Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Frucht- oder

Gemüsesaft

Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung von Frucht- oder Gemüsesaft. Die Verfahren und Vorrichtungen sind für Früchte, Obst, Gemüse und Feldfrüchte unterschiedlichster Arten gleichermaßen geeignet, so daß im folgenden für das zu Saft zu verarbeitende Material allgemein der synonyme Ausdruck "Frucht" verwendet wird.

Herkömmliche Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung von Fruchtsaft schließen gewöhnlich das Zerkleinern der Frucht, z.B. in einer Mühle, zum Bilden einer Fruchtmaische und das Trennen der Fruchtmaische in Fruchtsaft und festem Fruchtrückstand in einer Trenneinrichtung wie einem Dekanter, einer Zentrifuge oder einer Presse ein, wonach der gewünschte, abgetrennte Fruchtsaft aufgefangen wird.

Ein Verfahren zur Gewinnung von naturtrüben Frucht- und Gemüsesäften ist z.B. aus der DE 41 22 634 Al bekannt. Dort wird die Fruchtmaische zeitlich unmittelbar nach dem Zerkleinern der Früchte einer Vollmantel -Schneckenzentrifuge zum Trennen von Fruchtsaft und Fruchtfleisch zugeführt, und unmittelbar danach wird eine Inaktivierung fruchteigener pektolytischer Enzyme und Polyphenoloxidasen durch Erhitzung des aus der Vollmantel-Schneckenzentrifuge ablaufenden Saftes durchgeführt. Die Abtrennung der unlöslichen Fruchtfleischteile der Maische in der Vollmantel -Schneckenzentrifuge kann unter Schutzgas erfolgen, und nach der Trennung in der Vollmantel - Schneckenzentrifuge und der Erhitzung oder während der Erhitzung des Fruchtsaftes kann eine kontinuierliche Entgasung erfolgen, was Oxidationsreaktionen verringern soll.

Die EP 0 343 469 Al beschreibt Verfahren und Vorrichtungen zur Saftgewinnung, wobei vor dem Eintreten einer Reaktion von Fruchtpektin mit Sauerstoff die Maische einem kontinuierlichen Zentrifugierverfahren unterzogen wird und anschließend die dabei abgetrennte flüssige Phase von auf der flüssigen Phase flottierenden Schaumbestandteilen, die Pektinbestandteile binden, weiter mechanisch getrennt wird. Die doppelten Trennschritte an der Maische erfolgten nach Eintritt der Maische in eine Filterzentrifuge. In diese Filterzentrifuge wird Luft und/oder Inertgas eingeleitet, was dazu verhilft, daß Rohsaft durch Sieböffnungen hindurchtritt, während feste Bestandteile an den Sieböffnungen vorbei abgeleitet werden. Darauf folgend wird der Rohsaft an einer schrägen Siebfläche eines Schüttelsiebs in Natursaft und den darauf flottierenden Schaum, der Pektine enthält, getrennt.

Die bekannten Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung von Frucht- oder Gemüsesaft weisen jedoch nach wie vor Nachteile

im Hinblick auf Qualität und natürlicher Reinheit des daraus gewonnenen Fruchtsafts auf.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, herkömmliche Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung von Frucht- oder Gemüsesaft hinsichtlich Qualität und Naturreinheit zu verbessern.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1, 11, 13 und 15 sowie durch eine Anlage gemäß einem der Ansprüche 20, 28, 30 und 32 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Verfahren bzw. Vorrichtungen sind in den Unteransprüchen festgelegt. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung gemäß Anspruch 34.

Die erfindungsgemäßen Verfahren und Vorrichtungen weisen das gemeinsame Lösungskonzept auf, die natürlichen Eigenschaften der zu verarbeitenden Frucht im Hinblick auf Qualität, Naturreinheit, Geschmack und möglichst naturbelassenen Inhaltsstoffen besonders gut zu erhalten. Der beeinträchtigende Einfluß nachteiliger Faktoren wird von vorneherein minimiert. Probleme, die aus Reaktionen mit Sauerstoff resultieren, werden nicht in Kauf genommen, sondern treten durch die erfindungsgemäßen Lösungen erst gar nicht auf . Die in den Unteransprüchen festgelegten bevorzugten Ausführungsformen tragen jeweils einzeln oder in Kombination zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe und zur Vermeidung der Entstehung von Problemen weiter bei .

Bei der Ausführung der Erfindung gemäß Anspruch 1 bzw. 20 wird ein Eintrag von Luft bereits beim Bilden der Fruchtmaische minimiert, d.h. bevor die Trennung von Fruchtsaft und festem

Fruchtrückstand erfolgt. Denn bei der Trennung von Fruchtsaft und festem Fruchtrückstand, z.B. in einer Zentrifuge, einem Dekanter, einer Presse, einem Filtrier- oder einem Extraktionsapparat, läßt sich Luft nur ungenügend von einem Inert- Schutzgas verdrängen, und einmal in ein geschlossenes System eingebrachte Luft oder aus der Frucht stammende, sauerstoffhaltige gasförmige Bestandteile vermengen sich gerade bei der Maischebildung innig und homogen mit dem Fruchtmaterial . Zudem ist es erfindungsgemäß möglich, sogar die aus dem Fruchtmaterial selbst stammende, sauerstoffhaltige Gasbildung zu entfernen.

