胶体产品及其制造方法和应用的制作方法

专利名称：胶体产品及其制造方法和应用的制作方法
胶体产品及其制造方法和应用本发明涉及一种由甜菜原汁制造含蛋白质部分的模制品的方法，利用该方法制造的模制品及其用于青贮、作为动物饲料、作为发酵介质、作为助燃剂、作为燃料、作为土壤改进剂或肥料的应用。传统上可以从甜菜中获得糖，其中，首先要清洁收获的甜菜，从而使其与大部分的仍然附着的泥土以及叶残留物分开。在经过洗涤之后，利用切割机将甜菜刨成铅笔大小的细片。然后使用轻微酸化的热水通过逆流提取从细片中得到糖。通过对提取液进行酸化有利于对甜菜原汁的过滤以及被提取细片的可压榨性。随后，将在提取过程中所获得的甜菜原汁输送到提取提纯装置中。通常情况下，这种提取提纯是利用所谓的石灰-碳酸-提取提纯，通过预施石灰和主施石灰以及第一和第二碳酸盐化(Carbonatation)和在第一和第二碳酸盐化之后分离沉淀物的方式来进行的。提取提纯的目的在于最大程度地去除包含在甜菜原汁中的非蔗糖物质，特别是高分子量物质。在此，待去除的非蔗糖物质应该尽可能地不分解，从而使得没有附加的低分子量物质进入到提取物或甜菜原汁中。在预施石灰过程中，在温和的条件下通过加入石灰乳使甜菜原汁慢慢碱化。预施石灰的进行是通过加入一定量的氢氧化钙(石灰乳)。由于甜菜原汁的碱化，发生存在于提取物中的有机酸和无机酸的中和以及阴离子的沉淀反应，其形成与钙的不溶或难溶性的盐。因此，例如磷酸盐、草酸盐、柠檬酸盐和硫酸盐会被最大程度地析出。此外，胶体状溶解的非蔗糖物质凝聚并沉淀。各成分(例如，诸如草酸盐、磷酸盐、柠檬酸盐、硫酸盐的阴离子或诸如果胶和蛋白质物质的胶体)的沉淀发生在特定的pH值范围内。在该pH值范围内同时会发生沉淀物的凝聚。通过在预施石灰期间添加石灰乳，还出现蛋白质的凝聚。基于该蛋白质成分，前述分离出的非蔗糖物质也可以看作是甜菜原汁的含蛋白质部分。随后通过加入石灰乳而进行的主施石灰过程的目的特别在于对转化糖和酰胺进行化学分解，否则该分解会在使浆汁增稠的过程中随着酸的形成而终止。在主施石灰过程中所添加的石灰乳在第一和 第二碳酸盐化过程中也起到很大的作用。通过转化成碳酸钙，会为一系列可溶性的非蔗糖物质提供强吸附剂以及合适的助滤剂。在主施石灰过程中未被消耗的石灰乳可以通过导入二氧化碳作为碳酸盐化气体而在两个碳酸盐化步骤中转化为碳酸钙。碳酸盐化分两个步骤进行。在第一碳酸盐化过程中，析出和凝聚的非蔗糖物质以及包含在甜菜原汁中的部分色素吸附地与所形成的碳酸钙结合。在第一碳酸盐化过程中得到的所谓的第一浆汁被过滤或者被输送通过滗析器，并在此被浓缩成浆汁浓缩物(Schlammsaftkonzentrat)。在随后的第二碳酸盐化过程中会产生所谓的第二衆汁,其同样被过滤和浓缩。通常将在第一和第二碳酸盐化过程中浓缩得到的碳酸钙浆料(浆汁浓缩物)组合并压榨。由此产生所谓的碳石灰(Carbokalk)。这种碳石灰是一种干物质含量超过70%的可存储产品。在提取提纯过程中被净化的甜菜原汁将被进一步处理并得到白糖。传统的石灰-碳酸-提取提纯的一个显著缺点尤其在于只能实现相对较低的净化效果，因为全部非蔗糖物质中最多只有40%被从甜菜原汁中去除。另一个缺点是该方法需要非常大量的石灰乳。但是，在石灰-碳酸-提取提纯方法中所使用的石灰乳的生产以及对在生石灰生产过程中所产生废料的处理都是相对较贵的。并且石灰窑和浆汁提纯设备的二氧化碳排放量是非常高的。此外，在石灰-碳酸-提取提纯方法中所得到的碳石灰是由石灰和分离出的浆汁杂质组成的，其只能作为肥料使用。为了克服该技术问题，EP16825683A提出一种对甜菜原汁进行提取提纯的方法，其包括以下步骤:通过添加石灰乳对甜菜原汁进行预施石灰，以便使非蔗糖物质(即，含蛋白质部分)沉淀和/或凝聚；加入至少一种助凝剂；使用至少一种第一分离装置从预施石灰的浆汁中分离出凝聚物，以得到澄清的预施石灰浆汁；通过加入石灰乳对分离凝聚物后所获得的澄清的预施石灰浆汁进行主施石灰；进行第一碳酸盐化和任选的第二碳酸盐化。因此与传统的方法相比，在该方法中，在预施石灰期间沉淀或凝聚的含蛋白质部分已经在预施石灰之后被分离出，而不是直到第一和第二碳酸盐化之后才分离。