179800. lajstromszámú szabadalom • Eljárás zöld növényi nyersanyagok mechanikai feltárására
csak légszáraz, vagy maximálisan 6—8% nedvességtartalomra szárított állapotban lehet a kalapácsmalmokban aprítani. A nagyobb nedvességtartalmú aprítandó anyag ugyanis főként a nyíróhatás miatt elkenődik és rátapad a kalapácsokra. Zöld növények mechanikai feltárása esetén a pépesítettségi fok az ismert berendezéseknél nehezen szabályozható, mivel magát az aprítottsági fokot is nehezen, vagy egyáltalán nem lehet szabályozni. A kalapácsmalmok alkalmazásának legnagyobb hátránya az, hogy a zöld növényi anyag aprítása közben felmelegszik és a felmelegedés következtében a zöld növényi anyagban levő fehérjék kicsapódnak, aminek következtében a préslében kinyerhető fehérjetartalom csökken. Rostos anyagok feltárásánál kísérleteket folytattak dezintegrátorok alkalmazásával is. A dezintegrátorok közül a koptató-, a vágó-, az ütő- és a rostásmalmok műveletét egyesítő Rietz dezintegrátorok használatosak. A Rietz dezintegrátor előnye, hogy a szita a kalapácsok szerkezeti kialakítása következtében állandóan tisztán tartható, és ezáltal az őrlés egyenletesebbé tehető. Nagy nedvességtartalmú zöld növényi anyag aprítása esetében azonban a Rietz dezintegrátor kalapácsai nem képesek a szita felületét tisztán tartani. További hátrányt jelent az is, hogy a dezintegrátor perforált kosár részén áthala- 25 dó zöld növényi anyag gyakran felmelegszik, és fehérjetartalma kicsapódik. Különösen jelentkezik ez akkor, ha az őrletlen anyagot újból visszavezetik az őrlőtérbe. A fehérjeveszteség mellett ilyen esetben az energia felhasználás is lényegesen megnő. Végezetül hátrányt jelent az is, hogy ezeknél a berendezéseknél nincs meg a lehetőség, hogy a zöld növénynek pépesítettségi fokát szabályozni lehetne. A zöld növényi rostok feltárására alkalmazták az ún. Owen:,-féle dezintegrátort. A gyorsan forgó rögzített kalapácsos rendszer alkalmas az anyagok tangenciális irányú eltávolítására, ennek következtében a levegő szállítására használt energia mértéke fokozódik. Bizonyos esetekben az Owens-féle dezintegrátor egyáltalában nem alkalmazható, mivel a túlságosan nagy energiaszükséglet miatt üzemeltetése gazdaságtalan. A növények rosttartalma, a növényi rostokban és szövetekben levő fehérjetartalom változik a növényfajtától, sőt ugyanazon növényfajtán belül a növény érettségi fokától függően is. A rost- és fehérjetartalom ingadozása miatt a mechanikai feltáró eljárással és berendezéssel szemben azt a követelményt támasztják a gyakorlatban, hogy a sejtfeltárás foka, a pépesítettség mértéke szabályozható legyen, annak érdekében, hogy adott növényi szárazanyagtartalom esetén a rost- és fehérjetartalom mellett maximális fehérjekihozatal biztosítható legyen. Ismeretes az, hogy a különböző növények szárazanyagtartalma, fehérjetartalma és rosttartalma a zöldbimbós állapot, a virágzás kezdete, a teljes virágzás és a virágzás utáni állapottól függően változik. Lucerna esetében a szárazanyagtartalom 20—24%, a fehérjetartalom 26,7—21,2%, a rosttartalom 28,5—30,7% között, a szudáni fű esetében a szárazanyagtartalom 15,1— 26,7%, a fehérjetartalom 19,2—13,1%, a rosttartalom 26,8—31,0% között ingadozik. Ez azt jelenti, hogy a fehérjetartalom a vegetatív állapot kezdetén a legmagasabb, majd nagyobb mértékben csökken a virágzás után, a rosttartalom változása pedig ellenkező irányú, vagyis az érettségi fok előrehaladásától függően emelkedik. 