DE1300079B

DE1300079B - Verfahren zur Gewinnung von Saft aus zuckerhaltigen Pflanzenteilen, wie Zuckerrueben und Zuckerrohr

Info

Publication number: DE1300079B
Application number: DEJ24545A
Authority: DE
Original assignee: Knapsack AG
Current assignee: Knapsack AG
Priority date: 1963-10-11
Filing date: 1963-10-11
Publication date: 1969-07-24
Also published as: BE654180A; FI46630C; US3347705A; NL6614586A; FI46630B; FI43571B; BE689021A; SE348496B; DE1567256B2; DE1567256C3; GB1106139A; DE1567256A1; GB1056170A; DE1300079C2; US3313653A; IT1143557B; NL6411802A; FR92808E; SE305189B

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur sowie zwischen 0,0005 und 0,0400 Gewichtsprozent Gewinnung von Saft aus zuckerhaltigen Pflanzen- Kalziumhydroxyd zugesetzt werden, wobei die Menteilen, wie Zuckerrüben und Zuckerrohr, mit Hilfe gen Zusatzstoffe auf die Menge gewonnener Schniteel einer beispielsweise aus Zusatz- und Preßwasser be- berechnet sind. Als besonders vorteilhaft hat sich stehenden Auslaugflüssigkeit in einem Auslauger. 5 erwiesen, wenn die bei der Behandlung der Schnitzel

Man hat bereits versucht, durch Zusätze zu den mit Polyphosphorsäure und/oder Itakonsäure frei gezu Schnitzeln zerkleinerten, zuckerhaltigen Pflanzen- wordenen Wasserstoffionen mittels Hydroxyden von teilen oder zum Saft zu verhüten, daß sich im Saft zwei- oder höherwertigen Metallen, z. B. durch KaIkaußer Zucker auch noch größere Mengen Nicht- zusatz, zwecks weiterer Stabilisierung der Pektinzuckerstoffe, wie z. B. Pektine, Proteine und lösliche io stoffe in den Schnitzeln neutralisiert werden. Stickstoffverbindungen, befinden. Diese Maßnahmen Die durch das erfindungsgemäße Verfahren erhaben jedoch zu keinem nennenswerten Erfolg ge- reichten Vorteile bestehen in hoher Zuckerausbeute führt. So wird nach einem bekannten Verfahren (vgl. bei großer Auspreßgeschwindigkeit, wobei überdeutsche Auslegeschrift 1143 160) vorgeschlagen, raschenderweise die ausgelaugten Schnitzel weiß sind, zur Verbesserung des Auslaugens zuckerhaltiger 15 hart bleiben und sich durch gute Auspreßbarkeit aus-Pflanzenteile mit Polyphosphate^ insbesondere Na- zeichnen. Ein Zerfall der Schnitzel nach der Austriumhexarnetaphosphat, zu arbeiten. Bei diesem be- laugung kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kannten Verfahren werden durch den Zusatz von nicht festgestellt werden, und die im Rohsaft ent-Natriumhexametaphosphat im Auslaugewasser die haltene Pulpemenge ist praktisch nicht meßbar. Nach Pektine vollkommen aus den Schnitzeln herausgelöst. 20 dem erfindungsgemäßen Verfahren ergibt sich ein Die Folge davon ist, daß die Schnitzel in kleine vollkommen steriler Rohsaft mit einer Reinheit von schlemmige Teile zerfallen, von denen keines länger Q = 93 bis 95 Gewichtsprozent. Demgegenüber ist als 1 cm ist. Ein kontinuierlicher Strom von Rohsaft mit bekannten Verfahren nur ein Q von 88 bis kann somit nicht entstehen. Die geringen Mengen an 89 Gewichtsprozent erreichbar. — Besonders über-Rohsaft, die entstehen, enthalten große Mengen von 35 raschend ist nach dem erfindungsgemäßen Verfahren, Pulpe. Zuckerausbeute und Auslaugegeschwindigkeit daß der Rohsaft praktisch keine meßbare Menge an befriedigen nicht. Proteinstoffen und ferner sehr wenig Pektinstoffe ent-

