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Verfahren zur kontinuierlichen Behandlung ölhaltiger Pflanzenprodukte
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von ölhaltigen Pflanzenprodukten,
wie Sojabohnen, Feldbohnen oder Felderbsen oder auch Samen, welche wachstumshemmende
Stoffe enthalten, wobei die- Hemmstoffe wirksam zerstört werden, so daß die Produkte
an zahlreiche Tierarten verfüttert werden können.
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Es ist seit einiger Zeit bekannt, daß bestimmte öl-
haltige
Agrikulturprodukte Stoffe enthalten, welche als Wachstumshemmstoffe wirken, wenn
die Produkte an gewisse Tiere oder auch Menschen verabreicht werden. Rohe Sojabohnen
können z. B. nicht an Hühnchen oder Schweine sowie an junge Kälber verfüttert werden
wegen eines Wachstumshemmstoffes in den Rohbohnen, von dem bekannt ist, daß er die
Aktivität des Trypsins im Verdauungssysteni der Tiere hemmt und infolgedessen die
Wachstumsgeschwindigkeit dieser Tiere vermindert. über längere Zeit durchgeführte
Untersuchungen zeigten, daß der Wachstumshemmstoff zerstört oder herabgedrückt werden
kann, wenn man das Mehl vor seiner Verfütterung an Geflügel, Schweine oder junge
Kälber kocht.
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Trypsin ist ein proteolytisches Enzym des Pankreaisaftes, welches
Proteine in Peptone überführt. Der in den ungekochten Sojabohnen enthaltene Wachstumshemmstoff
zerstört dabei teilweise die Fähigkeit von Geflügel, Schweinen, jungen Kälbern (unter
einem Jahr) und anderen ähnlichen Tieren, das Protein so vollständig wie möglich
in verdauliche Peptone zu überführen. Um den in rohen Sojabohnen enthaltenen Wachstumshemmstoff
zu zerstören, erwies es sich deshalb als notwendig, die Bohnen vor ihrer Verwendung
für Futterzwecke zu kochen.
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Unter dem hier verwendeten Ausdruck »Wachsturnshemmstoff
« sind solche Substanzen zu verstehen, welche in ölhaltigen Agrikulturprodukten
enthalten sind und so wirken, daß sie einen bestimmten Ernährungsfaktor für das
Tier nicht verfügbar machen, oder einen spezifischen Wachstumsfaktor nachteilig
beeinflussen, z. B. eine Modifizierung von basischen Aminosäuren, wie Methionin,
Cystin und ähnlichen Substanzen, bewirk-en, oder einen antienzymatischen Effekt,
z. B.- auf -Trypsin ausüben. Der Ausdruck »Bohnen« soll gleichzeitig auch Samen
umfassen.
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Außer Sojabohnen enthalten auch Feldbohnen und Felderbsen, welche
die vorstehend aufgeführten Bedingungen im Hinblick auf die Definition eines wachstunishemmenden
Stoffes erfüllen. Untersuchungen zeigten, daß die in Feldbohnen und Felderbsen enthaltenen
Wachstumshemmstoffe ebenfalls durch Kochen oder Erhitzen bei einer vorbestimmten
Temperatur unterdrückt oder zerstört werden können.
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Die Behandlung von Sojabohnen, Feldbohnen und Felderbsen zwecks Eindämmung
oder Beseitigung der Wachstumshenunstoffe ist jedoch mit Schwierig keiten verbunden.
Falls nämlich die Erwärmung oder das Kochen der Rohprodukte zu kräftig erfolgt,
wird deren Nährwert bedeutend vermindert, jedoch ist es notwendig, die Temperatur
der Produkte auf eine ausreichende Höhe zu bringen, um den wachstumshemmenden Stoff,
der in den ölhaltigen Substanzen enthalten ist, wirksam zu zerstören. Weiterhin
ist es notwendig, wenn die Produkte als Futter für Tiere dienen sollen, daß die
Kosten der Behandlung der ölhaltigen Produkte auf einem Minimum gehalten werden.
Einzelansatzverfahren zum Kochen der Produkte wurden angewandt, jedoch sind dieselben
zu kostspielig, um in technischem Maßstab wirtschaftlich durchgeführt werden zu
können, und sie benötigen außerdem die Verwendung einer relativ großen, teuren Vorrichtung.
