023147894A1 EP 2022074079 W EP2022074079 W EP 2022074079W WO 2023147894 A1 WO2023147894 A1 WO 2023147894A1
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WO
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fruit
fruits
oil
catching
palm
Prior art date
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PCT/EP2022/074079
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English (en)
French (fr)
Inventor
Peter Eisner
Magdalena SPICHER
Andreas STÄBLER
Stefanie MITTERMAIER
Isabel MURANYI
Gabriele DOER
Sérgio Henrique DE TOLEDO E SILVA
Roseli APARECIDA FERRARI
Alexandre MARTINS MOREIRA
Lidiane BATAGLIA DA SILVA
Carlos Colombo
Original Assignee
Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung
Instituto De Tecnologia De Alimentos
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Publication date
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01D—HARVESTING; MOWING
    • A01D46/00—Picking of fruits, vegetables, hops, or the like; Devices for shaking trees or shrubs
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01D—HARVESTING; MOWING
    • A01D46/00—Picking of fruits, vegetables, hops, or the like; Devices for shaking trees or shrubs
    • A01D46/26—Devices for shaking trees or shrubs; Fruit catching devices to be used therewith

Definitions

  • the invention relates to a method for the gentle and selective harvesting of fruits from the Macauba palm (Acrocomia ssp.), in which the fruits are separated from the fruit bundles that have still grown on the palm and are collected.
  • the Macauba palm could open up a new sustainable way of providing large quantities of vegetable oil.
  • Macauba is a species of palm tree native to Central and South America. It develops fruits weighing 25 to 60 g each on up to 8 infructescences (fruit bundles) per palm tree, each infructescence contains several 100 individual fruits and can reach a weight of over 25 kg.
  • the fruits of the Macauba palm consist of different compartments, an outer hard shell, underneath which is a pulp containing oil, hydrogen and fiber, and a core (endocarp) that contains a fat and protein-rich endosperm (almond) inside .
  • the oil can be obtained from the pulp using classic pressing and extraction processes, and the kernel oil from the almond kernel can also be separated by pressing and extraction with solvents. Because of their property profile, oil and seed oil from Macauba fruits could be used as sustainable cooking oil.
  • Macauba palms In addition to economic advantages, such as a high oil yield and very good properties of the oil, the cultivation of Macauba palms also opens up advantages in the area of sustainable agriculture. In this way, cultivation on existing pastures outside of the rainforest areas is possible, which makes clearing the rainforest unnecessary. Macauba palms also make a valuable economic and ecological contribution as part of integrated agricultural production on pasture land.
  • the roots of the palm trees strengthen the soil, protect against erosion and store moisture in the soil.
  • the palm trees bind up to 27 t CO2 per hectare as biomass (roots, trunk, fruit, leaves) and increase the productivity of pasture grass due to the higher moisture in the soil and the shade of the palm trees. Due to the higher amount of grass the number of animals can be significantly increased without interfering with the ecological balance of the pasture.
  • Macauba palms have a significantly lower water requirement than classic oil palms.
  • this palm species also grows very well in temperate and semi-arid regions outside of the tropics such as . B. in the Cerrado, a savannah landscape in central Brazil. Macauba's low demand for precipitation and soil quality opens up the possibility of cultivating this palm on poor soil.
  • Vegetable oils only have a maximum acid number of 4 mg KOH/g oil and a peroxide value of up to 15 milliequivalents peroxides/kg oil. This means that Macauba oil, extracted using the current state of the art, is largely inedible to humans.
  • the harvest of the Macauba fruit has so far been based on cutting off the entire bunch of fruit from the trunk of the palm tree. It is very easy to carry out and simplifies the transport of the fruit, since the fruit is not harvested individually, but as a whole fruit bundle and transported. Although very labour-intensive, this process has so far been used almost exclusively.
  • the bunches of fruit are cut from the palm tree as a whole in one operation.
  • the infructescence that has grown on the palm tree at a height of 2 to over 8 meters is cut off the trunk with a knife attached to a pole and falls to the ground.
  • the infructescences are then collected and transported away. Individual fruits that fall off the fruit stand are also collected and sent for processing.
  • the bundle cut off in one step contains a proportion of unripe fruits, the 01 of which typically has a disproportionately high proportion of free fatty acids.
  • the oils pressed from the pulp have so far had an unpleasant taste, limited functionality and a reduced shelf life.
  • the consumption of oils with such a high proportion of free fatty acids and oxidation products such as aldehydes and ketones can result in undesirable side effects (eg diarrhea). For this reason, the production of technical products and biofuels is currently proposed almost exclusively as a use for Macauba oil.
  • the detachment of the fruits is largely untargeted and statistically distributed, since the fruits that are hit directly by a stick are mostly detached and fall to the ground.
  • a selection of fruits that are to be harvested e.g. due to their degree of ripeness is not possible with this method. Instead, fruits of different ripeness are knocked off the bundles with this harvesting device, since the hits of the oscillating rods cannot be controlled in a targeted manner.
  • the operator of the Grupioni et al. is only slightly able to control the rods, so the degree of ripeness of the fruit varies greatly.
  • the inventors of the proposed method have recognized that the harvest has a significant impact on the subsequent quality of the oil obtained from the Macauba fruit.
  • the heavy bundle of fruit usually falls to the ground from a great height and at high speed.
  • this leads to the protective shell being damaged, e.g. T. breaks up, exposing the oil-rich mesocarp.
  • This leads to direct contact of the oil with microorganisms from the fruit peel or from the soil as well as with atmospheric oxygen and thus to increased oxidation and hydrolysis of the lipids.
  • Mechanical damage to mesocarpic tissue also releases endogenous lipolytic enzymes, thereby accelerating oil quality degradation.
  • the fruits are separated from the fruit bundles still attached to the palm tree and collected.
  • the method is characterized in that one or more catching or damping devices prevent the fruit from hitting the ground unchecked when separating the fruit.
  • the skins of the fruit remain largely undamaged and the above problems are avoided.
  • the catching or dampening devices are advantageously or optionally designed and/or arranged such that the fruits are also deflected when they hit the respective catching or dampening device and are preferably guided into a collecting or transport device. This keeps the fruit moving, which also reduces the risk of another fruit hitting a fruit that has already fallen from above. In particular, they are taken away immediately and are not left lying around.
  • individual fruits are therefore harvested very gently from the infructescence, preferably individual fruits with a high degree of ripeness, so that the fruits have little or no superficial damage that would allow atmospheric oxygen and microorganisms to penetrate directly would .
  • the above processes of increased oxidation and hydrolysis of the lipids and the formation of free fatty acids are thus largely avoided.
  • This means that the fruit can be stored for a long time and the very gentle harvest makes it possible for a high-quality pressed pulp oil with a low acid content and a low degree of oxidation to be obtained with largely consistent quality, even with very large harvest quantities.
  • Two preferred embodiments of the method according to the invention can be used to separate the individual fruits from the fruit bundles that have still grown on the palm tree.
  • Enable detachment an indirect momentum input or a superficial shear.
  • the indirect impulse entry can also be done from the surface of the fruit bundle forth, for example by a cloth o. uh . or another element is placed around the bundle or attached to the surface of the bundle and attached to this cloth or element is pulled or shaken, or by using the superficial shear configuration described below, which can also result in an indirect momentum input.
  • the degree of ripeness of the fruit that detaches from the fruit cluster increases over time or decreases with increasing intensity of the impulses.
  • the fully ripe fruits detach first, followed by less ripe fruits in the case of firmer impulses or longer duration of the impact of the impulses, up to still largely unripe fruits, which fall off the infructescence in the case of strong impulses or a very long duration of the impulse entry .
  • This time delay according to the ripeness of the individual fruits makes it possible to catch or collect the fruits separately according to their degree of ripeness and thus to sort them.
  • shearing is exerted along the surface of the fruit bundles, ie along the surface of the outer fruit layer of the bundles, e.g. B. through Rubbing along a brush, cloth, foil, net or the like, or by pulling a ring whose diameter is smaller than the largest diameter of the bunch of fruit, or by pulling with a comb-like gripper or other gripper, or by a other device that applies tension or shear along the surface of the bundles.
  • the shearing can also be carried out by the action of one or more jets of water, by means of an air stream or by means of compressed air.
  • the fruits arranged on the surface of the fruit bundles are predominantly sheared off.
  • the ripe fruits arranged inside the bundles are separated indirectly from the surface by the input of impulses, the fruits which are not yet ripe at the time of ripening of the fruits lying on the outside remain on the bundle.
  • the shearing process can advantageously be combined with the indirect introduction of impulses.
  • the inventive method thus makes it possible to combine the harvest of the fruit with a sorting according to the properties of the fruit, and so the harvest either to maximize specific fisher properties of fractions such as ballaststof fen or aromas or to optimize the oil or biomass yield .
  • the preferred selective gentle harvesting according to the degree of ripeness can be used for a large number of other separation tasks, since the pulp of differently ripe fruits differs in terms of colour, composition and functionality of the fractions contained, such as oil or roughage.
  • preferential sorting according to maturity roughage with the desired color or functionality can be obtained in a targeted manner. Separation according to other properties of the fruit, such as oil content or aroma, is also possible.
  • the fruits are also sorted simultaneously according to the impulse intensity (and thus the degree of ripeness).
  • Sorting according to the chemical composition of the fruit can also be carried out.
  • Contactless analysis methods for examining the surface of the fruit such as infrared, near-infrared or laser light, are then advantageously used for this purpose, which are integrated directly into the sorting system or connected to it.
  • the harvesting process when using the technology of indirect impulse input, the harvesting process does not take place at a single point in time, but several times and at different times over a longer period of time (several hours to several weeks). Only part of the fruit is harvested during the first harvest, namely the part that detaches from the infructescence with light to medium impulses.
  • a second harvest takes place after a few hours to days, advantageously after 1 day to 120 days, particularly advantageously after 1 day to 50 days, even more advantageously after 5 to 30 days or after 5 to 14 days, in which a second ripe fraction is harvested .
  • the harvesting method according to the invention is advantageously combined with careful collection, transport, stabilization and storage of the fruit.
  • the transport is designed in such a way that the fruit is not damaged, after which the fruit's own enzymes are preferably inactivated and the fruit is gently dried.
