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Dokumentenidentifikation DE19858015A1 21.06.2000
Titel Verfahren zum Behandeln von Ölsaatflocken vor der Ölgewinnung
Anmelder Metallgesellschaft AG, 60325 Frankfurt, DE
Erfinder Beyer, Wolfgang, 29320 Hermannsburg, DE;
Heilmann, Rüdiger, 63801 Kleinostheim, DE
DE-Anmeldedatum 16.12.1998
DE-Aktenzeichen 19858015
Offenlegungstag 21.06.2000
Veröffentlichungstag im Patentblatt 21.06.2000
IPC-Hauptklasse C11B 1/04
Zusammenfassung Die Ölsaat wird zunächst zerkleinert und dann durch Walzen zu Flocken geformt, bevor sie der Ölgewinnung zugeführt wird. Man gibt die Flocken einem transportierenden Mischer auf, dem man gleichzeitig Wasserdampf und/oder Wasser zuführt und transportiert die Flocken im Mischer mit einer Verweilzeit von 5 bis 50 Sekunden zum Ausgang des Mischers. Mit einem Feuchtegehalt von 8 bis 20 Gew.-% und mit Temperaturen im Bereich von 90 bis 110°C zieht man die Flocken aus dem Mischer ab und führt sie durch eine Temperzone, in welcher die Flocken bei Verweilzeiten von 15 bis 50 Minuten und Temperaturen im Bereich von 90 bis 110°C über beheizte Böden bewegt werden. Die Flocken werden mit einer Restfeuchte, die mindestens noch die Hälfte des Feuchtegehalts am Eintritt in die Temperzone beträgt, der Temperzone entnommen und durch eine Trocknungs- und Kühlzone geleitet, in welcher sich die Flocken zu Granulat umwandeln, welches man der Ölgewinnung zuführt.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Behandeln von Ölsaatflocken vor der Ölgewinnung, wobei man die Ölsaat zerkleinert und durch Walzen zu Flocken von etwa 0,1 bis 0,5 mm Dicke formt, bevor sie der Ölgewinnung zugeführt werden.

Verfahren dieser Art sind bekannt und z. B. in DE-A-24 07 453 beschrieben. Hierbei wird eine Feuchte-Wärme-Behandlung der Ölsaaten in einer mehrstufigen Schüttelrutsche vorgenommen. Bei der Raffination der gewonnenen Öle zeigt sich die Schwierigkeit, daß die Entschleimung nur durch Wasserbehandlung einen noch zu hohen Gehalt an Phosphatiden im Öl zurückläßt, so daß dieses Öl nicht mit wirtschaftlich vertretbarem Aufwand physikalisch raffiniert werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, störende Mengen an Enzymen in der Ölsaat zu desaktivieren, um die Bildung von nicht hydratisierbaren Phosphatiden während der Ölgewinnung in der Ölpresse und/oder Extraktion auszuschalten, welche ansonsten in das gewonnene Öl gelangen und die Entschleimung und Raffination erschweren würden. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß man die Flocken mit einer Temperatur von 20 bis 50°C einem transportierenden Mischer aufgibt, dem man gleichzeitig Wasserdampf und/oder Wasser zuführt, daß man die Flocken im Mischer mit einer Verweilzeit von 5 bis 50 Sekunden zum Ausgang des Mischers transportiert und am Ausgang Flocken mit Temperaturen im Bereich von 90 bis 110°C und einem Feuchtegehalt von 8 bis 20 Gew.-% aus dem Mischer abzieht, daß man die Flocken aus dem Mischer durch eine Temperzone führt, in welcher die Flocken bei Verweilzeiten von 15 bis 50 Minuten und Temperaturen im Bereich von 90 bis 110°C über beheizte Böden bewegt werden, daß man die Flocken mit einer Restfeuchte, die mindestens noch die Hälfte des Feuchtegehalts am Eintritt in die Temperzone beträgt, der Temperzone entnimmt und die Flocken bis zur Ausbildung von Ölsaat-Granulat durch eine Trocknungszone mit Temperaturen von 90 bis 120°C und eine Kühlzone leitet, bevor das Granulat zur Ölgewinnung z. B. in eine Presse und/oder Extraktion gegeben wird.