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Die Wasserdampfbehandlung von Sojabohnen, Sojamehl od. dgl. bei 120'
C nicht übersteigenden Temperaturen ist an sich bekannt, ebenso auch die
kontinuierliche Bewegung des zu behandelnden Produktes auf einem bestimmten Transportweg.
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Beispielsweise wurden Sojabohnen in einem geschlossenen eisernen Gefäß
so kurze Zeit (etwa 10
bis 12 Minuten) der Einwirkung von
über 90 bis 1001 C heißem Wasserdampf, insbesondere von gesättigtem
Dampf, ausgesetzt, daß sie unter Erhaltung der Beschaffenheit der Eiweißstoffe nur
ganz geringe Mengen Wasser aufnehmen, worauf eine Trocknung des behandelten Gutes
erfolgte, zweckmäßig durch Vakuum. Die erhaltenen mahlharten Bohnen sollen sich
dann leicht schälen lassen (deutsche Patentschrift 406 170).
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Ein anderes bekanntes, chargenweise durchgeführtes Verfahren besteht
in der Dampfbehandlung von Sojamehl unterhalb von 120' C während weniger
als einer halben Stunde (10 bis 15 Minuten), gegebenenfalls in Gegenwart
von die Neutralisation des Antitrypsinenzyms beschleunigenden Stoffen, wie Mg0 oder
MgS04. Nach der Trocknung des behandelten Gutes erfolgt noch ein leichtes Dörren
oder Rösten bei 1101 C. Nach dieser Behandlung soll das Sojamehl seinen bitteren
Geschmack verloren haben und einen leichten Nußgeschmack besitzen (französische
Patentschrift 1141860).
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Dieses Verfahren kann auch so ausgeführt werden, daß der Wasserdampfbehandlung
eine thermische Schockwirkung bei 100 bis 1101 C während
15 bis 20 Minuten vorausgeht. Hierbei werden die gegebenenfalls enthäuteten
und entölten Sojabohnen durch einen indirekt beheizten Behälter mittels einer waagerecht
angeordneten Zerteil- und Transportschnecke geschleust, worauf die kurz erhitzte
Masse durch eine Zuführungsleitung in einen darunter angeordneten, indirekt beheizten
Autoklav mit senkrechter Zerteil-und Transportschnecke gelangt, in den Wasser eingedüst
wird. Die den Autoklav von oben nach unten durchwandernden Sojabohnen treten an
dessen unterem Ende aus und können dann einer Zerkleinerungsanlage zwecks Herstellung
von Sojamehl zugeführt werden (französische Zusatzpatentschrift 68002).
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Nach einem weiteren bekannten Verfahren wird bereits mittels Lösungsmitteln
von dem öl befreites Sojabohnenmehl in einer mit Bodeneinsätzen versehenen
Kolonne in der oberen Zone mit einer solchen Menge Wasserdampf unterhalb
100' C behandelt, daß das restliche Lösungsmittel entfernt und die Masse
gleichzeitig auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 14 bis 30 % und darilber gebracht
wird. über die Behandlungszeit ist nur angegeben, daß diese so bemessen wird, daß
die Feuchtigkeit gleichmäßig in den Flockenpartikeln verteilt ist. In dem Maße,
wie die feuchten Flocken nach unten wandern, wird die Temperatur auf über
1001 C gesteigert, um das Mehl in üblicher Weise zu rösten, z. B. bei Temperaturen
von etwa 110 und 1301 C, jedoch nicht mehr als 1501 C
(USA.-Patentschrift 2 776 894).
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Schließlich wurden bereits Baumwollsamenprodukte, insbesondere Baumwollsamenöl,
mit 0,1 bis 311/o eines Amids, wie Harnstoff, Biuret, Acetamid, Propionamid
oder Salicylamid, und Wasser bei Temperaturen zwischen etwa 85 und 1201
C während einiger Minuten, aber auch bis zu 2 Stunden, behandelt. Hierbei
handelt es sich um einen speziellen Prozeß der Verarbeitung von Samen und Bohnen
zu entölten Mehlprodukten unter Einschaltung einer Behandlung der dabei gewonnenen
ölartigen Substanzen zwecks Entfernung der gummiartigen Stoffe aus den extrahierten
ölen. Die verwendeten Amidverbindungen sind ausschlaggebend für den Grad des Entgiftungseffektes
(USA.-Patentschrift 2 958 600).