  • the severed or detached fruit is gently slowed down by one or more catch or damping devices (damping of the impact). Nets, foils, fabric flakes, etc. can be used as catching or dampening devices. are used . But other techniques aimed at slowing down the speed of the detached fruit or serve to reduce the conversion of kinetic energy into deformation energy, can be used, e.g. by collecting or damping devices made of foam or soft mats.
  • the fruits are preferably diverted to the respective collecting or damping device after they have been hit and are preferably automatically guided by gravity into a collecting or transport device, for example via one or more pipes, chutes, chutes or hoses.
  • a sorting or cleaning of the fruit from small impurities, leaves or insects can advantageously be integrated into the catching or dampening device.
  • collection nets can be used whose meshes are so narrow that the fruit is held back, but which are wide enough for fine dirt or insects to fall through and thus be separated from the fruit.
  • This separation of foreign matter can be improved by an additional movement of the net or another catching or dampening device (e .g . shaking) .
  • Sieves or devices for air classification integrated into the catching or steaming device can also contribute to a pre-cleaning of the fruit. Further refinements for cleaning and size classification are possible.
  • the catch or damping device is preferably built and/or arranged in such a way that the fruit keeps moving, so that the fruit z. B. are transported away by gravity due to an inclination of the device and do not remain below the fruit bundles. This reduces the risk of a fruit lying in the catching or dampening device being hit and damaged by a fruit that follows.
  • the periodically triggered impulse can be generated, for example, by an eccentrically arranged device on the trunk of the palm tree (e.g. shaking, vibrating organ). It can also be attached to a support attached to the trunk, such as a clamp, band or ring, e.g. B. a pull rope or a rod can be attached to which or . attacking an alternate force.
  • the damage to the palm is less if the attachment of the holder or the shaker is arranged higher up on the trunk or acts directly on the central axis of the fruit cluster.
  • the defined amplitude of an oscillation of the trunk could lead to tensile stresses at the lower end of the trunk, which puts a strain on the root system. These stresses are all the lower if the device or Holder - excited with identical amplitude - is arranged further up on the tight or on the axis of the fruit bundle.
  • the momentum input into the stem should therefore best be above half the height between the top of the fruit bunch and the ground, advantageously above 70%, better above 90%, particularly advantageously above 100% of the height.
  • the further up the device or holder for transmitting the impulses is arranged, the lower the energy input required for the harvest and the less damage occurs to the palm tree.
  • This advantageous embodiment also makes it possible to extend the lifespan of Macauba palms, since fruits can also be collected from older and often very tall palms. This prevents the use of harmful practices such as the felling of young palm trees.
  • the proposed method allows the extraction of oil with high oil quality from the harvested fruit by the Fruits are gently caught after they have been separated from the infructescence. Gentle means that mechanical damage to the fruit is largely avoided. This can be achieved with the catch and damping devices used, for example,
  • the mean fall height of the fruit is a maximum of 2 meters, preferably less than 1 meter, better below 50 cm is reduced.
  • the catching or damping device is preferably designed and/or arranged in such a way that the fruit is deflected when it hits the ground and the fruit that has already been caught is thus simultaneously transported away, e.g. B. by a sloping surface or a leading hose or gutter.
  • Harvesting Macauba fruit according to the invention reduces the proportion of fruit with light damage (damage that injures the epicarp without damaging it break up but reduce the oxygen barrier) to below 8.4%, better below 5%, even better below 3%, most advantageously below 1%.
  • Harvesting in accordance with the invention reduces severe damage to Macauba fruit (damage that injures the epicarp and exposes the mesocarp and thus puts it in direct contact with the air) to levels below 4%, more preferably below 2%, advantageously below 1%, particularly advantageously below 0.5%.
  • the gentle catch according to the proposed method enables a harvest that provides an almost intact group of fruits, so that oxidation and hydrolysis processes can only take place very slowly, which allows the fruits to last longer.
  • the fruits are pasteurized and/or dried after a few minutes to hours after the gentle harvest. It has been shown that drying of the fruit harvested according to the invention proceeds particularly homogeneously and gently with only very little damage to the fruit surface, which reduces energy consumption and increases the oil quality. A high storage stability can be achieved in this way. It is also advantageous for the later pressing process of the pulp to obtain the oil to take place at a low mean temperature (mean value of inlet temperature and outlet temperature from the press) below 80° C. A pulp oil can thus be obtained which has only very low acid numbers and, even as cold-pressed oil, has edible oil quality.
  • pressed oils can be obtained from the fruits carefully harvested according to the proposed method, the acid number of which is better, even without refining, below 10 mg KOH/g oil, particularly advantageously below 5 mg KOH/g oil, particularly advantageously below 2 mg KOH/g oil is below 1 mg KOH/g 01 .
  • the pressed oil from fruits harvested according to the invention has a peroxide value below 10 milliequivalents O 2 /kg oil, advantageously below 7 milliequivalent O 2 /kg oil, particularly advantageously below 5 or below 3 milliequivalent O 2 /kg oil, better below 1 milliequivalent O 2 /kg O 1 . This means that the careful harvesting of Macauba fruit according to the invention results in pressed oils suitable for human consumption.
  • these acid number values can be further reduced. It turns out that when refining such a crude oil, only very small amounts of separated free fatty acids and odorous substances occur as side streams.
  • bleaching according to the prior art can easily be carried out. This helps to significantly reduce refining costs and greatly increase the efficiency of the refining process.
  • the low acid numbers and degrees of oxidation enable the chemical refining of the oil, a comparatively gentle process compared to physical refining by means of steam destination at temperatures >250°C in a high vacuum. Thus, the formation of trans fatty acids can be significantly reduced due to the invention during the refining process.
  • the impulse input is carried out in an advantageous embodiment in such a way that fruits with different degrees of ripeness are separated.
  • This is controlled by the duration of the pulse application or by gradually increasing the pulse intensity, either by controlling the frequency and/or amplitude during harvest.
  • This makes it possible to separate the fruits in the field according to their degree of ripeness and to feed them into different processing methods depending on their degree of ripeness.
  • the ripe fruits With a low to mild pulse intensity, the ripe fruits can be separated in a first step and processed into edible and edible oil with a particularly high yield, high oil quality and appealing sensory properties.
  • Medium-ripe fruit can be harvested by applying longer pulses or by increasing the intensity of the pulse, by increasing the frequency and/or the amplitude.
  • the pulp of medium-ripe Macauba fruits has a very low oil content and a particularly balanced relationship between aroma, functionality and fiber content.
  • the dietary fiber concentrates from medium-ripe fruits have better functional sensory properties and higher brightness values.
  • This product can be used to make savory drinks, ice creams and desserts.
  • the method described here therefore makes it possible to convert the disadvantage of the prior art of the wide distribution of degrees of ripeness in a bundle into an advantage by separating the differently ripe fruits according to their degree of ripeness and using the fractions with maximum added value. This is not possible with today's state-of-the-art harvesting methods.
  • a device for carrying out the harvest according to the invention according to one or more preferred embodiment variants can consist of several units which can be designed in a modular design as individual units or combined to form a system. These units are :
  • device for indirect impulse input in particular for the introduction of one or more impulses in the trunk or in other parts of the palm along the nutrient supply of the fruit.
  • This can be designed as a gripper or as a holder (ring that can be opened and easily closed), e.g. B. as a band (with a loop or hook) that is placed around the trunk or around the infructescence or around parts of the infructescence and e.g. B. is stimulated to vibrate via a rope.
  • Other possible designs for energy input are stamps, beaters, etc. , which do not involve the trunk or infructescence but by periodic blows on the trunk or the junction between palm and Bring in the impulse in the desired strength with the fruit clusters.
  • vibrating element which is either arranged directly on or under the device or attached to it or is connected to the device in a spatially separated manner.
  • the mechanical vibration can be generated by various mechanisms. Simple systems such as pulling and/or pushing with a cable or lever, operated manually or automatically, can be used for this purpose.
  • other vibration mechanisms such as rotating systems, eccentric systems, Scotch-Yoke or multiple eccentric systems, can also be used for the vibration element.
  • the catch or dampening device is designed to gently catch the fruit that falls from the bunch of fruits during harvest. It can advantageously be combined with the above device for indirect impulse input.
  • the catch or dampening device is preferably made of a soft material such as plastic, fabric, a net or foam. It covers an area under one or all of the infructescences of the palm tree and can take various forms such as a straight wall, an inverted screen, an inverted cone or an inverted cup to ensure that any fruit falling from the infructescence is caught can become .
  • the positioning of the collecting device can be done manually or with an automated process.
  • the catching device has the shape of a funnel.
  • the fruits are first caught after a low drop and then move downwards in a controlled manner and at low speed through the funnel, where they are collected, for example, in a container as a collection device.
  • a further advantageous catch device is similar in terms of its spatial arrangement to a sloping hammock or gutter, which on the one hand catches the falling fruit in one central sink and due to the slope of the sink leads to a gravimetric removal of the fruit from the sink.
  • the material of the catching device particularly advantageously comprises a soft cloth or a net.
  • Device for transporting the fruit from the collection or steaming device The actuating mechanism of the transport element is matched to the geometry of the catch or damping device. If the catch device z. B. is a rectangular plastic tarpaulin that is placed under the palm tree, the transport can also take place through the tarpaulin itself, in that it is converted into a kind of conveyor belt with a set of pulling and moving elements, with which the fruit is transported further manually or automatically . In this way, the collecting device can be extended to collect the fruit and used to transport the fruit to a storage container. In the implementation similar to an inverted umbrella z. B.
  • the fruits collected during harvest are discharged from the lowest point of the inverted screen through a hole into a chute or hose and transported to a storage container.
  • the transport can be effected by the action of gravity or can be assisted with the help of pneumatic devices or traction elements that contribute to the pneumatic transport of the fruit or with the help of other conveying elements into the storage container.
  • propulsion unit that propels the above devices from palm to palm.
  • Devices for gently separating the individual fruits from The fruit bundles still attached to the palm tree can also be used independently of the method for harvesting Macauba fruits proposed according to patent claim 1, also in connection with the subsequent preferred sorting of the fruits according to their degree of ripeness.
