RS50897B - Postupak za dobijanje sastojaka iz biološkog materijala - Google Patents

Abstract

Postupak za dobijanje sastojaka iz biološkog materijala, sadrži korake:a) elektroporaciju biološkog materijala,b) izdvajanje ćelijskog soka iz elektroporiranog biološkog materijala,c) alkalnu ekstrakciju elektroporiranog biološkog materijala na pH od 7 do 14, izmerenoj na 20°C,d) dobijanje sastojaka iz biološkog ćelijskog materijala u ćelijskom soku i u ekstraktu.Prijava sadrži još 1 nezavisan i 10 zavisnih patentnih zahteva.

Description

Opis pronalaska

Predmetni pronalazak se odnosi na poboljšani postupak za dobijanje sastojaka iz biološkog materijala, a naročito šećerne repe( Beta vulgariš},odnosno rezanaca šećerne repe.

Iz mnoštva različitih bioloških materijala, a naročito sirovina biljnog porekla, kao što

su poljoprivredne kulture, na poznat način, mehaničkim i/ili termičkim postupđma dobijaju se veoma vredni sastojci. Da bi se ovi sastojci mogli izdvojiti iz biološkog materijala u svakom slučaju se moraju raskinuti membrane ćelijskog materijala, a naročito biljnih ćelija Po pravilu to se vrši dejstvom mehaničkih sila, npr. rezanjem, rendanjem, valjanjem itd. Drugi postupci za raskidanje ćelijskih membrana biološkog materijala su termičko raskidanje ćelija, pri čemu se ćelijske membrane denaturišu pod dejstvom temperature, ili kombinacija termičkih postupaka i mehaničkih postupaka. Posle procesa raskidanja rastvorljivi sastojci se presuju iz biološkog materijala, pa se ekstrahuju sa rastvaračem, uglavnom vodom, ili se ispiraju, ukoliko se radi o nerastvorljivim materijama.

Takvi postupci za dobijanje sastojaka iz biološkog materijala su posebno relevantni za industriju šećera, pošto se u Srednjoj Evropi šećerna repa{ Beta vulgaiiš)mora preraditi poznatim postupcima za dobijanje šećera (saharoze) da bi se iz nje mogao dobiti šećer. Pri tome je uobičajeno da se oprana repa reže na rezance u uobičajenim mašinama za rezanje i da se dobijeni rezanci pretvore u pulpu od rezanaca sa vrelom vodom temperature od oko 70 do 75°C. Pri tome se ćelije šećerne repe termički denaturišu, to jest ćelijski zidovi se raskidaju i time postaju propustljivi za molekule saharoze. U pratećem procesu ekstrakcije, a to je obično suprotnosmerna ekstrakcija, na temperaturama od oko 68 do 70°C, dobija se ekstrakt koji sadrži saharozu (sirovi sok).

Da bi se omogućila efikasna ekstrakcija iz stanja tehnike je poznato da se mora dovesti velika količina dodatne vode (kondenzata). Za optimizaciju procesa ekstrakcije i smanjenje sadržaja zaostalog šećera u ekstrahovanim rezancima u poznatim postupcima se u odnosu na količinu rezanaca obično izdvoji oko 105% do 110% sirovog soka. Stepen izdvajanja se računa iz odnosa količine ekstrakta prema količini upotrebljene repe. Konačno se može izvršiti prečišćavanje soka, odnosno ekstrakta.

Osim značajne količine dodatne vode koja je potrebna za ekstrakciju, prerada biološkog materijala radi dobijanja sastojaka sadržanih u njemu je takođe proces u kojem se troši velika količina energije. Naročito termičko raskidanje biološkog materijala pri uobičajenim temperaturama od preko 70°C iziskuje veliku količinu energije. Osim toga i u pratećem koraku ekstrakcije se mora zagrejati značajna količina dodatne vode na temperature preko 70°C, dok se u daljem toku procesa ponovo mora trošiti energija za uparavanje. Zbog toga se na osnovu stanja tehnike postavlja zadatak da se biološki materijal, a naročito šećerna repa, odnosno rezanci šećerne repe raskinu sa manjom potrošnjom energije i da se primenom podesnog pratećeg postupka smanje količine vode i energije potrebne za dobijanje sastojaka iz biološkog materijala.

Sledeća i važna tačka razmatranja je mogućnost odstranjivanja vode iz ekstrahovanog biološkog materijala. Na primer, za dobijanje šećera u Saveznoj republici Nemačkoj se godišnje preradi približnoz <miiiona t šećerne repe. rosie supromosmerne ekstrakcije vodom usitnjene repe dobija se 15 miiiona t ekstrahovanih rezanaca sa sadržajem vode od približno 90%, koji se mogu upotrebni kao stočna hrana. Da bi ovaj proizvod postao trajan i podesan za transport, iz njega se mora odstraniti još vode. Odstranjivanje vode se vrši prvo mehanički, presovanjem, a posle toga sušenjem dok sadržaj zaostale vode ne bude približno 10%. U suštini, veće presovanje zahteva veću potrošnju električne energije, ali se nasuprot tome smanjuje količina goriva potrebnog za sušenje. Pošto su troškovi za mehaničko odstranjivanje vode do sadržaja suve materije od približno 35% znatno manji u odnosu na troškove za sušenje jasno je da poboljšanje presovanja predstavlja trajni cilj industrije šećera. Troškovi sušenja, kao i sa time povezani problemi zaštite životne sredine dovode do toga da se mehaničko odstranjivanje vode stalno usavršava. U16 izabranih fabrika ostvareni krajnji sadržaj suve materije u presovanim rezancima podigao se sa tačno 20% u 1976. godini na prosečno oko 32% u 1987. godini. Kako posle presovanja ekstrahovnih rezanaca do sadržaja suve materije od 20% treba da se odstrani još približno 44% vode koja se izdvaja sa ekstrahovanim rezancima, onda se ovaj udeo pri presovanju do sadržaja suve materije od 30% smanjuje već na oko 25%. Ovo predstavlja značajnu uštedu energije, koja za jednu fabriku sa dnevnom preradom od 100001 repe može iznositi oko 500000 EUR po kampanji (pretpostavljena cena nafte: 150 EUR/t). Stoga postoji stalna potreba da se sposobnost cedenja, to jest sposobnost odstranjivanja vode iz biološkog materijala, a naročito rezanaca šećerne repe posle ekstrakcije još poboljša.

Zadatak koji se rešava predmetnim pronalaskom je da se realizuje poboljšani postupak za dobijanje sastojaka iz biološkog materijala, kao i uređaj za izvođenje tog poboljšanog postupka, pri čemu poboljšani postupak treba da se odlikuje visokom efikasnosti i ekonomičnosti uz manju potrošnju resursa kao što su energija i voda.