如此获得的浓缩的含蛋白质部分可以被均质化，或者与其它成分混合并均质化。然而，这样得到的含蛋白质部分仍然具有相对较高的和不希望的水分含量，这会降低产品的稳定性，并由此也显著降低产品的可使用性。该产品是发粘的和不均匀的。因此，本发明基于该技术问题提出一种方法和产品，以克服上述缺点，并特别提出一种方法，利用该方法，可以由甜菜原汁的含蛋白质部分获得均匀的、储存稳定的和干燥的产品，该产品适合于各种用途，特别是商业上受关注的用途。本发明通 过提供特别是独立权利要求的教导而解决了其要解决的技术问题。本发明特别通过提供一种由甜菜原汁制造含蛋白质部分的模制品的方法解决了其要解决的技术问题，该方法包括以下步骤:a)对甜菜原汁预施石灰，以便由非蔗糖物质生成在所获得的预施石灰浆汁中形成的凝聚物，b)使用至少一个第一分离装置将在步骤a)中得到的凝聚物从预施石灰浆汁中分离出来，以获得含蛋白质部分，c)将在步骤b)中得到的含蛋白质部分与至少一种载体混合，以及d)使在步骤c)中获得的含蛋白质部分和载体的混合物在成型装置中成型，从而获得含蛋白质部分的模制品。本发明还通过提供一种借助于根据本发明的方法获得的模制品而解决了其要解决的技术问题。本发明因此以一种有利的和令人惊讶的方式提供了一种方法，其中，在第一步骤中对甜菜原汁预施石灰，由此产生预施石灰浆汁，并由包含在甜菜原汁中的非蔗糖物质形成凝聚物，这种凝聚物相应地包含在通过对甜菜原汁预施石灰所形成的预施石灰衆汁中。本发明在下一个步骤中提出，将凝聚物从预施石灰浆汁中分离，其中为此目的设置第一分离装置，并由此获得凝聚物形式的含蛋白质部分。在后续的步骤中，将所得到的含蛋白质部分与至少一种载体混合，特别是混合成均匀的混合物，并且在随后的步骤中，将所获得的含蛋白质部分和载体的混合物在成型装置中经受成型过程，以获得含蛋白质部分的模制品。通过根据本发明所提出的对至少一种载体的使用，其与在步骤b)中得到的含蛋白质部分混合，可以以令人惊讶的和有利的方式得到混合物，特别是均匀的混合物，其在后续的步骤中将展现出特别良好的成型能力和干燥能力，并且还具有非常均匀的结构。因此，通过根据本发明的方法能够获得模制品，特别是干燥的模制品，其显示出非常均匀的结构以及很高的储存稳定性。此外，所得到的产品几乎不再具有或根本不具有粘性。在根据本发明的方法中，含蛋白质部分被承载和成型；相比于该方法，对未被承载和未成型的含蛋白质部分进行干燥会由于其粘性以及在干燥过程中产生的灰尘形成而导致显著增加的技术和经济开支。
在本发明的上下文中，将“甜菜原汁”理解为浆汁或含糖的水性介质，其可以通过常规的提取或压榨方法从甜菜细片中获得，特别是被提取得到，例如通过热提取方法(例如在所谓的扩散方法中在约65°C至75°C下进行的逆流提取)，通过电穿孔支持的提取方法或压榨方法。这种富含糖的甜菜原汁除了包含糖(蔗糖)之外，还含有甜菜的各种有机成分和无机成分，这些成分被称为非蔗糖物质。在本发明的上下文中，将包含在甜菜原汁中的“非蔗糖物质”理解为高分子量的物质，例如蛋白质物质、多糖和细胞壁成分，以及低分子量的有机化合物，例如无机酸或有机酸、氨基酸和矿物质。细胞壁成分特别涉及果胶、木质素、纤维素和半纤维素。这些物质如同蛋白质物质(其中除了蛋白质以外特别包括核蛋白或糖蛋白)一样同样以胶体分散的形式作为亲水性高分子存在。有机酸例如涉及乳酸盐、柠檬酸盐、果胶酸和草酸盐。无机酸特别涉及硫酸盐和磷酸盐。将“预施石灰”理解为向甜菜原汁或甜菜提取物中加入石灰乳，特别是高达约
