DK146351B - Fremgangsmaade ved behandling af bladrige groentsager, isaer lucerne - Google Patents

Description

πίη dø) DANMARK \ta/

φ (12) FREMLÆGGELSESSKRIFT (11) 146351 B

DIREKTORATET FOR

PATENT- 06 VAREMÆRKEVÆSENET

(21) Patentansøgning nr.: 4937/75 (51) lnt.CI.3: A 23 K 1/14 (22) Indteveringsdag: 03 nov 1975 A23J 1/00 (41) Aim. tilgængelig: 05 ma) 1976 (44) Fremlagt: 19 sep 1983 (86) International ansøgning nr.: - (30) Prioritet: 04 nov 1974 FR7436628 (71) Ansøger: *AGROPROTEINE INDUSTRIE; Paris 8e, FR.

(72) Opfinder: Charles *Gastineau; FR, Olivier de *Mathan; FR, Jan-Oomlnlque *Dllly; FR.

(74) Fuldmægtig: Patentbureauet Hofman-Bang & Boutard_ (54) Fremgangsmåde ved behandling af bladrige grøntsager, især lucerne

Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde ved behandling af bladrige grøntsager, især lucerne, for på den ene side at opnå en varmebesparelse under dehydratiseringen af planterne og på den anden side at udvinde de tilstedeværende proteiner i pressesaften.

Man ved, at grønne bladrige planter, der sædvanligvis anvendes til ) dyrefoder, kan underkastes en dehydratiserings- og konditionerings- behandling, hvorved man kan opnå et foderstof i form af cylindriske ) granulater eller pellets, der er lettere at opbevare og transpor- f tere, og som har kontrollerede karakteristika. Lucerne er i denne m henseende et plantemateriale, der egner sig særlig godt til dyre- H foder i dehydratiseret form.

2 146351

Man kender også fremgangsmåder, der muliggør en udvinding af proteiner fra planter, såsom lucerne, ved fysisk - kemiske behandlinger af den saft, der resulterer fra presningen af det rå plantemateriale, jvf. f.eks. USA-patentskrift nr. 2.552.543·

Dette patentskrift beskriver en fremgangsmåde til behandling af bladrige planter, såsom lucerne, med henblik på at bevare et maksimalt carotenindhold i det opnåede produkt. Behandlingen af lucerne omfatter en koagulering af proteinerne, en presning af materialet og en separering af en kage fra en væske. Kun de faste produkter, der er til stede i væsken, efter at denne har været udsat for en opvarmning og en dekantering, recirkuleres til presningstrinnet.

Det er vigtigt at reducere det nødvendige kalorieforbrug til dehy-dratiseringen af de behandlede grøntsager med henblik på konservering mest muligt. De kendte fremgangsmåder til dehydratisering f.eks. af lucerne kræver betragtelige mængder brændstof, såsom olie, der som bekendt er et kostbart råmateriale. Det har vist sig, at presningen af grøntsagsmaterialet muliggør en ekstraktion af en saft og opnåelse af en kage af pressede grøntsager, der har en væsentligt lavere fugtighedsgrad end fugtighedsgraden i udgangsmaterialet. Under disse betingelser kan den senere dehydratisering af kagen gennemføres under fordelagtige økonomiske betingelser. Endvidere har pressesaften ofte et betydeligt indhold af proteiner, hvis eventuelle tab man ikke kan se bort fra. Det er således muligt på i og for sig kendt måde at udvinde de tilstedeværende proteiner i saften.

Formålet med den foreliggende opfindelse er således at angive en fremgangsmåde til behandling af bladrige grøntsager, især frisk lucerne, hvorved man samtidig kan opnå følgende mål; (1) en omfattende partiel ekstraktion af den tilstedeværende fugtighed i udgangsmaterialet, og (2) en maksimal varmeøkonomi under dehydratiseringen af pressekagen, der har et betydeligt reduceret fugtighedsindhold.

Den foreliggende opfindelse angår således en fremgangsmåde til behandling af bladrige grøntsager, især frisk lucerne, og fremgangsmåden ifølge opfindelsen er ejendommelig ved, at man 146351 3 a) varmebehandler det rå grøntsagsmateriale i et forbehandlingstrin ad fugtig vej ved mindst ca. 85 °C ved at bringe materialet i intim kontakt med et forinden til 90-100 °C genopvarmet fugtigt ma- . teriale, benævnt serum, der stammer fra det følgende presningstrin b), og at man b) presser det varme materiale fra trin a) indtil den ønskede partielle dehydratiseringsgrad, fortrinsvis 40-65% af det oprindelige fugtighedsindhold i udgangsmaterialet, hvilken presning således giver et partielt dehydratiseret materiale og et flydende produkt, benævnte serum, hvilket serum opsamles ved udgangen fra presningstrinnet og delvis recirkuleres til trin a).

