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Verfahrenstechnik 12/2017

Verfahrenstechnik 12/2017

Separatoren kommen

Separatoren kommen hauptsächlich bei der Fischmehl- und Fischölgewinnung zur Presswasserentölung sowie Ölpolierung zum Einsatz. Bei der Presswasserentölung trennen die Separatoren, die während der Fischmehlpressung anfallende flüssige Phase in die Komponenten Öl und Leimwasser. Durch die Abtrennung der Feststoffe und des Wassers entsteht das sogenannte Truböl, das in einem weiteren Separationsschritt poliert und somit zu Reinöl aufbereitet wird. Mit dem hohen Entwicklungsstand der Separatoren ist die einwandfreie Klärung und Trennung im gesamten Verarbeitungsprozess gewährleistet. Nach Beendigung des Separier-Prozesses kann der Separator durch eine automatische chemische Reinigung (CIP) zuverlässig gereinigt werden. Qualitativ hochwertige Ausbeute Ein guter Fang Dekanter und Separatoren für die Lebensmittelindustrie Die Lebensmittelindustrie verlangt effiziente Produktionsprozesse, Standardisierung und hohe Ausbeuten. Trenntechnische Maschinen, Systeme und Prozesslinien setzen dabei weltweit Maßstäbe für Leistung und Lebensdauer sowie Ökonomie und Ökologie. Zum Gewinnen von Fischmehl und Fischöl aus Fischnebenprodukten werden seit vielen Jahrzehnten Gea Separatoren und Dekanter eingesetzt. Dabei wurden im Laufe der Jahre die eingesetzten Prozesse an die Anforderungen der Rohstoffe und der Produkte von Gea optimiert. Auch die Weiterentwicklung von Dekantern und Separatoren hat die Verarbeitungsprozesse stark beeinflusst. Neben einigen speziellen Autor: Dr. Karlheinz Bühler, Head of Separation Sales, GEA Germany GmbH, Oelde Anwendungen kommen heute hauptsächlich das sogenannte konventionelle Verfahren, das Vollfisch-Verfahren und der Drei-Phasen-Prozess zum Einsatz. Durch die wachsende Nachfrage nach kleinen Fischmehlanlagen wird vor allem der Drei- Phasen-Prozess interessant. Dekanter sind feststofforientierte Zentrifugen und werden hauptsächlich für die Klärung von Flüssigkeiten mit hohem Feststoffanteil eingesetzt, so etwa zur Presswasserklärung im konventionellen Verfahren, zur Kochmasseklärung im Vollfisch-Verfahren sowie zum Herstellen von Leberöl, Fischproteinkonzentrat und Fischproteinpülpe. Der Einsatz von Dekantern in diesen Bereichen erzielt eine hohe Feststoffkonzentration und verringert so die Kosten für das Trocknen der Mehle. Die besonderen Merkmale des Dekanters sind seine kontinuierliche Arbeitsweise und hohe Ausbeute bei geringem Platzbedarf. Betrieb und Überwachung laufen automatisch. Während Dekanter hauptsächlich feststofforientiert sind und somit als Vorreinigungsstufe dienen, sind Separatoren flüssigkeitsorientiert und für die Feinklärung und Auftrennung von Flüssigkeitsgemischen konstruiert. Bei selbstentleerenden Separatoren wird das Schleudergut in einem Tellerpaket geklärt bzw. getrennt und die einzelnen Phasen dann automatisch ausgetragen. Die wichtigste Aufgabe bei der Gewinnung von Fischmehl und Fischöl besteht darin, die drei Hauptkomponenten des Rohstoffs – Feststoff (Protein), Fett und Wasser – rationell und effektiv in relativ kurzer Prozesszeit voneinander zu trennen. Die thermische Behandlung zur Koagulation des Rohstoffs ist daher von größter Bedeutung und bestimmt Qualität und Fettgehalt. Durch die Erhitzung koaguliert das Protein und die fetthaltigen Zellen werden schonend aufgeschlossen, um das Öl freizugeben. Diese thermische Behandlung ist heute in allen angewendeten Verfahren obligatorisch. Im konventionellen Prozess wird das gekochte Rohmaterial einer Schneckenpresse zugeführt, bevor ein Zwei-Phasen-Dekanter das Presswasser klärt und dabei die Feststoffe abtrennt. Alternativ wird auch das sogenannte Vollfisch-Verfahren eingesetzt, wobei der Zwei-Phasen-Dekanter die Schneckenpresse ersetzt. Durch die Verwendung des Vollfisch-Dekanters ergeben sich bei der Verarbeitung von bestimmten Fischrohwaren im Vergleich zum konventionellen Verfahren eine Reihe von Vorteilen. Dazu zählen eine vereinfachte Prozesssteuerung, eine höhere Produktivität und eine bessere Mehlqualität in Bezug auf den Fett- und Proteingehalt. In beiden Verfahren werden anschließend selbstentleerende Separatoren eingesetzt, die in der ersten Stufe der Presswasserentölung und in der zweiten Stufe der Ölpolierung dienen. Eine spezielle Alternative zu diesen Standard-Verfahren repräsentieren die Fischmehl- und Fischölgewinnung über den Drei-Phasen-Dekanter. Dieses Verfahren zeichnet sich durch einen ausgesprochen geringen Platzbedarf aus und bietet besonders bei kleinen Verarbeitungskapazitäten eine wirtschaftliche Lösung. 10 VERFAHRENSTECHNIK 12/2017