Es ist von Vorteil, wenn gemäß Anspruch 2 bzw. 21 die Frucht vor der Feinzerkleinerung grob vorab zerkleinert wird. Das später zur Fruchtmaische fein zermahlene Fruchtmaterial läßt sich in diesem vorzerkleinerten Zustand besser von einem I- nertgas als Schutzgas umhüllen. Bei der Weiterbildung gemäß Anspruch 3 bzw. 21 wird im gesamten System bereits früh eine Art Luftschleuse und ein Austausch von Luft zu Inertgas gebildet. Das Schutzgas verhindert eine Bräunung durch Oxidation bereits bei den grob zerkleinerten Früchten. Bei der Grobzerkleinerung wird die Frucht geeigneterweise in zehn oder weniger, vorzugsweise acht oder weniger und weiter bevorzugt vier oder weniger Teile geteilt. Eine vorteilhafte Grobzerkleinerungsvorrichtung, die gleichzeitig eine Schneid- und Förderfunktion aufweist, ist z.B. eine Exzenter-Schneckenpumpe bzw. Monopumpe .

Die erfindungsgemäßen Wirkungen sind bei den Ausführungen gemäß den Ansprüchen 4, 5 und 22 besonders effizient zu verwirklichen.

Bei der bevorzugten Ausführungsform gemäß Anspruch 6 und 23 ist es möglich, selbst die schwer zu entfernenden, fruchteige-

nen und potentiell Sauerstoff enthaltenden Gasbestandteile abzuziehen und wirksam zu entfernen. Ein räumliches Verteilen der Fruchtmaische bei gleichzeitiger Unterdruckbehandlung kann zum Beispiel durch ein Versprühen, ein räumliches Ablenken, ein Abfließen der Maische über ein kegelförmiges oder tellerförmiges oder schirmartiges Element in einem geeigneten Behälter, an den Unterdruck angelegt wird, erfolgen. Zum Beispiel kann die Maische einen Fallturm bestimmter Länge, z.B. von 1 bis 15 m, vorzugsweise 2 bis 12 m und insbesondere 7,5 bis 11 m Länge durch ihr Eigengewicht von oben nach unten fallengelassen werden, um den Unterdruck in ausreichender Zeit auf die homogen verteilte Maische wirken zu lassen. Zur Unterdruckbehandlung wird die Fruchtmaische geeigneterweise im oberen Bereich eines Unterdruckbehälters eingeführt, in dem, z.B. über eine Vakuumpumpe, ein passender Unterdruck eingestellt wird. Als besonders geeigneter Unterdruck hat sich ein Bereich von 0,2 bis 0,7 bar (0,2 x 10 ⁵ bis 0,7 x 10 ⁵ Pa), und insbesondere ein Bereich von 0,3 bis 0,5 bar (0,35 x 10 ⁵ bis 0,5 x 10 ⁵ Pa) erwiesen. Wenn die Größe der Fruchtbestandteile der Maische auf durchschnittlich 0,2 bis 3 mm, vorzugsweise 0,5 bis 2,5 mm, und insbesondere auf 0,75 bis 1,5 mm durch entsprechende Einstellung der Maischezerkleinerungsvorrichtung voreingestellt wird, und wenn in einer solchen Maische im vorstehend definierten Vakuum eine räumliche Verteilung eingestellt wird, ergibt sich in dem Fallturm passender Länge eine feine Verteilung des Fruchtmaterials, aus dem jegliche Sauerstoffreste besonders wirksam entfernt werden können.

Wenn die Evakuierungsvorrichtung stromaufwärts, ggf. über Leitungsverbindungen oder unmittelbar ohne Zwischenleitungen, mit dem Maische-Zerkleinerer und ggf. sogar bis zur Vorzerkleinerungsvorrichtung in einem geschlossenen System verbunden ist, kann das System derart eingerichtet werden, daß im gesamten

System von dem Maische-Zerkleinerer und ggf. von der Ausgangsseite der Vorzerkleinerungsvorrichtung bis zur Evakuierungsvorrichtung Unterdruck herrscht. Vor allem in Kombination mit einer Inertgaszufuhr an der Eingangsseite des Maische- Zerkleinerers und/oder der Eingangsseite der Vorzerkleinerungsvorrichtung wird ein praktisch Sauerstofffreier Zustand erhalten, noch bevor in dem stromabwärtigen, weiterhin geschlossenen System die Trennung von Fruchtsaft und festem Fruchtrückstand in einer geeigneten Trenneinrichtung erfolgt .

Gemäß einer Weiterbildung nach den Ansprüchen 7 und 25 können flüchtige Fruchtbestandteile wie z.B. Aromastoffe, die möglicherweise über das Vakuum mit abgezogen wurden, wieder aufgefangen und in das System zurückgeführt werden.

Gemäß der bevorzugten Ausführungsform nach Anspruch 8 und 26 werden nachteilige Enzymreaktionen noch stärker unterdrückt, und der naturbelassene Zustand des Fruchtmaterials bleibt noch besser erhalten.

