Extracción de los constituyentes de la pulpa de la remolacha azucarera.

Procedimiento para la extracción de los constituyentes de la remolacha azucarera,

el cual comprende los pasos siguientes:

(a) Desmenuzado de las remolachas azucareras en trocitos de remolacha en un dispositivo de desmenuzado de remolachas en trocitos de remolacha, obteniéndose una mezcla de trocitos de remolacha y jugo, a continuación

(b) Adición de jugo en crudo o agua a la mezcla obtenida de trocitos de remolacha y jugo para la obtención de una mezcla de trocitos de remolacha y jugo preparada, con una conductividad de 2,6 mS/cm a 10 mS/cm, y

(c) Ajuste de una densidad aparente de los trocitos de remolacha de 400 kg/m3 a 800 kg/m3 en la mezcla preparada de trocitos de remolacha y jugo, en un dispositivo de electroporación, y a continuación

(d) Ejecución de la electroporación de la mezcla de trocitos de remolacha y jugo preparada obtenida en el paso (c), y a continuación

(e) Extracción de la mezcla electroporada de trocitos de remolacha y jugo obtenida, en un extractor.

Extracción de los constituyentes de la pulpa de la remolacha azucarera La presente invención se refiere a un procedimiento para mejorar la extracción y a continuación la obtención de los constituyentes de la remolacha azucarera (Beta vulgaris) o respectivamente de la pulpa de la remolacha azucarera.

A partir de una multiplicidad de materiales biológicos, en particular materias primas vegetales como por ejemplo frutos obtenidos agrícolamente, se obtienen como ya es sabido, con procedimientos mecánicos y/o térmicos, valiosos constituyentes. Para poder separar estos constituyentes del material biológico, deben abrirse en cada caso las membranas del material celular, en particular de las células vegetales. Esto sucede por regla general mediante la acción de fuerzas mecánicas como cortado, frotado, laminado con rodillos, etc.. Otros procedimientos para la desintegración de las membranas celulares de material biológico son la desintegración térmica, en donde las membranas celulares se desnaturalizan por acción de la temperatura, o por la combinación de procedimientos térmicos y procedimientos mecánicos. Después del proceso de desintegración los constituyentes solubles del material biológico se exprimen, se extraen con disolventes, la mayor parte de las veces con agua, o en caso de que no sean substancias solubles, se lavan.

La patente WO 99/64634 describe el sistema "ESTERIL" basado en la electroporación. No existe en este sistema un dispositivo para la trituración de la remolacha en trocitos de remolacha. HOFFMANN J. "Wie kommt der Zucker aus der Rübe" ("Como se obtiene el azúcar de la remolacha") , IDW, describe el sistema de electroporación móvil "KEA", en el cual se provocan cortos impulsos de 300.000 V en una millonésima parte de segundo sobre la remolacha azucarera.

Estos procedimientos para la obtención de los constituyentes de materiales biológicos son particularmente importantes para la industria del azúcar, por ejemplo, en el centro de Europa, en donde como ya es sabido, para la obtención del azúcar (sacarosa) , se procesa la remolacha azucarera (Beta vulgaris) con tales procedimientos para obtener el azúcar de la misma. Convencionalmente, las remolachas lavadas son troceadas en una máquina de cortar convencional, y los trocitos de remolacha obtenidos se cuecen con agua caliente desde aproximadamente 70 hasta 75 º C. Con ello, las células de la remolacha se desnaturalizan térmicamente, es decir las paredes de la célula se disgregan y por este motivo son permeables a las moléculas de sacarosa. En un proceso posterior de extracción, habitualmente mediante extracción a contracorriente, se obtiene a temperaturas de aproximadamente 68 hasta 70 º C un extracto con un contenido en sacarosa (jugo en crudo) .

Para hacer posible una extracción eficiente, debe añadirse, como ya es sabido, una importante proporción de agua externa (condensada) . Para la optimización del proceso de extracción y para disminuir el contenido restante en azúcar en los pequeños trozos extraídos, se retira habitualmente en los procedimientos ya conocidos, en relación a la cantidad de trozos, aproximadamente un 105% hasta un 110% de jugo en crudo. La deducción se calcula por la relación entre la cantidad de extracto y la cantidad de remolacha empleada. A continuación puede efectuarse una purificación del jugo del extracto.

