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    • 专利摘要:

    公开号:WO1983003952A1
    申请号:PCT/CH1983/000058
    申请日:1983-05-09
    公开日:1983-11-24
    发明作者:Franz Rechsteiner
    申请人:Franz Rechsteiner；
    IPC主号:A23J1-00
    专利说明:
    [0001] Verfahren und Anlage zum Gewinnen von Protein aus pflanz¬ lichem Ausgangsmaterial
    [0002] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Gewinnen von Protein aus pflanzlichem Rohmaterial und eine Anlage zur Durchführung desselben.
    [0003] Unter pflanzlichem Rohmaterial werden im Zusammenhang mit der Erfindung alle Arten von Vegetation verstanden, z.B. Gras, Kräuter, Wasserpflanzen, Algen und auch Sträucher und Bäume, vorausgesetzt allerdings, dass sie sich in eine für die Erfindung geeignete Ausgangsform bringen lassen. Es ist bekannt, einen Teil des genannten Rohmaterials für Nahrungs¬ zwecke heranzuziehen, vor allem zur Gewinnung von Tiernahrung, wobei das Rohmaterial vorbehandelt, im wesentlichen zerklei¬ nert und getrocknet wird, damit es zu einem handlichen Trockenprodukt, z.B. Pellets oder Mehl, verarbeitet werden kann. Allgemein bekannt ist das Trocknen von Gras, das in Form von Heu zur Fütterung von Vieh verwendet wird, wenn Frischgras nicht zur Verfügung steht. Beim Trocknen an der Luft und in den Trocknungsanlagen geht jedoch die Pflanzen¬ flüssigkeit im wesentlichen verloren, und ein grosser Teil des in den Pflanzen enthaltenen Proteins wird zerstört. Bei den bekannten Trocknungsanlagen haftet ein Teil der
    [0004] ( O PI Verbrennungsrückstände am getrockneten Rohmaterial, wodurch die Qualität des Trocknungsproduktes beeinträchtigt wird. Zudem wird in diesen Trocknungsanlagen Oel für die Erzeugung der Wärmeenergie verwendet, und dementsprechend sind bei den steigenden Oelpreisen die Trocknungskosten erheblich, da der Energiebedarf hoch ist. Deshalb kommt die Verarbeitung von Pflanzen mit geringem Anteil an Pflanzenfasern praktisch nicht in Frage.
    [0005] Hier setzt die Erfindung ein, der die Aufgabe zugrundeliegt, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art in der Weise auszugestalten, dass die Verarbeitung von pflanzlichem Roh¬ material verschiedenster Herkunft zu den gewünschten End¬ produkten mit verhältnismässig geringem Energieaufwand und ohne Wärmeenergie aus Kohlenwasserstoffen, z.B. Heizöl, durchgeführt werden kann, wobei nur geringe Verluste an wertvollen Substanzen, z.B. Protein, in Kauf genommen werden müssen und die Endprodukte, z.B. von Pflanzen, sowohl für die menschliche als auch für die tierische Ernährung verwendbar sind.
    [0006] Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass das pflanzliche Rohmaterial mechanisch verarbeitet und hier¬ bei in eine flüssige Phase und in eine Feststoff-Phase getrennt wird, wobei der Protein enthaltende Feststoff zu einem Trockenprodukt verarbeitet wird, während die ebenfalls Protein enthaltende Trockensubstanz der Flüssigkeit koagu- liert, das Koagulat von der Restflüssigkeit getrennt und zu einem Trockenprodukt verarbeitet wird.
    [0007] Die zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens ver¬ wendete Anlage mit einer Beschickungs- und Dosiervorrichtung ist gekennzeichnet durch eine Quetsch- und Mahlstation für das Rohmaterial mit einer daran anschliessenden ersten Trenn- Vorrichtung zum Trennen der flüssigen von der Feststoff- Phase, durch eine Trocknungs- und Brikettierstation für den Feststoff, durch eine Koagulierstation für die aus der ersten Trennvorrichtung anfallende flüssige Phase mit einer daran an- schliessenden zweiten Trennvorrichtung zum Trennen des Koagu- lates von der Restflüssigkeit und durch eine zweite Trocknungs¬ und Brikettierstation für das Koagulat.
    [0008] Die Erfindung ist in der Zeichnung in einem Ausführungs- beispiel dargestellt und nachfolgend beschrieben. Es zeigen;
    [0009] Fig. 1 ein Blockdiagramm einer Anlage zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens zum Gewinnen von Protein aus pflanzlichem Rohmaterial,
    [0010] Fig. 2 eine Seitenansicht und
    [0011] Fig. 3 einen Grundriss einer schematischen Darstellung einer Anlage mit ihren einzelnen Geräten, die der Anlage nach Fig. 1 entspricht.