  • cold-pressed oils with an acid number of less than 10 mg/g, advantageously less than 5 mg/g, particularly advantageously less than 2 mg/g, better less than 1 mg/g and a peroxide number below 10 milliequivalent peroxide/kg oil, advantageously below 7 milliequivalent peroxide/kg oil, particularly advantageously below 5 or below 3 milliequivalent peroxide/kg oil, better below 1 milliequivalent peroxide/kg oil.
  • Refined Macauba oil can be obtained with an acid number of less than 0.6 mg/g, advantageously less than 0.5 mg/g, particularly advantageously less than 0.3 mg/g.
  • the pressed oil from the mild and gentle harvest carried out according to the invention has a very good quality and low proportions of disruptive substances.
  • This oil can be refined either chemically or physically with minimal losses.
  • the yield after the oil refining is over 80%, better over 85%, particularly well over 90%, particularly advantageously over 95%, based on the mass fed to the refining. Since the oil quality is already very high prior to refining, minimal refining is required, which can result in high levels of bioactive compounds such as carotene and tocopherols being retained.
  • the carotene content in the refined oil from the fruits harvested according to the invention is higher than 10 pg/g, preferably higher than 50 pg/g, advantageously higher than 100 pg/g, advantageously higher than 200 pg/g, particularly advantageously higher than 300 pg/g g .
  • the refined oil from the gentle harvesting process according to the invention also has preferably a total tocopherol content of over 10 mg/kg, better over 50 mg/kg, advantageously over 100 mg/kg, particularly advantageously over 200 mg/kg to higher than 300 mg/kg. Therefore, the crop of the invention provides refined oils with good quality and high content of bioactive compounds, which contributes to their functionality, shelf life and nutritional value, and the oil can be used as a high-quality edible oil.
  • the acid number (AN) is a chemical parameter used to quantify the content of free fatty acids in fats or oils. It is given as the mass of potassium hydroxide (in mg) that is necessary to neutralize the free fatty acids contained in 1 g of fat. Acid number is measured according to AOCS Official Method Cd 3d-63.
  • the peroxide value is a chemical parameter used to quantify the oxidation of lipids in fats and oils.
  • the PV measures the concentration of substances (in milliequivalents of peroxide per kg of oil) that oxidize potassium iodide to iodine.
  • the PV can be measured according to AOCS Official Method Cd 8-53 or according to AOCS Official Method Cd 8b-90.
  • Carotene content The total content of carotenoids is measured spectrophotometrically after diluting 1 g oil in 100 mL ultrapure hexane. An absorption coefficient A1%1 cm of 2580 in high-purity n-hexane is used, measured at 450 nm.
  • the total tocopherols are determined according to the official AOCS method Ce 8-86.

Abstract

Bei einem Verfahren zur Ernte von Früchten der Macauba-Palme, die ein oder mehrere Fruchtbündel mit den Früchten trägt, werden die Früchte von den noch an der Palme angewachsenen Fruchtbündeln abgetrennt und gesammelt. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass beim Abtrennen der Früchte ein ungebremstes Aufprallen der Früchte auf den Boden durch eine oder mehrere Auffang- oder Dämpfungsvorrichtungen verhindert wird. Diese Auffang- oder Dämpfungsvorrichtungen werden vorzugsweise so ausgestaltet und/oder angeordnet, dass die Früchte bei Auftreffen auf die jeweilige Auffang- oder Dämpfungsvorrichtung umgelenkt und optional in eine Sammel- oder Transporteinrichtung geleitet werden. Die sehr schonende Ernte mit diesem Verfahren ermöglicht es, aus den geernteten Früchten ein hochwertiges gepresstes Pulpenöl mit niedrigem Säuregehalt und geringem Oxidationsgrad zu gewinnen.

Description

Verfahren zur Ernte von Früchten der Macauba-Palme
Anwendungsgebiet
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur schonenden und selektiven Ernte von Früchten der Macauba-Palme (Acrocomia ssp. ) , bei dem die Früchte von den noch an der Palme angewachsenen Fruchtbündeln abgetrennt und gesammelt werden.
Stand der Technik
Durch die Verschärfung des Klimawandels, die Notwendigkeit einer bioökonomischen Wirtschaftsweise und aufgrund der begrenzten Verfügbarkeit fossiler Rohstoffe steigt die Nachfrage nach pflanzlichen Ölen zunehmend an.
Die mengenmäßig bedeutendsten Pflanzenöle waren im Jahr 2020 Palmöl (75 Mio. Tonnen) , Sojaöl (57 Mio. Tonnen) , Rapsöl (28 Mio. Tonnen) , Sonnenblumenöl (19 Mio. Tonnen) und Palmkernöl (8,5 Mio. Tonnen) . In Summe wurden im Jahr 2020 etwa 210 Mio Tonnen Pflanzenöl produziert. Der steile Produktionsanstieg der letzten Jahre um jährlich 6 bis 7 Mio. Tonnen pro Jahr lässt erwarten, dass bis zum Jahr 2040 weltweit über 330 Mio Tonnen Pflanzenöl bereitgestellt werden müssen.
Mit dem Anbau von Palmöl und Soja sind hohe Umweltlasten verbunden, da diese Rohstoffe in den Tropen auf gerodeten Regenwaldflächen angebaut werden. Sollte die für 2040 prognostizierte Menge von 120 Mio. Tonnen an zusätzlichem Pflanzenöl durch den Anbau von Soja erreicht werden müssen, wäre die Erschließung von 266 Mio. ha an neuen Flächen erforderlich, für die Kultivierung von Ölpalmen würde eine Fläche von über 40 Mio. ha benötigt. Da die aktuell bereitstehenden Agrarflächen bereits weitestgehend für die Lebensmittelproduktion als Weide- und Ackerland ausgeschöpft sind, könnten diese zusätzlichen Mengen nur bereitgestellt werden, wenn neue Flächen durch die Rodung von Regenwald erschlossen würden . Dies sollte aus Gründen des Umwelt- und Klimaschutzes aber unbedingt vermieden werden .
Einen neuen nachhaltigen Weg für die Bereitstellung großer Mengen an Pflanzenöl könnte die Macauba-Palme eröf fnen . Macauba ist eine Palmenart , die in Mittel- und Südamerika heimisch ist . Sie bildet Früchte mit j e 25 bis 60 g Gewicht an bis zu 8 Fruchtständen ( Fruchtbündel ) pro Palme aus , j eder Fruchtstand enthält dabei mehrere 100 einzelne Früchte und kann ein Gewicht von über 25 kg erreichen . Die Früchte der Macauba-Palme bestehen aus verschiedenen Kompartimenten, einer äußeren harten Schale , darunterliegend aus einer Öl- , Wasser- und Ballaststof f-haltigen Pulpe und einem Kern (Endokarp ) , der im Innern ein fett- und proteinreiches Endosperm (Mandel ) enthält . Aus der Pulpe kann das Öl durch klassische Press- und Extraktionsverfahren gewonnen werden und auch das Kernöl aus der Mandel des Kerns kann über Pressen und Extraktion mit Lösemitteln abgetrennt werden . Öl und Kernöl aus Macauba-Früchten könnten aufgrund ihrer Eigenschaftsprofile als nachhaltiges Speiseöl eingesetzt werden .
Neben wirtschaftlichen Vorteilen, wie einem hohen Ölertrag und sehr guten Eigenschaften des Öls , eröf fnet der Anbau von Macauba-Palmen auch Vorteile im Bereich der nachhaltigen Landwirtschaft . So ist der Anbau auf bestehenden Weideflächen außerhalb der Regenwaldgebiete möglich, was eine Rodung des Regenwalds überflüssig macht . Macauba-Palmen leisten im Rahmen einer integrierten Agrar-Produktion auf Weideland zudem einen wertvollen ökonomischen und ökologischen Beitrag . So stärken die Wurzeln der Palmen die Böden, schützen vor Erosion und speichern Feuchtigkeit im Boden . Die Palmen binden bis zu 27 t CO2 pro Hektar als Biomasse (Wurzeln, Stamm, Früchte , Blätter ) und steigern durch die höhere Feuchtigkeit der Böden und aufgrund des Schattens der Palmen die Produktivität von Weidegras . Durch die höhere Grasmenge kann ohne Eingri f fe in das ökologische Gleichgewicht der Weide der Tierbestand deutlich erhöht werden . Damit wird die flächenspezi fische Produktion an Weidetieren auf mit Macauba- Palmen bepflanzten Weideflächen gesteigert , was die von der Tierhaltung ausgehenden Umweltlasten senkt und aufgrund der hohen CCp-Bindung der Palmen in Summe zu einer positiven CO2- Bilanz der Weidetierproduktion führt . Die Vorteile einer integrierten landwirtschaftlichen Produktion können auch anderen Agrarrohstof fen wie beispielsweise Kaf fee oder Maniok zugutekommen . So lassen sich Ertrag und Qualität von Kaf fee oder Maniok durch den Anbau von Macauba-Palmen deutlich steigern .
Macauba-Palmen haben trotz eines vergleichbar hohen Ölertrags ( 2 bis 5 Tonnen Öl pro ha und Jahr ) einen deutlich geringeren Wasserbedarf als klassische Ölpalmen . Infolgedessen wächst diese Palmenart auch sehr gut in gemäßigten und semiariden Regionen außerhalb der Tropen wie z . B . im Cerrado , einer Savannenlandschaft im Zentrum Brasiliens . Der geringe Anspruch von Macauba an Niederschlag und Bodenqualität eröf fnet damit auch die Möglichkeit , diese Palme auf kargen Böden anzubauen .
