PL152664B1

PL152664B1 - Method of obtaining liquids from filtration residues and apparatus therefore

Info

Publication number: PL152664B1
Application number: PL1985254569A
Authority: PL
Inventors: Walter Gresch
Original assignee: Bucher Guyer Ag Masch
Priority date: 1984-08-17
Filing date: 1985-07-17
Publication date: 1991-01-31
Also published as: FR2571223A1; AU598943B2; GB8813950D0; PL254569A1; AU4418185A; ZA856216B; US4794013A; RU2001589C1; CH664068A5; HUT38269A; GB2204808B; IT1187679B; IT8521462A0; GB2204808A; AU1875388A; DE3517886A1; GB8518750D0; AU576371B2; GB2163062A; FR2571223B1

Description

RZECZPOSPOLITA POLSKA	OPIS PATENTOWY	152 664
		Patent dodatkowy do patentu nr---	Int. Cl.⁵ B30B 9/02 B01D 37/02
		Zgłoszono: 85 07 17 /P. 254569/
		Pierwszeństwo: 84 08 17 Szwajcaria

URZĄD PATENTOWY	Zgłoszenie ogłoszono: 86 06 17	^{0 * 1} tlili
RP	Opis patentowy opublikowano: 1991 08 30

Twórca wynalazku: Grecci

Uprawniony z patentu: Buchir-Guyer AG Maachinenfalrik, Niedeiweningen /Szwaacaria/

SPOSÓB UZYSKIWAAIA PŁYNÓW Z POZOSTAŁOŚCI POPIWRRACYJNYCH I URZĄDZENIE DO UZYSKIWANIA PŁYNÓW Z POZOSTAŁOŚCI POFIWRIACYJNYCH

Przedmiotem wynalazku jest sposób uzyskiwania płynów z pozostałości pofiltracyjnych i urządzenie do uzyskiwania płynów z pozostałości pofiltracyjnych przez oddzielenie części zmętniających, makrocząsteczek i cząstek koloidowych z tych pozostałości, zwłaszcza z pozostałości po wciśnięciu soku z produktów rolniczych, jak owooe, warzywa, jagody oraz uzyskiwanie płynów i innych podobnych odpadów produkcyjnych.

Znane jest stosowanie ultrafiltracji przy klarowaniu świeżych soków z produktów rolniczych. Dzięki temu unika się stosowania chemicznych lub naturalnych środków klarujących, co wiąże się jednak z dodatkowymi kosztami· Ponadto większe są nakłady inwestycyjne uzasadnione co najmniej w części ciągłym procesem produkcyjnym.

Według znanego sposobu pozostałości pofiltioicyjne, czyli retentaty, otrzymane przy operacji ultrafiltrac ji, powinny dawać dodatkowe ilości soku z wytłoczyn owoców lub warzyw wykorzystanej do produkcji surowego soku. Wyyhodzi się przy tym z założenia, że taka miazga zachowuje się w prasie jak filtr retentatu, w którym zatrzymane zostają składniki niepożądane w sokach. Skutkiem tego określone składniki retentatu oddziałują negatywnie na jakość _ soku uzyskiwanego ze świeżej miazgi.

W przypadku pras o działaniu okresowym taka dodatkowa operacja wypada przy dużych ilościach retentatu nieekonomiczna, jeśli ma się wywołać odpowiednie działanie filtracyjne. Z drugiej strony oznacza to, że przy pozornie ciągłej ultrafiltracji nadmiar ubocznego retentatu wsi być okresowo gromadzony, przez co późniejsze użycie go doprowadza do gorszej jakości soku z retentatu. Drobne cząstki stałe w retentecie pogarszają poza tym znacznie działanie fittrujące wytłoczyn.