Durch die Weiterbildung gemäß Anspruch 9 und 27 werden nicht nur naturfremde Stoffe weiter ausgeschlossen, sondern auch eine bessere Vorkonditionierung der zu verarbeitenden Frucht für die erfindungsgemäße Wirkungsweise erhalten.

Durch die Arbeitsweise gemäß Anspruch 10 wird ein permanenter Stromdurchfluß des Fruchtmaterials gewährleistet. So wird die Wahrscheinlichkeit weiter reduziert, daß während eines Stillstands des Betriebs, der zum Beispiel aus einem ungenügenden oder fehlenden Nachschub von Fruchtmaterial oder durch unkontrollierte Koordination der im Rahmen des Verfahrens involvierten Einrichtungen resultieren kann, beseitigt. Herkömmlich waren, um solche Stillstandszeiten zu überbrücken, häufig Puf-

fertanks oder Pufferreservieren zum Nachschieben von Fruchtmaterial vorgesehen. Das erfindungsgemäße Verfahren kann durchgeführt werden, ohne daß Puffertanks oder Pufferreserven notwendig wären.

Entsprechend sorgt die Anlage gemäß Anspruch 32 durch das Vorsehen einer Steuerungseinrichtung, die eine oder mehrere kritische Einrichtungen steuert, und durch Beachtung von als kritisch befundenen Faktoren dafür, daß ein Stillstand des Materialdurchsatzes durch die problematischen Teile der Anlage vermieden werden kann. Anstelle von nur An/Aus-Zuständen können an ausgewählten oder an allen Einrichtungen der Vorzerkleinerungsvorrichtung, der Maische-Zerkleinerungsvorrichtung und/oder der Trennvorrichtung eine mehrstufige oder eine stufenlos variable Regelung zur gezielten Einstellung des jeweiligen Materialdurchsatzes bei den Einrichtungen untereinander abgestimmt werden. Materialstau und -stillstand können vermieden werden und die Folgen von Ungleichmäßigkeiten des Frucht- materials können beseitigt werden. Nach dieser bevorzugten Ausführungsform ist ein stillstandsloser Betrieb auch ohne Puffertank oder Pufferreserve möglich.

Bei der weiteren Ausführungsform nach Anspruch 11 und ggf. Anspruch 12 kann der Vorteil einer Vorzerkleinerung nicht nur zur Schaffung einer günstigen Voraussetzung für das Umgeben von Schutzgas und/oder zum Anlegen eines Unterdrucks genutzt werden. In der getrennten Ausführung nach Anspruch 11 ermöglicht eine Vorzerkleinerung ein Erfassen und Entfernen von Fruchtteilen, deren Faulstellen nicht nur an der Oberfläche sichtbar, sondern auch im Inneren der Frucht vorliegen.

Mit der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens nach Anspruch 13 bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach An-

spruch 30 ist es möglich, einzeln oder in Kombination mit den oben beschriebenen Ausführungsformen noch mehr Inhaltsstoffe aus dem Fruchtmaterial zu gewinnen. Es hat sich gezeigt, daß ein sehr nahe an die natürliche Qualität und den natürlichen Geschmack heranreichende Natursaftgewinnung durch herkömmliche Anlagen mit Zerkleinerern wie Mühlen, und Trenneinrichtungen wie Zentrifugen, Dekanter, Pressen oder dergl . alleine nicht vollständig erreicht werden kann, durch wahlweise Anwendung einer zusätzlichen Zellausschlußbehandlung jedoch noch verbessert werden kann. Bei Anwendung nach dem Bilden der Fruchtmaische und vor der Trennung von Fruchtmaische in Fruchtsaft und festem Fruchtrückstand mittels z.B. Zentrifuge, Dekanter oder Presse kann durch Anwendung der Zellaufschlußbehandlung der Gehalt an fruchteigenen Inhaltsstoffen und deren Gewinnung für den erwünschten Fruchtsaft nochmals deutlich gesteigert werden. Zu diesem Zweck sind besonders geeignet die Anwendung von Homogenisatoren, insbesondere Hochdruck-Homogenisatoren, oder Hochdruck/Kaskadenentspannungs-Geräte, bei denen von Drücken von z.B. > 200 bar über Ventile plötzlich auf Normaldruck entspannt wird. Ferner sind geeignet hochtourige Kugelmühlen und Ultraschallanwendungen. Ferner sind elektrische Behandlungen der Maische, wobei die Maische zwischen Elektroden, die ggf. durch Oberflächenbehandlung inert gemacht werden können, einem elektrischen Feld unterzogen wird, sowie magnetische Behandlungen der Maische in einem Magnetfeld geeignet. Falls gewünscht kann eine Kühlung bei der Zellaufschlußbehandlung eine Erwärmung durch den Energieeintrag kompensieren.

Das Verfahren gemäß Anspruch 13 bzw. die Anlage gemäß Anspruch 30 ist unabhängig von dem oben beschriebenen Direktsaft- Verfahren vorteilhaft anwendbar. Die Zellaufschlußbehandlung kann nach dem Zerkleinern der Frucht zum Bilden einer Frucht- maische angewandt werden. Alternativ kann zu diesem Zweck eine

Fruchtmaische bereitgestellt werden, indem ein zuvor aus der Dikrektfruchtsaft-Herstellung gewonnener Trester in wäßrigem Medium dispergiert wird und einer Extraktion mit gleichzeitiger oder anschließender Zellaufschlußbehandlung unterzogen wird.