Auch wenn das Potenzial der Macauba-Palme sehr vielversprechend ist , wird Macauba-Öl derzeit nicht als Lebensmittel verwendet . Ein Grund dafür ist die schlechte Qualität des Rohöls . Das Rohöl aus der Pressung von Macauba-Pulpe weist mit Säurezahlen von über 20 mg KOH/g Öl , teilweise sogar bis zu 50 mg KOH/g, einen hohen Gehalt an freien Fettsäuren auf . Darüber hinaus ist das Öl nach der Extraktion häufig stark oxidiert und enthält dementsprechend häufig sehr hohe Anteile an Fettoxidationsprodukten (Aldehyde , Ketone , kurzkettige organische Säuren) , die bitter, grasig und bohnenartig schmecken und riechen . Die Qualität von Pflanzenölen ist aber sowohl für den menschlichen Verzehr als auch für die industrielle Verarbeitung in Lebensmitteln von größter Bedeutung . Laut Codex Alimentarius dürfen kaltgepresste Pflanzenöle nur eine maximale Säurezahl von 4 mg KOH/g Öl und einen Peroxidwert von bis zu 15 Milliäquivalenten Peroxiden/ kg Öl aufweisen . Dies bedeutet , dass Macauba-Öl , das nach dem derzeitigen Stand der Technik gewonnen wird, für den Menschen weitgehend ungenießbar ist .
Eine weitgehende Raf fination des Öls könnte ein Ausweg sein, j edoch können die genannten Säurezahlen von über 20 mg KOH/g Öl zu sehr hohen Verlusten bei der Raf fination des eingesetzten Rohöls führen . Darüber hinaus erschwert bzw . verhindert der häufig hohe Oxidationsgrad des Öles eine Bleichung mit Methoden nach Stand der Technik (Behandlung mit Bleicherden) . Somit ist eine derartige Aufbereitung des Rohöls nicht wirtschaftlich darstellbar .
Die Ernte der Macauba-Früchte basiert bisher auf dem Abschneiden des ganzen Fruchtbündels vom Stamm der Palme . Sie ist sehr einfach durchzuführen und vereinfacht den Transport der Früchte , da die Früchte nicht einzeln, sondern als ganze Fruchtbündel geerntet und transportiert werden . Obwohl sehr personalintensiv, kommt dieses Verfahren bislang fast ausschließlich zum Einsatz .
Bei der Ernte nach diesem Verfahren werden die Fruchtbündel als Ganzes in einem Arbeitsgang von der Palme geschnitten . Dazu wird der in 2 bis über 8 Metern Höhe an der Palme angewachsene Fruchtstand mit einem an einer Stange befestigten Messer vom Stamm abgeschnitten und fällt zu Boden . Die Fruchtstände werden im Anschluss eingesammelt und abtransportiert . Einzelne Früchte , die sich beim Herunterfallen vom Fruchtstand lösen, werden ebenfalls eingesammelt und der Verarbeitung zugeführt .
Da die Früchte der Macauba-Palme ungleichmäßig rei fen, enthält das in einem Schritt abgeschnittene Bündel einen Anteil an unrei fen Früchten, deren 01 typischerweise einen überproportional hohen Anteil an freien Fettsäuren aufweist . Die aus dem Fruchtfleisch gepressten Öle weisen bisher einen unangenehmen Geschmack, eine eingeschränkte Funktionalität und eine reduzierte Haltbarkeit auf. Zudem kann der Verzehr von Ölen mit einem derart hohen Anteil an freien Fettsäuren und Oxidationsprodukten, wie Aldehyden und Ketonen unerwünschte Nebenwirkungen (z.B. Diarrhö) zur Folge haben. Aus diesem Grund wird derzeit als Einsatz für Macauba-Öl fast ausschließlich die Herstellung von technischen Produkten und Biokraftstoffen vorgeschlagen.
In Grupioni et al. : Macaw palm supply chain: Evaluation of a semi-mechanized fruit harvesting system. In: Industrial Crops & Products 151, 2020, wird ein neues Verfahren zur Ernte von Macauba-Früchten beschrieben. Bei diesem Verfahren werden die Früchte mit Hilfe einer Vibrationsvorrichtung von den Fruchtbündeln abgeschlagen. Dieses Gerät besteht aus einem Zweitakt-Benzinmotor, der mit einer 1,50 m langen Rohrstange verbunden ist, und einem Fruchtablösesystem. Das Fruchtablösesystem besteht aus einem Zylinderkopf, an dem Schwingstäbe befestigt sind. Diese Schwingstäbe schlagen in die Fruchtbündel und lösen durch die Schläge einzelne Früchte aus dem Bündel. Das Ablösen der Früchte erfolgt dabei weitgehend ungezielt und statistisch verteilt, da überwiegend die Früchte, die unmittelbar von einem Stab getroffen werden, abgelöst werden und zu Boden fallen. Eine Auswahl an Früchten, die z.B. aufgrund ihres Reifegrades geerntet werden sollen, ist mit dieser Methode nicht möglich. Stattdessen werden mit dieser Erntevorrichtung unterschiedlich reife Früchte aus den Bündeln abgeschlagen, da die Treffer der Schwingstäbe nicht gezielt gesteuert werden können. Der Bediener der Erntevorrichtung nach Grupioni et al. ist nur in geringem Maße in der Lage, die Stäbe zu steuern, so dass der Reifegrad der Früchte stark variiert.
Besonders nachteilig erweist sich, dass die Schläge der Schwingstäbe die Schalen (Epikarp) der Früchte nach Angabe der Autoren beschädigen . Die Schäden sind leicht bis erheblich, wobei nach der Ernte in Summe zwischen 13 , 6% bis 69 , 5% der Früchte leicht oder erheblich beschädigt sind . Das heißt , dass ein hoher Anteil der Früchte eine Verletzung der Schale , eine rissige Oberfläche oder ein Freilegen des Fruchtfleisches aufweist , was zu schnellem Verderb führt .
Aufgabe der vorliegenden Erfindung
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es , ein kostengünstiges Verfahren bereitzustellen, mit dem die Gewinnung hochqualitativer Öle aus Macauba-Früchten ermöglicht wird, die unter anderem auch für Lebensmittel geeignet sind .
Beschreibung der Erfindung
Gelöst wird die Aufgabe durch das Verfahren zur Ernte von Früchten der Macauba-Palme gemäß Patentanspruch 1 . Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche oder lassen sich der nachfolgenden Beschreibung entnehmen .
Die Erfinder des vorgeschlagenen Verfahrens haben erkannt , dass die Ernte einen wesentlichen Einfluss auf die spätere Qualität des aus den Macauba-Früchten gewonnenen Öls hat . Bei der bisher hauptsächlich genutzten Erntemethode fällt in der Regel das schwere Bündel der Früchte aus großer Höhe und mit hoher Geschwindigkeit zu Boden . Dies führt bei vielen Früchten dazu, dass die schützende Schale beschädigt wird, diese z . T . aufbricht , dabei das ölreiche Mesokarp freigelegt wird . Dies führt zu einem direkten Kontakt des Öls mit Mikroorganismen von der Fruchtschale oder aus dem Boden sowie mit Luftsauerstof f und damit zu einer vermehrten Oxidation und Hydrolyse der Lipide . Die mechanische Beschädigung des mesokarpischen Gewebes setzt auch endogene lipolytische Enzyme frei und beschleunigt so den Verfall der Ölqualität . Darüber hinaus können Mikroorganismen in das Fruchtinnere gelangen, was durch die exogene Enzymaktivität zur Hydrolyse des Öls und damit zur Bildung freier Fettsäuren führt . Beide Ef fekte führen während des Transports , der Lagerung und der Verarbeitung zu einer starken Verschlechterung der Ölqualität . Dieses Problem wird auch durch die oben beschriebene Erntevorrichtung nach Grupioni et al . nicht gelöst .
Bei dem vorgeschlagenen Verfahren werden die Früchte von den noch an der Palme angewachsenen Fruchtbündeln abgetrennt und gesammelt . Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus , dass beim Abtrennen der Früchte ein ungebremstes Aufprallen der Früchte auf den Boden durch eine oder mehrere Auf fang- oder Dämpfungsvorrichtungen verhindert wird . Dadurch bleiben die Schalen der Früchte weitgehend unbeschädigt und die obigen Probleme werden vermieden . Die Auf fang- oder Dämpfungsvorrichtungen werden bei dem Verfahren vorteilhaft oder optional so ausgestaltet und/oder angeordnet , dass die Früchte bei Auftref fen auf die j eweilige Auf fang- oder Dämpfungsvorrichtung zudem umgelenkt und vorzugsweise in eine Sammel- oder Transporteinrichtung geleitet werden . Dadurch bleiben die Früchte in Bewegung, was zusätzlich die Gefahr reduziert , dass auf eine bereits herabgefallene Frucht eine weitere Frucht von oben auftri f ft . Sie werden insbesondere unmittelbar abtransportiert und bleiben nicht liegen .
Beim erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt somit eine sehr schonende Ernte von einzelnen Früchten aus dem Fruchtstand, vorzugsweise j eweils von einzelnen Früchten mit einem hohen Rei fegrad, so dass die Früchte keine oder nur wenige oberflächliche Beschädigungen aufweisen, die ein unmittelbares Eindringen von Luftsauerstof f und Mikroorganismen ermöglichen würden . Die obigen Prozesse der vermehrten Oxidation und Hydrolyse der Lipide sowie der Bildung freier Fettsäuren werden damit weitestgehend vermieden . Damit sind die Früchte über lange Zeit lagerstabil und die sehr schonende Ernte ermöglicht es , dass ein hochwertiges gepresstes Pulpenöl mit niedrigem Säuregehalt und geringem Oxidationsgrad in weitgehend gleichbleibender Qualität auch bei sehr großen Erntemengen gewonnen werden kann . Überraschenderweise führt diese Ausgestaltung der Ernte , die im Vergleich zur Ernte von ganzen Bündeln aufwändiger ist , auch zu einer wirtschaftlichen und profitablen Produktion von hochwertigem Macaubaöl , da wesentlich weniger freie Fettsäuren aus dem Öl abgetrennt werden müssen, damit die Ölausbeute deutlich ansteigt . Zudem kann aufgrund der hohen Lagerstabilität der Früchte die Verarbeitung über einen längeren Zeitraum durchgeführt werden . Dadurch können kleinere Anlagen zum Einsatz kommen, die dieselbe Jahresproduktionsmenge ermöglichen, als bei kürzerer Lagerdauer mit großen Anlagen . Das spart Investitionskosten .
Zum Abtrennen der Einzel früchte von den noch an der Palme angewachsenen Fruchtbündeln, können zwei bevorzugte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Einsatz kommen, die ein besonders schonendes Abtrennen bzw . Ablösen ermöglichen : ein indirekter Impulseintrag oder eine oberflächliche Scherung .