0.1-0.3g Ca0/100ml的甜菜原汁。在预施石灰过程中，使甜菜原汁在温和的条件下碱化，在此，甜菜原汁的PH值从约6提高至约11.5。预施石灰用于使诸如果胶和蛋白质的非蔗糖物质絮凝并使难溶性钙盐沉淀。根据本发明，将“石灰乳”特别理解为氢氧化钙，其在由生石灰(氧化钙)与水的强放热反应中形成，并在预施石灰和主施石灰中作为石灰剂(Kalkungsmittel)使用。在预施石灰中向甜菜原汁中加入石灰乳导致非蔗糖物质以凝聚物的形式沉淀或凝聚。在本发明的上下文中，在步骤a)中通过预施石灰以及任选地添加助凝剂而以凝聚物的形式分离出的非蔗糖物质被称为含蛋白质部分。该部分是碱性的，并且由于其有机性质而容易腐烂、变质。其表现为类似于非牛顿流体，特别是粘度在剪应力作用下降低，并且在应力作用之后会再次处于初始粘度。根据本发明，将“ 凝聚物”理解为存在于甜菜原汁中的非蔗糖物质基于絮凝过程所形成的聚集物。该凝聚物特别 包括:不溶性的或难溶性的盐，它们通过有机酸或无机酸的阴离子与钙的反应形成；以及沉淀出的高分子量甜菜原汁成分，特别是具有亲水性的性质的成分，例如蛋白质物质、多糖和细胞壁成分，它们通常以胶体状分散物的形式分布在甜菜原汁中。特别地，在凝聚物中并由此在含蛋白质部分中存在阴离子，例如草酸盐、柠檬酸盐、磷酸盐、硫酸盐和果胶酸，还存在胶体，特别果胶、蛋白质、纤维素和半纤维素。絮凝过程分为絮凝作用，其中通过吸附发生形成为桥型的聚合物的聚集；和凝聚作用，其中通过分解或减少排斥力而发生聚集。絮凝速度与温度、PH值和石灰乳的添加方式有关。各浆汁成分(例如，诸如草酸盐、磷酸盐、柠檬酸盐、硫酸盐的阴离子和诸如果胶和蛋白质的胶体)的沉淀发生在一定的PH值范围内，在此，在该pH值范围内进行对沉淀物的压缩。最大量的胶体被絮凝以及不溶性石灰盐的沉淀几乎完全时的PH值被称为预施石灰的最佳絮凝点。如果沉淀发生在最佳絮凝点，则出现胶体状分散的高分子量浆汁组分的均一、稳定的絮凝。果胶和蛋白质的沉淀和凝聚需要特定的与温度相关的停留时间。根据本发明，预施石灰可以作为冷预施石灰或热预施石灰进行。优选地，冷预施石灰在约38°C至40°C的预施石灰温度下进行，但是根据本发明，还优选存在这样的可能性:在甜菜原汁的温度为55 °C至75 °C时，作为热预施石灰进行向甜菜原汁中加入石灰乳。根据本发明，优选将加入石灰乳实现对甜菜原汁的预施石灰作为渐进式预施石灰进行。这种碱度或PH值逐渐升高的渐进式预施石灰过程优选通过缓慢供给石灰乳-石灰剂来实现，或者通过小的、不连续的石灰乳单次加入来实现，在此，特别是缓慢经过PH最佳点。根据本发明，在预施石灰期间对甜菜原汁的渐进式碱化可以通过已碱化的甜菜原汁以逆流的形式实现，例如借助于来自碳酸盐化步骤的浆汁浓缩物。逆流形式的渐进式碱化意味着:返回的具有更高碱度的浆汁尽可能快地与较低碱度的浆汁混合而无需在混合区的内部建立不同的碱度梯度。在本发明的另一个优选的实施方式中，在步骤a)之后，在步骤al)中借助于(特别是通过加入)至少一种助凝剂实现絮凝。优选该助凝剂可以是聚合物，例如共聚物。在特别优选的一种实施方式中，助凝剂可以是聚阴离子助凝剂。根据本发明，在一个优选的实施方式中，在预施石灰之后和分离形成的凝聚物之前，将至少一种共聚物，例如丙烯酰胺和丙烯酸钠的共聚物，作为聚阴离子助凝剂加入到预施石灰浆汁中，优选达到I至8ppm的浓度，所述共聚物特别具有约5百万至约22百万的摩
尔质量。在本发明的上下文中，将“助凝剂”理解为这样的物质:其对胶体悬浮液中的粒子的Zeta电势产生影响，使其能够凝聚成片状物，并且例如在沉淀之后从体系中分离出来。因此，助凝剂必须克服在水中大部分带负电荷的颗粒的静电斥力。根据本发明，助凝剂也可以是沉淀加速剂。在本发明的上下文中，将“助凝剂”或“沉淀加速剂”理解为这样的化合物:其导致固体颗粒凝集成较大的单位或片状物。通过凝集成片状物，可以使固体物质基于其更大的质量而更快速沉淀。同时，单个颗粒之间的孔隙增大，从而可以通过过滤或离心容易地除去位于沉积的浆汁中的水。根据本发明优选使用的聚阴离子助凝剂没有任何凝聚效果，因为其不影响粒子在液相中的分散，而是通过吸附形成为桥型的聚合物而影响粒子的聚集。在根据本发明的优选的实施方式中作为聚阴离子助凝剂使用的丙烯酰胺和丙烯酸钠的共聚物涉及合成的有机水溶性聚电解质，其具有相对较大的分子量，约5百万至约22百万。这些化合物是中等或强离子性的。特别优选使用产品2440和2540 (Fa.Stockhausen)以及 AN945 (Fa.Clarflok)作为助凝剂。根据本发明，在足够的停留时间之后，使用第一分离装置将在预施石灰期间并任选地使用助凝剂所形成的凝聚物与预施石灰浆汁分离。