Die Zellaufschlußbehandlung kann insbesondere in Kombination mit der oben beschriebenen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der erfindungsgemäßen Anlage angewendet werden. Durch die entsprechende Voranwendung zur Umgebung des Fruchtmaterials durch ein Schutzgas und/oder durch Evakuierung fruchteigener, sauerstoffhaltiger Gase ist es nämlich möglich, die erhöhte Gefahr von Oxidationsreaktionen durch Enzyme aus dem Zellaufschluß weitgehend oder sogar vollständig zu unterbinden.

Mit dem kombinierten Verfahren einer Direktsafterzeugung und einer anschließenden Tresterextraktion gemäß Anspruch 15 wird nicht nur die Gewinnung eines besonders frischen und naturnahen Direktsafts, sondern zusätzlich die Gewinnung weiterer wertvoller Bestandteile aus dem festen Fruchtrückstand ermöglicht. Die beiden unterschiedlichen Stufen der Direktsafterzeugung und der Trester-Extraktion verlaufen, wie im Anspruch 15 angegeben, sozusagen konträr zueinander, um die für die jeweilige Stufe optimalen Bedingungen anzuwenden. Die erste Stufe der Direktsafterzeugung kann wiederum vorteilhaft wie in der oben beschriebenen Ausführungsform der Erfindung durchgeführt werden. Eine zusätzliche Zellaufschlußbehandlung kann sowohl bei der Direktsafterzeugung als auch bei der anschließenden Tresterextraktion wahlweise angewandt werden.

Anspruch 16 gibt weitere vorteilhafte Bedingungen für die Tresterextraktion an.

Die erfindungsgemäße Direktsafterzeugung unter Sauerstoffausschluß und mit Schutzgasatmosphäre sollte vom Zeitpunkt der Zerkleinerung des Fruchtmaterials bis zum Abtrennen und Auffangen des Fruchtsafts möglichst schnell ablaufen. Geeignet sind Zeiten von maximal 5 Min., vorzugsweise maximal 3 Min. Eine anschließende Tresterextraktion andererseits sollte zur ausreichenden Einwirkung durch Enzyme und ggf. vorhandene Mikroorganismen für eine minimale Dauer von etwa 2 h, beispielsweise 2 bis 10 h ablaufen.

Ein weiteres Merkmal des erfindungsgemäßen Direktsaftverfahrens besteht darin, daß es im kontinuierlichen Betrieb durchgeführt werden kann. Im Gegensatz dazu ist es von Vorteil, wenn eine anschließende Tresterextraktion in diskontinuierlichem Batchbetrieb durchgeführt wird.

Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anlage gemäß Anspruch 28 wird dafür gesorgt, daß genau in einem kritischen Abschnitt der Anlage, nämlich beginnend bereits im Zerkleinerungsvorrichtung zum Bilden der Fruchtmaische (z.B. einer Mühle oder einem Thermobreaktank) und durchgehend bis zum Abtrennen des gewünschten Fruchtsafts, ein gegenüber der Außenluft abgeschlossenes System, welches ggf. passende Rohrverbindungen zwischen den einzelnen Behandlungseinrichtungen vorsieht, gebildet wird und sehr wirksam unter Schutzgas gesetzt werden kann. Das Zuleiten von Inertgas bei der Eingangsseite einer Vorzerkleinerungsvorrichtung, die gleichzeitig eine Förder- oder Pumpfunktion zum Fördern des Fruchtmaterials aufweist, hat sich hierbei als eine optimale Stelle erwiesen, um das gegenüber Außenluft abgeschlossene System unter Schutzgas zu setzen. Alternativ oder ergänzend kann in einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anlage, die wahlweise ohne Vorzerkleinerungsvorrichtung aus-

kommt, eine Inertgaszuleitung an der Eingangsseite eines gegenüber Außenluft geschlossenen Maische-Zerkleinerungsapparats vorgesehen werden.

In einer bevorzugten Kombination gemäß Anspruch 29 kann zusätzlich zur wirksamen Schaffung eines Schutzgases in dem für die Direktsafterzeugung kritischen Bereich der Anlage ferner ein Unterdruck angelegt werden.