Beim indirekten Impulseintrag wird mit einer geeigneten Vorrichtung durch einen einzelnen oder durch mehrere Impulse Energie entlang der Nährstof fversorgungsleitung (Wurzel , Stamm, Achse des Bündels , Zweige des Bündels ) der Früchte indirekt in die Früchte eingetragen, ohne dass direkt auf die Oberfläche der Früchte (Epikarp ) geschlagen wird und diese dabei beschädigt oder aufgebrochen werden . Dabei überträgt die Vorrichtung Impulse auf den Stamm der Palme und/oder auf den Strunk des Fruchtbündels ( zentrale Achse des Bündels ) und/oder auf die Seitenachsen (von zentraler Achse wegführende Zweige ) des Fruchtbündels . Diese entlang der Nährstof fversorgung der Früchte in die Früchte eingetragenen Impulse gelangen schließlich an die Kontaktstellen, an denen die Früchte am Bündel angewachsen sind . Der indirekte Impulseintrag kann auch von der Oberfläche des Fruchtbündels her erfolgen, indem beispielsweise ein Tuch o . ä . oder ein anderes Element um das Bündel gelegt oder an der Oberfläche des Bündels angesetzt wird und an diesem Tuch bzw . Element gezogen oder gerüttelt wird oder indem die unten beschriebene Ausgestaltung der oberflächlichen Scherung zum Einsatz kommt , die auch einen indirekten Impulseintrag zur Folge haben kann . Dieser indirekte Impuls- bzw . Energieeintrag führt j e nach Intensität zum Ablösen genau der Früchte , die aufgrund der fortgeschrittenen Rei fe nicht mehr ausreichend fest mit dem Fruchtbündel verwachsen sind; die Verbindung reißt und die Frucht fällt vom Bündel ab .
Dabei zeigt sich, dass bei mehreren Impulsen und/oder einer über die Zeit ansteigende Intensität der Impulse entlang der Nährstof fversorgung ( Stamm-Zentralachse-Seitenachse ) der Früchte der Rei fegrad der Früchte , die sich aus dem Fruchtbündel lösen, über der Zeit bzw . bei zunehmender Intensität der Impulse immer weiter abnimmt . So lösen sich bei leichten Impulsen zunächst die vollrei fen Früchte , gefolgt von weniger rei fen Früchten bei festeren Impulsen oder längerer Dauer des Einwirkens der Impulse bis hin zu noch weitgehend unrei fen Früchten, die bei starken Impulsen oder sehr langer Dauer des Impulseintrags vom Fruchtstand abfallen . Dieser zeitliche Versatz entsprechend der Rei fe der Einzel früchte ermöglicht es , die Früchte getrennt nach Rei fegraden auf zufangen oder einzusammeln und damit zu sortieren .
Bei Nutzung der Technik der oberflächlichen Scherung werden Früchte abgeschert , die aus der Oberfläche der Bündel herausragen oder die als Kollektiv die Oberfläche der Bündel ausbilden . Auch hierdurch werden überwiegend rei fe Früchte abgetrennt . Dabei wird entlang der Oberfläche der Fruchtbündel , also entlang der Oberfläche der äußeren Fruchtlage der Bündel eine Scherung ausgeübt z . B . durch Entlangstrei fen einer Bürste , eines Tuchs , einer Folie , eines Netzes oder dergleichen oder durch Ziehen eines Rings , dessen Durchmesser kleiner ist als der größte Durchmesser des Fruchtbündels oder durch Ziehen mit einem Kamm-ähnlich ausgebildeten Grei fer oder einem anderen Grei fer oder durch eine andere Vorrichtung, die einen Zug oder eine Scherung entlang der Oberfläche der Bündel ausübt . Die Scherung kann auch durch Einwirkung eines oder mehrerer Wasserstrahlen, mittels eines Luftstroms oder mittels Druckluft durchgeführt werden . Damit werden überwiegend die an der Oberfläche der Fruchtbündel angeordneten Früchte abgeschert . Die im Innern der Bündel angeordneten rei fen Früchte werden durch den Impulseintrag von der Oberfläche her indirekt abgetrennt , die zum Zeitpunkt der Rei fe der außenliegenden Früchte noch nicht ausgerei ften Früchte verbleiben am Bündel . Der Vorgang der Scherung kann vorteilhaft mit dem indirekten Eintrag von Impulsen kombiniert werden .
Da während der Rei fung der Gehalt an freien Fettsäuren im 01 der Früchte abnimmt , der Ölgehalt zunimmt und sich die Zusammensetzung auch der anderen Fraktionen der Früchte während der Rei fung verändert , kann durch ein bevorzugtes Ernten der Früchte entsprechend ihrer Rei fe eine hohe Qualität an Pulpenöl , ein geringerer Anteil an freien Fettsäuren und eine hohe Ölausbeute erreicht werden . Zudem kann auch die Qualität der anderen Fraktionen ( lösliche und unlösliche Ballaststof fe , nutritive Inhaltsstof fe ( z . B . Carotinoide ) ) verbessert und deren Zusammensetzung vereinheitlicht werden, was für eine industrielle Produktion mit konstanten Qualitätsanforderungen wichtig ist .
Durch das erfindungsgemäße Verfahren zum Ernten von Macauba- Früchten werden nur einzelne Früchte gesammelt , das Fruchtbündel bleibt am Mutterbaum hängen . Dies verhindert ebenfalls Quetschungen von Früchten durch Bündel- zu-Boden- Aufprall , spart Energie während der Nachernte und reduziert die Anzahl der Arbeitsgänge , da nur die einzelnen Früchte behandelt werden und keine Trennung und Entsorgung der Bündel notwendig ist . Dies trägt zur Steigerung der Ölqualität und Wirtschaftlichkeit während des Transports , der Nachernte und der Vorverarbeitung bei .
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es somit , die Ernte der Früchte mit einer Sortierung entsprechend der Eigenschaften der Früchte zu kombinieren, und so die Ernte entweder auf die Maximierung spezi fischer Eigenschaften von Fraktionen wie Ballaststof fen oder Aromen aus zurichten oder auf die Optimierung der Öl- oder Biomasseausbeute .
Darüber hinaus kann das bevorzugte selektive schonende Ernten nach Rei fegrad für eine Viel zahl von weiteren Trennaufgaben genutzt werden, da sich die Pulpe unterschiedlich rei fer Früchte hinsichtlich der Farbe , Zusammensetzung und Funktionalität der enthaltenen Fraktionen wie Öl oder Ballaststof fe unterscheidet . So können durch eine bevorzugte Sortierung nach Rei fe gezielt Ballaststof fe mit gewünschter Farbe oder Funktionalität gewonnen werden . Auch eine Trennung nach anderen Eigenschaften der Früchte , wie Ölgehalt oder Aroma ist damit möglich .
Daher wird bei Nutzung der Technik des indirekten Impulseintrags zum Abtrennen der Früchte optional und vorteilhaft darauf geachtet , dass im Falle einer Ernte mit zunehmender Impulsintensität auch eine simultane Sortierung der Früchte entsprechend der Impulsintensität (und damit des Rei fegrades ) erfolgt .
Auch eine Sortierung entsprechend der chemischen Zusammensetzung der Früchte kann durchgeführt werden . Hierzu kommen dann vorteilhaft kontaktlose Analysenverfahren zur Untersuchung der Oberfläche der Früchte zum Einsatz wie Infrarot , Nahinfrarot oder Laserlicht , die unmittelbar in die Sortieranlage integriert oder mit dieser verbunden werden . In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Ernteverfahrens findet bei Nutzung der Technik des indirekten Impulseintrags der Erntevorgang nicht zu einem einzigen Zeitpunkt , sondern mehrmals und zeitversetzt über einen längeren Zeitraum (mehrere Stunden bis mehrere Wochen) statt . Dabei wird während der ersten Ernte nur ein Teil der Früchte abgeerntet , und zwar der Teil , der sich bei leichten bis mittleren Impulsen vom Fruchtstand löst . Nach einigen Stunden bis Tagen, vorteilhaft nach 1 Tag bis 120 Tagen, besonders vorteilhaft nach 1 Tag bis 50 Tagen, noch vorteilhafter nach 5 bis 30 Tagen oder nach 5 bis 14 Tagen erfolgt eine zweite Ernte , bei der eine zweite rei fe Fraktion geerntet wird .
Dieser Vorgang kann schließlich so oft wiederholt werden, bis die Fruchtstände abgeerntet sind und die leeren Bündel von der Palme abgeschnitten werden können . Damit gelingt es , fast ausschließlich rei fe Früchte zu ernten, da eine Nachrei fung der im ersten Ernteschritt zunächst noch unrei fen Früchte am Fruchtbündel ermöglicht wird . Hierbei wurde erkannt , dass die Rei fung verschiedener Fruchtbündel im selben Macauba-Baum sehr ungleichmäßig ablaufen kann . Die verschiedenen Bündel des Macauba-Baums und auch die einzelnen Früchte in einem Bündel können über mehrere Wochen rei fen .
Das erfindungsgemäße Ernteverfahren wird vorteilhaft mit einem schonenden Einsammeln, Transportieren, Stabilisieren und Lagern der Früchte kombiniert . Der Transport wird dabei so gestaltet , dass die Früchte nicht beschädigt werden, danach werden vorzugsweise die fruchteigenen Enzyme inaktiviert und die Früchte schonend getrocknet .
Bei dem vorgeschlagenen Verfahren erfolgt ein schonendes Abbremsen der abgetrennten oder abgelösten Früchte durch eine oder mehrere Auf fang- oder Dämpfungsvorrichtungen ( Dämpfung des Aufpralls ) . Als Auf fang- oder Dämpfungsvorrichtungen können unter anderem Netze , Folien, Stof flaken usw . eingesetzt werden . Aber auch andere Techniken, die der Verlangsamung der Geschwindigkeit der abgelösten Früchte oder der Reduktion der Umwandlung von kinetischer in Verformungsenergie dienen, können genutzt werden, bspw. durch Auffang- oder Dämpfungsvorrichtungen aus Schaumstoff oder weichen Matten. Die Früchte werden vorzugsweise nach dem Auf treff en auf die jeweilige Auf fang- oder Dämpfungsvorrichtung umgelenkt und vorzugsweise automatisch durch die Gravitation in eine Sammel- oder Transporteinrichtung geleitet, beispielsweise über ein oder mehrere Rohre, Rinnen, Rutschen oder Schläuche.