根据本发明，将“分离装置”特别理解为用于固/液分离的装置。这种固/液分离方法是基于一种机械方法，其以对重力、离心力、压力或真空的利用为基础。作为根据本发明所用的分离装置的操作方法的基础的固/液分离方法例如包括滗析、过滤、沉淀、澄清和离心。在本发明的一个优选的实施方式中，使用滗水器或滗析器、特别是静态或动态的滗析器作为第一分离装置。在此可以将“滗析器”或“滗水器”、特别是静态或动态的滗析器理解为一种装置或设备，其用于根据沉淀原理并利用重力从液体中机械去除沉淀物质。根据本发明，特别是在一个优选的实施方式中，当使用滗析器作为第一分离装置时，向预施石灰衆汁中加入l_3ppm的助凝剂。在本发明的另一个优选的实施方式中，使用离心分离机作为第一分离装置。将离心分离机理解为一种使用离心力分离 物质混合物的装置。位于旋转的离心分离机内部的待分离物暴露于所谓的离心力之下。作为第一分离装置使用的离心分离机优选为盘式离心分离机或滗析器离心分离机。根据本发明，将“盘式离心分离机”或“盘式分离器”理解为具有旋转锥形离心杯(Schleuderblechen)的离心分离机,在这种离心分离机中，较重的组分被向外输送，同时较轻的组分积聚在轴附近，从那里将它们向外输送。根据本发明，将“滗析器离心分离机(Dekantierzentrifuge)”理解为大多数为锥形并经常连续工作的螺旋卸料离心分离机。根据本发明，特别地，例如当使用盘式离心分离机或滗析器离心分离机作为第一分离装置时，向预施石灰浆汁中加入l_8ppm的助凝剂。在一个特别优选的实施方式中，一般通过第一分离装置使含蛋白质部分与液态介质分离，从而使其干物质含量为30wt%至50wt%,优选为32wt%至48wt%,优选为35wt%至45wt%,并特别为37 wt%至40wt% (在本发明中，如果没有另外说明，干物质含量与总组合物的重量相关)。在一个特别优选的实施方式中，期望的干物质含量不是在第一分离装置之后获得，而是直到在通过第二分离装置之后获得。相应地，在本发明的另一个优选的实施方式中，将通过使用第一分离装置与澄清的预施石灰浆汁分离的凝聚物任选地在步骤bl)中通过使用至少一个第二分离装置进一步浓缩和增稠。根据本发明，优选使用膜压滤器(垂直过滤块卸料(Kuchenaustrag))形式或一个或多个压滤自动装置(水平过滤块卸料)形式的至少一个第二分离装置实现进一步的增稠和浓缩。在本发明的上下文中，将“膜压滤器”理解为一种过滤装置，其或者是框压滤器，或者是箱式压滤器。根据本发明，优选还通过使用一个或多个滗析器离心分离机、一个或多个真空旋转过滤器和/或盘式分离器作为第二分离装置将使用第一分离装置获得的凝聚物进一步增稠和浓缩。在一个特别优选的实施方式中，在步骤b)之后，在步骤bl)中，使用第二分离装置将分离出的凝聚物浓缩至干物质含量为30wt%到50wt%，优选为32被％至48wt%，优选为35wt% 至 45wt%,特别优选为 37wt% 至 40wt%。优选将通过分离步骤使用第一和第二分离装置所获得的澄清的预施石灰浆汁合并，然后进行主施石灰。在一个优选的实施方式中，步骤c)中所使用的载体以干燥的形式存在，特别是以干燥并粉碎的形式、尤其是磨碎或颗粒化的形式存在。在一个特别有利的并根据本发明优选的方式中，步骤c)中所使用的载体可以是干燥的甜菜碎屑、NTT碎屑、旋风分离器灰尘、麸质或干燥的含蛋白质部分。在本发明的上下文中，将NTT碎屑理解为糖衆化的(molassierte)低温干燥碎屑，特别是那些在加入糖浆之前干物质含量为38wt%至44wt%，且在加入糖浆之后干物质含量为42wt%至48wt%的低温干燥碎屑。在本发明的上下文中，将旋风分离器灰尘理解为通过惯性力从气流径向分离的颗粒。在本发明的上下文中，将麸质理解为存在于谷物种子中的蛋白质的混合物。在本发明的一个特别优选的实施方式中，在步骤c)中使用的载体、特别是干燥的甜菜碎屑或干燥的含蛋白质部分能够以粉碎的、尤其是磨碎的或颗粒化的形式存在。