Prema pronalasku ovaj zadatak je rešen predmetnim postupkom, pri čemu se radi dobijanja sastojaka iz biološkog materijala u prvom koraku a) biološki materijal podvrgava elektroporaciji, u drugom koraku b) se izdvaja ćelijski sok iz elektroporiranog biološkog materijala, u trećem koraku c) se elektroporirani biološki materijal podvrgava ekstrakciji, i u četvrtom koraku d) se dobijaju sastojci iz ćelijskog soka dobijenog u koraku b) i ekstrakta dobijenog u koraku c).

Elektroporacijom koja se izvodi prema pronalasku se posebno prvenstveno raskidaju ćelije biološkog materijala, a naročito ćelije repe, uzkorišćenje impulsa visokog napona. Zbog toga nije neophodno termičko raskidanje ovih ćelija za prateću ekstrakciju. Prethodna obrada, odnosno priprema biološkog materijala koja se izvodi posle toga omogućava prethodno izdvajanje ćelijskog soka, a naročito velikog ili značajnog dela ćelijskog soka, čime se prvenstveno smanjuje količina sastojaka koji treba da se ekstrahuju iz biološkog materijala u koraku ekstrakcije koji sledi prema pronalasku. Iz toga proizilazi da se posebno prvenstveno ostvaruje uočljivo smanjenje potrebne količine dodatne vode koja se mora upotrebni za ekstrakciju sastojaka iz ćelijskog soka koji se zadržao u biološkom materijalu posle napred navedenog izdvajanja. Ovo dovodi do uočljivog smanjenja stepena izdvajanja, to jest odnosa količine ekstrakta prema količini upotrebljenog biološkog materijala.

U okviru predmetnog pronalaska pod "biološkim materijalom" se podrazumevaju biljne sirovine i poljoprivredni proizvodi sa sadržajem veoma vrednih sastojaka, i to uglavnom Šećerna repa i šećerna trska koje imaju važan sastojak saharozu, ali takođe i cikorija koja ima važan sastojak inulin, kao i uljarice za dobijanje ulja, grožđe za dobijanje soka od grožđa ili voće koje se upotrebljava za dobijanje biljnih boja, kao što je karotin, ili aroma. Dalje se pod biljkama ili delovima biljaka podrazumevaju one koje služe za dobijanje škroba.

U okviru predmetnog pronalaska se pod ekstrakcijom podrazumeva postupak izdvajanja u đlju rastvaranja odgovarajućih sastojaka, a naročito sastojaka iz čvrstih ili tečnih smeša materijala, a naročito biološkog materijala, uz pomoć podesnog rastvarača, pri čemu između rastvarača i rastvorene materije, to jest sastojka biološkog materijala ne dolazi do hemijske reakcije. Pri dobijanju sastojaka koji su rastvorljivi u vodi, kao što su saharoza, inulin, škrob iz biološkog materijala, kao sredstvo za ekstrakciju se prvenstveno upotrebljava voda, na primer, pri dobijanju šećera iz šećerne repe, odnosno rezanaca šećerne repe. U jednoj varijanti mogu se dodatno ili isključivo dobiti sastojci iz biološkog materijala koji su rastvorljivi u mastima upotrebom podesnih nepolarnih i/ili organskih rastvarača.

U jednom posebno prvenstvenom primeru izvođenja korak a) postupka, naime elektroporacija biološkog materijala se vrši u provodnom medijumu, pri čemu se biološki materijal izlaže polju visokog napona Prvenstveno je predviđeno da se polje visokog napona generiše na poznat način, na primer pomoću elektroda za dovođenje visokog napona stavljanjem biološkog materijala pod napon, a naročito visoki napon. Prvenstveno se priraenjuje visoki napon impulsnog đejstva, ali takođe su predviđeni i periodično riaizmenično polje i konstantno polje napona. Jačina polja prvenstveno iznosi približno 0,5 do 1,5 kV/cm, a naročito 0,7 do 1,3 kV/cm. U jednoj posebno prvenstvenoj varijanti je provodnost medijuma u kome se nalazi biološki materijal takva da odgovara provodnosti biološkog materijala zbog čega se unutar biološkog materijala stvaraju optimalne linije polja, pri čemu ta provodnost prvenstveno iznosi približno 0,2 do 2,5 mS/cm, a naročito 0,4 do 2,1 mS/cm. U jednoj posebno prvenstvenoj varijanti se primenjuje elektroporacija celih plodova, na primer celih šećernih repa. Otkriveno je da se time smanjuje količina energije potrebne za elektroporaciju u odnosu na odgovarajuću količinu energije potrebnu za elektroporaciju usitnjenog biološkog materijala. Podrazumeva se da se biološki materijal predviđen za elektroporaciju takođe može dovoditi i u usitnjenom obliku, na primer šećerna repa u obliku rezanaca šećerne repe.

Prema pronalasku se u koraku b) postupka prema pronalasku prvenstveno vrši izdvajanje ćelijskog soka iz biološkog materijala pod dejstvom malog mehaničkog opterećenja. Prema pronalasku je predviđeno da mehaničko opterećenje, to jest dejstvo pritiska na biološki materijal koje se vrši u koraku a), u koraku b), u koraku c), u koraku d) postupka prema pronalasku, to jest u svakom vremenskom trenutku i u svakom koraku postupka, iznosi manje od 2 MPa, a naročito manje od 1 MPa, te najpoželjnije manje od 0,5 MPa. To znači da prema pronalasku pritisak na biološki materijal, odnosno mehaničko opterećenje biološkog materijala tokom celog postupka iznosi isključivo manje od 2 MPa i da prvenstveno nikakve druge sile i opterećenja ne deluju na biološki materijal. Prema pronalasku je posebno prvenstveno da mehaničko opterećenje biološkog materijala bude maksimalno smanjeno i da opterećenje pritiskom iznosi manje od 1 MPa, a prvenstveno je manje od 0,5 MPa. Posebno je poželjno da na biološki materijal ne dejstvuje nikakav pritisak, odnosno nikakvo mehaničko opterećenje. Malo mehaničko opterećenje je značajno smanjeno u odnosu na veliko mehaničko opterećenje koje je poznato iz stanja tehnike i iznosi uglavnom od oko 10 do oko 30 MPa, a koje se primenjuje pri presovanju biološkog materijala.

Malo mehaničko opterećenje koje prvenstveno prema pronalasku normalno se realizuje jednostavnim valjanjem i/ili okretanjem biološkog materijala, na primer, u pužu, koji je prvenstveno izveden kao jednodelni puž. Podrazumeva se da se za valjanje i/ili okretanje biološkog materijala mogu primeniti i drugi uređaji koji su poznati kao takvi, a koji inače služe u takve svrhe. To su prvenstveno sve vrste pužnih transportera, kao što su npr. poluotvoreni puževi, ali i tranportne trake, vibracioni transporteri i bubnjevi.