    [0012] In dem Blockdiagramm nach Fig. 1 bezeichnet der Pfeil 1 die kontinuierliche und dosierte Eingabe von pflanzlichem Rohmaterial in eine Verarbeitungsanlage. Das Rohmaterial gelangt in eine durch den Block 2 dargestellte Quetsch- und Mahlstation, in der das Rohmaterial zerkleinert und aufge¬ schlossen wird, wobei bereits ein Teil des Saftes ausge- presst wird. Das so behandelte Rohmaterial gelangt in eine erste TrennVorrichtung 3, in der die flüssige Phase von der Feststoff-Phase getrennt wird.
    [0013] Der Feststoff wird in eine erste Trocknungs- und Brikettier¬ station 4 geführt, dort erwärmt, gepresst und zu Pellets
    [0014] -* KETΪ
    [0015] O PI geformt.
    [0016] Die Flüssigkeit wird in eine Koagulierstation 5 gefördert und dort mit einer Koagulationshilfe behandelt. Die so behandelte Flüssigkeit gelangt hierauf in eine zweite Trenn¬ vorrichtung 6, in der das Koagulat von der Restflüssigkeit getrennt wird. Das Koagulat wird in einer zweiten Trocknungs¬ und Brikettierstation 7 getrocknet, gepresst und zu Pellets verarbeitet, während die mit Pfeil 8 bezeichnete Restflüssig- keit weiter verwertet werden kann, z.B. zum Gewinnen von Hefe oder zur Verwendung als Düngemittel oder zur Erzeugung von Biogas. Die in den beiden Trocknungs- und Brikettier¬ stationen 4, 7 hergestellten Pellets stellen ein leicht zu handhabendes Produkt dar, das in bekannter Weise gelagert, verpackt und transportiert werden kann.
    [0017] Die in Fig. 2 und 3 dargestellte Anlage weist eine Dosier¬ vorrichtung 10 auf, in die das Rohmaterial angeliefert wird. Durch ein Förderband 11 wird das Rohmaterial einer Aufgabe¬ walze 12 mit Mitnehmern* 13 zugeführt, während die Dosierung mittels einer Drehklappe 14 vorgenommen wird. Die Aufgabe¬ walze 12 fördert das Rohmaterial auf ein Förderband 15, mit dem ein Rotations-, Quetsch- und Mahlwerk 16 beschickt wird. Das Quetsch- und Mahlwerk 16 ist eine DoppelSchnecken¬ presse besonderer Ausbildung, in der das Rohmaterial zer¬ kleinert, zerquetscht, d.h. aufgeschlossen, und teilweise entsaftet wird.
    [0018] An das Quetsch- und Mahlwerk 16 schliesst eine Rollen- Saftpresse an, in der das Rohmaterial in eine flüssige Phase und in eine Feststoff-Phase getrennt wird. Die Rollen- Saftpresse 17 weist rotierende Rollen 18 auf, die auf dem in einem Filtermaterial befindlichen Rohmaterial abrollen und dasselbe auspressen. Gleichzeitig erfolgt der Transport
    [0019] - ζTRE OMP des Feststoffes über eine Leitung 19 in ein Trocknungs¬ und Brikettierwerk 20. Das Trocknungs- und Brikettierwerk 20 ist eine Schneckenpresse besonderer Ausführung, in der der Feststoff getrocknet, gepresst und zu Pellets geformt wird. Wesentlich ist, dass mit diesen Pellets ein Fertigprodukt vorliegt, das einer weiteren Behandlung nicht bedarf. Die Pellets werden lediglich auf einem Transportband 21 gekühlt und am Ende desselben in nichtdargestellter Weise gelagert, verpackt und abtransportiert.
    [0020] Die in der horizontal liegenden Rollen-Saftpresse 17 anfallende Flüssigkeit wird in einer Wanne 22 aufgefangen und über eine Leitung 23 in eine Koaguliereinrichtung 24 gefördert, in der durch eine Koagulationshilfe 25 die Trockensubstanz der Flüssigkeit koaguliert wird. Als Koagu¬ lationshilfe dienen z.B. Wärme oder natürliche bzw. chemische Fermentierungsmittel. Die Koaguliereinrichtung 24 kann im Ch'argenbetrieb oder kontinuierlich arbeiten.
    [0021] Die koagulierte Flüssigkeit gelangt über eine Leitung 26 in eine Rollen-Saftpresse 27, in der das Koagulat von der Restflüssigkeit getrennt wird. Die Rollen-Saftpresse 27 kann in gleicher Weise wie die Rollen-Saftpresse 17 ausge¬ bildet und ebenfalls horizontal gelagert sein.