Ifølge opfindelsen udkastes det fra presningstrinnet opnåede serum en genopvarmning, hvorved dets temperatur hæves til en værdi, der er i stand til at sikre en flokkulering af proteinstofferne under trin a), nærmere bestemt til 90-100 °C. Takket være denne fremgangsmåde opnår man en flokkulering af de chloroplastiske proteiner og cytoplasmaproteinerne i selve plantecellerne, samt en flokkulering af proteinerne i den ved presningen opnåede serum. Endvidere opnår man takket være den forudgående varmebehandling under trin a) også en flokkulering af proteiner i den frigjorte saft ved pakningen og fra de blotlagte dele af plantevævet, hvilken saft allerede befinder sig blandet med massen af overskåret plantemateriale. Det friske plantemateriale kan før trin a) •underkastes en mekanisk desintegrering i et passende sønderrivningsorgan, der fremkalder en overskæring af vævene, eller i et apparat af hammermølletypen, der fremkalder en knusning af vævene. Denne operation er imidlertid ikke obligatorisk, og det kan endog være fordelagtigt og mere økonomisk at undgå denne før gennemførelsen af fremgangsmåden ifølge opfindelsen.

Ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen tilstræber man blandt andet at opsamle en så stor mængde protein som muligt i pressekagen. Man tilstræber med andre ord at begrænse diffusionen af protein over i væskefasen mest muligt. Den optimale koagulering af protein i pressekagen opnås ved at anvende en meget stor mængde varm pressesaft i opvarmningstrinnet (3-6 vægtdele pressesaft pr. vægtdel frisk grøntsagsmateriale). På denne måde undgår man også at ødelægge bladenes varmesensitive bestanddele (f.eks. xanthophyl), som let destrueres, hvis varmebehandlingen foretages ad tør vej.

146351 4

Ved at bringe grøntsagsmaterialet i intim kontakt med en stor mængde recirkuleret, opvarmet pressesaft opnår man en samtidig opvarmning og opblødning af materialet. Dette resulterer i en homogen varmebehandling, som er skånsom over for materialets varmefølsomme bestanddele, og den grundige opblødning medfører en blødgøring af plantevævet, hvilket letter den efterfølgende presning. På denne måde opnår man en pressekage med et højere indhold af faste stoffer, end man lean opnå ved en tør varmebehandling.

Ved behandling af lucerne beregnes foropvarmningen af serum således, at man opnår en blanding af serum og grøn lucerne, der har en homogen gennemsnitstemperatur på 80-90 °C under hele varigheden af trin a).

Til dette formål opsamles den opsamlede serum fra udgangen af pressen ved pumpning og genopvarmes på kendt måde, især ved passage gennem en varmeveksler, der fødes med vanddamp. Det således til 80-90 °C opvarmede serum sendes delvis tilbage til den friske lucerne ved indgangen af et passende blandingsapparat. Man kan anvende et hvilket som helst egnet transport-blandeorgan, der er i stand til at sikre en intim kontakt mellem det friske grøntsagsmateriale og det recirkulerede serum fra pressetrinnet. Et særlig egnet organ er et transport-blandeorgan med dobbelt snekke, hvor indføringen af det genopvarmede serum foretages i nærheden af indgangen for grøntsags-materialet.

For et serum med en temperatur på ca, 85 °C er opholdstiden for lucerne i blandingen af størrelsesordenen 5-8 minutter. Fagmanden kan således let bestemme blandingsparam’etrene ved at tage højde for de særlige karakteristika for det anvendte apparat og det anvendte grøntsagsmateriale, således at man ved udgangen af apparatet opnår et materiale, hvori serumet er fordelt på ensartet måde, og hvor temperaturen mellem materialemassen og serumet er bragt i ligevægt.

Ved behandling af lucerne er de mest fordelagtige betingelser for findelings-diffusionsoperationen kombineret med flokkuleringen af de udfældelige intracellulære proteinstoffer i grøntsagscellerne følgende :

Temperatur af blandingen af serum og frisk lucerne: 80-95 °C, fortrinsvis 85-90 °C.

146351 5

Tilledning af 3-6 vægtdele serum pr. 1 vægtdel frisk lucerne, indstilling af pH til en værdi på 5-6, opholdstid: 5-8 minutter.

Som bemærket ovenfor gennemføres flokkuleringen af proteinmaterialerne i transportblandeorganet i trin a). Ved udgangen giver protein-koagelet, der er dannet i den grønne saft, anledning til dannelse af et serum, der senere ekstraheres fra pressen. Til opfindelsens formål anvender man fortrinsvis en kontinuert presse med højt udbytte af typen "Wheel Press", der eksempelvis fremstilles af firmaerne "Davenport Press" og "Rietz". Det drejer sig om presser bestående af to hjul, hvis rotationsakser hælder i forhold til vandret.

De to hjul danner således at V, der muliggør en fødning af lucerne til den åbne del af V’et og en presning og ekstraktion af saft fra den lukkede del af V’et, Man kan ligeledes anvende en kontinuert snekkepresse med godt udbytte, f.eks. af typen "Stord" eller "Spei-chim".

Man opnår ved pressens udgang:

En kage, hvis vægt repræsenterer 50-40 vægt-% af den oprindeligt anvendte lucerne. Denne kage har et tørstofindhold af størrelsesordenen 35-48:.