Kao iznenađujuće se pokazalo to što se već pri malom mehaničkom opterećenju (vidi gore) iz biološkog materijala obrađenog elektroporacijom, a naročito šećerne repe, odnosno rezanaca šećerne repe može dobiti visok procenat ćelijskog soka, a time i veći procenat sastojaka sadržanih u biološkom materijalu. Iz stanja tehnike je poznato da se termički ili električno raskinuta repa, odnosno repini rezanci u sledećem koraku pripreme, na primer pre ekstrakcije presuju pod visokim mehaničkim pritiskom većim od 2 MPa, a uglavnom od oko 10 do 30 MPa, zbog čega se repa, odnosno repini rezanci moraju uvoditi u korake postupka koji slede posle presovanja u mehanički jako izmenjenom obliku, uglavnom u kašastoj konzistenciji. Nasuprot tome, kod postupka

prema pronalasku prvenstveno zahvaljujući malom mehaničkom opterećenju u koraku

b) za izdvajanje ćelijskog soka iz tretiranog biološkog materijala, on po svom obliku i konzistenciji ostaje nepromenjen i posle toga se može jednostavno uvesti u sledeći

korak c), odnosno ekstrakciju u mehanički neizmenjenom obliku.

Time je na pogodan način obezbeđeno da ćelijski sok izdvojen u koraku b) usled dejstva malog mehaničkog opterećenja bude u suštini bistar i da nije zagađen sa ostacima biljnih tkiva, a naročito lebdećih čestica koje se nužno pojavljuju pod dejstvom velikog mehaničkog opterećenja i zbog toga se može dobiti kao posebno čist. U jednoj narednoj varijanti se ćelijski sok izdvojen u koraku b) još izbistrava dodavanjem flokulanta.

Prema pronalasku korakom b) postupka prema pronalasku se vrši prethodna obrada, odnosno priprema biološkog materijala pre ekstrakcije u sledećem koraku c). Ova prethodna obrada prema pronalasku omogućava poželjno prethodno izdvajanje ćelijskog soka iz biološkog materijala na posebno efikasan način. Otkriveno je daje biološki materijal obrađivan prema pronalasku, a naročito usled dejstva malog mehaničkog opterećenja prema pronalasku stabilno i istovremeno rastresito raspoređen, tako da sredstvo za ekstrakciju može veoma dobro strujati kroz njega, čime se omogućava veoma efikasna ekstrakcija.

Sledeća prednost postupka prema pronalasku se sastoji u tome što zbog prethodnog

izdvajanja velike količine ćelijskog soka i u njemu sadržanog značajnog dela sastojaka iz biološkog materijala, prateća ekstrakcija mora da daje znatno manji udeo u dobijanju sastojaka iz biološkog materijala. Posebno se u slučaju primene šećerne repe, odnosno

rezanaca šećerne repe kao biološkog materijala smanjuje količina izdvojenog šećera u pratećoj ekstrakciji. Kod prvenstvene primene repe, odnosno repinih rezanaca kao biološkog materijala, prinos iznosi oko 10 do 30 masenih % u odnosu na ukupnu masu biološkog materijala.

Posebno prvenstveni efekat prema pronalasku je što dolazi do uočljivog smanjenja količine dodatne vode koja se mora upotrebni za ekstrakciju sastojaka iz biološkog materijala, tako da prema pronalasku dolazi do uočljivog smanjenja stepena izdvajanja, to jest odnosa količine ekstrakta u odnosu na količinu upotrebljenog biološkog materijala. Pri tome se stepen izdvajanja smanjuje na vrednost ispod 100%, a naročito na oko 90%. Posebno podesno prema predmetnom pronalasku se pokazalo smanjenje stepena izdvajanja usled povećanja čistoće ekstrakta na vrednost od preko 90%, a naročito na oko 91,5% do 92,5%. Kao rezultat ovoga može se bitno smanjiti, na primer, količina kreča (krečnog mleka) potrebnog za prvenstveno predviđeni postupak prečišćavanja ekstrakta koji sledi posle dobijanja ekstrakta u koraku c) postupka prema pronalasku, a naročito na vrednosti od oko 15% do oko 30%.

Bez ograničavanja na teoriju, kao prvo, elektroporacijom u koraku a) je već izvršeno raskidanje ćelija, i kao drugo, izdvajanje velike količine ćelijskog soka iz elektroporiranog biološkog materijala u koraku b), čime su zahtevi u pogledu prateće ekstrakcije znatno smanjeni, tako da se ekstrakcija biološkog materijala može izvoditi na znatno nižim temperaturama. Prvenstveni postupak prema pronalasku je karakterisan time što se korak ekstrakcije c) u poređenju sa onima iz stanja tehnike izvršava na bitno nižoj temperaturi, to jest temperaturi od 10 do 65°C, a prvenstveno od 45 do 60°C, te posebno prvenstveno od 46 do 60°C.

Podrazumeva se da se temperatura ekstrakcije može prilagoditi konkretnom biološkom materijalu i stoga se može podesiti na još niže ili više vrednosti, ukoliko se ekstrakcija može još vršiti. Zbog smanjenja temperature ekstrakcije biološki materijal, na primer repini rezanci, tretiraju se kraće nego u dosada poznatim postupcima termičke denaturacije. Tune se prema pronalasku omogućava povećanje sposobnosti ceđenja biološkog materijala, na primer repinih rezanaca, za oko 2% od %SM (SM = suva materija).

Prema pronalasku je takođe predviđeno da se prečišćeni ekstrakt, a naročito razblaženi sok I i II u jednom višestepenom postrojenju za uparavanje uguste na oko 70 % sadržaja suve materije. Potrošnja energije koja je neophodna za finalno uparavanje dodatne vode iz dobijenog ekstrakta prema pronalasku se smanjuje zbog smanjenja potrebne količine dodatne vode.

Prema pronalasku iz ekstrakta dobijenog ekstrakcijom iz šećerne repe prerađene prema pronalasku prvenstveno se dobija šećer u višestepenom postrojenju za kristalizaciju. Iz ekstrahovanog biološkog materijala, a naročito ekstrahovanih repinih rezanaca se posle toga još mehanički odstranjuje voda, pa se zatim, na primer, pomešaju sa melasom i posle termičkog sušenja prvenstveno se iznose na tržište kao stočna hrana, a naročito kao peletirana stočna hrana.