Der nach den oben beschriebenen, verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung gewonnene Fruchtsaft kann je nach Wunsch direkt abgefüllt werden, z.B. in Flaschen, beschichtete Kartons, Container oder Dosen, oder er kann wahlweise weiteren, an sich bekannten Behandlungsschritten unterzogen werden, wie z.B. einer Homogenisierung, einer Filtrierung für Klarsaft, einer Erhitzungs- oder Pasteurisierungsbehandlung, einem Zusatz gewünschter Stoffe, etwa von Vitaminen und/oder - für lang lagerfähige Erzeugnisse - Konservierungsstoffen, oder dergleichen. Aufgrund der Naturfrische erhaltenden und der natürlichen Qualität besonders nahe kommenden Gewinnung von Fruchtsaft ist die Erfindung insbesondere auf naturtrübe Frucht- und Gemüsesäfte anwendbar. Besonders vorteilhaft ist die Herstellung von naturtrübem Apfelsaft. Die Vorteile der Erfindung sind gleichfalls erzielbar bei anderen Früchten, d.h. verschiedener Sorten Obst, Gemüse oder Feldfrüchte, wie z.B. O- rangen, Weintrauben, Johannisbeeren, Kirschen, Ananas, Birnen, Erdbeeren, Pflaumen, Aprikose, Banane, Kiwi, Karotte, Tomate, Kartoffeln, Mais, und dergleichen. Durch die Ausführungen der erfindungsgemäßen Verfahren und Anlagen können nicht nur die gewünschten Fruchtsäfte, sondern auch feste Fruchtrückstände wie Cellulose, oder gasförmige Nebenprodukte in Form von Biogas verwendet und ggf. weiterverarbeitet werden.

Die vorliegende Erfindung, vorteilhafte Ausführungsformen und weitere Merkmale und Vorteile werden nachfolgend unter Bezugnahme auf Zeichnungen, die jedoch nicht einschränkend zu verstehen sind, näher erläutert.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anlage bzw. eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von Fruchtsaft;

Fig. 2 zeigt schematisch eine bevorzugte Ausführungsform einer Evakuierungsvorrichtung, die auf das Verfahren und die Anlage gemäß der Erfindung anwendbar ist;

Fig. 3 zeigt schematisch ein Beispiel einer Anwendung einer Zellaufschlußvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 4 zeigt schematisch eine mögliche Kombination aus Di- rektsafterzeugung und Tresterextraktion gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung; und

Fig. 5 zeigt schematisch ein Beispiel einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform einer Anlage, auf die eine Steuerungseinrichtung für einen kontinuierlichen Betrieb ohne Stillstand eines Materialdurchsatzes angewendet wird.

Bei Fig. 1 werden Früchte bei 110 in einen Auffang- und/oder Vorratsbehälter 10 eingebracht. Die Früchte werden über eine Leitung oder ein Band 101 in eine Waschanlage 20 befördert, in welcher sie zuerst im Bereich 21 gewaschen und anschließend im Bereich 22 getrocknet werden. Bereits hier kann eine günstige Vorkonditionierung der Früchte erhalten werden, indem die

Trocknung durch Vakuumabsaugung durchgeführt wird. Die Früchte gelangen dann durch eine Leitung 102 zur Vorzerkleinerungsvorrichtung 30. Zwischen Waschanlage 20 und Vorzerkleinerungsvorrichtung 30, im Bereich der Leitung 102, ist eine Kühleinrichtung 25 zum Kühlen der beförderten Früchte vorgesehen. Die Vorzerkleinerungsvorrichtung 30 ist hier in Form einer Exzenter-Schneckenpumpe ausgeführt, die gleichzeitig eine Funktion zum groben Vorzerkleinern und eine Funktion zum Fördern bzw. Pumpen des Fruchtmaterials aufweist . Der bei der groben Vorzerkleinerung erhaltene Fruchtsaft kann vorteilhaft dem Waschwasser der Waschanlage 20 zugesetzt werden, um die Früchte weiter vorteilhaft vorzukonditionieren. Bei der stromaufwärti- gen Eingangsseite 30a der Vorzerkleinerungsvorrichtung 30 ist eine Inertgas-Zuleitung 31 vorgesehen, mit der Hilfe das gesamte anschließende Anlagensystem bis zur Trennvorrichtung 90 und ggf. weiter bis zum Abtrennen des gewünschten Fruchtsafts 130 unter Schutzgas zu stellen. Als Inertgas wird vorzugsweise Stickstoff verwendet, alternativ CO ₂ oder eine Mischung N ₂ /CO ₂ , oder andere geeignete Inertgase. Ein besonders effizienter Ausschluß von unerwünschtem Lufteintrag wird erreicht, wenn bei der Vorzerkleinerungsvorrichtung direkt nach der Zutrittsöffnung 30a mittels Inertgas-überdruck eine gewisse Druckschleuse bzw. ein Schutzwall erzeugt wird, und wenn zusätzlich durch einen direkt anschließenden Rotor ein Gaszutritt weiter reduziert wird. Diese Wirkungen, ggf. kombiniert mit einem bis an diese Stelle zurückreichenden, durch die Evakuierungsvorrichtungen 60, 70 erzeugten Unterdruck ergeben eine besonders vorteilhafte, Sauerstoffbefreite Schutzgasatmosphäre.