    [0022] Das Koagulat wird über eine Leitung 28 einem Trocknungs¬ und Brikettierwerk 29 zugeführt, wo es getrocknet, gepresst und in Pellets geformt wird, worauf die Pellets auf einem Transportband 30 gekühlt und der weiteren Behandlung zuge¬ leitet werden. Das Trocknungs- und Brikettierwerk 29 ist in gleicher Weise ausgebildet wie das Trocknungs- und Brikettierwerk 20 für die Behandlung des Feststoffes.
    [0023] Die in der Rollen-Saftpresse 27 anfallende Restflüssigkeit
    wird in einer Wanne 31 aufgefangen und durch eine Leitung 32 abgeleitet. In Fig. 2 ist ein Behälter 33 angedeutet, in dem die Restflüssigkeit gesammelt wird. Es hat sich gezeigt, dass diese Restflüssigkeit einigen Fischarten als Nahrung dienen kann.
    [0024] Die beschriebene Anlage zeichnet sich dadurch aus, dass sie in verhältnismässig wenigen Schritten zu einem Trockenprodukt führt, das wegen seines hohen Proteingehalts sowohl für tierische als auch menschliche Nahrung Verwendung finden kann. Aus der in der Rollen-Saftpresse 17 anfallenden Flüssigkeit kann aus der darin enthaltenen Trockensubstanz ein Protein¬ konzentrat mit 40 - 60 % Rohprotein hergestellt werden. Mit Ausnahme von Methionin entspricht dieses Proteinkonzentrat den Maximalforderungen, die an ein der menschlichen Ernährung dienendes Protein gestellt werden.
    [0025] Der von der Flüssigkeit getrennte Feststoff dient als Futter¬ mittel In gleicher Weise wie ein Luzerne- oder Naturgras¬ grünmehl.
    [0026] Bei der Verarbeitung eines Rohmaterials vom Typ Luzerne, Klee, Kleegras oder Naturgras mit 20 % Trockensubstanz erhält man ein Proteinkonzentrat und ein Grünmehl mit folgender Zusammensetzung:
    [0027] Proteinkonzentrat Feuchte 6,0 % Rohprotein 48,0 % Rohfaser 2,0 % Rohasche 12,0 % NFE 28,0 % Rohfett 4,0 % (davon 15 - 24 % Linolsäure) - 7 -
    [0028] ferner einen Aminosäuregehalt mit ca. 3,2 - 3,8 % Lysin, ca. 1,3 - 1,8 Met + Cys , ca. 3,0 - 3,8 % Arginin, 2,6 - 2,9 % Threonin und 0,6 - 0,7 % Tryptophan im Produkt; ausserdem 300 - 450 ppm B-Carotin, 750 - 950 ppm Lutein und 75 - 110 ppm Zeaxanthin.
    [0029] Grünmehl
    [0030] Feuchte 12,0 %
    [0031] Rohprotein 18,0 % (aus Luzerne)
    [0032] Rohfaser 25,0 %
    [0033] Rohasche 8,0 %
    [0034] Rohfett 1,5 %
    [0035] NFE ca. 30,0 %
    [0036] B-Carotin 50 ppm
    [0037] Xanthophyll 100 ppm
    [0038] Aus dem Rohmaterial erhält man demnach:
    [0039] 3,2 - 4,1 % Proteinkonzentrat 0,8 - 1,2 % Trockenhefe 12 - 16 % Grünmehl.
    [0040] Pro Tonne Rohmaterial werden beim beschriebenen Verfahren ca. 100 kW elektrische Energie verbraucht. Andere Energie, z.B. aus Heizöl, entfällt völlig.
    [0041] Die verhältnismässig einfache Bauweise der Anlage erlaubt es, diese auch fahrbar auszuführen und sie jeweils dort einzusetzen, wo ein entsprechendes Rohmaterial zur Ver¬ fügung steht. In diesem Fall wird die in der Rollen-Saft¬ presse 27 anfallende Restflüssigkeit an Ort und Stelle als Düngemittel verwendet. Die vorstehend angegebenen Prozent¬ zahlen sind Gewichtsprozente. Anstelle der Rollen-Saftpressen 17, 27 können auch andere Trennvorrichtungen eingesetzt werden, z.B. Zentrifugen oder Filterpressen.
    [0042] Im Hinblick auf die ähnlichen Vorgänge in der Quetsch- und Mahlstation 2 und in der Trocknungs- und Brikettierstation 4 - es werden in beiden Fällen beispielsweise Schneckenpressen eingesetzt - ist es auch möglich, diese beiden Stationen zusammenzulegen und sie so auszubilden, dass auch die Tren¬ nung des Saftes vom Feststoff erfolgt. Es kann hierzu eine Doppelschneckenpresse verwendet werden, bei der im ein- trittseitigen Teil das Aufschliessen und Abscheiden des Saftes, z.B. durch Absaugen, erfolgt. Im austrittseitigen Teil dieser Presse erfolgt dann die Trocknung und das Brikettieren. Die beim Trocknen entstehenden Dämpfe können ebenfalls aus der Presse entfernt, z.B. abgesaugt werden.