Znana jest z opisu patentowego RFN nr 1761986 prasa fitrracyjna z poziomym obrotowym koszem filtra^n^m, który posiada komorę fi^racyjną znajdującą się między płytą oporową a płytą dociskową oraz rurę załadowczą współosiową z osią obrotu kosza filtracyjnego dla zawierających ciecz mTeriałów stałych i komorę zbiorczą soku odgraniczoną

152 664

152 664 przez płytę mocującą podłączoną do płyty dociskowej przez elementy dystansowe dla przewodów drenażowych w komorze filtaacyjnej. Komora zbiorcza soku w tej prasie jest podzielona na sektory a rura załadowcza przechodzi wspołosóowo przez rurę odprowaazającą sok, która jest połączona z sektorami komory zbiorczej soku· Prasa ta nie nada je się do ekonomicznego uzyskiwania soków wysokiej jakości z korzystnym wykorzystaniem całości wsadu owoców i retentatu·

Celem wynalazku jest opracowanie sposobu, w którym wyeliminuje się w większości omówione wyżej wady, oraz opracowanie odpowiedniego urządzenia realizującego ten sposób·

Weeług wynalazku cel ten osiąga się przez to, że powstające przy klarowaniu soków przez ultrafiltraoję odpady miesza się co z częściowo wyciśniętym* wytłoczynami, następnie otrzymaną m.eszaninę poddaje się powtórnemu odciąganiu soków·

Dzięki takiej operacji wytłaczanie świeżej miazgi owoców lub warzyw pozostaje niezakłócone i można dokonywać selektywnego rozdziału soku według jakości przy dużych ilościach przerabianej miazgi.

Poza tym przez rozdzielenie operacji można otrymnywane z wielu wsadów do prasy wytłoczyny przerabiać z retentatem, co prowadzi do racjonalnego jego wytrzymania.

Korzystnie sok uzyskiwany z przerabianych wytłoczyn poddaje się ultrafiltracji lub z powrotem zawraca się do procesu, ewentualnie uzyskiwany sok poddaje się ponownej aromatyzacji świeżego soku w procesie produkcyjnym.

Korzystnie do przerabianych wytłoczyn dodaje się środki wiążąco lub do odpadów produk cyjnych, retentatu względnie przerabianych wytłoczyn dodaje się środek klarujący·

W odmiennym przykładzie realizacji sposobu według wynalazku wytłoczyny poddaje się obróbce enzymatycznej dla rozkładu ścianek komórkowych·

Celowe jest wykorzystanie retentatu jako nośnika enzymów· Wyt^z^snie w tym celu retentatu stwarza możliwość uniknięcia całego lub częściowego odparowywania wody rozcien czającej w przypadku dalszego naparzania soku, a ciepło odbierane przez retentat od urzą dzenia ultrafiKrującego zwiększa zdolność reakcji enzymaycznej mieszaniny wytłoczyn·

Urządzenie do uzyskiwania płynów z pozostałości pofiltracyj nych zawiera wbudowaną w prasę do wybaczania soku komorą ciśnieniową, która mi elementy drerażoww-filtrujące i umieszczone w pobliżu elementy rozdzielcze w postaci rur perforowanych połączone co najmniej jednym końcem z przewodem płynu procesowego· '

Korrystnie elementy rozdzielcze połączone są przewodami z zamocowanym współosiowo ze zbiornikiem prasy, zespołem doprowadzającym płyny procesowe·

Z prasą jest połączony przewód doprowadzający do niej świeżą miazgę i połączony ze zbiornikiem ztsobnirswym wytłoczyn zaopatrzonym w elementy wyładowcze·

Korzystnie urządzenie ma połączone z przewodem uzupełniającym zbiornik prasy, przewody doprowadzające świeżą miazgę i wytłoczyny, przy czym w przewodach są um-eszczone sterowane zawory odcinające·

Ponadto w drugim przykładzie wykonania urządzenie do uzyskiwania płynów z pozostałości pofiltracyjnych według wynalazku charakteryzuje się tym, że prasa połączona jest przewodem z otworem załadowczym» natomiast komora ciśnienowwa umieszczona jest na zewnątrz prasy i zawiera element drθnażows-filtruUący oraz um-eszczone w pobliżu elementy rozdzielcze w postaci rur perforowanych połączone co najmniej jednym końcem z przewodem płynu procesowego·