U jednoj prvenstvenoj varijanti se ekstrakcija u koraku c) izvodi kao alkalna ekstrakcija, a naročito uz primenu alkalnih reagenasa, kao što su krečno mleko i/ili negašeni kreč. Pod "alkalnim" se u ovom kontekstu podrazumeva pH vrednost vodenog medijuma od oko pH 7 do oko pH 14 (na 20°C). U jednoj prvenstvenoj varijanti se alkalna ekstrakcija izvodi pri pH 7,5 do pH 11, a naročito na oko pH 10,

na primer pH 10,2.

Kod alkalne ekstrakcije ne mogu se isključiti hemijske reakcije sa biološkim materijalom u svim slučajevima, a naročito može doći do formiranja izvesne količine kalcijum pektata velike molekulske mase. Kod poznatih temperatura ekstrakcije od oko 70 do 75°C ove nepoželjne hemijske reakcije pri alkalnoj ekstrakciji su tako jake da se obrazuju velike količine kalcijum pektata koje u suštini otežavaju filtriranje prečišćenog ekstrakta prvenstveno dobijenog prečišćavanjem soka, tako da se one u praksi ne mogu sprečiti ovim postupkom. Nasuprot tome, prvenstvena alkalna ekstrakcija prema pronalasku koja se izvodi na nižim temperaturama smanjuje obrazovanje ovih jedinjenja velike molekulske mase, Čime se pri filtriranju prečišćavanog ekstrakta, a naročito prečišćavanjem razblaženog soka I i/ili razblaženog soka II dobijenih prečišćavanjem soka pri ekstrakciji šećerne repe ostvaruje koeficijent filtriranja manji od 1 mm/g.

Dejstvo alkaliteta na biološki materijal, a prvenstveno šećernu repu, šećernu trsku ili cikoriju, na primer u obliku krečnog mleka, kalcijum hidroksida, kalcijum saharata ili negašenog kreča, vrši se prvenstveno već neposredno posle elektroporacije (korak

a)), a naročito u srednjem bunkeru pre dalje prerade biološkog materijala u koraku b). U jednoj drugoj varijanti alkalitet se uvodi pri izdvajanju ćelijskog soka u koraku b). U

jednoj sledećoj varijanti alkalitet se uvodi pre izvođenja ekstrakcije (korak c)).

U jednom prvenstvenom primeru izvođenja pronalaska alkalizacija biološkog materijala, dakle prvenstveno repe, odnosno repinih rezanaca, šećerne trske ili cikorije se vrši dodavanjem alkalnih reagenasa direktno u mašinu za rezanje. Ovo pruža i

prednost delimične dezinfekcije biološkog materijala.

U jednom prvenstvenom primeru izvođenja pronalaska alkalizacija biološkog materijala se vrši dodavanjem alkalnih reagenasa u bunker za biološki materijal, a naročito u bunker za repu ili na transportnu putanju prema bunkeru, a naročito bunkeru za repu. Ovo pruža i prednost delimične dezinfekcije.

Prema pronalasku alkalitet se prvenstveno normalno uvodi u biološki materijal u obliku vodenog rastvora, a prvenstveno se raspršuje. U jednoj drugoj varijanti se u postupak u cilju unošenja alkaliteta u biološki materijal uvodi najmanje jedna alkalna materija, a naročito kreč ili negašeni kreč u obliku čvrste materije, a prvenstveno u obliku praha.

Unošenjem alkaliteta u biološki materijal, a naročito u jednoj od ranih faza postupka prema pronalasku, a prvenstveno u koraku b) ili neposredno pre njega, prema pronalasku dolazi do izdvajanja ćelijskog soka koje je posebno poželjno za prečišćavanje soka već neposredno tokom koraka izdvajanja iz biološkog materijala. U prvenstvenoj varijanti postupka kod repe ili repinih rezanaca dolazi do grubog izdvajanja materija koje nisu šećer, i to uglavnom proteina. Pri tome veliki deo materija koje nisu šećer ostaje adsorbovan ili koagulisan na repinim rezancima, pa čak i vezan posle ekstrakcije. Razume se da se takođe može izvršiti finalno kompletno prečišćavanje izdvojenih ćelijskih sokova na po sebi poznat način.

Unošenjem alkaliteta u biološki materijal se osim smanjenja opasnosti od inficiranja biološkog materijala postiže i povećanje mikrobiološke stabilnosti biološkog materijala i ćelijskih sokova izdvojenih tokom prerade. Mikrobiološka stabilnost se pri tome nalazi na oko IO<4>KBE/ml.

U jednoj narednoj poželjnoj varijanti u postupku prema pronalasku, a prvenstveno u koraku b) biološkom materijalu se dovodi najmanje jedna pomoćna materija. U kontekstu predmetnog pronalaska pod "pomoćnim materijom" se podrazumeva jedinjenje ili hemijski čista supstanca koja nema nikakvu funkciju u dobijenom sastojku. To su npr. pogonski materijali, kao što je kondenzat, ali i procesna voda, rastvarači, dezificijensi kao formaldehid ili sredstva protiv stvaranja pene. Takođe su prvenstvena pomoćna sredstva flokulanti kao što su kationski ili anjonski flokulanti, zatim supstance za unošenje alkaliteta i/ili kalcijumovih jona, kao što su krečno mleko, negašeni kreč, kalcijum hidroksid, kalcijum saharat, kalcijum sulfati druge soli kalcijuma i/ili soli aluminijuma. Prema pronalasku se prvenstveno dovodi najmanje jedna pomoćna materija, a naročito se raspršuje. U jednoj narednoj varijanti se dovodi najmanje jedna pomoćna materija u obliku čvrste materije, a naročito u obliku praha. Dovedene pomoćne materije takođe imaju dejstvo na prethodno prečišćavanje izdvojenog ćelijskog soka.

Posebno prvenstveno se elektroporacijom biološkog materijala prema pronalasku u koraku a) njegove ćelijske membrane raskidaju tako da se naročito u koraku b) tokom izdvajanja ćelijskog soka iz biološkog materijala olakšava unošenje alkaliteta i/ili kalcijumovih jona u biološki materijal. Naročito pomoću prema pronalasku poželjne kombinacije elektroporacije u koraku a) i alkalne ekstrakcije u koraku c) dolazi do daljeg povećanja sposobnosti odstranjivanja vode iz biološkog materijala posle okončanja postupka prema pronalasku, na primer, presovanjem za oko 8% sadržaja suve materije (% SM).

Prvenstveni predmet predloženog pronalaska je zbog toga i postupak za povećanje

sposobnosti ceđenja ekstrahovanog biološkog materijala, a naročito rezanaca šećerne repe, a time i povećanje udela suve materije koji se može dobiti pri presovanju, koji je karakterisan time, što se u prvom koraku vrši elektroporacija biološkog materijala, a naročito šećerne repe, i u drugom koraku alkalna ekstrakcija elektroporiranog biološkog materijala, a naročito elektroporirane šećerne repe, odnosno rezanaca šećerne repe, šećerne trske ili cikorije i posle toga se konačno dobija ekstrahovani biološki materijal sa povećanom sposobnosti ceđenja.