Nach dem Austritt bei 30b der durch die Vorzerkleinerungsvorrichtung 30 z.B. auf durchschnittlich ca. 4 Teile geteilten Früchte werden diese durch die Leitung 103 weiterbefördert. Im Verlauf des Bereichs 40 werden mit Faulstellen behaftete Teile

der Früchte erfaßt und aus dem weiter zu verarbeitenden Früchtematerial entfernt . Die grob zerteilten Früchte werden einer nach außen geschlossenen Mühle 50 zugeleitet, in der eine Feinzerkleinerung der Früchte zum Bilden einer Fruchtmaische erfolgt. Durch eine weitere Zuleitung 51 kann ggf. zusätzliches Inertgas zugeleitet werden, falls dies gewünscht ist. Die gemahlene Maische weist je nach Fruchtart eine variable Teil- chengröße auf. Im Fall des Mahlens von äpfeln liegt die Teil- chengröße geeigneterweise im Bereich von wenigen Millimetern, beispielsweise im Bereich von ca. 0,1 bis 5 mm, vorzugsweise von ca. 0,5 bis 3 mm und insbesondere von ca. 0,5 bis 2 mm. Die Maische wird durch die Leitung 104 einem Behälter 60 zugeleitet, in dessen Innerem über eine durch die Leitung 105 verbundene Vakuumpumpe 70 ein Unterdruck angelegt wird. Die Fruchtmaische fällt durch das Eigengewicht in im wesentlichen nach unten gerichteter Richtung von der oberen Eintrittsseite zum Boden des Behälters 60. Im Verlauf der Fallhöhe von ca. 1 bis 20 m, vorzugsweise 5 bis 15 m und weiter bevorzugt 7,5 bis 12,5 m wirkt das erzeugte Vakuum auf die im Behälter verteilten Maischeteilchen. Gasförmige Bestandteile können durch die Ableitung 120 abgeleitet werden. Eine mögliche bevorzugte Ausführungsform der Evakuierungsvorrichtung wird später im Zusammenhang mit Fig. 2 näher erläutert.

Nach Ableitung der so behandelten Fruchtmaische durch die Ableitung 106 wird die so behandelte Fruchtmaische über eine Pumpe 80 weiter gefördert, die als Monopumpe ausgestaltet sein kann und mit deren Hilfe der stromaufwärtsseitige Unterdruck wieder auf Normal -Atmosphärendruck von etwa 1 bar gebracht wird, jedoch nach wie vor unter Schutzgas. Danach erreicht das so behandelte Fruchtmaterial durch die Leitung 107 die Trenneinrichtung 90, zum Beispiel eine Presse, eine Zentrifuge oder eine alternative Dekanter-Trenneinrichtung . In dieser Trenn-

einrichtung wird, weiter unter Schutzgas und nach der Evakuierung sauerstoffhaltiger Gase, die Trennung von Fruchtsaft 130, der durch die Leitung 108 abgeleitet, ggf. weiter behandelt oder direkt in Form eines naturtrüben Safts - vorzugsweise weiterhin unter Schutzgas - abgefüllt wird, und in festen Fruchtrückstand 140, der durch Leitung 109 abgeleitet wird, durchgeführt .

Fig. 2 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungs- gemäß einsetzbaren Evakuierungsvorrichtung. Diese Evakuierungsvorrichtung schließt einen zylindrischen Behälter 6OA und eine Vakuumpumpe 7OA ein und kann zwischen einer Fruchtmaische-Mühle und einer Trennvorrichtung zum Trennen von Fruchtsaft und festem Fruchtrückstand eingebaut werden. Die Evakuierungsvorrichtung ist auf das in Fig. 1 dargestellte System anwendbar, oder sie kann unabhängig davon in eine andere Herstellungsanlage eingebaut werden. Bei der besonderen, in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform ist die Mühle zur Bildung von Fruchtmaische 50A direkt und luftdicht auf dem Behälter 6OA montiert, so daß das durch die Leitung 103A eintretende Fruchtmaterial HOA, das wahlweise ganze oder grob zerkleinerte Früchte enthält, nach dem Malen in der Mühle 5OA direkt in den nach außen geschlossenen Vakuumbehälter 6OA eintritt und sich im Inneren des Behälters, unterstützt durch einen Ablenkungsschirm 65, fein verteilt. Aus der fein verteilten Maische 250 werden die durch die Unterdruckbehandlung erzeugten flüchtigen und gasförmigen Bestandteile 235 in Richtung Vakuumpumpe 7OA aus den Behälter 6OA abgezogen. Flüchtige Naturstoffbe- standteile wie z.B. Aromastoffe, die mit abgezogen wurden, können in einem Gaskondensierer 75 an einer Kühlplatte 76 kondensiert und in Form flüssiger Bestandteile 240 über das Rücklaufrohr 236 wieder in das zu gewinnende Fruchtmaterial zurückgeführt werden. Rein gasförmige Bestandteile 220 können

durch eine Ableitung abgeführt und ggf. einer weiteren Nutzung zugeführt werden. Am unteren Ende des Vakuumbehälters 6OA wird die so behandelte Fruchtmaische gesammelt und, entweder über eine Zwischenleitung oder direkt im Anschluß daran, über eine Monopumpe 8OA, die gleichzeitig den stromaufwärtsseitigen Unterdruck in einen stromabwärtsseitigen Normaldruck umwandelt, über die Leitung 107A weiterleitet. über eine hier nicht dargestellte Trenneinrichtung zum Trennen von Fruchtsaft und festem Fruchtrückstand wird schließlich der gewünschte Fruchtsaft 130A aufgefangen.