因此，本发明在一个特别优选的实施方式中提出，使用干燥的含蛋白质部分作为载体，优选其是利用根据本发明的方法生产的含蛋白质部分，特别是根据本发明生产的、粉碎的、任选地磨碎的模制品。在本发明的另一个优选的实施方式中，在步骤c)中所使用的载体的干物质含量为85wt% 至 99wt%,特别是 88wt% 至 95wt%。在另一个优选的实施方式中，含蛋白质部分相对于步骤c)中的至少一种载体的重量比为(2至12):1，优选为(6至12):1，优选为(7至11):1，特别是(8至10):1，优选为9:1 (在本发明中，如果没有另外说明，各重量比由总重量的重量比确定)。在一个特别优选的实施方式中，含蛋白质部分相对于干燥的甜菜碎屑(在这里也被称为干燥碎屑)的重量比为(8至10):1，特别是9:1。在一个特别优选的实施方式中，设定含蛋白质部分相对于干燥碎屑的重量比，使所获得的混合物的总的干物质含量为40wt%至60wt %,尤其是40wt%至55wt%,优选为42wt%至55wt %,特别是43wt%至55wt%,尤其是43wt% 至 53wt%,优选为 42wt% 至 53wt%,特别是 50wt% 至 55wt%,优选为 52wt% 至 54wt%。在一个特别优选的实施方式中，含蛋白质部分相对于NTT碎屑的重量比为(4至8): 1，特别是(5至6):1。在一个特别优选的实施方式中，设定含蛋白质部分相对于NTT碎屑的重量比，使所获得的 混合物的总干物质含量为40wt%至60wt%，特别是40wt%至55wt%，优选为40wt%至55wt%,特别是40wt%至45wt%。在另一个优选的实施方式中，含蛋白质部分相对于旋风分离器灰尘的重量比为(8至10):1，特别是9:1。在一个特别优选的实施方式中，设定含蛋白质部分相对于旋风分离器灰尘的重量比，使所获得的混合物的总干物质含量为40wt%至60wt%，特别是40wt%至55wt%,优选为42wt%至55wt%,特别是43wt%至55wt%,特别是43wt%至53wt%,优选为42wt%至 53wt%,特别是 50wt% 至 55wt%,优选为 52wt% 至 54wt%。在本发明的另一个优选的实施方式中，含蛋白质部分相对于干燥的含蛋白质部分的重量比为(2至4):1，优选为3:1。在一个特别优选的实施方式中，设定含蛋白质部分相对于干燥的含蛋白质部分的重量比，使所获得的混合物的总干物质含量为40wt%至60wt%，尤其是40wt%至55wt%,优选为42wt%至55wt%,特别是43wt%至55wt%,尤其是43wt%至53wt%,优选为 42wt% 至 53wt%，特别是 50wt% 至 55wt%，优选为 52wt% 至 54wt%。在一个特别优选的实施方式中，所使用的载体(特别是干燥碎屑)的粒径最大为3_，特别为0.5-3mm。在另一个优选的实施方式中，在步骤c)中所形成的载体(特别是干燥碎屑)和含蛋白质部分的混合物中，存在不超过20wt%的干燥、粉碎的形式的干燥碎屑。在一个特别优选的实施方式中，所使用的载体(特别是干燥和被压扁的含蛋白质部分)的粒径最大为1.5mm,特别为0.5-1.5mm。在另一个优选的实施方式中，在步骤c)中所获得的含蛋白质部分与至少一种载体的混合物的干物质含量为40wt%至60wt%,特别是40wt%至55wt%,优选为42wt%至55wt%,特别是43wt%至55wt%,特别是43wt%至53wt%,优选为42wt%至53wt%,特别是50wt%至55wt%，优选为 52wt% 至 54wt%。在本发明的一个特别有利的和优选的实施方式中，在步骤d)中使用的成型装置是成球装置(Vorrichtung zum Pelletieren)、造粒装置(Vorrichtung zum Granulieren)或挤出装置，特别是制粒机(PelIetiermaschine)、制粒压力机(Pelletpresse)或造粒螺杆(Granulierschnecke)。相应地获得具有小球、颗粒,绳或挤出物形状的模制品。在本发明的另一个优选的实施方式中，在步骤d)之后，在步骤dl)中对所获得的含蛋白质部分的模制品进行干燥。