Koraystnie urządzenie do uzyskiwania płynów ma połączony przewodem z otworem załadowczym prasy mieszalnik natryskowy zaopatrzony w otwór załadowczy na wytłoczyny i doprowadzenie płynów procesowych, przy czym mieszalnik wyposażony jest w umieszczone w jego wnętrzu, na pędzane obrotowo elementy mieszające i w mieszadło natryskowe, które umieszczone jest nad elementami mieszającymi·

Korzystnie urządzenie według wynalazku m połączone przewodem napełniającym zbiornik prasy przewody doprowadzające świeżą miazgę i wytłoczyny, przy czym w przewodach tych są umieszczone sterowane zawory odcinające·

152 664

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat urządzenia według wynalazku, fig. 2 - przekrój podłużny prasy do wyciskania soku, fig. 3 - przekrój podłużny prasy do wyciskania soku z dołączoną na wstępie mieszarką, fig. 4 - przekrój podłużny prasy do wyciskania soku z dołączonym na wstępie zbiornikiem zapasu wytłoczyn.

Na fig. 1 pokazano schemat urządzenia do produkcji soków z owoców, jagód, warzyw i podobnych. Układ poszczególnych aparatów składających się na urządzenie do produkcji soków jest typowy z tym, że do klarowania soków przewidziano zastosowanie w głównym ciągu urządzenie ultrafiltracyjne.

Do uzyskiwania soku służy prasa, do której podawane są owoce lub warzywa w postaci miazgi. Wytłaczanie miazgi następuje zwykle w kilku cyklach. Pozostałe wytłoczyny odprowadzane są z prasy do osobnego przetwarzania, a uzyskany, surowy sok korzystnie jest przepuścić przez urządzenie do ponownego aromatyzowania.

Zanim surowy sok dostanie się do urządzenia ultrafiltrującego, zostaje pozbawiony zawartych w nim pektyn w urządzeniu odpektynowującym. Proces ultrafiltracji zachodzi w temperaturze 5O-55°C dając w efekcie sok klarowny jako przesącz, czyli permant i retentat, jako pozostałości pofiltracyjne, złożone z części zmęęniających, cząstek koloidowych, mkctccągteczeC, jak proteiny, skrobia i tym podobne.

Podczas gdy klarowny sok poddawany jest zagęszczaniu w aparacie wypatnym lub przelewaniu przez aparat, odwadniający to retentat po każdorazowym dodaniu enzymów najlepiej celulozów i ewentualnie środków rozcieńczających, mieszany jest z wytłoczynami z prasy i poddawany dalszej obróbce.

Do wiązania i późniejszego wytrącania makrocząsteczek i cząsteczek koloid owych przy przeróbce wytłoczyn z ^te^atem korzystne jest do retentatu dodać środki klarujące, takie jak zol krzemionkowy, żelatyna, bentonit, tanina i tym podobne.

ile ultrafiltrację prowadzi się na zimno, to płyny procesowe mogą być podgrzewane w wymię unikach ciepła na tyle, aby przy fermentacji osiągnęły temperaturę reakcji. Feomintacja taka zachodzi w trakcie procesu przetwarzania. Enzymy dodaje się do retentatu na drodze przepływu do przeróbki wytłoczyn. Z przygotowanej w ten sposób mieszaniny wytłacza się następnie sok w prasie, przy czym uzyskane stąd płyny procesowe doprowadzane są do przewodu- urządzenia do ponownego aromatyzowania, a następnie poddawane ponownej ultrafiltracji.

Mooliwe jest także inne wykorzystanie soku, otrzymywanego w opisany wyżej sposób.

W przypadku urządzeń ultraf HCu jących, pracujących w sposób nieciągły, lub pozornie ciągły, enzymy mogą być dodawane do retentatu przetrzymywanego w pośrednim zbiorniku urządzenia ultrafiCrującego, najlepiej przed oCresawyy oczyszczaniem, całego urządzenia. Poza tym mogą być użyte inne środki pomocniczβ.