In der erfindungsgemäßen Ausführungsform gemäß Fig. 3 wird ein zu behandelndes Fruchtmaterial HOB, welches wahlweise in ganzen Stücken oder grob zerkleinert vorliegt, über die Leitung 103B in eine Mühle 5OB zur Bildung einer Fruchtmaische eingeführt. Nach dem Austritt der so gebildeten Fruchtmaische durch die Leitung 104B erfolgt in einer Zellaufschlußvorrichtung 300, hier in Form eines Hochdruck-Homogenisierers, ein zusätzlicher Zellaufschluß zur Gewinnung eines hohen Gehalts weiterer Zellinhaltsstoffe aus der Fruchtmaische. Bei Kombination mit der in Fig. 1 und/oder mit der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform kann zusätzlich für Luftausschluß, Sauerstofffrei - heit und/oder Schutzgasatmosphäre gesorgt werden. Das danach vollstähndig aufgeschlossene Fruchtmaterial wird durch die Leitung 107B wie beschrieben einer Trennvorrichtung zum Trennen des gewünschten Fruchtsafts 130B (über die Ableitung 108B) und einem festen Fruchtrückstand 140B (über die Ableitung 109B) getrennt.

Die Fig. 4 veranschaulicht an einem Ausführungsbeispiel eine Kombination aus Direktsaftherstellung und Tresterextraktion gemäß der Erfindung. Die Direktsaftherstellung zur Gewinnung des Fruchtsafts 130C erfolgt im kontinuierlichen Betrieb, wo-

bei die in den oben beschriebenen Ausführungsformen verwendeten Verfahren und Anlagen und speziell die in Fig. 1 bis 3 gezeigten Ausführungsformen oder die in Fig. 4 gezeigte Ausführungsform, die eine nach außen dicht verschlossene Maische- Mühle 50C mit einer Inertgas-Zuleitung 51, eine Evakuierungsvorrichtung mit Vakuumbehälter 6OC und Vakuumpumpe 7OC sowie eine Trennvorrichtung, z.B. eine Presse 9OC, einschließt, angewandt werden können. Der aus den festen Fruchtrückständen der Presse 9OC gewonnene Trester wird einem separaten Behälter 200 zugeführt, um eine diskontinuierliche, also in Batch- Arbeitsweise durchgeführten Tresterextraktion zur Gewinnung einer zweiten Fruchtmaische ablaufen zu lassen. Die zweite Fruchtmaische wird anschließend wiederum in einer Trenneinrichtung, hier einer Presse 9OD, in einen zweiten Fruchtsaft und einen zweiten festen Fruchtrückstand getrennt. Anders als bei der Direktsafterzeugung in der ersten Stufe, die bei diesem Beispiel unter Sauerstoffausschluß und Schutzgasatmosphäre, ohne Zusatz von Enzymen und ggf. ohne weitere Zusätze wie Vitamin C und wahlweise unter Kühlen des Fruchtmaterials durchgeführt wird, erfolgt die anschließende Tresterextraktion im separaten Behälter 200 in Gegenwart von Luft oder Sauerstoff unter Zusatz von Enzymen und ggf. weiteren Zusätzen wie Vitamin C, Zucker oder weiterer NährstoffZusätzen, sowie bei Temperaturen von mindestens 40 ⁰ C, vorzugsweise mindestens 45°C und z.B. um 50 ⁰ C. Zur Intensivierung der Extraktion wird bei Zugabe des Tresters aus der Presse 9OC o, Behälter 200 ein bereits vortemperiertes wäßriges Medium vorgelegt, und das dispergierte Material kann durch einen Rührer gut vermischt werden. Das Medium im Extraktionsbehälter 200 wird vorzugsweise auf einen sauren pH-Wert von < 7 und vorzugsweise von < 6 eingestellt. Während die Direktsafterzeugung der ersten Stufe möglichst schnell durchzuführen ist, beispielsweise in einem Zeitraum von maximal 5 Min. und vorzugsweise in einem Zeitraum

von wenigen Sekunden bis 3 Min., erfolgt die Tresterextraktion gründlich während einer Dauer von mindestens 2 h. Der zweite Fruchtsaft 130D kann Erzeugnisse unterschiedlicher Qualitäten liefern. Nach der Tresterextraktion ist eine Gewinnung von Klarsaft, nach Filtrierung des aus der Trenneinrichtung 9OD kommenden Fruchtsafts, angebracht. Der zweite feste Fruchtrückstand 140C kann als Zellulose-haltiges Material weiter genutzt werden. Die Tresterextraktion kann einstufig oder, nach wahlweiser Rückführung über die Leitung 209E, mit einer weiteren Extraktionsrunde in demselben Extraktionsbehälter 200 oder einem (nicht gezeigten) anderen Extraktionsbehälter durchgeführt werden. Eine weitere vorteilhafte Modifikation wird durch Einbau der oben beschriebenen Zellaufschlußvorrichtung zwischen Extraktionsbehälter 200 und zweiter Trenneinrichtung 9OD erhalten. Durch die Kombination von Direktsaftherstellung und Tresterextraktion, wahlweise mit Gewinnung und Nutzung von Biogas, kann eine im wesentlichen rückstandsfreie und abfallfreie Verwertung der aus der Frucht stammenden Naturstoffe unter jeweils optimalen Bedingungen und je nach gewünschtem Produkt mit jeweils optimalen Produktqualitäten erhalten werden.