Es wurde nun gefunden, daß die.bekannte Dampfbehandlung
von nicht entölten Sojabohnen in einem Autoklav bei durchschnittlich 100'C
während etwa 1.0 Minuten und länger infolge des auftretenden hohen Druckes
eine ernste Schädigung der in, den Bohnen enthaltenen Nährstoffe bewirkt.
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In noch höherem Maß gilt dies auch für die trokkene thermische Schockbehandlung
von mittels einer Zerteil- und Transportschnecke durch einen Behälter geleiteten
entölten Sojaprodukten bei 100 bis 1101C
während 15 bis 20 Minuten
und die angeschlossene Wasserdampfbehandlung der bewegten und transportierten Masse
in einem Autoklav und für die Wasserdampfbehandlung von Sojamehl im Autoklav bei
einer Temperatur von etwa 1lO'C während fast einer halben Stunde und anschließender
Trocknung.
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Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird nun mit Rücksicht auf die
hohe Empfindlichkeit der in den unbehandelten, also noch ölhaltigen Pflanzenprodukte,
insbesondere Sojabohnen, Feldbohnen oder Erbsen, enthaltenen Nährstoffe gegen Hitze-
und Druckeinwirkung die vollständige bzw. fast vollständige Zerstörung der das Wachstum
von damit gefütterten Tieren hemmenden Stoffe einerseits durch Beschränkung der
gesamten Behandlung auf nur etwa 3 bis 3'/2 Minuten und durch kontinuierliche
Bewegung des Gutes durch zwei Zonen von unterschiedlicher Temperatur und Einwirkungsdauer
andererseits erreicht.
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Das Verfahren nach der Erfindung ist somit dadurch gekennzeichnet,
daß das, gegebenenfalls grob vorgemahlene, aber sonst unbehandelte Pflanzenprodukt
kontinuierlich, vorzugsweise unter ständiger Durchmischung bzw. Umwälzung, innerhalb
eines Zeitraumes von 21/2 bis 3 Minuten durch eine erste Zone, in der es
unter Einführung von Wasserdampf auf 95 bis 100'C vorerhitzt wird,
geleitet wird, worauf die Masse unmittelbar in eine zweite Zone über- und durch
diese hindurchgeführt wird, in der die Temperatur unter gleichzeitiger Drucksteigerung
auf etwa 1201 C erhöht und höchstens nur 30 Sekunden auf diese Temperatur
gehalten wird, worauf die erhaltenen Preßstränge gekühlt, zerschnitten, zerkleinert
oder gemahlen werden.
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Zweckmäßig wird die in die erste Zone eingeleitete Wasserdampfmenge
so bemessen, daß der Feuchtigkeitsgehalt der Masse um etwa 5 bis 10% erhöht
wird.
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Die Temperaturerhöhung in der zweiten Zone kann auch allein durch
die Steigerung des Druckes erzielt werden.
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Es ist auch möglich, die ständig durchgemischte und umgewälzte Masse
während ihres Durchganges durch die zweite Zone zunächst ohne Temperaturerhöhung
mit Wasserdampf zu behandeln und anschließend die Temperatur durch Drucksteigerung
auf 1201 C zu erhöhen.
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Es ist außerdem auch noch sehr zweckmäßig, die aus der zweiten Zone
austretende Masse einer plötzlichen Druckentlastung zu unterwerfen.
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Wesentlich und unterschiedlich gegenüber den bekannten Verfahren ist
die erfindungsgemäße Zweizonenbehandlung des bewegten Gutes in unmittelbarer Folge
durch eine Wasserdampfvorbehandlung in einem sehr begrenzten Temperaturbereich von
95
bis 1001 C und durch eine Temperatursteigerung in einer zweiten
Zone auf etwa 120' C bei gleichzeitiger Drucksteigerung bzw. auch nur durch
Drucksteigerung,
bei einer Einwirkungsdauer von höchstens
30 Sekunden und bei einer Gesamtbehandlungsdauer von nur 180 bis 210
Sekunden und schließlich durch die sich anschließende Kühlung, die sehr rasch durch
plötzliche Druckentlastung erzielt werden kann. Dieses Verfahren zeichnet sich durch
Einfachheit und kurze Behandlungsdauer aus, abgestimmt auf die Empfindlichkeit der
wertvollen Nährstoffe, aber ausreichend zur praktisch fast vollständigen Zerstörung
der Wachstumshemmstoffe. Dieses Ziel ist durch die bekannten Verfahren nicht zu
erreichen, weil die Einwirkungsdauer bei der Chargenarbeit zu lange und beim kontinuierlichen
Arbeiten nicht die Zweizonenbehandlung hinsichtlich der Temperaturen und der Einwirkungsdauer
eingehalten werden.