Sledeći prvenstveni predmet predloženog pronalaska je zbog toga i postupak za dobijanje ekstrahovanog biološkog materijala, a naročito ekstrahovanih rezanaca šećerne repe, šećerne trske ili cikorije sa većim sadržajem suve materije, a prvenstveno od oko 38% SM, koji je karakterisan time, što se u prvom koraku biološki materijal, a naročito šećerna repa elektroporira, pa se u narednom koraku elektroporirani biološki materijal, a naročito elektroporirana šećerna repa, odnosno rezanci šećerne repe alkalno ekstrahuju, te se u sledećem koraku elektroporirani biološki materijal, a naročito elektroporirana šećerna repa, odnosno rezanci šećerne repe prvenstveno presuju na po sebi poznat način i konačno se dobija ekstrahovani biološki materijal sa povećanim sadržajem suve materije.

U jednoj sledećoj prvenstvenoj varijanti se dodatno između koraka postupka a) i b) u narednom koraku postupka biološki materijal usitnjava, na primer šećerna repa u repine rezance. Ovo se vrši da bi se još više olakšalo izdvajanje ćelijskog soka

iz elektroporiranog biološkog materijala.

U jednoj sledećoj varijanti ovog postupka korak postupka b) se izvodi već u okviru jednog predajnog kanala, odnosno sabirnog kanala pridruženog delu puža koji je izveden za prihvat biološkog materijala. Mehanički pritisak koji deluje na biološki materijal već u predajnom kanalu iznosi manje od 2 MPa, a posebno prvenstveno manje od 1 MPa, te najpoželjnije manje od 0,5 MPa. Posebno prvenstveno se uopšte ne primenjuje dejstvo prethodnog pritiska. Razume se da napred navedeni predajni kanal služi pre svega za to da se biološki materijal koji treba da se prihvati u pužu privremeno smesti i naslaže, pri čemu se pritisak koji deluje na biološki materijal može smatrati zanemarljivim. Međutim, on je prvenstveno upravo toliki da se biološki materijal smešten u predajnom kanalu na po sebi poznat način sa dobrom efikasnošću ? predaje pužu i da puž ima dobar stepen punjenja.

U jednoj varijanti spoljašnji omotač i/ili zavojci, to jest zavojnica puža upotrebljenog prema pronalasku su prvenstveno perforirani. To znači da oni imaju otvore kroz koje iz puža može isticati ćelijski sok izdvojen iz biološkog materijala. Posebno prvenstveno spoljašnji omotač i zavojnica su perforirani. Ćelijski sok koji slobodno ističe, a naročito pri transportu biološkog materijala kroz puž, to jest transportni sok ili sok koji se transportuje, prodire kroz perforirane zavojke puža i/ili perforirani spoljašnji omotač i sakuplja se u jednom koritu koje je postavljeno na uobičajen način, a naročito tako da obuhvata puž prema pronalasku. Ovo korito je na uobičajeni način povezano sa odvodnim vodom, a prvenstveno smeštenom na najnižoj tački.

U jednoj narednoj varijanti se predajni kanal, to jest sabirni kanal u kome se sakuplja elektroporirani materijal pre predaje u deo puža koji je izveden za prihvat biološkog materijala, ima jedan odvod, a prvenstveno na najnižoj tački sabirnog okna. Ćelijski sok koji se izdvoji iz biološkog materijala u sabirnom oknu otce u značajnom procentu prvenstveno preko odvoda predviđenog za to.

Predmet predloženog pronalaska je takođe i uređaj za dobijanje sastojaka iz biološkog materijala, koji se normalno koristi za izvođenje postupka prema pronalasku. Prema pronalasku ovaj uređaj ima jedan uređaj, a naročito komoru za elektroporaciju

biološkog materijala, kao i najmanje jedan jednodelni puž za prihvat elektroporiranog biološkog materijala radi izdvajanja ćelijskog soka iz biološkog materijala i ekstraktor za ekstrakciju biološkog materijala. Prema pronalasku najmanje jedan jednodelni puž ima perforiran spoljašnji omotač i/ili zavojke puža. Na pužu je prvenstveno postavljeno korito za prihvat ćelijskog soka koji se izdvoji u pužu, a koje prvenstveno obuhvata puž, a naročito ga hermetički zatvara. Funkcija najmanje jednog jednodelnog puža prema pronalasku u suštini obuhvata valjanje biološkog materijala, to jest dejstvo malog mehaničkog opterećenja. Ovo je prvenstveno povezano sa drugim prednosnim funkcijama jednodelnog puža, naime transportom biološkog materijala kroz uređaj, a prvenstveno od uređaja za elektroporaciju do ekstraktora.

Prema pronalasku je ekstraktor prvenstveno toranjski ekstraktor. U jednoj varijanti ekstraktor je pužno - žljebni ekstraktor, kao što je DDS ekstraktor. U jednoj narednoj

varijanti ekstraktor je dobošni ćelijski ekstraktor, kao stoje RT-bubanj.

U jednom narednom primeru izvođenja uređaj prema pronalasku sadrži reznu napravu, to jest mašinu za rezanje, a prvenstveno dobošnu mašinu za rezanje koja je postavljena na transportnoj putanji biološkog materijala iza uređaja za elektroporaciju, a pre jednodelnog puža, pa se elektroporirani biološki materijal pre predaje jednodelnom pužu dalje usitnjava. U jednoj varijanti rezna naprava je snabdevena sa srednjim bunkerom za prihvat elektroporiranog biološkog materijala pre usitnjavanja, koji primarno obezbeđuje neophodni pritisak za pomenuto usitnjavanje slaganjem biološkog materijala, odnosno njegovim nagomilavanjem.

Prvenstveno je delu puža koji je izveden za predaju biološkog materijala dodamo pridružena posuda za pulpu u kojoj se sakuplja biološki materijal koji izlazi iz puža, a prvenstveno u cilju finalne ekstrakcije biološkog materijala u ekstraktoru.

U jednom prvenstvenom primeru izvođenja uređaja prema pronalasku je dodatno predviđen najmanje jedan uređaj za doziranje namenjen za unošenje pomoćnih materija i/ili alkaliteta. Ovaj uređaj za doziranje sadrži u jednoj varijanti najmanje jedan cevovod za tečnost sa najmanje jednom glavom mlaznice koja je povezana sa njim, a namenjena je za raspršivanje rastvora pomoćnih materija i/ili alkalnih reagenasa, kao što je krečno mleko, na biološki materijal koji se prvenstveno nalazi u jednodelnom pužu. U jednoj narednoj varijanti najmanje jedan uređaj za doziranje je uređaj koji služi za unošenje čvrstih materija, a prvenstveno materija u obliku praha, a naročito je to pneumatski dozator i/ili spiralni transporter.