在本发明的一个优选的实施方式中，该干燥是机械干燥、热干燥或机械和热干燥。在一个优选的实施方式中，机械干燥可以是滗析器-离心机。在一个特别优选的实施方式中，在步骤dl)中在60°C -90°C、优选为60°C _80°C、优选为65°C -85°C、特别是在70°C _80°C下进行热干燥。在一个特别优选的实施方式中，在步骤dl)中进行干燥，直至含蛋白质部分的模制品的干物质含量至少为88wt%，至少为90wt%，至少为92wt%,至少为93wt%,至少为95wt%,至少为99wt%。在本发明的另一个优选的实施方式中，将步骤d)或步骤dl)中所获得的模制品在随后的步骤d2)中粉碎,例如磨碎或粒化。在优选的实施方式中，得到细粉或颗粒。所形成的模制品以特别有利的方式具有非常均匀的结构，储存稳定且不发粘。在本发明的另一个优选的实施方式中，至少一种在步骤c)中所使用的载体是在步骤d)或随后的步骤dl)或d2)中得到的模制品，特别是以干燥和粉碎(例如磨碎)的形式得到的模制品。因此，本发明在一个特别优选的实施方式中提出:回收或循环一部分所得到的模制品，其中这些模制品(特别以粉碎和干燥的形式)以特别有利的方式作为载体，适用于与从甜菜原汁得到的含蛋白质部分的混合。本发明在另一个实施方式中还涉及利用根据本发明的方法所获得的模制品。这种模制品的特征在于，其含蛋白质部分、特别是非蔗糖物质的特殊含量，此外还在于特别稳定和均匀的结构，这种结构很少发粘或不发粘。根据本发明制造的模制品特别适于用于青贮、作为动物饲料、作为发酵介质(特别是用于真菌、细菌或其它微生物的发酵介质)、作为用于燃烧的辅助材料、甚至作为燃料、作为土壤改进剂或肥料。为了作为饲料使用，优选将根据本发明的非蔗糖物质浓缩物粉碎，与糖浆混合并干燥，然后再作为动物饲料使用。其它有利的实施方式由从属权利要求给出。下面根据

图1和图2以及实施例对本发明做详细说明。图1以示意图形式示出了根据本发明的装置的一种实施方式，该装置用于由来自甜菜原汁的含蛋白质部分获得模制品。根据本发明的装置I包括用于对甜菜原汁进行石灰乳处理的容器3和与其连接的第一分离装置11，其用于将在施石灰时在容器3中得到的凝聚物与预施石灰浆汁分离。容器3除了用于原汁的入口 5和用于石灰乳的入口 7之外，还具有用于输入浆汁浓缩物的入口 6，该浆汁浓缩物由未示出的第一和第二碳酸盐化过程获得。容器3还具有用于排出所获得的预施石灰浆汁的出口 9。预施石灰容器3的出口 9通过管线19与第一分离装置11的入口 13连接，从而使来自预施石灰容器3的预施石灰浆汁到达第一分离装置11中。在第一分离装置11中，将在预施石灰浆汁中形成的凝聚物作为凝聚物浆与澄清的预施石灰浆汁分离。将已澄清的预施石灰浆汁通过出口 15从第一分离装置11向外输送。将已分离的凝聚物浆通过出口 17从第 一分离装置11向外输送。出口 17通过管线31与任选地设置的第二分离装置23的入口 25连接，从而使来自第一分离装置11的凝聚物浆通过出口 17、管线13和入口 25到达第二分离装置23。在第二分离装置23中使输入的凝聚物浆浓缩，从而获得干物质物为例如40wt%的浓缩的凝聚物浆以及进一步澄清的预施石灰浆汁。将浓缩的凝聚物浆(即含蛋白质部分)通过管线27从第二分离装置23输送到混合装置40中。将干燥的甜菜碎屑从其所处的容器48中通过输送装置50引入到粉碎装置52中，在此将甜菜碎屑磨碎成例如小于3mm的粒径且干燥质量为例如90wt%。随后将被磨碎和干燥的碎屑通过输送装置54引入到混合装置40中，并在那里与含蛋白质部分均匀、紧密地混合。将所获得的干物质含量例如为44wt%至45wt%的混合物通过输送装置56弓丨入到被设计为制粒机的成型装置58中，并获得干物质含量为例如44wt%至45wt%的小球。最后，将小球通过输送装置60输送到干燥装置62中，干燥至干物质含量为例如89wt%。将在第二分离装置23中形成的澄清的预施石灰浆汁通过出口 29从第二分离装置23向外输送，并通过与其相连接的管线33输送到管线21中，来自第一分离装置11的澄清的预施石灰浆汁也被 输送到管线21中。