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Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eignet sich besonders
eine Vorrichtung, die im wesentlichen aus einer mit einem von Wasserdampf durchströmten
Mantel versehenen Strangpresse besteht, die in zwei oder auch drei Kammern unterteilt
und mit Transport- bzw. Mischschnecken und Dampfzuführungsorganen ausgerüstet ist,
z. B. eine Expandier-Pelletier-Mühle, die in neuartiger Weise einen konischen Teil
als zweite Zone mit Austrittsdüse und rotierenden Flügeln besitzt. Dieser konische
Teil ist so angeordnet, daß sein engeres Ende als Auslaß dient, so daß der Druck
auf die Produkte allmählich und fortschreitend sich steigert, wenn die Produkte
durch das konische Werkstück geführt werden. Dadurch werden eine allmähliche und
fortschreitende Steigerung der Temperatur der ölhaltigen Substanzen, eine gleichmäßige
übertragung der indirekt zugeführten Wärine und eine erhebliche Drucksteigerung
erreicht.
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Die Zeichnung zeigt ein Beispiel der Vorrichtung zur Durchführung
des Verfahren nach der Erfindung. Fig. 1 ist eine Teilansicht von der Seite
gesehen; F i g. 2 ist ein Endaufriß nach F i g. 1;
F i g. 3
ist ein vergrößerter Querschnitt längs der senkrechten Linie 3-3 der F i
g. 1;
F i g. 4 ist eine vergrößerte Teilansicht von der Seite her gesehen
ähnlich der F i g. 1, wobei Teile weggebrochen und im Schnitt gezeigt sind;
F i g. 5 ist ein Längsschnitt, wobei das Schnittbild längs der Linie
5-5 von F i g. 1 genommen wurde; F i g. 6 ist ein Querschnitt
längs der Linie 6-6 von F i g. 5, wobei Teile weggebrochen und im
Schnitt gezeigt sind.
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Die Vorrichtung 8 nach der Zeichnung besitzt einen Trichter
10 zur Einführung des zu behandelnden Gutes in das mit einer Isolierung
16 umgebene Gehäuse 12, und zwar in das langgestreckte horizontale Rohr 14.
Eine Schneidflügelschnecke 18, die von einer Welle 20 durch eine geeignete
Antriebskraft, beispielsweise einem Elektromotor 22, der am Gehäuse 12 befestigt
ist und der -über Ketten- und Rädervorgelege 24 mit der Welle 20 verbunden ist,
mit einer bestimmten Geschwindigkeit angetrieben wird, wälzt das Gut unter gleichzeitigem
Transport nach dem anderen Ende der Schnecke um. Die Schnecke 18 ist am äußeren
Umfang ihrer Schnekkenwindungen mit einer Reihe von in Abständen angebrachten Kerben
26 ausgestattet, damit sie als Schneidflügelförderer wirkt.
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Das Gut gelangt dann in ein zweites Rohr 28 innerhalb des Gehäuses
12, das aber unterhalb des Rohres 14 und parallel zu diesem angebracht und gleichfalls
mit einem SchneckenfÖrderer 30 ausgestattet ist, der durch den Antriebsmotor
22 über Ketten- und Rädervorgelege 32 angetrieben wird. Das Gut fällt vomi
Ende des Rohres 14 in das Rohr 28, in dem es in entgegengesetzter Richtung
zu dem Auslaßstutzen 34 (F i g. 4) bewegt wird, welcher wiederum mit einem.
darunter
befindlichen, wesentlich kürzeren, normaler-, weise horizontalen Rohr
36 verbunden ist. Der Auslaßstutzen 34 liegt direkt unterhalb des Trichters
10-und senkrecht zu den Rohren 14 und 28. Das Rohr 36 enthält eine
Mischvorrichtung 38, die mit mehreren Flügeln 40 ausgestattet ist, die sich
radial von ihrer Welle 42 erstrecken. Die Welle 42 wird über Riemen- und Scheibenvorgelege
44, die mit einem Elektromotor 46 gekuppelt sind, angetrieben. Rohr 36 steht
mit dem Einlaß 48 (F i g. 5) eines Expandier-Tablettier-Kopfes
50 in Verbindung und soll lösbar mit dem Gehäuse 12 verbunden sein. Eine
Leitung 52
dient zur Verbindung von Rohr 36 mit dem Einlaßstutzen 48,
durch den das Produkt aus der Verbindung 52 seitlich in den Kopf
50 gefördert wird.