Auch bei anderen bekannten Maßnahmen verblei- hält. Auch werden nach dem erfindungsgemäßen ben trotz der Zusätze im Saft relativ große Mengen Verfahren die normalerweise im Rohsaft vorhan-Nichtzuckerstoffe, die einen umständlichen und kost- 30 denen kristallisationshemmenden Stoffe im Schnitzel spieligen Reinigungsprozeß des Saftes erforderlich fixiert. Durch diese Fixierung der Proteinstoffe sowie machen. Ein derartiger Reinigungsprozeß kann z. B. der Hauptmenge von Pektinstoffen wird die Ausdarin bestehen, daß man dem Saft Kalk zusetzt und beute an Trockensubstanz im Trockenschnitzel von den Kalk dann durch Zusatz von Kohlensäure mit 5,0 Gewichtsprozent (a. R.) auf 6,3 Gewichtsprozent anschließendem Filtrieren ausscheidet. Der dabei re- 35 erhöht. Das bedeutet eine Ausbeuteerhöhung von sultierende Filterkuchen besteht aus Kalk mit be- rund 26%. Die Polyphosphorsäure reagiert direkt trächtlichen Mengen organischer Substanz. Eine mit den Schnitzeln und bindet einen großen Teil der wirtschaftliche Verwertungsmöglichkeit solcher Filter- Pektine sowie im wesentlichen sämtliche Proteine kuchen ist im allgemeinen nicht möglich. und die schädlichen stickstoffhaltigen Stoffe. Die

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein 40 Moleküle der Polyphosphorsäure werden hierbei be-Verfahren für den eingangs beschriebenen Zweck zu deutend größer und nehmen noch mehr an Größe schaffen, welches es ermöglicht, auch bei mit hoher zu, wenn Polyphosphorsäure in Kombination mit Geschwindigkeit durchgeführter Auslaugung der Itakonsäure verwendet wird. Gleichzeitig wird ein Schnitzel und Auspressung der Flüssigkeit der aus- Teil der Wasserstoffionen der Polyphosphorsäure gelaugten Schnitzel die ursprüngliche Steifheit der 45 frei. Diese frei werdenden Wasserstoffionen können Schnitzel zu bewahren und einen Saft zu erhalten, dann durch Zusatz in der oben bereits erwähnten der auf Grund seines niedrigen Gehaltes an Nicht- Weise von z. B. Kalziumhydroxyd neutralisiert werzuckerstoffen, wie Pektinen, Proteinen und löslichen den. Zweckmäßig entspricht dabei die Menge des Stickstoffverbindungen, ohne weitere Saftreinigung zugesetzten Kalziumhydroxyds etwa der halben nachgeschalteten Adsorptions- bzw. Ionenaustausch- 50 Menge Polyphosphorsäure. Durch diese Maßnahme kolonnen zugeführt werden kann. wird eine zusätzliche Fixierung der Pektine in den

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß Schnitzeln erreicht.

den Schnitzeln und/oder dem Zusatz- und/oder dem Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der

Preßwasser Polyphosphorsäure H(PO₃H)_xOH mit Erfindung an Hand einer Zeichnung näher erläutert; einem Gehalt an P₃O₅ größer als 72,4 Gewichts- 55 es zeigt

prozent und/oder Itakonsäure zugesetzt wird, wobei Fig. 1 eine Anlage zur Durchführung des erfin-

mit einem pH-Wert im Bereiche unter 7,0 gearbeitet dungsgemäßen Verfahrens,

wird. Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung F i g. 2 eine andere Ausführungsform des Gegenwird das Zusatzwasser mittels einer einfachen Säure Standes nach F i g. 1.

angesäuert und die Polyphosphorsäure und/oder 6° In Fig. 1 bezeichnet 1 eine Zerkleinerungs-Itakonsäure dem Preßwasser zugesetzt. Ferner kann maschine, ζ. B. eine Schneidemaschine, zu der die eine Mischung aus einer einfachen Säure und Poly- zuckerhaltigen Pflanzenteile mittels Bandförderer 2 phosphorsäure einem mit einer geringen Menge Preß- gelangen. Die zu kleinen Stücken zerteilten Pflanzenwasser versetzten Zusatzwasser zugesetzt werden. teile, die Schnitzel, fallen auf einen Förderer 3 hin-Nach der Erfindung können den Schnitzeln und/oder 65 unter, der sie zum Einfallschacht 4 eines Ausder Auslaugeflüssigkeit zwischen 0,001 und laugers 5 transportiert. In diesem Auslauger werden 0,100 Gewichtsprozent Polyphosphorsäure und zwi- die Schnitzel durch Schnecken 6 im Gegenstrom zur sehen 0,005 und 0,040 Gewichtsprozent Itakonsäure Auslaugflüssigkeit zum Abgabeende des Auslaugers

befördert, wo ein Schaufelrad 7 die ausgelaugten Schnitzel zwecks Weitertransport mittels Schneckenförderer 8 und 9 zu den Schnitzelpressen 10 aus dem Auslauger hebt. Nach den Schnitzelpressen 10 fallen die entwässerten Schnitzel in einen Schraubenförderer 11 hinunter, der sie zu einer (in der Zeichnung nicht dargestellten) Trockenanlage bringt.