然后，将来自第一分离装置11和来自第二分离装置23的澄清的预施石灰浆汁的混合物一起通过管线35和未示出的热交换器输送到主施石灰中。图2基本上与图1是相应的，但是在此用用于使干燥的含蛋白质部分循环的装置替代用于供应干燥和压扁的甜菜碎屑的装置，其中用干燥的含蛋白质部分替代干燥和压扁的甜菜碎屑作为载体使用。因此在混合装置40中，由源于任选存在的第二分离装置23且干物质含量为例如40%的含蛋白质部分与源于该方法的、被干燥和粉碎的且干物质含量为例如89wt%的含蛋白质部分形成混合物。在这两种成分混合之后，将干物质含量为例如49wt%至59wt%的混合物通过输送装置56引入到成型装置58中，特别是一种用于制粒的装置中，并通过输送装置60输送到干燥装置62中，并在那里干燥至干物质含量例如为89%。将一部分如此获得的干燥小球通过输送装置64引入到粉碎装置66中，并在那里粉碎成例如小于1.5mm的粒径，然后通过输送装置68作为载体循环到混合装置40中。其它部分的小球可以被供应给其有益的最终用途。实例:预施石灰凝聚物的分离预施石灰将30kg原汁加入到容积为501的可加热容器3中并加热至55°C，容器3具有搅拌器、CO2导入管和pH电极。在20分钟内向原汁中逐步加入石灰乳，直至达到预施石灰的最佳絮凝点的PH值(约0.1至0.3克Ca0/100ml原汁)。随后，为了提高沉淀速度加入聚阴离子助凝剂(PraeStol2540TR)。由此产生的澄清的上层清液(Oberstand)(澄清原汁)被转移到储存容器中。所形成的浆汁浓缩物被排出并输送到第一分离装置中，在此为唯一的分离装置11，例如膜压滤器或滗析器离心分离机，并在其中获得含蛋白质部分。当含蛋白质部分被新鲜地分离时，其温度约为50°C。pH值位于约11的基础范围内。由于该产品涉及有机化合物，因此容易腐败，并且如果不马上做进一步处理，则其必须被冷藏保存。该部分干物质含量(TS)为35%至41%。该含蛋白质部分的糖含量为8%至10%。其它成分包括磷(P)、钙(Ca)、钠(Na)、钾(K)、铅(Pb)、锌(Zn)、镁(Mg)和胶体，例如果胶、蛋白质、纤维素和半纤维素。在挤出机中的剪应力下，该含蛋白质部分显现出触变行为，因此，它是一种非牛顿流体。对于非牛顿流体，粘度在恒定的剪应力作用下随时间降低(牛顿流体的表现与剪应力成正比，而与速度无关)。但应力被释放时，介质会重新建立其初始粘度。
干燥的含蛋白质部分、甜菜碎屑(干燥碎屑)或旋风分离器灰尘相对于从第一分离装置11获得的含蛋白质部分的混合比例确定为5%、10%和15%。在与含蛋白质部分混合之前，利用筛孔为5mmX5mm的筛网将作为载体使用的干燥碎屑分级，因为它们之中有一部分超过3cm大小。该分级导致更均匀的混合。优选干燥碎屑的粒径约为3mm。为了使各成分混合，提供与搅拌器连接的搅拌机40。将含蛋白质部分和干燥碎屑(也可以是旋风分离器灰尘或干燥的含蛋白质部分)加入到容器40中，并随后彻底搅拌约5分钟。由90wt%的含蛋白质部分(干物质含量为39.5wt%)和10wt%的干燥碎屑(92.0wt%干物质含量)制成的混合物的干物质含量为44.8wt%。由90wt%的含蛋白质部分(38wt%干物质含量)和10wt%的旋风分离器灰尘(95.7wt%干物质含量)制成的第二混合物的干物质含量为43.8wt%。由75wt%的含蛋白质部分(总干物质含量为38.0wt%)和25wt%的根据本发明的方法制成的经干燥的含蛋白质部分(95wt%干物质含量)制成第三混合物，其干物质含量为52.3wt%。第四混合物由90wt%的含蛋白质部分和10wt%的旋风分离器灰尘(95wt%干物质含量)制成。第五混合物由90wt%的含蛋白质部分和10wt%的干燥碎屑(93.8wt%干物质含量)制成。第六混合物由70wt%的含蛋白质部分和30wt%的根据本发明的方法制成的经干燥的含蛋白质部分(92.8wt%干物质含量)制成。在盐酸(25%)中不能溶解的成分含量，即矿物灰分含量，包括钠、钾、重金属、氯化物、硫酸盐和砂(二氧化硅)，对于第四混合物为