    [0043] Dieselbe Zusammenlegung ist auch bei der Anlage nach Fig. 2 und 3 möglich. Hier werden das Quetsch- und Mahlwerk 16, die Rollensaftpresse 17 und die Trocknungs- und Brikettier¬ presse 20 durch eine einzige Schneckenpresse ersetzt, die, wie bereits vorstehend beschrieben, eintrittseitig das Rohmaterial aufschliesst, zerkleinert und zum Trennen des Saftes auspresst, während im austrittseitigen Teil die Trocknung, die Entfernung etwaigen Dampfes und die Briket¬ tierung erfolgt. Die Anlage wird dadurch weiter vereinfacht und der Platzbedarf verkleinert, so dass sie auch fahrbar sein kann.
    权利要求:
    Claims Patentansprüche
    1. Verfahren zum Gewinnen von Protein aus pflanzlichem Rohmaterial, dadurch gekennzeichnet, dass das Roh¬ material mechanisch verarbeitet und hierbei in eine flüssige Phase und in eine Feststoff-Phase getrennt wird, worauf der Protein enthaltende Feststoff zu einem Trockenprodukt verarbeitet wird, während die Protein enthaltende Trockensubstanz der Flüssigkeit koaguliert, das Koagulat von" der Restflüssigkeit getrennt und zu einem Trockenprodukt verarbeitet wird.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennung in die flüssige und in die Feststoff-Phase durch Pressen des Rohmaterials, z.B. nach Zerkleinern und Quetschen desselben, erreicht wird.
    3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich¬ net, dass die Trockensubstanz der Flüssigkeit durch Wärme, natürliche oder chemische Fermentierungsmittel koaguliert und z.B. durch Dekantieren, Filtrieren oder Zentrifugieren von der Restflüssigkeit getrennt wird.
    4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Restflüssigkeit weiterverarbeitet wird, z.B. zur Gewinnung von Hefe, zur Erzeugung von Biogas oder zur Verwendung als Düngemittel.
    5. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einer Beschickungs- und Dosiereinrichtung, gekenn¬ zeichnet durch ein Quetsch- und Mahlwerk (16) für das pflanzliche Rohmaterial mit einer daran anschliessenden ersten TrennVorrichtung (17) zum Trennen der flüssigen
    ( ' OMP Phase von der Feststoff-Phase , durch ein erstes Trocknungs¬ und Brikettierwerk ( 20) für die Feststoff -Phase , durch eine Koaguliereinrichtung (24) für die aus der ersten Trennvor¬ richtung (17) anfallende flüssige Phase mit einer daran an- schliessenden zweiten Trennvorrichtung (27) zum Trennen des Koagulates von der Restflüssigkeit und durch ein zwei¬ tes Trocknungs- und Brikettierwerk (29 ) für das Koagulat.
    6. Anlage nach Anspruch 5 , dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Trennvorrichtung (17 , 27) als Rollen- Saftpresse ausgebildet ist.
    7. Anlage nach Anspruch 6 , dadurch gekennzeichnet, dass das erste und zweite Trocknungs- und Brikettierwerk (20, 29) eine heiz- oder kühlbare Schneckenpresse mit einer am Pressenende angeordneten Form-Vorrichtung, z.B. Pelletisier-Vörrichtung, ist.
    8. Anlage nach Anspruch 5 , dadurch gekennzeichnet, dass sie fahr¬ bar ausgebildet ist , wobei die in der zweiten Trennvorrich¬ tung ( 27 ) anfallende Restflüssigkeit frei abfliesst.
    9-. Anlage nach Anspruch 5 , dadurch gekennzeichnet, dass für die Feststoff -Phase das Quetsch- und Mahlwerk (16 ) , die erste Trennvorrichtung (17) und das erste Trocknungs- und Brikettierwerk (20) in einer einzigen, die Quetsch- , Mahl- , Trenn- , Trocknungs- und Brikettierfunktion durchfuhrenden Vorrichtung zusammengefasst ist, z.B. durch eine Schneckenpresse mit der Quetsch- , Mahl- und Trennfunktion im eintritt- seitigen Teil und der Trocknungs- und Br:i_ketü.erfunktiαn im austritt¬ seitigen Teil der Presse.
    10. Anlage nach Anspruch 9 , gekennzeichnet durch eine Absauge¬ vorrichtung zum Absaugen von in der Anlage anfallenden flüssigen und gas- sowie dampfförmigen Phasen.
    OMPI
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    引用文献:
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    法律状态:
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    1984-05-23| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1983901355 Country of ref document: EP |
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    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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