Das Verfahren eignet sich vor allem für Rapssaat, aber auch für Sonnenblumenkerne, Sojabohnen und Leinsaat. Durch die Wärmebehandlung bei gleichzeitiger Anwesenheit von Feuchtigkeit im transportierenden Mischer und in der Temperzone erreicht man die Desaktivierung von Enzymen, welche die Ölraffination erschweren würden. Bei diesen Enzymen handelt es sich insbesondere um Phospholipase und Lipoxygenase und bei Rapssaat vor allem auch noch um Myrosinase. Durch die Desaktivierung wird die Zunahme von nicht hydratisierbaren Phosphatiden im rohen Öl während der Gewinnung in der Ölpresse und auch in einer Lösungsmittel- Extraktion ganz oder weitgehend unterbunden. Dadurch kann der Phosphatidgehalt im gewonnenen rohen Öl mit einer einfachen Wasserbehandlung zur Entschleimung soweit gesenkt werden, daß man das entschleimte Öl direkt der physikalischen Raffination zuführen kann. Bei der Wasserentschleimung werden die hydratisierbaren Phosphatide (Lecithin) abgetrennt. Nicht hydratisierbare Phosphatide (NHP) bleiben jedoch im rohen Öl, das man der Raffination zuführt. Die relativ einfache physikalische Raffination (Bleichung und Desodorierung) ist im vorliegenden Fall ausreichend, da die Wasserentschleimung des Rohöls aus Rapssaat, Sonnenblumenkernen oder Sojabohnen den Phosphatid-Gehalt bereits ausreichend absenkt.

Bei der Ölgewinnung aus Rapssaat ist ein wichtiges Produkt nicht nur das Öl, sondern auch das Rapsschrot, welches als Futtermittel verwendet werden kann. Wenn die Aktivität der Myrosinase in den Rapsflocken zu hoch ist, führt auch die Weiterbehandlung der Feststoffe (Expeller) aus der Ölpresse zu einem Rapsschrot, welches störende Mengen an Spaltprodukten enthält, welche durch die Aktivität der Myrosinase hervorgerufen werden. Durch die Desaktivierung der störenden Enzyme bereits vor der Ölpresse wird nun vorteilhafterweise erreicht, daß die störenden Enzyme und auch die Myrosinase biochemisch inaktiviert werden, was die Entschleimung erleichtert und aus dem Rapsschrot störende Mengen an Spaltprodukten fernhält.

Vorteilhafterweise gibt man die Ölsaatflocken mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 3 bis 12 Gew.-% in den transportierenden Mischer, wo dann eine weitere Feuchtigkeitszufuhr stattfindet. Zweckmäßigerweise werden die Flocken im transportierenden Mischer innerhalb von 3 bis 10 Sekunden auf eine Temperatur von 80°C erwärmt. Es hat sich gezeigt, daß etwa bis zum Temperaturbereich von 70 bis 75°C enzymatische Reaktionen in den Flocken verstärkt ablaufen, die zu unerwünschten Substanzen führen. Durch eine schnelle Erwärmung im transportierenden Mischer kann man die Bildung dieser störenden Substanzen verhindern oder gering halten.

Das Verfahren eignet sich besonders für die Rapssaatverarbeitung, weil neben den vorgenannten Lipasen auch das für Rapssaat typische Enzym Myrosinase weitestgehend desaktiviert werden kann. Nicht desaktivierte Myrosinase führt während der Ölgewinnung bei Rapssorten mit höherem oder hohem Anteil an Thioglucosiden (GLS) zu unerwünschten Spaltprozessen (Hydrolyse) der GLS, wobei flüchtige Isothiocyanate (ITC) und nichtflüchtige Oxazolidinthione (VOT) als Reaktionsprodukte entstehen, die die Preßkuchen, das Rapsschrot und die Ölqualität beeinträchtigen können. Desweiteren wird aufgrund der Produktstruktur des Rapsgranulats die Möglichkeit eröffnet, mit wirtschaftlich vertretbaren Mitteln eine Direktextraktion der Rapsflocken ohne die Anwendung einer Ölpresse durchzuführen.

Ausgestaltungsmöglichkeiten des Verfahrens werden mit Hilfe der Zeichnung erläutert; sie zeigt ein Fließschema des Verfahrens, wobei Rapssaat behandelt wird. In analoger Weise kann die Behandlung von Sonnenblumenkernen, Sojabohnen oder Leinsaat erfolgen.