Junto a la considerable cantidad de agua externa necesaria para la extracción, el procesado del material biológico para la obtención de los constituyentes es también un procedimiento que consume mucha energía. En particular, la descomposición térmica del material biológico a las temperaturas habituales por encima de 70 º C requiere un gran aporte de energía. Pero también en el siguiente paso de extracción debe calentarse una considerable cantidad de agua externa a temperaturas por encima de los 70 º C, y en el siguiente paso del proceso debe ser evaporada con un alto coste. Existe por lo tanto en el estado actual de la técnica la necesidad de que la desintegración del material biológico, en particular de la remolacha azucarera o respectivamente de las células de la remolacha azucarera, se efectúe con un pequeño consumo de energía, y también la necesidad de reducir con el empleo de un apropiado procedimiento conectado aguas abajo, la cantidad de agua y de energía para la obtención de los constituyentes del material biológico.

El problema técnico de la presente invención es el de preparar un procedimiento perfeccionado para la extracción y subsiguiente obtención de los constituyentes de un material biológico, a saber, de la pulpa de remolacha, así como un dispositivo para la ejecución del procedimiento perfeccionado, en donde el procedimiento perfeccionado se caracteriza en particular por una alta eficacia y economía con un simultáneo pequeño consumo de fuentes de energía y agua.

La presente invención soluciona el problema técnico de base, mediante un procedimiento para la extracción y opcionalmente la subsiguiente obtención de los constituyentes de la remolacha azucarera, el cual procedimiento comprende los siguientes pasos:

(a) Desmenuzado de las remolachas azucareras para lograr una pulpa de remolacha en un dispositivo para la trituración de la remolacha en pulpa de remolacha, obteniéndose a continuación una mezcla de trocitos de remolacha y jugo,

(b) Adición de jugo en crudo o agua a la mezcla obtenida de trocitos de remolacha y jugo para obtener una

mezcla preparada de trocitos de remolacha y jugo con una conductividad de 2, 6 mS/cm a 10 mS/cm, y

(c) Ajuste de la densidad aparente de la pulpa de remolacha de 400 kg/m3 a 800 kg/m3 en la mezcla de trocitos de remolacha y jugo preparada, en un dispositivo de electroporación, y a continuación

(d) Ejecución de la electroporación de la mezcla preparada de trocitos de remolacha y jugo obtenida en el paso (c) , y a continuación

(e) Extracción de la mezcla obtenida de trocitos de remolacha y jugo electroporada, en un extractor.

y opcionalmente la obtención o aislamiento de los constituyentes del extracto de la mezcla de trocitos de remolacha y jugo electroporada. El problema técnico de la presente invención se resuelve también mediante una instalación para la extracción de los constituyentes de la pulpa de remolacha, la cual comprende, por lo menos un dispositivo para el desmenuzamiento de las remolachas en pulpa de remolacha con obtención de una mezcla de trocitos de remolacha y jugo, por lo menos un dispositivo conectado al mismo para el transporte de la mezcla de trocitos de remolacha y jugo obtenida, por lo menos un dispositivo conectado al mismo para la electroporación de la mezcla de trocitos de remolacha y jugo, por lo menos un dispositivo conectado al mismo para el avance de la mezcla de trocitos de remolacha y jugo electroporada y, por lo menos un dispositivo conectado al mismo para la extracción de la mezcla de trocitos de remolacha y jugo.

El método según la invención, en el cual se emplea para la electroporación un medio con una relativamente alta conductividad, es entre otras cosas sorprendente, puesto que hasta ahora se había asumido comúnmente que la formación de un intenso campo eléctrico necesario para la electroporación, requería una solución suspensión de trocitos de remolacha y jugo con una baja conductividad. Puesto que en la electroporación de la pulpa en corto tiempo, debido a las transiciones de material, por ejemplo azúcar y sales, de la pulpa en la suspensión, aparecen altas conductividades, se deduce que deben realimentarse grandes cantidades de agua nueva en el reactor para poder contrarrestar este aumento de la conductividad. Según la invención podría demostrarse que la electroporación de la pulpa, en particular si se ajusta la densidad aparente de la pulpa, da mejor resultado que la electroporación de las remolachas. Además, la electroporación de la pulpa, al contrario de la electroporación de las remolachas considerablemente más grandes, más compactas y que resisten más la temperatura, es mayor cuando el producto a electroporar, a saber la pulpa, se calienta ligeramente antes de la electroporación. Por el contrario, las remolachas por regla general frías en la época de la cosecha, no deben calentarse por lo que no es necesario un gasto de energía. El método según la invención para efectuar la electroporación de la pulpa de la manera indicada, facilita que el producto de electroporación se caliente ligeramente previamente, por ejemplo a temperaturas de 5 a 40º C, de preferencia de 10 a 40º C, de manera que, a continuación, debido a las altas temperaturas del producto de electroporación, se puede... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la extracción de los constituyentes de la remolacha azucarera, el cual comprende los pasos siguientes:

(a) Desmenuzado de las remolachas azucareras en trocitos de remolacha en un dispositivo de desmenuzado de remolachas en trocitos de remolacha, obteniéndose una mezcla de trocitos de remolacha y jugo, a continuación

(b) Adición de jugo en crudo o agua a la mezcla obtenida de trocitos de remolacha y jugo para la obtención de una mezcla de trocitos de remolacha y jugo preparada, con una conductividad de 2, 6 mS/cm a 10 mS/cm, y

(c) Ajuste de una densidad aparente de los trocitos de remolacha de 400 kg/m3 a 800 kg/m3 en la mezcla preparada de trocitos de remolacha y jugo, en un dispositivo de electroporación, y a continuación

(d) Ejecución de la electroporación de la mezcla de trocitos de remolacha y jugo preparada obtenida en el paso (c) , y a continuación

(e) Extracción de la mezcla electroporada de trocitos de remolacha y jugo obtenida, en un extractor.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en donde la conductividad está ajustada en el paso (b) de 2, 6 mS/cm a 6, 0 mS/cm.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, en donde la densidad aparente en el paso (c) es desde 450 kg/m3 hasta 700 kg/m3.

4. Procedimiento según una de las precedentes reivindicaciones, en donde en el paso (b) y/o después en el paso (d) se añaden cal y/o lechada de cal, a la mezcla de trocitos de remolacha y jugo.

5. Procedimiento según una de las precedentes reivindicaciones, en donde el paso (e) se efectúa a una temperatura de 0 º C hasta 65 º C, de preferencia desde 45 º C hasta 60 º C.

6. Procedimiento según una de las precedentes reivindicaciones, en donde el paso (e) es una extracción alcalina.

7. Procedimiento según una de las precedentes reivindicaciones, en donde el jugo en crudo conducido al paso

(b) es un jugo en crudo alcalinizado.

8. Procedimiento según una de las precedentes reivindicaciones, en donde la mezcla preparada de trocitos de remolacha y jugo se ajusta antes de la electroporación a una temperatura de 5 º C hasta 40 º C, de preferencia de 10 º C hasta 40º C.

9. Instalación para la extracción de los componentes de las cortaduras de remolacha apropiada para la ejecución de los pasos del procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 8, la cual comprende por lo menos un dispositivo para el desmenuzamiento de las remolachas en trocitos de remolacha (1) con obtención de una mezcla de trocitos de remolacha y jugo, por lo menos un dispositivo conectado al mismo para el transporte de la mezcla de trocitos de remolacha y jugo (3) , por lo menos un dispositivo en conexión con la misma para la electroporación (5) de los trocitos de remolacha y jugo, por lo menos un dispositivo en conexión con la misma para la conducción de la mezcla de trocitos de remolacha y jugo electroporado (7) , y por lo menos un dispositivo en conexión con la misma para la extracción de la mezcla de trocitos de remolacha y jugo electroporados (9) .

10. Instalación según la reivindicación 9, en donde la instalación es un dispositivo para la alimentación del jugo en crudo de remolacha, en particular jugo en crudo alcalinizado.

11. Instalación según la reivindicación 10, en donde la instalación para alimentación de jugo en crudo (15) está proyectada de tal manera que la alimentación de jugo en crudo es apropiado efectuarla, o bien en el dispositivo para el transporte de la mezcla de trocitos de remolacha y jugo (3) ó bien en el dispositivo para la electroporación (5) .

12. Instalación según una de las reivindicaciones 9 a 11, en donde ésta presenta por lo menos un dispositivo de dosificación para la dosificación de las substancias auxiliares.

13. Instalación según una de las reivindicaciones 9 a 12, en donde el dispositivo para la electroporación (5) está ejecutado como un reactor de maceración.