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Das rohrfönnige Gehäuse 54 des Kopfes 50 besteht aus einem
mittleren Abschnitt 56, mit dem Einlaß 48 als feststehendem Teil und zwei
Endabschnitten 58 und 60. In den Abschnitten 56 bzw.
58 sind Riffelungen 61 und 63 vorgesehen, die sich in deren
Längsrichtung und um den gesamten Umfang ihrer Innenfläche herum erstrecken. Geeignete
Feststellschrauben 62 verbinden die Abschnitte 56 und 60
Ende
an Ende anstoßend. Eine kreisförmige, ausgeschnittene Klammer 64 umgibt die Abschnitte
56 und 58 und verbindet diese dadurch lösbar miteinander. Der Abschnitt
56 enthält in koaxialer Stellung eine relativ lange Schnecke 66 sowie
eine etwas kürzere Schnecke 68, während das konische Ende oder der Kopfabschnitt
58 mit einer konischen Schraube 70
versehen ist. Diese drei Schnecken
werden durch eine Welle 72 angetrieben, die durch den Abschnitt
60
und durch ein Gehäuse 74 hindurchgeht zur Verbindung mit einem Antriebsmotor
76 über Riemen- und Scheibenvorgelege 78.
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Die Welle 72 ist bei 80 innerhalb des Endabschnittes
60 gelagert. Dichtungen 82 und 84 umgeben die Welle 72 in dem
Endabschnitt 60, um ein Herauslecken von Schmiermittel auszuschließen. Eine
weitere Drehdichtung 86 auf der Welle 72 ist innerhalb der Endplatte
88 des Hauptabschnittes 56 verzapft, wobei die Endplatte
88 auch die Feststellvorrichtungen 62 aufnimmt.
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Eine zentrale Antriebswelle 90 für die Schnecken
66, 68 und 70, die mit der Welle 72 verbunden ist, und diese
innerhalb des Abschnittes 56 umfaßt, ist ferner von der rohrförinigen Welle
92 der Schnecke 66 umgeben. Die Schnecke 68 umgibt auch die
Welle 90, und diese erstreckt sich in ein Ende des Kernes 94 der Schnecke
70. Die Welle 90 weist in Längsrichtung verlaufende Keilnuten
96 auf, mit denen sie mit sämtlichen Schnecken 66-, 68 und
70 gekuppelt ist.
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Eine die Welle 90 umschließende Trennscheibe 98
mit mehreren
in Umfangsrichtung verteilt liegenden Düsenöffnungen 99 (F i g. 6)
ist lösbar zwischen den Abschnitten 56 und 58 angeordnet und sitzt
mit einer Lagerbuchse 100 auf einer Buchse 101, die auf die Welle
90 aufgekeilt ist. Ein Mitnehmer 102 auf der Welle 90, anstoßend an
das äußere Ende des Ab-
schnittes 54, ist zwischen den Buchsen 100, 101
und dem ihnen zugekehrten Ende der Schnecke 68 angeordnet.
Eine
Düse 104 mit mehreren öffnungen 106 ist lösbar an dem äußeren freien Ende
des konischen Zapfenabschnittes 58 mittels einer Klammer 108 angebracht
und umschließt das zapfenartige Ende110 des Kernes 94. Ein Aggregat von Messem 112,
auf dem das zapfenartige Ende 110 zur Mitnahme beim Drehen aufgezapft ist,
ist mit mehreren Flügeln 114 versehen, die mittels Federungen 116, die einen
Teil der Anordnung 112 bilden, gegen die äußere Oberfläche der Düse 104 geneigt
gehalten werden, wobei sich die Flügel 114 selbstverständlich kontinuierlich über
die Düsenöffnungen 106 gegenüber der festgestellten Düse 104 drehen.
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Der Vorkonditionierer enthält die in dem Gehäuse 12 vorgesehene Zweistufendampfzuführung
und das Mischkonditionierrohr oder den Zylinder 36. Dia Dampfeinlässe
118 und 120 sind mit den Rohren 14 und 28 verbunden. Die Dampfeinlässe
122 und 124, die mit dem Gehäuse 12 verbunden sind, dienen zur Einführung von Dampf
in das Innere des Gehäuses 12 außerhalb der Rohre 14 bzw. 28.