Bei Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigt sich, dass nach der Ernte nur ein geringer Anteil der Früchte entweder Löcher in der Oberfläche des Epikarps aufweist, die ein direktes, schnelles Eindringen von Luftsauerstoff ermöglichen oder nur eine Beschädigung ohne Zerbrechen des Epikarps aufweist und damit die Sauerstoffbarriere des Epikarps reduzieren. Dieser Anteil ist kleiner als 13 Mass.- % , vorteilhaft kleiner als 10 Mass.-%, besonders vorteilhaft kleiner als 5 Mass.-%, besonders vorteilhaft kleiner als 2 Mass.-% noch besser kleiner als 1 Mass.-%.
Zur Ausführung des erfindungsgemäßen Ernteverfahrens bieten sich unterschiedliche Vorgehensweisen an, die einzeln oder hintereinander durchgeführt werden können. Im Folgenden sind einige genannt, die jeweils beispielhafte Ausgestaltungen oder Weiterbildungen des vorgeschlagenen Verfahrens darstellen : a) Abtrennen einzelner Früchte vom an der Palme angewachsenen Fruchtstand ohne Schläge auf die Schale der Früchte, z.B. durch Pflücken, manuell mit den Händen oder durch einen mechanischen Greifer, der an einer Bühne, einer höhenverstellbaren Vorrichtung oder an einer Drohne angebracht ist, und/oder b) Abtrennen einzelner Früchte durch Scherung oder Eintrag eines Impulses oder mehrerer Impulse oder Schläge auf den Stamm der Palme und/oder auf den Strunk des Fruchtbündels ( zentrale Achse des Bündels ) und/oder auf die Seitenachsen (von zentraler Achse wegführende Zweige ) des Fruchtbündels , wobei der oder die Impulse eine ausreichende Intensität aufweisen sollten, um eine Frucht oder mehrere Früchte des gewünschten Rei fegrades vom Fruchtstand zu lösen, und c ) Auf fangen der abgetrennten Früchte mit der Auf fang- oder Dämpfungsvorrichtung .
In die Auf fang- oder Dämpfungsvorrichtung kann vorteilhaft eine Sortierung oder Reinigung der Früchte von kleinen Störstof fen, Blättern oder Insekten integriert werden . So können Auf fangnetze zum Einsatz kommen, deren Maschen so eng sind, dass die Früchte zurückgehalten werden, die aber weit genug sind, so dass feine Verunreinigungen oder Insekten hindurchfallen und somit von den Früchten getrennt werden können . Diese Abtrennung von Fremdstof fen (Blättern, Insekten etc . ) kann durch eine zusätzliche Bewegung des Netzes oder einer anderen Auf fang- oder Dämpfungsvorrichtung ( z . B . Rütteln) verbessert werden . Auch in die Auf fang- oder Dämpfungsvorrichtung integrierte Siebe oder Vorrichtungen zur Windsichtung können zu einer Vorreinigung der Früchte beitragen . Weitere Ausgestaltungen zur Reinigung und Größenklassierung sind möglich .
Die Auf fang- oder Dämpfungsvorrichtung ist beim vorgeschlagenen Verfahren vorzugsweise so auf gebaut und/oder angeordnet , dass die Früchte in Bewegung bleiben, so dass die Früchte z . B . aufgrund einer Neigung der Vorrichtung durch die Schwerkraft abtransportiert werden und nicht unterhalb der Fruchtbündel liegen bleiben . Damit wird die Gefahr reduziert , dass eine in der Auf fang- oder Dämpfungsvorrichtung liegende Frucht von einer danach kommenden Frucht getrof fen und beschädigt wird .
Im Falle der Abtrennung der Früchte durch indirekten Impulseintrag ist bei der Erzeugung des Impulses oder der mehreren Impulse durch Schlag mit einem festen Gegenstand oder durch Rütteln mit einer Amplitude und einer Frequenz darauf zu achten, dass dieser Energieeintrag den Stamm und andere Teile der Palme nicht beschädigt , aber doch ausreicht , um einzelne oder mehrere Früchte aus dem Fruchtstand zu lösen . Der periodisch ausgelöste Impuls kann zum Beispiel durch eine exzentrisch angeordnete Vorrichtung am Stamm der Palme generiert werden ( z . B . Rüttel- , Vibrationsorgan) . Es kann auch an eine am Stamm befestigte Halterung, wie eine Klammer, ein Band oder ein Ring, z . B . ein Zugseil oder eine Stange befestigt werden, an dem bzw . der eine alternierende Kraft angrei ft . Dabei zeigt sich, dass die Schädigung der Palme geringer aus fällt , wenn die Befestigung der Halterung oder des Rüttlers weiter oben am Stamm angeordnet ist oder direkt an der zentralen Achse des Fruchtbündels angrei ft . So könnte die definierte Amplitude einer Schwingung des Stamms zu Zugspannungen am unteren Ende des Stammes führen, was das Wurzelwerk belastet . Diese Spannungen fallen umso geringer aus , wenn die Vorrichtung bzw . Halterung - mit identischer Amplitude angeregt - weiter oben am Stramm oder an der Achse des Fruchtbündels angeordnet ist . Der Impulseintrag in den Stamm sollte daher am besten oberhalb der Häl fte der Höhe zwischen dem oberen Ende des Fruchtbündels und dem Boden erfolgen, vorteilhaft oberhalb von 70% , besser oberhalb von 90% , besonders vorteilhaft oberhalb von 100% der Höhe . Je weiter oben die Vorrichtung oder Halterung zur Übertragung der Impulse angeordnet ist , desto geringer wird der Energieeintrag, der für die Ernte erforderlich ist und desto weniger Beschädigungen treten an der Palme auf . Diese vorteilhafte Ausgestaltung ermöglicht auch eine Verlängerung der Lebensdauer von Macauba-Palmen, da auch Früchte von älteren und viel fach sehr hohen Palmen gesammelt werden können . Dies verhindert die Anwendung schädlicher Praktiken wie das Fällen j unger Palmen .
Das vorgeschlagene Verfahren ermöglicht die Gewinnung von Öl mit hoher Ölqualität aus den geernteten Früchten, indem die Früchte nach der einzelnen Abtrennung aus dem Fruchtstand schonend auf gefangen werden . Unter schonend wird dabei verstanden, dass eine mechanische Beschädigung der Früchte weitgehend vermieden wird . Dies kann mit den eingesetzten Auf fang- und Dämpfungsvorrichtungen beispielsweise erreicht werden,
• indem eine mit schrägen oder abgerundeten Wandungen ausgestattete Auf fang- oder Dämpfungsvorrichtung in Form eines Trichters , eines zum Stamm zulaufender ( Gewebe-
) sacks , einer nach oben of fenen Halbkugel o . ä . verwendet wird, wobei die Geometrie der Vorrichtung zur Verlangsamung der Geschwindigkeit der Früchte beiträgt und/ oder
• indem die Auf fang- oder Dämpfungsvorrichtung wenigstens im Bereich des Auftref fens der Früchte aus einem weichen Material ( Tuch, Netz , Schaumstof f , o . a . ) gebildet ist , so dass durch Verformung dieses Materials ein sanftes Abbremsen des Falls erreicht wird und/oder
• indem die Auf fang- oder Dämpfungsvorrichtung unterhalb aber sehr nahe dem unteren Ende des Fruchtstands angebracht wird, so dass die mittlere Fallhöhe der Früchte ( arithmetischer Mittelwert der Fallhöhen aller Früchte des Fruchtbündels ) auf maximal 2 Meter, vorteilhaft weniger als 1 Meter, besser auf unter 50 cm reduziert wird .
Die Auf fang- oder Dämpfungsvorrichtung wird dabei vorzugsweise so ausgebildet und/oder angeordnet , dass die Früchte beim Auftref fen umgelenkt werden und damit ein simultaner Abtransport der bereits auf gefangenen Früchte erfolgt , z . B . durch eine schräge Fläche oder einen wegführenden Schlauch oder eine Rinne .
Mit dem vorgeschlagenen Verfahren wird die Beschädigung der Früchte bei der Ernte erheblich reduziert oder sogar vermieden . Das Ernten von Macauba-Früchten gemäß der Erfindung reduziert den Anteil an Früchten mit leichtem Schaden ( Schäden, die das Epikarp verletzen, ohne es zu zerbrechen, aber die Sauerstof fbarriere reduzieren) auf unter 8 , 4 % , besser unter 5 % , noch besser unter 3 % , besonders vorteilhaft unter 1 % . Das Ernten gemäß der Erfindung reduziert schwere Schäden an Macauba-Früchten ( Schäden, die das Epikarp verletzen und das Mesokarp freilegen und damit direkt mit der Luft in Kontakt bringen) auf Werte unter 4 % , noch besser unter 2 % , vorteilhaft unter 1 % , besonders vorteilhaft unter 0 , 5 % . Dass schonende Auf fangen gemäß dem vorgeschlagenen Verfahren ermöglicht eine Ernte , die ein nahezu unversehrtes Früchtekollektiv bereitstellt , so dass Oxidations- und Hydrolyseprozesse nur sehr verlangsamt ablaufen können, was eine längere Haltbarkeit der Früchte ermöglicht .
Als vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Früchte im Anschluss an die schonende Ernte nach wenigen Minuten bis Stunden pasteurisiert und/oder getrocknet . Es zeigt sich, dass ein Trocknen der erfindungsgemäß geernteten Früchte mit nur sehr wenigen Beschädigungen an der Fruchtoberfläche besonders homogen und schonend verläuft , was den Energieverbrauch senkt und die Ölqualität steigert . Dabei kann eine hohe Lagerstabilität erreicht werden . Ebenfalls vorteilhaft erfolgt der später statt findende Pressvorgang der Pulpe zur Gewinnung des Öls bei einer niedrigen mittleren Temperatur (Mittelwert aus Eintrittstemperatur und Austrittstemperatur aus der Presse ) unter 80 ° C . Damit kann ein Pulpenöl erhalten werden, das nur sehr geringe Säurezahlen aufweist und bereits als kaltgepresstes Öl Speiseölqualität aufweist .