Et serum, hvis vægt udgør 50-60 vægt-% af den oprindelige friske lucerne. Dette serum har et tørstofindhold af størrelsesordenen 10-5%.

Kagen kan dehydratiseres og derpå agglomereres i pressen i form af pellets på kendt måde.

Serumet recirkuleres delvis til behandlingstrin a) efter en forop-varmning til 90-100 °C med henblik på opvarmning af den friske lucerne .

Størstedelen af serumet kan koncentreres i et apparat med tredobbelt eller firdobbelt effekt til opnåelse af et koncentreret serum med et tørstofindhold af størrelsesordenen 50-65%.

Ved dehydratisering af lucerne giver foropvarmningen i trin a) ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen den nødvendige kalorietilførsel til den afsluttende dehydratisering i et tørringsorgan, der er an- 146351 6 bragt efter- pressen. Ifølge opfindelsen recirkuleres det opsamlede serum efter presningstrinnet delvis med henblik på behandling af det rå grøntsagsmateriale. Denne behandling gennemføres ad fugtig vej under opvarmning, idet serumet som nævnt opvarmes før recirkuleringen.

Det skal understreges, at opvarmningen og udblødningen under behandlingen af det rå grøntsagsmateriale i forening er to vigtige fakto rer. Udblødningen modificerer strukturen af grøntsagsvævet og muliggør således en mere omfattende udpresning af saft under det senere presningstrin. Dette har den fordelagtige konsekvens, at tørstofindholdet i kagen er højt (35-48?0, hvilket er en værdi, der er væsentligt højere end for de kager, der opnås ved den kendte teknik;

Under varmepåvirkningen udfældes alle proteinerne, takket være den omhandlede behandling opnår man en betydelig reduktion af mængden af proteiner i serumet. Dette kan således med fordel anvendes som udblødnings- og opvarmningsmedium.

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen illustreres nærmere under henvisning til tegningen, der skematisk viser de vigtigste trin, herunder cirkulationen af de forskellige materialer.

Lucerne indføres i et varmebehandlingsapparat af blancheringstypen, der arbejder ad fugtig vej, i nærvær af en vis mængde recirkuleret serum. Temperaturen i dette første trin er £eks. af størrelsesordenen 85-90°C. Den varme lucerne underkastes derpå en presning, hvorved man opnår et serum og en kage. Kagen, der har et gennemsnitligt tørstofindhold på 35-48$, underkastes en dehydratisering på klassisk måde. Man opnår således et dehydratiseret lucememel, der omformes til dehydratiserede pellets i en klassisk agglomererings- eller pel-letteringspresse.

Serumet recirkuleres delvis efter genopvarmning, f.eks. til 90-100 °C. Den recirkulerede mængde serum afhænger alene af kaloriebehovet i varmebehandlingsapparatet, idet man tager hensyn til den lucememas-se, der skal behandles, og den temperatur, man ønsker at opnå. Vægten af indført recirkuleret serum er i reglen ca. tre gange så stor som vægten af lucerne, der skal behandles. Den resterende mængde serum, der er den overvejende del, underkastes en koncentration, der 7 146351 giver en sirup med et tørstofindhold af størrelsesordenen 50-65%.

Hvis imidlertid den oprindelige fugtighedsgrad i den friske lucerne er relativt høj, kan man begrænse recirkuleringskoefficienten for serumet ved direkte at tilføre kalorier i trin a), f.eks. ved at neddyppe en varmespiral, der gennemstrømmes af et varmt fluidum såsom vanddamp, i reaktionsmediet.

Den omhandlede fremgangsmåde egner sig perfekt til kontinuerlig drift.

Opfindelsen illustreres nærmere ved nedenstående eksempel:

EKSEMPEL

100 kg grøn lucerne med et tørstofindhold på 20,7% og indeholdende 16,80% protein i råmaterialet sættes til 600 kg serum, der er opvarmet til en temperatur på 95-100 °C, således at blandingen hurtigt når temperaturen 85 °C. Blandingen holdes ved denne temperatur i 8 minutter.

Den varme lucerne presses efter afdrypning. Man opnår på den ene side 42,5 kg pressekage med et tørstofindhold på 40%, hvoraf 17,7% er proteinstoffer, og på den anden side 101,5 kg af en presset saft med et tørstofindhold på 6,2% og indeholdende ialt 13,00% nitrogenholdi-ge materialer, samt 556 kg afdrypningssaft med et tørstofindhold på 4,70%, indeholdende ialt 12,20% nitrogenholdige stoffer.

Disse to safter blandes og recirkuleres i en mængde på 600 kg efter genopvarmning til den friske grønne lucerne, mens resten, dvs.

57,5 kg, koncentreres under dannelse af en sirup med et tørstofindhold på 50-60%.

Kagen dehydratiseres, hvorved man opnår 18,9 kg pellets med et fug-tighedsindliold på 11%.

Det afdampede vand i tørreorganet udgør 23,6 kg.