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In ähnlicher Weise wird Dampf in den Zylinder 36
durch den Einlaß
126 und in das diesen umgebende Leergehäuse durch die Dampfzuleitung
128 (F i g. 1)
eingeführt.
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Der Kopf 50 ist in gleicher Weise mit Vorrichtungen zur Erwärmung
des zu behandelnden Gutes versehen, nämlich einen Dampfeinlaß 134 in den Mantel
des Abschnittes 56 des Gehäuses 54. In gleicher Weise ist ein Dampfeinlaß
136 im hohlen Mantel des Abschnittes 58 vorgesehen, so daß der Dampf
um den konischen Abschnitt 58 herum geführt werden kann. Die Mäntel
138, 140 und 142 um den Zylinder 36, den Abschnitt 56 bzw.
den Abschnitt 58 enthalten Dampf, und das Gehäuse 12, das wie in F i
g. 3
gezeigt konstruiert ist, dient als Mantel für die Rohre 14 und
28. Für sämtliche Mäntel sind Rückführöffnungen für Dampfkondensat vorgesehen,
beispielsweise bei 134 a und 136 a (F i g. 1 und
- 4) für die Mantelräume 134 und 136. In dem Gehäuse 12 sind Bedienungstüren
144 und 146 vorgesehen, um einen Zugang zu den Rohren 14 bzw. 28 zu ermöglichen.
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Das ölhaltige Ausgangsgut wird nach Einführen durch den Trichter
10 kontinuierlich von der Schnecke 18 durch das Rohr 14 in das Rohr
28, in diesem durch die Schnecke 30 in den Zylinder 36
(Mischkonditionierrohr)
in den Mischer 36, von diesem durch Leitung 52 über den Stutzen 48
in den Kopf 50 bewegt, aus dem das behandelte Gut durch die Düse 104 austritt.
Ob das Produkt in dem Vorkonditionierer stoßweise bewegt werden soll oder
nicht, hängt von den Arbeitsbedingungen und der Art des zu behandelnden Produktes
ab. In jedem Fall ist jedoch zu beachten, daß die Durchsatzgeschwindigkeit so geregelt
wird, daß die Steigerung der Temperatur auf die gewünschte Höhe in der Mindestzeit
bewirkt wird.
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In dem durch die Rohre 14 und 28 dargestellten Vorkonditionierer
erfolgt die Steigerung der Temperatur in dem Produkt in der Mindestzeit durch Ein-
i führen des Dampfes über die Einlässe 118 und 120 in solcher Menge, daß
keine übermäßige Steigerung seines Feuchtigkeitsgehaltes eintritt. In der Praxis
wurde gefunden, daß der Feuchtigkeitsgehalt des Produktes nicht um mehr als
5 oder 100/ch über denjenigen Feuchtigkeitsgehalt gesteigert werden soll,
mit dem das Produkt in den Trichter 10 eingeführt wird. Deshalb werden die
Schnecken 18 und 30 mit einer solchen Geschwindigkeit betrieben, daß
das Produkt auf eine Temperatur zwischen etwa 95 und 1001C ge-, bracht
wird, bevor die erwärmte Masse durch den Einlaßstutzen 34 in die Mischkonditionierkammer
36.
geleitet wird. Zur Steigerung der Temperatur des Produktes innerhalb der
Rohre 14 und 28 sind noch weitere Faktoren zu beachten, z. B. die Wärmeeinwirkung
der Dampfmäntel innerhalb des Gehäuses 12, die die Außenflächen der Rohre 14 und
28 umgeben, die sowohl zur Vermeidung von Wärmeverlusten aus dem Produkt
selbst nach außen als auch zur Wärmeabgabe zwecks Unterstützung bei der Steigerung
der Temperatur des Gutes dienen sollen.