Gemäß F i g. 1 besteht die Auslaugflüssigkeit aus Zusatzwasser und dem Preßwasser von den Pressen 10.12 bezeichnet die Stelle, an der das Zusatzwasser der Anlage zugeführt wird. Das Wasser rinnt dann zu einem Mischgefäß 14, wo sein pH-Wert mittels Zusatz einer einfachen Säure, z. B. Schwefelsäure, Phosphorsäure, schweflige Säure od. dgl. durch die Rohrleitung 13 auf etwa 5,8 eingestellt wird. Dann wird das Zusatzwasser durch die Leitung 15 dem Auslauger 5 zugeleitet, in dem das mit einem Zusatz vermischte Preßwasser in die ausgelaugten Schnitzel mit Hilfe der Schnecken 6 eingeführt wird. Das Preßwasser fließt durch eine Rohrleitung 16 von den Schnitzelpressen 10 zu einer Pumpe 17, die es durch eine Rohrleitung 18 zu einem Mischgefäß 20 pumpt, indem durch die Leitung 19 eine geeignete Menge Polyphosphorsäure und/oder Itakonsäure zugesetzt wird. Vom Mischgefäß 20 rinnt das Preßwasser mit Polyphosphorsäure- und/oder Itakonsäurezusatz durch eine Leitung 21 in den Auslauger 5. Der Zuckergehalt des Preßwassers ist in dieser Leitung zweckmäßig der gleiche wie der Zuckergehalt der Auslaugflüssigkeit an derselben Stelle im Auslauger.

Sowohl das in seinem pH-Wert eingestellte Zusatzwasser als auch das mit Polyphosphorsäure und/oder Itakonsäure behandelte Preßwasser fließen im Gegenstrom zu den Schnitzeln im Auslauger 5, entziehen den Schnitzeln den Zucker und fließen durch ein Sieb 22 im unteren Teil des Auslaugers 5 aus diesem durch eine Rohrleitung 23 ab. Etwa in der Mitte des Auslaugers 5 wird eine geeignete Menge Auslaugflüssigkeit durch ein Sieb 24 entnommen und durch eine Leitung 25 in ein Mischgefäß 27 geleitet. In diesem Gefäß wird durch eine Leitung 26 eine geeignete Menge Kalziumhydroxyd zugesetzt, um die durch den Zusatz von Polyphosphorsäure und/oder Itakonsäure frei gewordenen Wasserstoffionen zu neutralisieren. Die neutralisierte Auslaugflüssigkeit wird vom Mischgefäß 27 mittels einer Pumpe 28 durch eine an einem Punkt 30 in den Auslauger 5 mündende Rohrleitung 29 in diesen zurückgeleitet und im Auslauger mit den Schnitzeln vermischt.

Der durch die Leitung 23 am unteren Ende des Auslaugers abfließende zuckerhaltige Rohsaft wird durch eine Pumpe 31 zu einem mechanischen Filter 32 gepumpt, durch das Masseteilchen, Sand und sonstige mechanische Verunreinigungen aus dem Saft abgefiltert werden. Nach dem Filter 32 gelangt der Rohsaft mittels einer Pumpe 33 zu einer Adsorptionskolonne 34, wo dem Saft die organischen Farbstoffe entzogen werden, und von dort zum Kationen- und Anionenaustausch^ 35 bzw. 36, wo der größte Teil der melassebildenden Salze aus dem Rohsaft entfernt wird. Der gereinigte Dünnsaft geht aus dem Anionenaustauscher durch die Leitung 37 ab und wird auf bekannte Weise ohne weitere Behandlung einer (in der Figur nicht dargestellten) Eindampfanlage zugeführt, um anschließend fraktionierter Kristallisation unterworfen zu werden.

Die Anlage gemäß F i g. 2 unterscheidet sich von der gemäß F i g. 1 dadurch, daß ein mit Hilfe eines Ventils 18 b regelbarer Teil des Preßwassers in der Rohrleitung 18 durch die Rohrleitung 18 a dem Mischgefäß 14 zugeleitet wird. Der im Mischgefäß 14 zugesetzte Teil des Preßwassers beträgt zweckmäßig zwischen 5 und 20 % der Zusatzwassermenge.