Jako pracujące sposobem według wynalazku przewiduje się urządzenia z różnymi, oddzielnymi aparatami do przeróbki wytłoczyn.

Celowe jest zastosować dodatkową prasę do wtórnego wytłaczania przerabianych wytłoczyn Do tego celu nadają się prasy, w których wytłoczyny są modiwie równomiirnie zraszane przez płyny procesowe.

Taki zabieg pozwala utrzymać miły stosunek ilt^^cćwy płynów procesowych do wytłoczyn, przez co mimo dużej przy małych odpadach retentatu nie ma potrzeby stosować środków rozcieńczających do enzymatycznego odciągania soku z wytłoczyn.

Jeśli omawiane proporcje il^ojścowe są takie, że zachodzi stosunkowo duży odpad tetentatu, wtedy mogą być do wytłoczyn, przed ich dalszą przeróbką, dodawane środki wiążąco, przykładowo mączka drzewna, zol krzemionkowy, i tym podobne. Środki te sprzyjają odfiltro wywaniu z retentatu części zmętniających.

Moćliwie równomierne wymmeszanie płynów procesowych i wytłoczyn sprzyja reakoji enzymatycznej i polepsza filtrację ostanCtu.

Na fig. 2 pokazane jest urządzenie ptajujące sposobem według wynalazku, w którym przeróbka wytłoczyn zachodzi w prasie 1. Jest ona przy tym zaopatrzona w obracający się

152 664 zbiornik 2, do którego z jednej strony wchodzi napędzany tłok 3, gdy z drugiej strony zaopatrzony on jest w komorę 4 zbiorczą 9oku. W przedstawionym rozwiązaniu sam tłok 3 również zaopatrzony jest w komorę 4 zbiorczą na sok od strony komory 5 z miazgą. Do ścianki 6 oddzielającej tę komorę 4 na sok od komory 5 z miazgą przymocowane są giętkie elementy 7 drenażowo-fiitrujące, zamocowane drugimi końcami do tłoka 3· Wytłaczany z miazgi pod ^^ł^em ruchu tłoka sok przepływa '.wzdłuż elementów 7 ng^^c^w^^^il-truj-ących do komór 4 zbiorczych, skąd pobierany jest do dalszego wykorzyytania. Zasada opisanej prasy jest sama w sobie dobrze znana· W przystosowaniu do nowego sposobu pracy ma ona wykonany wapółąrOdkowo względem osi obrotu zbiornika 2 otwór 8, do którego dołączone jest dodatkowe urządzenie. Poza otworem 8 załadowczym stanowiącym obrotowe doprowadzenie 9 miazgi z owoców lub warzyw, wykonany jest dla doprowadzenia płynów procesowych inny doprowadzony do środka zbiornika kanał zespołu 10 do doprowadzania płynów procesowych zaznaczony schematycznie na rysunku. W związku z tym do obrotowego zbiornika 2 dobudowana jest połączona z nim część ' 11 wlotowa, do której dochodzi w^liniony wyżej kanał doprowadzający płyny procesowe· Płyny te dopływają następnie do giętkioh rur 13 rozdzielczych z perforacją 12, jakie rozpięte są między ścianką 6 działową i tłokiem 3· Dostarczane do zbiorn ika 2 przewodem 14 ^tłoczyny mieszają się z płynami proces owymi dzięki obracaniu się zbiornika.

Opróżnianie prasy po wytłoczeniu soku z przerabianych wytłoczyn następuje przez przesunięcie osłony zbiornika w kierunku poosiowym.

Wy^oczyny i płyny procesowe mogą być doprowadzane do komory tłoczenia również w sposób przezywany przez otwierającą się w pewnych odstępach czasu pokrywę w osłonie zbiornika.