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In dem Misch- und Konditionierzylinder 36 ist eine rasche und
gründliche Bewegung des Gutes gewährleistet, so daß alle Teilchen desselben sich
praktisch auf der gleichen Temperatur befinden. Die Ausführung des Zylinders
36 ist derart, daß das behandelte Gut, wenn es in den Kopf 50 gelangt,
annähernd die gleiche Temperatur besitzt wie die in den Zylinder 36
durch
den Stutzen 34 eintretende Masse. Vorzugsweise wird in den Zylinder 36 Dampf
durch den Einlaß 126 eingeleitet zwecks Wärmezufuhr zur Aufrechterhaltung
der Temperatur des Produktes auf der gewünschten Höhe. Der Dampfmantel
138, der das Rohr 36 umgibt, dient zur Vermeidung eines Wärmeverlustes
innerhalb des Zylinders 36. In bestimmten Fällen kann durch ihn die Temperatur
des Produktes geringfügig erhöht werden, wenn dieses durch den Mischer
38 und durch den Zylinder 36 gefördert wird. Die Flügel 40, die sich
in ihrer Höhe von der der Schneckengänge der Schnecken 18 und 30 unterscheiden,
mischen das Produkt gründlich durch und gewährleisten auch dessen innige Vermischung
mit dem Dampf, damit die Produktmasse mit einer einheitlichen Temperatur in den
Kopf 50 eintritt.
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Die Temperatursteigerung des Gutes ist auch teilweise auf die mechanische
Reibung zurückzuführen, die sich aus den Drücken ergibt, die notwendigerweise auf
das Produkt ausgeübt werden, um seine Bewegung durch die verschiedenen zylindrischen
Kammern mittels der Schnecken 26 und 28 sowie durch den Mischer
38 zu erzwingen. Nach der Vermischung und Mischung des Gutes innerhalb des
Rohres 36
durch den Mischer 38 wird das Produkt dann bei einer Temperatur
von etwa 951 C durch den Stutzen 48 in den Kopf 50 übergeführt, wobei
die Schnecken 66 und 68 das Produkt seitlich gegen den konischen Abschnitt
58 schieben.
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Nach der Einführung des erwärmten Gutes in den Kopf 50 aus
dem Zylinder 36 schiebt die Schnecke 66 die Masse gegen die Düse 104
und bewirkt dadurch eine Zusammendrückung des Produktes unter relativ hohem Druck.
Daran anschließend steigert durch eine noch unterschiedliche Höhe in der Schnecke
68 diese den Druck und infolgedessen liegt die Temperatur des Produktes noch
höher, bevor es durch die Düsenöffnungen 99 in den konischen Ab-
schnitt
58 eintritt. Während der gesamten Durchsatzzeit wird die Temperatur des Produktes
durch den Dampf erhöht, der kontinuierlich in den Mantel 140 durch den Einlaß 134
eingeführt wird. Die Trennscheibe 98 dient dazu, einen Druckverlust in dem
Abschnitt 58 durch Rückdruck auszugleichen, der sonst eine umgekehrte Bewegung
des Produktes verursachen oder dessen kontinuierliches Vorwärtsbewegen hindern würde.
Außerdem dient der Mitnehmer 102 dazu, das Produkt kontinuierlich, einheitlich und
ohne
Klumpenbildung oder wesentliche Verminderung der kontinuierlichen Fortbewegungsgeschwindigkeit
durch die Trennscheibe 98 zu fördern.
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Schließlich wird in dem Abschnitt 58 auf Grund dessen konischer
Ausbildung und der konischen Form der Schnecke 70 die Masse zusätzlich kräftig
zusammengedrückt, wenn sie die Düse 104 erreicht, da die Fördergeschwindigkeit in
dem Abschnitt 58
durch die Trennscheibe 98 einheitlich bleibt und die
Ausstoßung aus dem Abschnitt 58 stets durch die Düse 104 behindert ist. Beispielsweise
soll, insbesondere, wenn ein Produkt, wie Sojabohnen, Feldbohnen oder Felderbsen,
in der Vorrichtung 8 behandelt wird, der Druck innerhalb des Abschnittes
58 ausreichend hoch sein, um die Temperatur des Produktes auf eine Höhe von
etwa 120'C zu steigern, bevor das Produkt aus der Düse 104 ausgepreßt wird.
Es ist wiederum zu erwähnen, daß der Temperaturanstieg in dem Produkt durch die
ständige Anwesenheit von Dampf innerhalb des Mantels 142, der den Abschnitt
58 umgibt, ebenso wie gegebenenfalls durch Einführung von Dampf in den Abschnitt
58
über Einlaß 59 verstärkt wird. Die Benutzung des konischen Abschnittes
58 ist ein wichtiges Merkmal des vorliegenden Verfahrens, da dieser ein kontinuierliches,
ununterbrochenes Erhitzen oder Behandeln der Produkte in wirtschaftlicher, sehr
wirksamer und äußerst gleichmäßiger Weise erlaubt, ohne daß man teure Steuer- und
Bearbeitungseinrichtungen anwenden muß.