TITEL I VERFAHREN UND ANLAGEN 01 Teller-Separator für Klär- und Trennprozesse 02 Drei-Phasen-Dekanter für die Fischindustrie Effektives Zusammenspiel Neben der klassischen Variante, die ähnlich wie das konventionelle Verfahren die Feststoffe mittels Presse abtrennt, kann für sehr kleine Verarbeitungsmengen auch eine Kombination aus Vollfisch- und Drei-Phasen-Dekanter eingesetzt werden. Da hierbei auf eine Presse verzichtet werden kann, vereinfacht sich der Prozess nochmals deutlich. Gerade diesen Verfahren gehört die Zukunft, ist doch die fischverarbeitende Industrie mitten im Wandel. Klimaveränderungen und schwankende Fischfangmengen in bestimmten Regionen der Welt sind Ursachen dafür, dass es immer weniger Großanlagen gibt, in denen Kapazitäten von 100 bis 200 t/h verarbeitet werden. Umgekehrt wächst die Zahl der Unternehmen, die mit viel kleineren Leistungen produzieren, dabei jedoch hohe Renditen erwirtschaften. Auf diesen Wandel gibt der Drei-Phasen- Dekanter von Gea eine adäquate Antwort: Zunächst werden die Rohstoffe schonend Nachwachsende Rohstoffe zerkleinert und erhitzt. Nach der Koagulation tritt der Drei-Phasen-Dekanter in Aktion. Er trennt die Suspension sauber in die drei Phasen Feststoff, Wasser und Öl. Da die Ölphase noch geringe Restmengen an freiem Wasser und Feststoffen enthalten kann, sollte ein Polier-Separator nachgeschaltet werden, der auch diese kleinsten Verunreinigungen zuverlässig entfernt. Das Ergebnis ist reinstes Fischöl. Vielseitiger Einsatz Fettarmes Proteinhydrolysat aus Fisch gehört zu den zukunftsträchtigen Produkten. Zu den Absatzfeldern zählen unter anderem Aquakulturen ebenso wie Betriebe aus Kälbermast oder Schweine- und Geflügelzucht, die es als hochwertiges Futtermittel einsetzen. Auf diesen Sektoren kann das Produkt aufgrund seiner besseren Verwertbarkeit und der damit verbundenen schnelleren Gewichtszunahme der Tiere andere Futtermittel ersetzen. Aufgrund Das Know-how für mehr als 3 000 Verfahren und Prozesse macht Gea zum anerkannten Partner für zukunftssichere trenntechnische Systeme. Das Unternehmen bietet Lösungen für die Anwendungsbereiche Nahrungsmittelindustrie, Chemie, Pharmazie, Biotechnologie, Energie, Schifffahrt und Umwelttechnik. Es sieht sich als Kompetenzzentrum für zukunftsorientierte Ideen und Verfahren, auch und gerade bei der Gewinnung von Nebenprodukten mit hoher Wertschöpfung sowie bei vollständigem Aufschluss und effizienter Nutzung regenerativer Energieträger. Die Kernkompetenzen liegen hier in den Bereichen Stärke und Proteine, Biofuels und Fermentationsprozessen sowie in der Gewinnung und Verarbeitung von pflanzlichen und tierischen Ölen und Fetten. seiner hohen Wasserlöslichkeit ist es in der Agrarindustrie auch als flüssiges Düngemittel einsetzbar. Darüber hinaus ist Proteinhydrolysat als Lebensmittelzusatz für die menschliche Ernährung ebenfalls sehr vielversprechend. Das gewonnene Produkt zeichnet sich durch seinen extrem niedrigen Fettgehalt von unter einem Prozent aus. Das Verfahren beginnt mit einer enzymatischen Behandlung des vorzerkleinerten Materials in einem Reaktionstank bei einer Temperatur von etwa 50 °C und einer Verweilzeit von einer Stunde. Der enzymatische Prozess verändert die Proteine, indem die aus langkettigen bestehenden Proteinmoleküle in kleinere Komponenten geteilt werden. Hierdurch ändern die Proteine auch ihre Eigenschaften: Aus unlöslichen Proteinen werden wasserlösliche. Auch die biologische Verwertbarkeit wird auf diese Weise erhöht. Durch gezielte Auswahl der Enzyme und Prozessbedingungen lassen sich außerdem Eigenschaften wie Geschmack und Konsistenz exakt einstellen. Die enzymatisch aufgeschlossenen Fischabfälle gelangen anschließend zum Drei-Phasen-Dekanter, der die Suspension in Ölphase, unlösliche Feststoffe und die Hauptphase mit den wasserlöslichen Proteinen trennt. Ölphase und proteinhaltige Phase werden anschließend in Separatoren nachpoliert. Bei der Polierung der proteinhaltigen Phase kommt ein Separator mit hoher Drehzahl und großer Klärfläche zum Einsatz. Er erlaubt es, einerseits die Löslichkeit der Proteine zu erhöhen, indem er dispergierte Proteine entfernt. Andererseits trennt er auch noch feinste Fetttröpfchen ab und gewinnt auf diese Weise ein Proteinhydrolysat mit weniger als einem Prozent Fett in der Trockenmasse. Fotos: iStock, Fotolia, Gea www.gea.com VERFAHRENSTECHNIK 12/2017 11

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