11.33g/100g TS (干 物质)，对于第五混合物为9.56g/100g TS (干物质)，对于第六混合物为8.59g/100g TS(干物质)。具有干燥碎屑或经干燥的含蛋白质部分的第五混合物和第六混合物具有用于例如作为饲料使用的非常低的灰分含量。还可以制造并表征如表格所示的以下其它混合物:
混合物I直径(mm) I密度(t/m3)
含蛋白质部分51.352
含蛋白质部分171.140
含蛋白质部分251.086
含蛋白质部分和干燥碎屑(10%)51.076
含蛋白质部分和旋风分离器灰尘(5%)51.133
含蛋白质部分和旋风分离器灰尘(10%)51.132
含蛋白质部分和旋风分离器灰尘(15%)51.148表:不同混合物的小球的密度
然后，利用挤出机将所获得的混合物模制成小球。随后在干燥箱中将得到的小球干燥。由上述混合物得到的小球显示出非常均匀的结构、良好的干燥性和成形性，并且如同在存储测试中所显示出的那样具有非常好的存储稳定性和很少粘性以至根本没有粘性。
权利要求
1.一种由甜菜原汁制造含蛋白质部分的模制品的方法，所述方法包括以下步骤: a)对甜菜原汁预施石灰，以便由非蔗糖物质生成在所获得的预施石灰浆汁中形成的凝聚物， b)使用至少一个第一分离装置将所述凝聚物从预施石灰浆汁中分离出来，以获得含蛋白质部分， c)将所述含蛋白质部分与至少一种载体混合，以及 d)将所获得的所述含蛋白质部分和所述载体的混合物在成型装置中成型，从而得到含蛋白质部分的模制品。
2.如权利要求1所述的方法，其中，在步骤a)之后，在步骤al)中加入至少一种助凝剂以实现絮凝。
3.如前述任一项权利要求所述的方法，其中，在步骤b)之后，在步骤bl)中，使用第二分离装置将分离出的凝聚物浓缩至干物质含量为35wt%至45wt%。
4.如前述任一项权利要求所述的方法，其中，至少一种在步骤c)中所使用的载体是干燥的甜菜碎屑、NTT碎屑、旋风分离器灰尘、麸质或干燥的含蛋白质部分。
5.如前述任一项权利要求所述的方法，其中，所述至少一种载体的干物质含量为85wt% 至 99wt%。
6.如前述任一项权利要求所述的方法，其中，所述含蛋白质部分相对于步骤c)中的所述至少一种载体的重量比为(2至12):1 (各自为总重量的wt%)。
7.如前述任一项权利要求所述的方法，其中，在步骤c)中所获得的混合物的干物质含量为 40wt% 至 55wt%。
8.如前述任一项权利要求所述的方法，其中，在步骤d)之后，在步骤dl)中，对所获得的含蛋白质部分的模制品进行干燥。
9.如前述任一项权利要求所述的方法，其中，在步骤dl)中的干燥在60°C-90°C下进行。
10.如前述任一项权利要求所述的方法，其中，在步骤dl)中进行干燥，直至含蛋白质部分的模制品的干物质含量至少为88wt%。
11.如前述任一项权利要求所述的方法，其中，将所得到的模制品在步骤d)或步骤dl)之后的步骤d2)中粉碎。
12.如前述任一项权利要求所述的方法，其中，至少一种在步骤c)中使用的载体是在步骤d)中或随后的步骤dl)或d2)中所获得的模制品。
13.如前述任一项权利要求所述的方法，其中，所述成型装置是成球装置、造粒装置或挤出装置。
14.一种模制品，其根据权利要求1至13中任一项所述的方法获得。
15.权利要求14所述的模制品用于青贮、作为动物饲料、发酵介质、助燃剂、燃料、土壤改进剂或肥料的应用。
全文摘要
本发明涉及一种由甜菜原汁制造含蛋白质部分的模制品的方法，该方法包括以下步骤对甜菜原汁预施石灰，以便由非蔗糖物质生成在所获得的预施石灰浆汁中形成的凝聚物，使用至少一个第一分离装置将所述凝聚物从预施石灰浆汁中分离出来，以获得含蛋白质部分，将所述含蛋白质部分与至少一种载体混合，并将所获得的所述含蛋白质部分和所述载体的混合物在成型装置中成型，从而获得含蛋白质部分的模制品。
文档编号C13B20/00GK103228153SQ201180048649
公开日2013年7月31日 申请日期2011年9月14日 优先权日2010年10月8日
发明者穆赫辛·艾达里拉德, 斯特凡·弗伦策尔 申请人:甜糖(曼海姆/奥克森富特)股份公司