Prvenstveno je uređaj za doziranje postavljen u području doziranja jednodelnog puža, a naročito iznad njegovog spoljašnjeg omotača. U jednoj varijanti uređaj za doziranje je postavljen u području doziranja srednjeg bunkera. U jednoj narednoj varijanti uređaj za doziranje je postavljen u području doziranja posude za pulpu. U okviru pronalaska se pod izrazom "područje doziranja" podrazumeva onaj ograničeni prostor iz koga se preko izabranog uređaja za doziranje može vršiti dopremanje doziranog materijala, to jest napred navedenih pomoćnih materija, alkalnih reagensa itd. na biološki materijal.

U jednoj prvenstvenoj varijanti se deo puža izveden za prihvat elektroporiranog

biološkog materijala, a prvenstveno na početku puža nalazi na donjoj strani, dok se deo puža izveden za predaju transportovanog biološkog materijala a prvenstveno na kraju puža, nalazi na gornjoj strani koja leži iznad napred navedene donje strane. To znači da je puž izveden prema pronalasku po svojoj dužini koso postavljen, pri čemu se biološki materijal u jednodelnom pužu transportuje od donje strane prema gornjoj strani nasuprot nagibu pod kojim je postavljen.

Sledeći prvenstveni primeri izvođenja su dati u zavisnim zahtevima.

Uređaj prema pronalasku će biti detaljnije opisan na osnovu priložene slike nacrta: Ova slika je šematski prikaz prvenstvenog primera izvođenja uređaja prema pronalasku koji sadrži uređaj (1) za elektroporaciju biološkog materijala, reznu napravu (2) radi usitnjavanja elektroporiranog biološkog materijala sa srednjim bunkerom (2) i predajnim oknom (4), perforirani jednodelni puž (5) sa sabirnim koritom, najmanje jedan uređaj (6) za doziranje za unošenje pomoćnih materija u biološki materijal, odvod (7) za sakupljanje sokova iz predajnog kanala i iz jednodelnog puža, i jedan ekstraktor (8).

Pronalazak se biti detaljnije opisan na osnovu narednih primera:

Primer 1: alkalna ekstrakcija elektroporiranog materijala, odnosno repe

Neposredno sakupljena ili uskladištena šećerna repa se pere i posle toga se grubo rezana ili nesečena u postrojenju (1) za elektroporaciju podvrgava visokonaponskim impulsima od 0,7 do 1,5 kV/cm. Pri tome se repa, odnosno repini rezanci nalaze u provodnom medijumu, čija provodnost je od 0,4 do 2,1 mS/cm. Elektroporacijom se na poznat način raskidaju ćelijski zidovi.

Elektroporirana repa, odnosno repini rezanci se posle toga dopremaju u srednji bunker (2) neposredno preko mašine (3) za rezanje, dospevajući tamo iz rezne naprave (3), gde se usitnjavaju, a odatle se preko predajnog kanala (4) dopremaju u jednodelni puž (5) čiji spoljašnji omotač, kao i zavojci su perforirani da bi se omogućilo oticanje ćelijskog soka koji se izdvaja iz repinih rezanaca, to jest transportnog soka, odnosno soka koji se transportuje. U srednjem bunkeru se dozira krečno mleko radi smanjenja mikrobiološke aktivnosti.

Zatvoreni jednodelni puž ima zadatak da transportuje elektroporirane rezance u obliku pulpe od rezanaca u za to predviđenu posudu za pulpu ekstraktora (8). Njegov položaj je takav da ima nagib koji raste naviše u transportnom smeru. To znači da se najniža tačka jednodelnog puža nalazi neposredno ispod predajnog kanala (4) između mašine (3) za rezanje i puža (5). Njegova najviša tačka se nalazi neposredno pre ulaznog kanala mašine za rezanje. Između izlaza mašine za rezanje i ulaza jednodelnog puža koji je izveden kao transporni puž nalazi se predajni kanal (4) koji je izveden kao sabirni kanal. Tu se sakupljaju sveže elektroporirani repini rezanci. Na najnižoj tački puža se nalazi odvod (7). Ovaj odvod služi za sakupljanje ćelijskih sokova koji se oslobode tokom transporta u pužu i/ili tokom mehaničkog opterećenja elektroporiranih rezanaca.

Puž (5) ima kao prvo zadatak da transportuje elektroporirane rezance u posudu za pulpu od rezanaca, a kao drugo takođe ima zadatak da valja materijal u vidu rezanaca pri transportu nasuprot nagibu opterećujući ga mehanički. Prethodni mehanički pritisak u predajnom kanalu pri tome iznosi manje od 2 MPa, Ova maksimalna vrednost pritiska se odnosi na celo postrojenje, što znači da se kroz opisano postrojenje na putanji od mašine za rezanje do posude za pulpu od rezanaca elektroporirani materijal podvrgava pritisku koji je u svakom vremenskom trenutku manji od 2 MPa.

Transportni sok koji se oslobodi pri transportu rezanaca kroz puž (5) prodire kroz perforirani spoljašnji omotač puža i sakuplja se u koritu koje obuhvata jednodelni puž, i koje se na najnižoj tački puža uliva u napred opisani odvod (7). Tokom transporta elektroporiranih rezanaca u jednodelnom pužu kroz perforacije jednodelnog puža i perforacije spoljašnjeg omotača puža iz elektroporiranih rezanaca izlaze ćelijski sokovi i sakupljaju se u koritu koje je postavljeno ispod jednodelnog puža i odvode se prema odvodu (7). Pri tome korito hermetički zatvara jednodelni puž.

Između korita i spoljašnjeg omotača puža su u aksijalnom smeru puža postavljeni cevovodi za tečnost Cevovodi za tečnost imaju glave mlaznica koje služe kao uređaj (6) za doziranje, pomoću koga se pomoćne materije raspršuju spolja na spoljašnji omotač jednodelnog puža. U jednoj modifikaciji neposredno od početka jednodelnog puža u transportnom smeru jednodelnog puža približno do tačke na jednodelnom pužu od koje pri normalnom pogonu puža rezanci treba da provedu u pužu očekivano vreme od još približno 5 minuta, u unutrašnjosti jednodelnog puža je raspoređeno više uređaja za doziranje sa mlaznicama. Pomoću ovih mlaznica u transportnu masu se doziraju pomoćne materije. Pomoću uređaja za dodavanje pomoćnih materija u srednjem bunkeru i u jednodelnom pužu rezancima se na njihovoj putanji prema posudi za pulpu od rezanaca dodaje rastvor kalcijum saharoze. Alternativno se rezancima dodaje krečno mleko. Najveći deo ovog rastvora apsorbuju rezanci. Pri tome rezanci apsorbuju kalcijum i time se pripremaju za alkalnu ekstrakciju, koja se vrši na poznat način. Količine kalcijum saharata, odnosno kreča ili krečnog mlekakoje rezanci nisu apsorbovali, sakupljaju se na najnižoj tački puža i odatle se zajedno sa ćelijskim sokom, to jest transportnim sokom odvode i dalje prerađuju.