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Aus dem Abschnitt 58 tritt das behandelte Gut in Form mehrerer
ausgepreßter Bänder, welche durch die rotierenden Flügel 114 in vorbestimmte Längen
geschnitten werden, aus. Die dabei nach der Abküh-
lung des Produktes erzeugten
Pastillen können entweder gemahlen und mit anderen Substanzen vermischt oder erneut
tablettiert werden, oder die austretende Masse kann direkt verfüttert werden. Beispiel
1
Rohe, jedoch enthäutete und gemahlene Sojabohneu werden kontinuierlich unter
Aufrechterhaltung einer Temperatur von 95 bis 1001 C durch die Rohre
14 und 28, die je etwa 3,65 m lang sind, dann durch den Zylinder
36, der etwa 1,5 m lang ist und schließlich durch den Kopf
50, der etwa 1,2 m lang ist, bewegt. Hierbei wird eine Masseneinheit in einem
Zeitraum von etwa 21/2 Minuten durch den Vorkonditionierer und durch die Misch-
und Konditionierkammer 36 und dann in etwa 25 bis 30 Sekunden
durch den Kopf 50 geführt. In dem Kopf 50, insbesondere in dem Abschnitt
58, wird das ölhaltige Produkt auf eine Temperatur zwischen etwa
115 bis 120'C erhitzt. Insgesamt beträgt die Einwirkungsdauer des
Wasserdampfes somit drei Minuten. Beispiel 2 Geflockte, ölhaltige Sojabohnen wurden
durch die Vorrichtung nach der Zeichnung mit einer Geschwindigkeit von
1,9 kg/Std. geschleust. Der Wassergehalt des Ausgangsproduktes betrug
9,2 Gewichtsprozent. Durch den eingeführten Wasserdampf erhöhte sich der
Wassergehalt auf 18,2 Gewichtsprozent. Die Temperatur der ans dem Vorkonditionierer
austretenden Masse, in dem sie während 165 Sekunden durchgemischt und weiterbewegt
wurde, betrug 991 C. In dem Abschnitt 58 des konischen Kopfes
50
wurde die Masse etwa 30 Sekunden gehalten unter Erhöhung der Temperatur
auf etwa 120' C.
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In dem aus der Vorrichtung austretenden Produkt waren die das Wachstum
hemmenden Stoffe zu 99,1,1/o zerstört. Es trat keine Schädigung der Protein-Nährstoffe
ein.
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In dem Kompressions-Konus-Abschnitt 56 findet eine allmähliche
und fortschreitende Steigerung der Temperatur des Produktes bis auf die gewünschte
Höhe von etwa 120' C während 10 Sekunden statt, ohne daß die Temperatur
wesentlich über den erforderlichen Punkt hinausgeht, und zwar auf Grund der Tatsache,
daß der Druck auf das Produkt sofort aufgehoben wird, sobald das Produkt die Düse
104 passiert.
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Das Endprodukt war bis zu mehr als 95 % von den wachstumshemmenden
Stoffen befreit, ohne daß die Protein-Nährstoffe angegriffen wurden. Es ist einleuchtend,
daß gemahlene bzw. feinteilige Pflanzenprodukte leichter und schneller zu behandeln
sind, da die Temperatursteigerung und die Dampfeinwirkung schneller und wirksamer
zu erreichen ist. Das erfindungsgemäße Verfahren ist jedoch nicht von der vorhergehenden
Mahlung des Produktes abhängig.
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Ein weiterer wichtiger Vorteil des Verfahrens nach der Erfindung ist
darin zu sehen, daß es in einer kombinierten Mehrzweck-Preß- und Tablettiermühle
vom Ringtyp durchgeführt werden kann, welche in Verbindung mit einer Expansions-Tablettier-Anordnung,
bestehend aus einer Luftschleusendüse, einer Luftschleusendüsenklammer, einem konischen
Ab-
schnitt und einer Düse, einer Siebanordnung, und den Vorkonditioniermaschinen
angewendet wird.
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Die Grundvorrichtung kann also mit mehreren, wesentlich voneinander
verschiedene Verarbeitungsstufen ermöglichenden Vorrichtungen zu einer einzigen
Vorrichtung kombiniert werden.