Die Rapssaat kommt aus einer nicht dargestellten Vorreinigung und wird mit Korngrößen von etwa 1 bis 3 mm durch die Leitung (1) den Flockierwalzen (2) zugeführt, welche Rapssaatflocken mit Dicken von etwa 0,1 bis 0,5 mm und vorzugsweise höchstens 0,3 mm bilden. Die Flocken werden vorzugsweise mit Temperaturen von etwa 20 bis 50°C durch die Leitung (3) einem transportierenden Mischer (4) zugeführt, bei dem es sich z. B. um einen Paddelmischer oder Schneckenmischer handeln kann. In der Nähe des Mischereingangs führt man dem Mischer durch die Leitung (5) Wasserdampf zu, der im Mischer (4) kondensiert und die Rapsflocken anfeuchtet. Zusätzlich zum Wasserdampf kann man Wasser in den Mischer (4) einsprühen, um die gewünschte Anfeuchtung zu erreichen. Im Mischer (4) sorgt man für eine Verweilzeit der Rapsflocken von 5 bis 50 Sekunden und zumeist 8 bis 30 Sekunden. Am Mischwerausgang (3a) erhält man Flocken mit Temperaturen im Bereich von 90 bis 110°C und einem Feuchtegehalt von 8 bis 20 Gew.-% und zumeist 10 bis 16 Gew.-%.

Vom Mischerausgang (3a) gelangen die befeuchteten Flocken in einen Temperraum (7), wo die Flocken unter Bewegung bei Verweilzeiten von 15 bis 50 Minuten bei Temperaturen im Bereich von 90 bis 110°C gehalten werden. Der Temperraum (7) weist dampfbeheizte Böden (8) und auch einen dampfbeheizten Heizmantel (7a) auf, dazu ist er mit einer vertikalen drehbaren Welle (9) und daran angeordneten Rührarmen (10) versehen. Die Rührarme (10) bewegen die Rapsflocken über die beheizten Böden, welche Öffnungen (11) aufweisen, durch welche die Flocken nach unten auf den darunter befindlichen Boden fallen. Durch Abzugsleitungen (13) und ein Gebläse (14) wird Wasserdampf aus dem Temperraum (7) abgesaugt.

Nach einer Verweilzeit von 15 bis 50 Minuten fallen die Rapsflocken durch den Kanal (17) in die Trocknungskammer (18), welcher man durch die Leitung (19) Warmluft von 90 bis 120°C zuführt, die zunächst in eine Verteilkammer (20) gelangt und dann durch einen perforierten Boden (21) aufwärts durch die Rapsflocken geleitet wird. Die Abluft wird durch die Leitung (22) abgeführt. Durch einen Kanal (23) gibt man die getrockneten Flocken, die durch Schrumpfung zu Granulat geformt sind, in eine Kühlkammer (24), welcher man kalte Luft von etwa 20°C durch die Leitung (25) zuführt und sie verteilt durch das Granulat leitet. Kalte Abluft zieht in der Leitung (26) ab. Das getrocknete und gekühlte Granulat verläßt die Kühlkammer (24) durch den Kanal (27) mit Temperaturen im Bereich von 40 bis 70°C und einem Feuchtegehalt, der im Bereich von etwa 4 bis 10 Gew.-% liegt.

Bevor das Granulat der Ölpresse (30) zugeführt wird, wird es zunächst im Wärmeaustauscher (28) durch indirekte Erwärmung mittels Wasserdampf auf Temperaturen von 105 bis 120°C gebracht und dann durch die Leitung (29) der Ölpresse aufgegeben. Rohes Öl zieht man aus der Presse (30) durch die Leitung (31) ab und führt es der nicht dargestellten Wasserentschleimung und Raffination zu, wie es an sich bekannt ist. Sofern es sich bei der Ölpresse um eine Vorpresse handelt, werden die anfallenden Raps-Expeller über eine Leitung (32) zu einer an sich bekannten Lösungsmittel-Extraktion (33) geführt, wo mittels apolarer Lösungsmittel (Hexan) das Restöl aus den Raps-Expellern (Rapsschrot) weitestgehend entfernt wird. Ölhaltiges Lösungsmittel (Miscella) verläßt die Extraktion (33) durch die Leitung (34) und gelangt in die Miscella-Destillation, wo das Lösungsmittel vom Rohöl abgetrennt wird.