So lassen sich aus den gemäß dem vorgeschlagenen Verfahren schonend geernteten Früchten gepresste Öle gewinnen, deren Säurezahl auch ohne Raf fination unter 10 mg KOH/g Öl , besonders vorteilhaft unter 5 mg KOH/g 01 , besonders vorteilhaft unter 2 mg KOH/g 01 besser unter 1 mg KOH/g 01 liegt . Das gepresste Öl aus erfindungsgemäß geernteten Früchten weist einen Peroxidwert unter 10 Milliäquivalent 02/kg Öl, vorteilhaft unter 7 Milliäquivalent O2/kg Öl, besonders vorteilhaft unter 5 oder unter 3 Milliäquivalent 02/kg Öl, besser unter 1 Milliäquivalent 02/kg 01 auf. Das bedeutet, dass das sorgfältige Ernten von Macauba-Früchten gemäß der Erfindung zu gepressten Ölen führt, die für den menschlichen Verzehr geeignet sind. Nach einer Raffination können diese Säurezahl-Werte weiter reduziert werden. Dabei zeigt sich, dass bei der Raffination eines derartigen Rohöls nur noch sehr geringe Mengen an separierten freien Fettsäuren und Geruchsstoffen als Nebenströme anfallen. Zudem ist aufgrund des moderaten bis geringen Oxidationsgrades des Öles eine Bleichung nach Stand der Technik ohne weiteres durchführbar. Dies hilft, die Raffinationskosten deutlich zu senken und die Effizienz des Raffinationsprozesses erheblich zu steigern. Darüber hinaus ermöglichen die niedrigen Säurezahlen und Oxidationsgrade die chemische Raffination des Öles, ein im Vergleich zur physikalischen Raffination mittels Dampf destination bei Temperaturen >250°C im Hochvakuum ein vergleichsweise schonender Prozess. Somit kann auch die Bildung von Transfettsäuren aufgrund der Erfindung während des Raffinationsprozesses deutlich reduziert werden.
Bei der Abtrennung der Früchte durch indirekten Impulseintrag wird der Impulseintrag in einer vorteilhaften Ausgestaltung so vorgenommen, dass Früchte mit unterschiedlichen Reifegraden separiert werden. Dies wird durch Dauer des Impulseintrags geregelt oder durch eine schrittweise Erhöhung der Impulsintensität erreicht, entweder durch Regelung von Frequenz und/oder Amplitude während der Ernte. Dadurch besteht die Möglichkeit, die Früchte auf dem Feld nach ihrem Reifegrad zu trennen und je nach Reifegrad unterschiedlichen Verarbeitungsprozessen zuzuführen. Mit geringer bis milder Impulsintensität können die reifen Früchte in einem ersten Schritt separiert und zu Speise- und Speiseöl mit besonders hoher Ausbeute, hoher Ölqualität und ansprechender Sensorik verarbeitet werden. Durch längeren Impulseintrag oder durch Erhöhen der Intensität des Impulses , durch Erhöhen der Frequenz und/oder der Amplitude , können mittelrei fe Früchte geerntet werden . Das Fruchtfleisch mittelrei fer Macauba-Früchte weist einen sehr geringen Ölgehalt und ein besonders ausgewogenes Verhältnis zwischen Aroma, Funktionalität und Ballaststof f gehalt auf . Überraschenderweise weisen die Ballaststof fkonzentrate aus mittelrei fen Früchten bessere funktionelle sensorische Eigenschaften und höhere Helligkeitswerte auf . Dieses Produkt kann zur Herstellung von schmackhaften Getränken, Eiscremes und Desserts verwendet werden . Das hier beschriebene Verfahren ermöglicht es daher, den nach Stand der Technik vorliegenden Nachteil der breiten Verteilung von Rei fegraden in einem Bündel in einen Vorteil umzuwandeln, indem die unterschiedlich rei fen Früchte nach ihrem Rei fegrad getrennt und die Fraktionen mit maximaler Wertschöpfung verwertet werden . Dies ist mit den heutigen Ernteverfahren nach dem Stand der Technik nicht möglich .
Eine Vorrichtung zur Aus führung der erfindungsgemäßen Ernte gemäß einer oder mehrerer bevorzugter Aus führungsvarianten kann aus mehreren Einheiten bestehen, die in Modulbauweise als Einzelaggregate oder zu einer Anlage kombiniert ausgebildet sein können . Diese Einheiten sind :
- Optional : Vorrichtung zum indirekten Impulseintrag, insbesondere zum Eintrag von einem oder mehreren Impulsen in den Stamm oder in andere Teile der Palme entlang der Nährstof fversorgung der Früchte . Diese kann als Grei fer oder als Halterung ausgeführt sein ( aufklappbarer und einfach verschließbarer Ring) , z . B . als Band (mit Schlaufe oder Haken) , das um den Stamm oder um den Fruchtstand oder um Teile des Fruchtstands gelegt wird und z . B . über ein Seil zum Schwingen angeregt wird . Weitere mögliche Aus führungen zum Energieeintrag sind Stempel , Schläger etc . , die den Stamm oder den Fruchtstand nicht umfassen aber durch periodische Schläge auf den Stamm oder die Verbindung zwischen Palme und Fruchtbüschel den Impuls in der gewünschten Stärke einbringen .
- In Verbindung mit dieser optionalen Vorrichtung : Vibrationsorgan, das entweder direkt an oder unter der Vorrichtung angeordnet oder daran befestigt oder räumlich getrennt mit der Vorrichtung verbunden ist . Die mechanische Schwingung kann durch verschiedene Mechanismen erzeugt werden . Einfache Systeme wie Ziehen und/oder Drücken mit einem Kabel oder Hebel , manuell oder automatisiert betrieben, können für diesen Zweck verwendet werden . Außerdem können für das Vibrationsorgan auch andere Vibrationsmechanismen, wie rotierende Systeme , Systeme mit Exzenter, Scotch-Yoke- oder Mehrfachexzentersystemen, verwendet werden .
- Auf fang- oder Dämpfungsvorrichtung : Sie ist dazu bestimmt , die Früchte schonend auf zufangen, die während der Ernte vom Fruchtbündel herunterfallen . Sie kann vorteilhaft mit der obigen Vorrichtung zum indirekten Impulseintrag kombiniert werden . Auf fang- oder Dämpfungsvorrichtung besteht vorzugsweise aus weichem Material wie Kunststof f , aus Stof f , einem Netz oder aus Schaumstof f . Sie deckt einen Bereich unter einem oder unter allen Fruchtständen der Palme ab und kann verschiedene Formen haben, wie eine gerade Wandung, ein umgedrehter Schirm, ein umgedrehter Kegel oder eine umgedrehte Schale , um sicherzustellen, dass alle Früchte , die aus den Fruchtständen fallen, aufgefangen werden können . Die Positionierung der Auf fangvorrichtung kann manuell oder mit einem automatisierten Verfahren erfolgen . In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung weist die Auf fangvorrichtung die Form eines Trichters auf . In diesem werden die Früchte nach geringer Fallhöhe zunächst aufgefangen und bewegen sich anschließend kontrolliert und mit geringer Geschwindigkeit durch den Trichter nach unten, wo sie beispielsweise in einem Behälter als Sammeleinrichtung gesammelt werden . Eine weitere vorteilhafte Auf fangvorrichtung ähnelt hinsichtlich ihrer räumlichen Anordnung einer schräg aufgehängten Hängematte oder Rinne , die zum einen die herabfallenden Früchte in eine zentrale Senke abführt und aufgrund der Schräge der Senke zu einem gravimetrischen Abtransport der Früchte aus der Senke führt . Besonders vorteilhaft umfasst das Material der Auf fangvorrichtung ein weiches Tuch oder ein Netz .
- Optional : Vorrichtung zum Transportieren der Früchte aus der Auf fang- oder Dämpfungsvorrichtung . Der Betätigungsmechanismus des Transportelements ist dabei auf die Geometrie der Auf fang- oder Dämpfungsvorrichtung abgestimmt . Wenn die Auf fangvorrichtung z . B . eine rechteckige Plastikplane ist , die unter der Palme angeordnet ist , kann der Transport ebenfalls durch die Plane selbst erfolgen, indem diese mit einem Satz von Zug - und Bewegungselementen in eine Art von Transportband überführt wird, mit dem manuell oder automatisch die Früchte weiter transportiert werden . Auf diese Weise kann die Sammelvorrichtung zum Sammeln der Früchte ausgefahren und zum Transport der Früchte zu einem Vorratsbehälter genutzt werden . Bei der Aus führung ähnlich eines umgedrehten Schirms können z . B . die bei der Ernte gesammelten Früchte aus der tiefsten Stelle des umgedrehten Schirms über ein Loch in eine Rutsche oder einen Schlauch abgeführt und in ein Lagerbehältnis transportiert werden . Der Transport kann in diesem Fall durch die Wirkung der Schwerkraft erfolgen oder kann mit Hil fe von pneumatischen Vorrichtungen oder Zugelementen unterstützt werden, die zum pneumatischen Transport der Früchte oder mit Hil fe von anderen Förderelementen in das Lagerbehältnis beitragen .
- Lagerbehältnis , vorteilhaft mit verschiedenen Kompartimenten, in dem eine Fraktion oder unterschiedlich rei fe Fraktionen gesammelt und für den Transport bereitgestellt werden .
- Optional : Antriebseinheit , die die obigen Vorrichtungen von Palme zu Palme befördert .
Die oben beschriebenen Techniken und zugehörigen
Vorrichtungen zum schonenden Abtrennen der Einzel früchte von den noch an der Palme angewachsenen Fruchtbündeln ( indirekter Impulseintrag oder eine oberflächliche Scherung) können auch unabhängig von dem gemäß Patentanspruch 1 vorgeschlagenen Verfahren zur Ernte von Macauba-Früchten eingesetzt werden, auch in Verbindung mit der daran anschließenden bevorzugten Sortierung der Früchte nach Rei fegrad .