Fig· 3 przedstawia urządzenie do przeróbki wytłoczyn na zewnątrz prasy 1, które ze względu na najkorzystniejszy układ i załadunek zaopatrzone są w centralny kanał dopływowy. Urządzenie to przeznaczone jest do oddzielnej przeróbki i wtórnego wytłaczania wytłoczyn zmieszanych z płynami procesowymi, podczas gdy wytłaczanie świeżej miazgi zachodzi w innych, pracujących oddzielnie prasach. Dzięki zewnętrznej obróbce wtórnej w zastosowanej tu prasie 1 można uniknąć, pokazanego na fig. 2 centralnego doprowadzania płynów.

W alteraaywwnym rozwiązaniu przewód 4 nappeniający dołączony może być do przelotowego mieszalnika 15 natryskowego. Służy on do nasączania wytłoczyn cieczą procesową, przy czym przemieszanie ich następuje przez mieszadło 16 natryskowe. Mieszadło to zaopatrzone jest w szereg elementów mieszających oraz w przewody w kształcie pierścieni do rozdziału płynów. Oś obrotu elementów mieszających mo^e być zarówno pionowa, jak też pozioma. Przy pionowym układzie wytłoczyny mogą być delikatniej traktowane, jako że czas wymieszania nawet przy maej prędkości obrotowej elementów 1 mieszających wypada krótszy niż przy poziomej osi ich obrotu. A przy mniej inten^^nym mieszaniu uzyskuje się lepszą prasowalność mieszaniny wytłoczyn.

Na iig· 4 pokazano praaę 1 z doł^ernonym na wlocie zbiornikiem 15 w^łoczyn. Przerobienie wytłoczyn z płynami procesowymi następuje podobnie, jak w zbiorniku.2 prasy na iig· 2

W odróżnieniu od rozwiązania według figT*^~urządzenie pokazane na iig. 4 pozwala obok przeróbki i wytłaozania wzbogaconych płynem proces^^y^m wytłoczyn, wytłaczać też doprowadzoną osobnym przewodem, świeżą miazgę.

Zbiornik prasy urządzania na iig· 2 jest zasilany centralnie, przy czym przewód 14 doprowadzający połączony jest z jednej strony ze zbiornikiem 22 zapasu wytłoczyn przez przewód 23 oraz w sposób przełączalny z przewodem 18 doprowadzającym świeżą miazgę.

Oba przewody 18, 23 zasilające mają wbudowane zawory 19» 20 odcinające. W zbiorniku 22 wytłoczyn wbudowane są elementy 21 wyładowcze, od których zależna jest ilość doprowadzanych do ' przeróbki wytłoczyn.

152 664

Claims

Zastrzeże nia patentowe

1· Sposób uzyskiwania płynów z pozostałości pofiltracyjnych i oddzielania części zmętniających od cząstek koloidowych przez klarowanie soków z zastosowaniem ultrafiltray cji, zwłaszcza z odpadów w procesie wyciskania soku z produktów rolnych, jak owoce, jagody i warzywa, znamienny tym, że powstające przy klarowaniu soków przez ultrafiltrację pozostałości pofiltracyjne miesza się z co najmniej częściowo wyciśniętymi wytłoczynami, nestępnie otrzymaną mieszaninę poddaje się powtórnemu odciąganiu soków·
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że sok uzyskiwany z przerabianych wytłoczyn poddaje się ultrafiltracji lub z powrotem zawraca się do procesu.
3· Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że uzyskiwany sok poddaje się ponownej aromatyzacji świeżego soku w procesie produkcyjnym.
4· Sposób według zastrz. 1, znamienny t m m że do przerabaanych wytłoczyn dodaje się środki wiążąco.
5· Sposób według zastrz. 1 albo 4» znamienny tym, że do odpadów produkcyjnych retentatu względnie przerabianych wytłoczyn dodaje się środek klarujący.
6. Sposób uzyskiwania płynów z pozostałości pofiltracyjnych i oddzielenia części zmętniających od cząstek koloidowych przez klarowanie soków z zastosowaniem ultrafiltracji, zwłaszcza w odpadów w procesie wyciskania soku z produktów rolnych jak owoce, jagody i warzywa, znamienny tym, że powstające przy klarowaniu soków przez ultrafiltrację pozostałości pofiltracyjne miesza się z co najmniej częściowo wyciśniętymi wytłoczynami, następnie otrzymaną mieszaninę poddaje się powtórnemu odciąganiu soków, zaś stosowane wytłoczyny poddaje się obróbce enzym ayczne j.
7. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że jako nośnika enzymów używa się odpadów produkcyjnych albo retentatu.