Die extrahierten Raps-Expeller gelangen über eine Leitung (35) zu einem an sich bekannten Entbenzinierer, auch Toaster (36) genannt, um das im Rapsschrot befindliche Lösungsmittel (Hexan) zu entfernen. Das fertige Schrot wird in der Leitung (37) abgezogen und einer nicht dargestellten Schrotkühlanlage zugeführt. Eine Verfahrensvariante besteht darin, daß das Granulat in der gestrichelten Leitung (27a) die Ölpresse (30) umgeht und direkt in die Extraktion (33) geführt wird.

Beispiel

Gereinigte Rapssaat mit einem Ölgehalt von 40 Gew.-% und einem H2O-Gehalt von 6 Gew.-% wird zerkleinert und mit einer Temperatur von etwa 40°C in einem der Zeichnung entsprechenden Verfahren weiterbehandelt. Aus den Flockierwalzen (2) kommen Rapsflocken mit 0,1 bis 0,3 mm Dicke und einer Temperatur von 43°C, die einem Paddelmischer (4) aufgegeben werden. Dem Mischer führt man gleichzeitig Wasserdampf von 5 bar und 150°C zu und erwärmt die Flocken innerhalb von 6 bis 7 Sekunden auf 80°C.

Nach einer Verweilzeit im Mischer von 20 Sekunden gelangen die Flocken mit einer Temperatur von 103°C und mit einem Feuchtegehalt von 13 Gew.-% in den Temperraum (7). Dort liegt die Verweilzeit bei 30 Minuten, und man zieht die Flocken mit einer Temperatur von 100°C durch den Kanal (17) ab. In der Trocknungskammer (18) erreichen die Temperaturen 115°C, wobei die Flocken zu Granulat schrumpfen. Aus der anschließenden Kühlkammer (24) zieht man Granulat mit 60°C ab. Das Granulat im Kanal (27) hat eine Feuchte von 5 Gew.-%, es wird in Wärmpfannen auf 105°C gebracht, bevor es in die Ölpresse (30) eintritt.

Das gewonnene rohe Öl wird in der Leitung (31) einer Wasserentschleimung zugeführt; aus 100 t gereinigter Rapssaat liefert die Ölpresse (30) 27,2 t Rohöl, weitere 12,2 t Rohöl werden aus dem gekühlten Expeller durch Extraktion gewonnen. Das entölte Rapsschrot, das nach der Extraktion, Entbenzinierung und Trocknung gewonnen wird, fällt in einer Menge von 62 t an. Das mittels 0,5 t Wasser entschleimte Öl enthält nur noch 0,04 Gew.-% Phosphatide. Die Wasserentschleimung liefert 1 t Lecithinschlamm, aus dem man 0,5 t getrocknetes Rohlecithin gewinnen kann.


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren zum Behandeln von Ölsaatflocken vor der Ölgewinnung, wobei man die Ölsaat zerkleinert und durch Walzen zu Flocken von etwa 0,1 bis 0,5 mm Dicke formt, bevor sie der Ölgewinnung zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß man die Flocken mit einer Temperatur von 20 bis 50°C einem transportierenden Mischer aufgibt, dem man gleichzeitig Wasserdampf und/oder Wasser zuführt, daß man die Flocken im Mischer mit einer Verweilzeit von 5 bis 50 Sekunden zum Ausgang des Mischers transportiert und am Ausgang Flocken mit Temperaturen im Bereich von 90 bis 110°C und einem Feuchtegehalt von 8 bis 20 Gew.-% aus dem Mischer abzieht, daß man die Flocken aus dem Mischer durch eine Temperzone führt, in welcher die Flocken bei Verweilzeiten von 15 bis 50 Minuten und Temperaturen im Bereich von 90 bis 110°C über beheizte Böden bewegt werden, daß man die Flocken mit einer Restfeuchte, die mindestens noch die Hälfte des Feuchtegehalts am Eintritt in die Temperzone beträgt, der Temperzone entnimmt und die Flocken bis zur Ausbildung von Ölsaatgranulat durch eine Trocknungszone mit Temperaturen von 90 bis 120°C und eine Kühlzone leitet, bevor das Granulat zur Ölgewinnung gegeben wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flocken im transportierenden Mischer innerhalb von 3 bis 10 Sekunden auf eine Temperatur von 80°C erwärmt werden.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ölsaatflocken mit einem Feuchtegehalt von 3 bis 12 Gew.-% dem transportierenden Mischer aufgegeben werden.






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