Repini rezanci koje je puž izvaljao se preko posude za pulpu dovode do postrojenja za suprotnosmernu ekstrakciju i u njemu ekstrahuju, pa se ekstrakt sakupi. Temperatura ove ekstrakcije iznosi od 45 do 60°C; a prvenstveno je ta izabrana temperatura uočljivo iznad 45°C, ali je maksimalno 60°C. Ekstraktor je toranjski ekstraktor, pužno -žljebni ekstraktor, odnosno dobošni ćelijski ekstraktor. U ekstraktom se rezanci ekstrahuju suprotnosmerno sa sredstvom za ekstrakciju(tzv.svezom vodom).

U vezi sa time vrši se prečišćavanje soka krečnim mlekom - ugljenom kiselinom. Prečišćeni ekstrakt (razblaženi sok I i II) se prerađuje na uobičajeni način; to jest ugušćavanjem soka u sirup u kristalizatorima daljim uparavanjem, a zatim pratećom kristalizacijom šećera. Iz izdvojenog taloga kalcijum karbonata se odstranjuje voda pomoću filterske prese na uobičajeni način i onda se plasira na tržište kao đubrivo, tzv. karbokreč.

U ćelijski sok izdvojen u jednodelnom pužu i/ili u predajnom kanalu se posle prethodne alkalizacije dozira pomoćno sredstvo za rlokulaciju, odnosno flokulant Transportni sok se onda dovodi do uobičajenog statičkog dekantatora. Donji tok se ispušta iz dekantatora i odvodi u postrojenje za prethodno tretiranje krečom paralelno preradi ekstrakta. Bistri dekantovani sok se odatle odvodi na dalju upotrebu, koja obuhvata mešanje sa razblaženim sokom iz prerade ekstrakta. Paralelno tome se dobijeni ekstrakt podvrgava uobičajenom prečišćavanju soka.

Ekstrahovani rezanci se presuju u zavojnoj presi. Voda isceđena pri presovanju se vraća nazad u ekstraktor. Iz ispresovanih rezanaca se odstranjuje voda na uobičajeni način, to jest u sušačima sa nižim temperaturama, sušačima sa višim temepraturama, odnosno sušačima za uparavanje.

Primer 2: Postupak u poluindustrijskim razmerama

U nastavku se prikazana ispitivanja vršena u poluindustrijskim razmerama (prerađena repa: 6 kg/h) da bi se ilustrovale prednosti predmetnog postupka.

Korak postupka rezanja i alkalizacija repe

Repa je elektjoporirana u uređaju za elektroporaciju sa jačinom polja od 0,7 do 1,5 kV/cm i posle toga je izrezana u poluindustrijskoj reznoj napravi (tzv. Aleksanderova rezna naprava). Onda su rezanci stavljeni u mešalicu, pa su pomešani sa krečnim mlekom (rastvor kalcijum hidrata). Pri tome se vodilo računa da temperatura rezanaca bude ispod 20°C. Količina rastvora kalcijum hidrata (koncentracija: 220 CaO/1) je odgovarala dodavanju alkaliteta od 0,3 do 0,5 CaO/100 g repe. Alkalizovana repa je uvedena u žljebni puž DDS tipa. Spoljašnji omotač i zavojci puža su bili perforirani. Masa rezanaca je transportovana pomoću transportnog puža uz blago valjanje. Na tom putu se iz upotrebljene mase repe izdvojilo oko 20 do 30 % alkalizovanog soka šećerne repe. Onda je sakupljen alkalizovani sok šećerne repe (pH vrednost: U do 12).

Korak postupka ekstrakcija

Alkalizovani rezanci su uvedeni u pužno - žljebni ekstraktor DDS tipa i tamo su ekstrahovani. Rezanci i voda za ekstrakciju (voda koja je slabo alkalizovana i kojoj je povećana tvrdoća sa krečnim mlekom (pH = 9,5; 80 °dH)) su vođeni suprotnostrujno u odnosu na materijal, odnosno rezance. U jednom kvazi - kontinualnom postupku rezanci iz kojih je izdvojen sok su ekstrahovani u količini reda 4,8 kg na sat uz dovođenje sveže vode u količini od 60 do 80 % mase rezanaca. Ektrakcija je vršena na smanjenoj temperaturu od 60 °C za razliku od uobičajenih postupaka.

Posebno prvenstveno ovo je izvršeno uz smanjenu potrošnju energije za postupak i blaže tretiranje materijala, odnosno rezanaca. Osim toga, ovo je poboljšalo kvalitet ekstrakcije (veća čistoća) i poboljšalo sposobnost ceđenja pri pratećem presovanju.

Kao glavna prednost alkalne ekstrakcije u kombinaciji sa elektroporacijom pri ispitivanjima se pokazala veća sposobnost ceđenja ekstrahovanih rezanaca u odnosu na uobičajene postupke (presovane u klipnoj presi) dovela do oko 8% većeg sadržaja suve materije kod ispresovanih rezanaca. Na primer, sadržaj suve materije se povećava na 38% SM u odnosu na 30% SM kod uobičajenih postupaka. Ovo predstavlja prednost pri pratećem termičkom odstranjivanju vode iz rezanaca, zato što značajno smanjuje potrošnju energije.

Čistoća ekstrakta se nalazi u području od 91,5 do 92,5% i znatno je veća nego kod uobičajenih postupaka. Materije koje u suštini nisu šećer, a koje se ekstrahuju kod uobičajenih postupaka, kao što su npr. belančevine i pektin, kod alkalnog tretiranja ostaju u rezancima i povećavaju njihovu vrednost kao stočne hrane pri pratećoj preradi u peletiranu stočnu hranu.

Kod tehničke realizacije postupka voda dobijena pri presovanju ekstrahovanih rezanaca se vraća nazad u postrojenje za ekstrakciju. Pri tome se prvenstveno ostvaruje visoka čistoća vode dobijene pri presovanju, koja iznosi oko 89%.