179800 3 A zöld növényi anyagból a fehérje kinyerése függ az aprított, pépesített anyag további feldolgozásától is. A pépesített zöld növényi anyag préselését rendszerint szalagpréseken alacsony 1—-2 atmoszféra nyomáson, 5 vékony préslepény vastagság mellett végzik. Gyakran a szalagpréseket barázdált felülettel látják el. A tapasztalat szerint a nagyon vastag szűrőréteg kialakulása miatt a kloroplasztok a préslepényben visszamaradnak, ami préselési veszteséget okoz és a lehetséges fehérje- 10 hozamot csökkenti. Az aprítás és a préselés egyesítését is megkísérelték a zöld növényi anyag feldolgozásánál, például a cukornád feldolgozásánál alkalmazott hengeres őrlőberendezések, illetve hengerprések segítségével. Ilyen feldolgozás 15 mellett azonban a fehérje nagyobb része a rostos anyagban visszamarad és az a présléből nem nyerhető ki. A találmány célkitűzése elsősorban az, hogy a rendelkezésre álló növényi nyersanyag és az abban található kinyerhető fehérje főtömege folyadékfázissá legyen át- 20 alakítható és ezáltal jelentős energiamegtakarítás jelentkezzen a rosttermék szárításánál. Fontos célkitűzés továbbá a feltárt sejtnedvekből maximális fehérjetartalom kinyerése és a préslében levő fehérjétől elkülönített rostanyag takarmányként való hasznosítása kérődző állatok részére. Azt találtuk, hogy a célkitűzések megvalósítása döntő mértékben függ a zöld növényi anyag aprításától és további feldolgozásától. Az aprítás során ugyanis két alapvető feltételt kell biztosítani. Az egyik az aprítási folya- 30 mat kivitelezése minél alacsonyabb hőmérsékleten maximális sejtfeltárási hatással. A másik feltétel megfelelő szerkezeti tulajdonságú feltárt anyag előállítása, amely lehetővé teszi mind a kipréselt lé hozamának növelését, mind a rostanyag főtömegét tartalmazó préspogácsa 35 további hasznosítását. A hőkímélő aprítás és a maximális sejtfeltárás ellentétesnek látszó követelményeit növényi anyag feldolgozásánál a találmány szerint sikerült megvalósítani. A találmány szerinti eljárás zöld növényi nyersanyag 40 mechanikai feltárására mechanikai aprítás és az aprított termék préselésével azzal jellemezhető, hogy legfeljebb 35% szárazanyagtartalmú zöld növényi anyagot — célszerűen betakarításkori friss 40—50 mm szálhosszúságra szecskázott állapotban — a növényi sejtek és szövetek 45 egymást követő kevert foszlatás, roncsolás, koptatás és zúzás, dörzsölő-metsző forgácsolás, ütés és enyhe préselést műveletek kombinációjával mechanikailag 35 °C alatti hőmérsékleten feltárjuk, miközben a feltárandó anyagot legfeljebb 3—8 mm közötti, célszerűen a teljes 50 rostfrakció súlyára számítva 35—40%-ban 15—30 mm szálhosszúságra daraboljuk, a pépesített növényi anyagot ezután környezeti hőmérsékleten célszerűen csigás p-ésben kipréseljük. A feltárandó zöld növényi anyaghoz feltárás előtt, 55 előnyösen vizes oldat alakjában felületaktív anyagot adunk, amely a hő hatására koagulálható fehérjefrakció kiválását gátolja. A zöld növényi anyag szárazanyagtart; Imára számítva 240—600 ppm mennyiségű 8— 18 HLB tartományba eső felületaktív anyagot alkalma- 60 zunk [HLB érték meghatározása lásd Griffin, W. C. J. Soc. Cosmetics. Chemistry, 1, 311 (1949)]. A felületaktív anyag jellege szerint célszerűen habzásgátló tulajdonságú, így a polioxietilén-szorbitánmonolaurát, polioxietilén-szorbitánmonosztearát vagy propilénglikol- 65 -raonolaurát kerülhet felhasználásra. 4 2