B. Urządzenie do uzyskiwania płynów z pozostałości pofiltracyjnych zbudowane z prasy do wytłaczania soku, znamienne tym, że prasa /1/ do wytłaczania soku zawiera wbudowaną w jej wnętrze komorę /5/ ciśnieniową, która mm elementy dren
8Żowi-filtrujące i umieszczone w pobliżu elementy /13/ rozdzielcze w postaci rur perforowanych, połączone co najmniej jednym końcem z przewodem płynu procesowego.
9. Urządzenie według zastrz. 8, znamienne tym, że elementy /13/ rozdzielcze połączone są przewodami z zamocowanym współosiowo ze zbiornikiem /2/ prasy, zespołem /10/ doprowadzającym płyny procesowe.
10. Urządzenie według zastrz. 8, znamienne tym, że z prasą /1/ jest połączony przewód /14/ doprowaazzjący do niej świeżą miazgę i połączony ze zbiornikiem /22/ ztsobnOSiwym wytłoczyn, zaopatrzonym w elementy /21/ wyładowcze.
11. Urządzenie według zastrz. 10, znamienne tym, że mm połączone z pnewodem /14/ napełniającym zbiornik prasy /1/ przewody /18, 23/ doprowadzające świeżą miazgę i wytłoczyny przy czym w przewodach /18, 23/ są ui^cszczone sterowane zawory /19, 20/ odcinające.
12. Urządzenie do uzyskiwania płynów z pozostałości pofiltracyjnych zbudowane z prasy do wytłaczania soku, znamienne tym, że prasa /1/ połączona jest przewodem /14/ z otworem załadowczym /8/, natomiast komora /5/ ciśnienowNa umieszczona jest na zewnątrz prasy /1/ i zawiera elementy drβa8żowi-filtrująci oraz ui^cszczone w pobliżu elementy /13/ rozdzielcze w postaci rur perforowanych, połączone co najmniej jednym końcem z przewodem płynu procesowego.
13· Urządzenie według zastrz. 12, znamienne tym, że ma połączony przewodem /14/ z otworem załadowczym· /8/ mieszalnik /15/ natryskowy zaopatrzony w otwór załadowczy na wytłoczyny i doprowadzenie płynów procesowych, przy czym mieszalnik /15/ wyposażony jest w um^eszczone w jego wnętrzu, napędzane obrotowo elementy Zl7/ mieszające i w mieszadło /16/ natryskowe, które umieszczone jest nad elementami /17/ mieszającymi.

152 664
14. Urządzenia według wetrę. 12, z o a m i e n η θ tym, że przewód /14/ dopro wadzający do prasy /1/ świeżą miazgę jeat dołąceony do zbiornika /22/ zasobnikowego wytłoczyn zaopatrzonego w elementy wyładowcze.
15. Urządzenie według zastrz. 14, znamienna tym, że na połączone przewodem /14/ napełniającym zbiornik prasy /1/ przewody /18, 23/ doprowadzające świeżą miazgę i wytłoczyny, przy czym w przewodach /18, 23/ są umieszczone sterowane zawory /19, 20/ odcinająca.

Koncentrat aromatu

Sok surowy

Odciskanie soku oadi okrói teslę teina łka wa Odciskanie soku

iAromatyzai&i, Odpektuno; nie zwrotne jTliiyso/ra i I \Dodawante _ i ik/orującego fZ&nwaflff”!] ¹--------¹ i enumow ;

\ jdfp .Koncentrat jtdttadnianiĄ i i rozleganie i

Fig.1

Fig.3

Fig.2 Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 100 egz.

Cena 3000zł

WytToczgny

Fig.4