Korak postupka prečišćavanje soka

Alkalni sok koji se transportuje i alkalni ekstrakt su pomešani. Prečišćavanje soka je izvršeno na laboratorijskoj aparaturi za prečišćavanje (trostepeni klip sa mogućnošću podešavanja temperature). Vršeno je mešanje sa krečnim mlekom (koncentracija 220 g CaO/1) (do alkaliteta od 0,4 do 0,6 g CaO/100 ml ekstrakta). Posle toga je izvršeno alkalno tretiranje soka na 85 °C. Ovaj korak postupka služi za obrazovanje invertnog šećera i kiselih amida koji bi ometali dalji proces. Naredni koraci postupka odgovaraju onima kod uobičajenih postupaka, U prvoj i drugoj karbonaciji, odnosno formiranju karbonata zbog uvođenja ugljen dioksida se istaloži kalcijum karbonat, koji se adsorpciono vezuje za materije u soku koje nisu šećer, pa se odstranjuje iz soka u pratećem koraku filtriranja. Na kraju prečišćavanja soka se dobija prečišćeni ekstrakt

Ispitivanje je pokazalo daje prečišćeni ekstrakt bio visokog kvaliteta, to jest daje sadržao malo boje (oko 600 do 8001J.) u odnosu na uobičajene postupke (preko 1000 IJ.). Takođe je bila velika i stabilnost prečišćenog ekstrakta tokom termičkog opterećenja pri pratećem uparavanju soka. U laboratorijskom testu (ključanje jedan sat uz refluks kondenzata) je dobijena slaba obojenost od samo oko 25 IJ. Nedostatak ovog postupka je relativno visok udeo rastvorljivih jona kalcijuma, tzv. krečnih soli.

Zbog koraka postupka prethodno tretiranje krečom može se izostaviti prethodna progresivna alkalizacija pod blagim uslovima temperature i alkaliteta.

Izdvojeni talog kalcijum karbonata sadrži manje materija koje nisu šećer nego kod uobičajenih postupaka. Ovo povećava vrednost karbokreča kao đubriva.

Pregled rezultata:

• prethodnim tretiranjem repe mehaničkim dejstvom pritiska u jednodelnom pužu i predajnom kanalu izdvaja se bitan udeo ćetfjskog soka iz materijala, odnosno repe. Pri tome prinos iznosi oko 10 do 30% ćelijskog soka u odnosu na masu upotrebljenog materijala, odnosno repe. • Prethodnim izdvajanjem ćelijskog soka se postiže smanjenje količine šećera koja treba da se izdvoji u pratećoj ekstrakciji, što dovodi do uočljivog smanjenja troškova na oko 90%. • Smanjenjem stepena izdvajanja omogućava se povećanje Čistoće ekstrakta na oko 92%. • Elektroporirani materijal, odnosno rezanci se ekstrahuje suprotnostrujnom ekstrakcijom na nižoj temperaturi, to jest na temperaturi od 45 do 60°C, a prvenstveno većoj od 45°C, ali manjoj od 60°C. Osim tretiranja materijala u obliku rezanaca uz manje troškove pri ekstrakciji se ostvaruje i sledeća prednost u pogledu kvaliteta, odnosno čistoće ekstrakta. • Sposobnost ceđenja rezanaca posle alkalne ekstrakcije je povećana. Prirast suve materije iznosi 8%, na primer sa 30% SM na 38% SM. • Smanjenjem potrebne količine čiste vode smanjuje se prateće potrebno uparavanje vode. • Prethodno izdvajanje transportnog soka povećava odvojeno tretiranje u pratećem postrojenju za prečišćavanje soka. Zbog njegove povećane čistoće omogućeno je prethodno izdvajanje materija koje nisu šećer rastvorenih u transportnom soku. • Mešanje sa veoma čistim transportnim sokom i ekstraktom iz prateće ekstrakcije rezultira čistijim sokovima nego što je to slučaj sa uobičajenim postupcima. • Alkalizacijom repinih rezanaca i iz njih izdvojenog ćelijskog soka se povećava

*—:1?—?t?:?t?Xt,— ??—?:t—?-?—- -_??—???jt?ftAT?rtT-*/ ?i

Claims (12)

1. Postupak za dobijanje sastojaka iz biološkog materijala, sadrži korake: a) elektroporaciju biološkog materijala, b) izdvajanje ćelijskog soka iz elektroporiranog biološkog materijala, c) alkalnu ekstrakciju elektroporiranog biološkog materijala na pH od 7 do 14, izmerenoj na 20°C, d) dobijanje sastojaka iz biološkog ćelijskog materijala u ćelijskom soku i u ekstraktu.

2. Postupak prema zahtevu 1, naznačen time, što se biološki materijal u koraku a) izlaže polju visokog napona u provodnom medijumu.

3. Postupak prema zahtevu 1 ih' 2, naznačen time, što se u koraku b) vrši izdvajanje ćelijskog soka iz biološkog materijala mehaničkim opterećenjem, a prvenstveno valjanjem.

4. Postupak prema zahtevu 3, pri čemu mehaničko opterećenje na biološki materijal iznosi manje od 2 MPa.

5. Postupak prema jednom od prethodnih zahteva, naznačen time, što se korak b) izvršava u pužu, a prvenstveno u jednodelnom pužu.

6. Postupak prema jednom od prethodnih zahteva, naznačen time, što se u koraku b) biološkom materijalu dodaju pomoćne materije, a prvenstveno kreč i/ili krečno mleko.

7. Postupak prema jednom od premoćnih zahteva, naznačen time, što se korak c) izvodi na temperaturi od 0 do 65°C, a prvenstveno od 45 do 60°C.

8. Postupak prema jednom od prethodnih zahteva, naznačen time, što biološki materijal sadrži šećernu repu( Beta vulgaris)i/ili rezance šećerne repe.

9. Postupak prema jednom od prethodnih zahteva, naznačen time, što biološki materijal sadrži cikoriju.

10. Uređaj za dobijanje sastojaka iz biološkog materijala, a naročito postupkom prema jednom od zahteva 1 do 9, sa najmanje jednim uređajem (1) za elektroporaciju i najmanje jeanim ekstraktorom (8), gde je bar jedan jednodelni puž (5) postavljen između uređaja (1) za elektroporaciju i ekstraktora (8), jednodelni puž (5) je postavljen za prihvat elektroporiranog biološkog materijala i perforiran, prvenstveno na njegovom spoljašnjem omotaču i/ili na njegovoj zavojci.

11. Uređaj prema zahtevu 10, naznačen time, što je najmanje jedan jednodelni puž (5) konstruisan kao pužni transporter i što je deo puža koji je konstruisan za prihvat elektroporiranog biološkog materijala na donjoj strani, dok je deo puža koji je konstruisan za predaju transportovanog biološkog materijala na gornjoj strani nagiba koji postoji između pomenutuh delova puža.

12. Uređaj prema jednom od zahteva 10 ili 11, naznačen time, što dodatno sadrži najmanje jedan uređaj (6) za doziranje namenjen za doziranje pomoćnih materija.