Wie bereits weiter oben erläutert , lassen sich aus den gemäß dem vorgeschlagenen Verfahren schonend geernteten Früchten kaltgepresste Öle mit einer Säurezahl kleiner 10 mg/g, vorteilhaft kleiner 5 mg/g, besonders vorteilhaft kleiner 2 mg/g, besser kleiner 1 mg/g und einer Peroxidzahl unter 10 Milliäquivalent Peroxid/ kg Öl , vorteilhaft unter 7 Milliäquivalent Peroxid/ kg Öl , besonders vorteilhaft unter 5 oder unter 3 Milliäquivalent Peroxid/ kg Öl , besser unter 1 Milliäquivalent Peroxid/ kg Öl gewinnen . Raf finiertes Macauba Öl kann mit einer Säurezahl kleiner 0 , 6 mg/g, vorteilhaft kleiner 0 , 5 mg/g, besonders vorteilhaft kleiner 0 , 3 mg/g, erhalten werden .
Das gepresste Öl aus der erfindungsgemäß durchgeführten milden und schonenden Ernte weist eine sehr gute Qualität und geringe Anteile an störenden Stof fen auf . Dieses Öl kann entweder auf chemischem oder physikalischem Wege mit minimalen Verlusten raf finiert werden . Die Ausbeute nach der Ölraf fination liegt bei über 80 % , besser bei über 85 % , besonders gut bei über 90 % , besonders vorteilhaft bei über 95 % bezogen auf die der Raf fination zugeführten Masse . Da die Ölqualität bereits vor der Raf fination sehr hoch ist , ist eine minimale Raf fination erforderlich, was zu einem Erhalt hoher Gehalte an bioaktiven Verbindungen wie Carotin und Tocopherolen führen kann . Der Carotingehalt im raf finierten Öl aus den erfindungsgemäß geernteten Früchten ist höher als 10 pg/g, besser höher als 50 pg/g, vorteilhaft höher als 100 pg/g, vorteilhaft höher als 200 pg/g, besonders vorteilhaft höher als 300 pg/g . Auch das raf finierte Öl aus dem erfindungsgemäßen schonenden Ernteverfahren weist vorzugsweise einen Gesamt-Tocopherolgehalt von über 10 mg/ kg, besser über 50 mg/ kg, vorteilhaft über 100 mg/ kg, besonders vorteilhaft über 200 mg/ kg auf höher als 300 mg/ kg . Daher liefert die erfindungsgemäße Ernte raf finierte Öle mit guter Qualität und hohem Gehalt an bioaktiven Verbindungen, was zu ihrer Funktionalität , Haltbarkeit und ihrem Nährwert beiträgt und das Öl als hochwertiges Speiseöl genutzt werden kann .
Analysenmethoden
- Säurezahl: Die Säurezahl (SZ) ist eine chemische Größe zur Quantifizierung des Gehalts an freien Fettsäuren in Fetten oder Ölen. Sie wird angegeben als Masse an Kaliumhydroxid (in mg) , die notwendig ist, um die in 1 g Fett enthaltenen freien Fettsäuren zu neutralisieren. Die Säurezahl wird gemäß dem AOCS Official Method Cd 3d-63 gemessen.
- Peroxidwert: Der Peroxidwert (PV) ist ein chemischer Parameter, der zur Quantifizierung der Oxidation von Lipiden in Fetten und Ölen verwendet wird. Der PV misst die Konzentration von Substanzen (in Milliäquivalenten Peroxid pro kg Öl) , die Kaliumjodid zu Jod oxidieren. Der PV kann gemäß AOCS Official Method Cd 8-53 oder gemäß AOCS Official Method Cd 8b-90 gemessen werden.
- Carotin-Gehalt: Der Gesamtgehalt an Carotinoiden wird spektrophotometrisch nach Verdünnung von 1 g Öl in 100 mL hochreinem Hexan gemessen. Es wird ein Absorptionskoeffizient A1%1 cm von 2580 in hochreinem n-Hexan verwendet, die Messung erfolgt bei 450 nm.
- Die Gesamttocopherole werden nach der offiziellen AOCS- Methode Ce 8-86 bestimmt.
- Anteil der Schäden: Nach der Sammlung/Ernte werden 50 Früchte entnommen und auf Oberflächenschäden untersucht. Leichte Schäden umfassen Schäden, die das Epikarp aufgedrückt haben, ohne es zu brechen. Schwere Schäden umfassen Schäden, bei denen das Epikarp gequetscht wurde und das Mesokarp freigelegt wurde. Die klassifizierten Früchte mit leichten und schweren Schäden werden gezählt, und der Anteil der Schäden wird in % der Ausgangsprobe (50 Früchte) ausgedrückt.

Claims

Patentansprüche Verfahren zur Ernte von Früchten der Macauba-Palme , die ein oder mehrere Fruchtbündel mit den Früchten trägt , bei dem die Früchte von den noch an der Palme angewachsenen Fruchtbündeln abgetrennt und gesammelt werden, dadurch gekennzeichnet , dass beim Abtrennen der Früchte ein ungebremstes Aufprallen der Früchte auf den Boden durch eine oder mehrere Auf fang- oder Dämpfungsvorrichtungen verhindert wird, wobei die Auf fang- oder Dämpfungsvorrichtungen optional so ausgestaltet und/oder angeordnet werden, dass die Früchte bei Auftref fen auf die j eweilige Auf fangoder Dämpfungsvorrichtung umgelenkt werden . Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , dass die Früchte nach dem Auf tref f en auf die j eweilige Auf fang- oder Dämpfungsvorrichtung in eine Sammel- oder Transporteinrichtung geleitet werden . Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet , dass die Abtrennung durch indirekten Impulseintrag in die Früchte und/oder eine oberflächliche Scherung der j eweils aus der Oberfläche der Fruchtbündel herausragenden oder als Kollektiv die Oberfläche der Fruchtbündel ausbildenden Früchte erfolgt . Verfahren nach Anspruch 3 , dadurch gekennzeichnet , dass der indirekte Impulseintrag durch Übertragung eines einzelnen oder mehrerer Impulse auf den Stamm der Palme und/oder auf den Strunk des Fruchtbündels und/oder auf Seitenachsen des Fruchtbündels erfolgt , wodurch Energie entlang einer Nährstof fversorgungsleitung der Früchte indirekt in die Früchte eingetragen wird, ohne direkt auf die Oberfläche der Früchte zu schlagen . Verfahren nach Anspruch 4 , dadurch gekennzeichnet , dass der indirekte Impulseintrag durch Übertragung mehrerer Impulse in zeitlicher Abfolge erfolgt , vorzugsweise mit einer über die Zeit ansteigenden Amplitude und/oder Frequenz , und die abgetrennten Früchte , nach Zeitfenstern sortiert werden, in denen sie während der Übertragung der Impulse abgetrennt wurden . Verfahren nach Anspruch 4 oder 5 , dadurch gekennzeichnet , dass die Übertragung des einzelnen oder der mehreren Impulse auf den Stamm der Palme oberhalb der Häl fte einer Höhe zwischen einem oberen Ende der Fruchtbündel und dem Boden erfolgt , vorteilhaft oberhalb von 70% , besser oberhalb von 90% , besonders vorteilhaft oberhalb von 100% dieser Höhe . Verfahren nach Anspruch 3 , dadurch gekennzeichnet , dass der indirekte Impulseintrag von der Oberfläche des Fruchtbündels her erfolgt , ohne direkt auf die Oberfläche der Früchte zu schlagen . Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 7 , dadurch gekennzeichnet , dass die oberflächliche Scherung durch mechanische Einwirkung entlang der Oberfläche der äußeren Fruchtlage der Fruchtbündel erfolgt , ohne direkt auf die Oberfläche der Früchte zu schlagen, insbesondere durch Entlangstrei fen einer Bürste , eines Tuchs , einer Folie oder durch Ziehen eines Rings , dessen Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser des Fruchtbündels ist , oder durch Ziehen mit einem Kamm-ähnlich ausgebildeten Grei fer oder durch Einwirkung eines oder mehrerer Wasserstrahlen oder mittels Druckluft . Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 , dadurch gekennzeichnet , dass die von den Fruchtbündeln abgetrennten Früchte nach Rei fegrad sortiert werden . Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 , dadurch gekennzeichnet , dass das Abtrennen der Früchte in mehreren Erntevorgängen erfolgt , die in Zeitabständen von mehreren Stunden bis mehreren Wochen erfolgen . Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10 , dadurch gekennzeichnet , dass die Auf fang- oder Dämpfungsvorrichtung ( en) so unterhalb des j eweiligen Fruchtbündels angebracht wird bzw . werden, dass eine mittlere Fallhöhe der Früchte maximal 2 Meter, vorteilhaft weniger als 1 Meter, besser weniger als 50 cm beträgt . Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet , dass Auf fang- oder Dämpfungsvorrichtungen eingesetzt werden, die trichterförmig mit einem Ableitungskanal , insbesondere einem Ableitungsrohr oder -schlauch, ausgebildet sind, über den die Früchte abgeleitet und/oder in eine Sammel- oder Transporteinrichtung geleitet werden . Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12 , dadurch gekennzeichnet , dass Auf fang- oder Dämpfungsvorrichtungen eingesetzt werden, die aus einem zumindest an einer Auf f angf lache weichen und/oder elastischen und/oder flexiblen Material gebildet sind . Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13 , dadurch gekennzeichnet , dass Auf fang- oder Dämpfungsvorrichtungen eingesetzt werden, die aus einem oder mehreren Netzen, Folien, Stof flaken oder Matten gebildet sind . Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14 , dadurch gekennzeichnet , dass die Früchte im Anschluss an die Ernte nach wenigen Minuten bis Stunden pasteurisiert und/oder getrocknet werden . Verwendung der Früchte , die mit einem Verfahren der genannten Ansprüche 1 bis 15 geerntet wurden, zur Herstellung von gepressten unraf finierten und/oder raf finierten Macauba-Ölen .
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Title
GRUPIONI ET AL.: "Macaw palm supply chain: Evaluation of a semi-mechanized fruit harvesting system", INDUSTRIAL CROPS & PRODUCTS, vol. 151, 2020

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