Fig. 5 zeigt eine andere erfindungsgemäße Ausführungsform, die die Anwendung einer Steuerungseinrichtung 400 zum Zweck einer Regelung vorsieht, daß es beim Betrieb der Anlage zu keinem Stillstand des Materialdurchsatzes kommt. Bei der dargestellten beispielhaften Ausführung der Anlage sind neben der Steuerungseinrichtung 400 eine Zuleitung einer Frucht HOE, ein Fruchtauffang- bzw. Vorratsbehälter 10E, eine Vorzerkleinerungsvorrichtung 3OE, eine Mühle 5OE zum Bilden einer Fruchtmaische aus der grobzerkleinerten Frucht sowie eine Trennvorrichtung 9OE zum Trennen von Fruchtsaft 130E und festem Fruchtrückstand 140E vorgesehen. Selbstverständlich sind Korn-

binationen mit anderen Ausführungsformen der Erfindung wie o- ben beschrieben möglich.

Die Steuereinrichtung 400 ist als speicherprogrammierte Steuerung ausgestaltet und empfängt über entsprechende Datenleitungen 410 und 420 jeweils aus dem Bereich der Fruchtzuleitung der Früchte HOE Informationen bzw. Daten über die Härte der jeweils zu verarbeitenden Frucht, wahlweise zusätzlich über die Fruchtart und/oder über weitere Eigenschaften der Frucht, sowie Daten bzw. Informationen über die bei der Maische-Mühle 5OE anfallende Menge der gebildeten Maische. Härte der zu verarbeitenden Frucht und die gebildete Menge an Maische haben sich als zwei Hauptfaktoren erwiesen, die den Materialdurchsatz durch das System, beginnend von der Vorzerkleinerungsvorrichtung 3OE und bis zur Trennvorrichtung 9OE reichend, und die Variabilität des Materialdurchsatzes wesentlich bestimmen. Härte der jeweils zu verarbeitenden Frucht und Menge der gebildeten Maische können über jeweils geeignete Sensoren erfaßt und als Dateninformationen an die Steuerungseinrichtung 400 übermittelt werden. Verwendbare Härtesensoren sind z.B. in WO 9852037, US 5,315,879 und EP 1107000 beschrieben. Durch Rückkopplung über die Steuerungseinrichtung 400 in Abhängigkeit dieser Faktoren an jeweils kritischen Punkten der Anlage kann nun ein stetiger, stillstandsloser Materialdurchsatz gewährleistet werden, wozu die Steuerungseinrichtung im vorliegenden Fall eine Steuerung des Materialdurchsatzes der Vorzerkleinerungsvorrichtung über die elektrische Leitung 430, eine Steuerung der Drehzahl der Mühle 5OE über die elektrische Leitung 440, und eine Steuerung des Materialdurchsatzes der Trennvorrichtung 9OE über die elektrische Leitung 450 bewirkt. Gezeigt ist eine Regelung an allen drei für den Materialdurchsatz kritischen Einrichtungen; jedoch ist ein stillstandsloser Betrieb des die genannten Einrichtungen einschließenden AnIa-

gesystems, und zwar ohne zusätzliche Pufferreserve oder Puffertank, auch dann möglich, wenn nur eine oder nur zwei der genannten Einrichtungen von der Steuerungseinrichtung 400 geregelt wird.

Die beschriebenen Ausführungsformen dienen zur Erläuterung der Erfindung und sind nicht einschränkend zu verstehen. Insbesondere kann der Fachmann weitere Modifikationen und Kombinationen bei den beschriebenen Ausführungsformen durchführen. Zum Beispiel können andere Zerkleinerungsvorrichtungen zur Bildung der Maische als die beschriebenen Mühlen, z.B. Thermobreakbe- hälter mit Temperaturen von um 80°C oder Gefrierzerkleinerer bei Temperaturen von < -5°C, und andere Trenneinrichtung als die beschriebenen Pressen, Zentrifugen oder Dekanter, z.B. Filtrier- oder Extraktionsapparate, verwendet werden. Der Fachmann kann je nach zu verarbeitender Frucht nicht nur die jeweils passenden Einrichtungen, sondern auch weitere Bedingungen der Anlage auswählen. Während die beschriebenen Ausführungsformen insbesondere auf die Gewinnung von naturtrübem Apfelsaft anwendbar ist und in der Stufe der Direktsafterzeugung bei Temperaturen von vorzugsweise unter 2O ⁰ C und weiter von unter 10°C durchgeführt wird, kann es bei einer anderen Frucht wie z.B. Himbeere, Johannisbeere und Kirschen vorteilhafter sein, erhöhte Temperaturen von z.B. 5O ⁰ C oder mehr anzuwenden, um die Farbe zu intensivieren. Weitere Anpassungsmöglichkeiten ergeben sich z.B. auch für mögliche Zusätze. Während ein Vorteil der Erfindung gerade darin besteht, daß bei der Direkt- safterzeugung Antioxidationsmittel wie Vitamin C nicht mehr zugesetzt werden müssen oder eine Zugabe auf deutlich unter eine unerwünschte Menge von 750 mg Dosis pro Chargeneinheit begrenzt werden kann, können solche oder andere Zusätze je nach Wunsch oder Bedarf verwendet werden.