Auch in ihrer Arbeitsweise unterscheidet sich die Anlage gemäß Fig. 2 von der gemäß Fig. 1, und zwar wird der Mischung aus Preß- und Zusatzwasser im Mischgefäß 14 durch die Leitung 13 eine

ίο Mischung aus Polyphosphorsäure und einer einfachen Säure, z. B. Schwefelsäure, schweflige Säure oder Phosphorsäure zugesetzt. Durch die Leitung 19 wird ausschließlich Itakonsäure dem restlichen Teil des Preßwassers im Mischgefäß 20 zugesetzt.

Die Anlage gemäß F i g. 2 bietet den Vorteil, daß eine stark hochpolymere Polyphosphorsäure, die ohne die lösungsvermittelnde Wirkung der starken einfachen Säure ungelöst bliebe, zur Anwendung kommen kann.

so Nachstehende Tabelle zeigt einen Vergleich zwischen den Ergebnissen, die man

a) mit einem Versuchsauslauger erzielte, der mit einer Leistung von 20001 Schnitzel pro 24 Stun-

_a, den und mit einem Abzug von 110 Gewichtsprozent arbeitete, wobei 0,070 Gewichtsprozent Polyphosphorsäure und 0,030 Gewichtsprozent Itakonsäure im Mischgefäß 20 sowie 0,012 Gewichtsprozent gelöschter Kalk im Mischgefäß 27 zugesetzt wurden — diese Mengen beziehen sich

in allen Fällen auf die Menge gewonnener Schnitzel —, und

b) mit einer normal arbeitenden Anlage erzielte, d. h. ohne Zusatz von Polyphosphorsäure, Itakonsäure und gelöschtem Kalk.

	Normale Anlage	Mit Zusätzen nach der Erfindung
40 Kalksalze im Dünnsaft
(mg/100 g Trockensubstanz)	0,07	0,02
Trockensubstanz in gepreßter
Masse (Gewichtsprozent)...	18	35
Protein und löslicher Stickstoff
(Gewichtsprozent)	3 bis 4	«0
Zuckerverlust (Gewichts
prozent, berechnet auf
50 gewonnene Rübenmenge) ..	0,7	0,3
Relative Trübe	1,00	0,25
Pektin im Rohsaft (Gewichts
prozent)	0,800	0,013

Der in der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitenden Anlage gewonnene Rohsaft wies außerdem eine bedeutend hellere Farbe auf als der Rohsaft, den man aus der normalen Anlage gewinnen konnte.

Ein weiterer Vorteil der nach der Erfindung arbeitenden Anlage lag darin, daß Bakterien, vor allem thermophile und gasbildende Bakterien, zum größten Teil von Polyphosphorsäure adsorbiert und dann durch Zerstörung der Zellwände abgetötet wurden, so daß der Auslaugprozeß im wesentlichen steril und ohne Zuckerverluste durchgeführt werden kann, selbst wenn die Bakterien bei der Vorbehandlung der

zuckerhaltigen Pflanzenteile weder entfernt noch unschädlich gemacht werden.

Aus dem relativ niedrigen Gehalt an Kalzium, Natrium und Kalziumsalzen sowie an organischen Säuren im Dünnsaft ergeben sich weitere Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens. Es zeigt sich beispielsweise, daß man die Eindampfanlage verhältnismäßig lange fahren kann, ohne daß sich an der Innenseite der Eindampfrohre Verkrustungen bilden. Außerdem ist die Melassebildung äußerst gering. Hinzu kommt der durch die Anlage nach der Erfindung erzielte, außerordentlich wertvolle, höhere Zuckerertrag.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Gewinnung von Saft aus zuckerhaltigen Pflanzenteilen, wie Zuckerrüben und Zuckerrohr, die zu Schnitzeln zerkleinert werden, mit Hilfe einer beispielsweise aus Zusatz- und Preßwasser bestehenden Auslaugflüssigkeit so in einem Auslauger, dadurch gekennzeichnet, daß den Schnitzeln und/oder dem Zusatz- und/oder dem Preßwasser Polyphosphorsäure H(PO₃H)_xOH mit einem Gehalt an P_?O₅ größer als 72,4 Gewichtsprozent zugesetzt wird, wobei in Bereichen mit einem pH-Wert unter 7,0 gearbeitet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusatzwasser mittels einer einfachen Säure aufgesäuert und die Polyphosphorsäure und/oder Itakonsäure dem Preßwasser zugesetzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mischung aus einer einfachen Säure und Polyphosphorsäure mit einem mit einer geringen Menge Preßwasser versetzten Zusatzwasser zugesetzt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bei der Behandlung der Schnitzel mit Polyphosphorsäure und/oder Itakonsäure frei gewordenen Wasserstoffionen mittels Hydroxyden von zwei- oder höherwertigen Metallen, z. B. durch Kalkzusatz, neutralisiert werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen