Die Erfindung betrifft ein Verfahren zu Gewinnung von Öl aus ölhaltigen Saaten durch Abpressen, wobei optional zusätzlich zum mechanischen Abpressen des Öls die Ausbeute des Extraktionsprozesses durch die Zugabe von Kohlendioxid als Extraktionsmittel verbessert ist.

Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Gewinnung von Öl aus ölhaltigen Saaten im Sinne einer Ölpresse, wobei optional zusätzlich zum mechanischen Abpressen des Öls die Ausbeute des Extraktionsprozesses durch die Zugabe von Kohlendioxid als Extraktionsmittel verbessert ist.

Derartige Verfahren und Vorrichtungen werden dafür verwendet, Öl aus ölhaltigen Saaten abzupressen. Dazu werden das Pressgut einer Pressvorrichtung, beispielsweise ausgebildet als eine Schneckenpresse, zugeführt, in der dem Pressgut das Öl durch mechanisches Abpressen entzogen wird, sodass feste und flüssige Bestandteile des Pressguts voneinander getrennt werden.

Zur Unterstützung des Abpressvorgangs und zur Erhöhung der Ölausbeute ist es bereits bekannt, das Pressgut mit einem Extraktionsmittel zu vermengen, wobei durch die Lösung des Extraktionsmittel im Extrakt (Öl) eine erhebliche Verringerung der Viskosität (Fließfähigkeit) erreicht werden kann, sodass das Extrakt leichter abfließen kann.

Als ein solches Extraktionsmittel ist beispielsweise Kohlendioxid verwendbar, das in Form von superkritischem Kohlendioxid mit dem Pressgut vermengt und wobei das ölige Extrakt dann bei sehr hohen Drücken in dem superkritischen Kohlendioxid gelöst wird. Der superkritische Zustand beschreibt hierbei physikalisch einen Aggregatszustand im Übergang von der gasförmigen zur flüssigen Phase des Kohlendioxids. Das im superkritischen Kohlendioxid gelöste Extrakt wird nach seiner Ableitung aus der Presse durch Abdampfen des Kohlendioxids in Reinform gewonnen. Das abgedampfte Kohlendioxid wird entweder in die Atmosphäre abgelassen oder erneut komprimiert und wiederverwendet.

Die Bereitstellung und Handhabung des superkritischen Kohlendioxids und die erforderliche apparative Gestaltung zur Handhabung dieses Extraktionsmittels in relativ geringen Mengen werden beispielsweise in der EP 1717014 B1 gelehrt.

In der DE 10 2007 014 775 A1 werden Verfahren und Vorrichtungen der vorgenannten Art vorgeschlagen, die eine Verbesserung der Produktqualität des gewonnenen Öls insbesondere für den Einsatz zur Speiseölherstellung ermöglichen, was insbesondere durch eine Begrenzung der Temperatur des Extrakts auf maximal 60°C während des gesamten Extraktionsprozesses erreicht wird.

Die Ölausbeute des gesamten Extraktionsprozesses hängt unabhängig von der Zugabe eines Extraktionsmittels auch wesentlich von der Feuchte und dem Fasergehalt des zugeführten Pressguts ab.

Zur Optimierung der Ölausbeute ist es erforderlich, die Feuchte sowie den Fasergehalt des Pressguts zu ermitteln und den Extraktionsprozess entsprechend anzupassen.

Stand der Technik ist dabei, dass vom Pressgut in einem definierten Zeitintervall Stichproben entnommen werden, die in einem stationären Laborgerät bezüglich der Feuchte und des Fasergehalts analysiert werden. Basierend auf den Ergebnissen der Analyse werden dann manuell im Prozessleitsystem entsprechende Stellwerte, beispielsweise ein neuer Stellwert für das Regelventil, vorgegeben.

Gemäß dem Stand der Technik sind mit den vorstehend genannten Verfahren und Vorrichtungen beim Vorpressen Ölausbeuten etwa zwischen 52 % und 55 % und beim Nachpressen von etwa 84 % +/- 8% Standard.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Gewinnung von Öl aus Saatgut anzugeben, die eine gesteigerte Ölausbeute ermöglicht. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung zur Gewinnung von Öl aus Saatgut gemäß Patentanspruch 1 gelöst.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Gewinnung von Öl aus Saatgut anzugeben, das eine gesteigerte Ölausbeute ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 9 gelöst.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Gewinnung von Öl aus Saatgut anzugeben, die eine verbesserte Energieeffizienz ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung zur Gewinnung von Öl aus Saatgut gemäß Patentanspruch 1 gelöst.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Gewinnung von Öl aus Saatgut anzugeben, das eine verbesserte Energieeffizienz ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 9 gelöst.

Die abhängigen Patentansprüche offenbaren vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Die nachfolgend offenbarten Merkmale einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Gewinnung von Öl aus Saatgut sind sowohl einzeln als auch in allen ausführbaren Kombinationen Teil der Erfindung.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Gewinnung von Öl aus Saatgut weist mindestens eine mechanische Presseinheit auf, in die Saatgut, beispielsweise auch in Flockenform oder bereits als Presskuchen im Zuge des Nachpressens, zuführbar ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die mechanische Presseinheit als eine Schneckenpresse ausgebildet, die einen Presskorb aufweist, in dem eine Schnecke rotierbar gelagert ist. Die Schnecke wird dabei mithilfe eines Pressenantriebs angetrieben.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Pressenantrieb derart ausgebildet, dass die Drehzahl im laufenden Betrieb veränderbar ist. Ist der Pressenantrieb als ein Elektromotor ausgebildet, kann die Drehzahländerung des Pressenantriebs beispielsweise über einen Frequenzumrichter erfolgen.

Der Presskorb ist durchlässig für das abgepresste Öl, sodass das abgepresste Öl über die Länge des Presskorbs aus dem Presskorb austritt, während das Pressgut mit der Schnecke durch den gesamten Presskorb gefördert wird. Am Ende des Presskorbes weist die mechanische Presseinheit einen Auslass für den Presskuchen auf, der im Wesentlichen aus den festen Bestandteilen des Pressguts und dem verbliebenen Ölgehalt besteht.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Gewinnung von Öl aus Saatgut kann mehrere mechanische Presseinheiten aufweisen, die hintereinander oder parallel arbeitend angeordnet sein können.

In einer Ausführungsform der Erfindung ist vor der mindestens einen mechanischen Presseinheit eine Dosiervorrichtung angeordnet, die beispielsweise als eine Dosierschnecke ausgebildet ist und mit der die Menge des in die zugeordnete mechanische Presseinheit zugeführten Pressguts steuerbar ist.

Zur Regulierung der Feuchtigkeit des zugeführten Pressguts weist die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Gewinnung von Öl aus Saatgut zumindest einen Konditionierer auf.

Mithilfe des mindestens einen Konditionierers ist das Pressgut auf eine vorgegebene Temperatur erwärmbar und dem Pressgut Feuchtigkeit entziehbar.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der mindestens eine Konditionierer als ein Rohrbündelkonditionierapparat, als ein Trommelkonditionierapparat oder als eine Wärmepfanne ausgebildet, mit dem das Pressgut durch die Zufuhr von Dampf, Heißwasser oder Kondensat behandelbar ist.

Ein Trommelkonditionierapparat ist dabei ein im Wesentlichen horizontal ausgedehnter zylindrischer Konditionierer mit Doppelmantel für die indirekte Beheizung des Pressguts durch Sattdampf. Eine intensive Durchmischung des Pressguts durch Rührwerk des Trommelkonditionierapparats führt dabei zu einer sehr homogenen Behandlung, wobei das Rührwerk ist für eine indirekte Beheizung mit Sattdampf geeignet ist. Es ist eine sehr gute Trocknungswirkung durch einen unmittelbaren Brüdenabzug realisierbar. Ein Rohrbündelkonditionierapparat ist ebenfalls ein im Wesentlichen horizontal ausgedehnter zylindrischer Konditionierer mit mittig angeordnetem dampfbeheiztem Rohrbündel. Die komplette Trommel ist rotierbar. Für eine homogene Behandlung des Pressguts ist die Rotation und der Heizrohrbündel individuell über die gesamte Länge des Rohrbündelkonditionierapparats einstellbar. Es ist eine sehr gute Trocknungswirkung durch einen unmittelbaren Brüdenabzug realisierbar.

Die mithilfe des Konditionierers regelbare Feuchte und Temperatur des Pressguts ist in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung an die spezifischen Anforderungen verschiedener Arten von Pressgut anpassbar, je nachdem, welches Pressgut verarbeitet werden soll.

In einer Ausführungsform der Erfindung ist die Feuchte in einem Bereich von etwa 1% bis 5 % und die Temperatur in einem Bereich von 85°C bis 120°C regelbar.

In einer Ausführungsform der Erfindung ist mithilfe des Konditionierers eine Feuchte von etwa 3% und eine Temperatur von etwa 104°C für ein durch beispielsweise Rapssaat gegebenes Pressgut erreichbar.

Im Bereich des mindestens einen Konditionierers ist mindestens eine erste Messeinrichtung zur Erfassung der Temperatur und/oder der Feuchtigkeit und/oder des Fasergehalts und/oder des Ölgehalts des Pressguts angeordnet.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die erste Messeinrichtung zumindest eine NIR (Nahinfrarot) basierte Messvorrichtung auf, mit der Licht im nahen Infrarot (etwa 900 nm bis 1700 nm Wellenlänge) emittierbar ist. Weiterhin weist die NIR basierte Messvorrichtung eine Empfängereinheit auf, mit der anhand der Absorption des emittierten Infrarotlichtes durch das Pressgut unter anderem die Bestimmung der Feuchte, des Öl-, Protein- und/oder Phosphatidgehalts und des Faseranteils des Pressguts durch eine spektroskopische Analyse möglich ist.

In einerweiter bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die NIR basierte Messvorrichtung in der NIR-Online-Technik ausgebildet. Bei der NIR-Online-Technik im Sinne dieser Schrift handelt es sich um eine auf der Messung der wellenlängenabhängigen Absorption im Messspektrum des vom Pressgut reflektierten Infrarotlichts. Die Verwendung des reflektierten Infrarotlichts birgt den Vorteil, dass die NIR basierte Messvorrichtung nur auf einer Seite des Prozesses angeordnet werden muss, sodass eine kompakte Bauweise ermöglicht ist. So sind auch Messungen bei großen Schütthöhen und lichtundurchlässigen Medien möglich. Weiterhin wird in der NIR-Online-Technik erst das von der Probe reflektierte Licht parallelisiert, sodass kein Zeitverlust bei der Messung entsteht. Im Vergleich mit herkömmlichen NIR- Messvorrichtungen ist eine Probe mithilfe der NIR-Online-Technik in etwa 20 ms anstatt in 20 s bis 30 s vermessbar. Eine NIR basierte Messvorrichtung in NIR-Online-Technik weist mindestens ein Dioden-Array und eine große Messfensteröffnung (in einer Ausführungsform mit einem Durchmesser von etwa 4 cm), sodass die Messung über einen relativ breiten Querschnitt der Probe erfolgt. Dadurch sind Ausreißer in den Messwerten, die durch einzelne Saatkörner ansonsten leicht verursacht werden, im Wesentlichen auszuschließen.

In einer Ausführungsform der Erfindung ist die NIR basierte Messvorrichtung an die Fördereinrichtung, die das Pressgut in den Konditionierer oder vom Konditionierer zur mechanischen Presseinheit fördert, oder mit einem separatem Schauglas in eine Rohrleitung einbindbar. Die Eintauchtiefe liegt aufgrund der großen Nähe der NIR basierten Messvorrichtung zum Prozess bei ca. 5 mm, so dass nicht nur die Schale oder die äußere Schicht des Pressguts erfasst wird, sondern auch die inneren Schichten, sodass eine genaue Analyse möglich ist.

In einer Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Erfassung zumindest der Feuchte, des Fasergehalts und des Ölgehalts mit einer anderen nicht NIR basierten Technologie.

In einer Ausführungsform der Erfindung weist die erste Messeinrichtung zumindest einen Temperatursensor auf, der beispielsweise als ein PT 100 Sensor ausgebildet ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die erste Messeinrichtung mindestens eine NIR basierte Messvorrichtung zur Erfassung der Feuchte und/oder des Öl- und/oder des Protein- und/oder des Phosphatidgehalts und/oder des Faseranteils sowie mindestens einen Temperatursensor auf.

In einer besonders bevorzugten Variante der vorgenannten Ausführungsform ist die NIR basierte Messvorrichtung in der NIR-Online-Technik ausgebildet.

In einer Ausführungsform der Erfindung weist der Konditionierer mindestens ein Dampfregelventil auf, mit dem die Zufuhr von Heißdampf zum Konditionierer regelbar ist.

Das Dampfregelventil ist dazu vorteilhaft mit einem Stellantrieb ausgerüstet und beispielsweise als ein Drehkegelventil, ein Hubventil, eine Stellklappe, ein Kugelhahn, ein Membranventil oder als ein Schieber ausgebildet. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist basierend auf den mithilfe der ersten Messeinrichtung erfassten Messwerte die Menge der dem Pressgut im Konditionierer zugeführten Wärmeenergie genau auf die tatsächlichen Anforderungen in zeitlicher Abhängigkeit anpassbar, sodass die Zufuhr von mehr Wärmeenergie als benötigt würde vermieden wird, sodass Energie einsparbar ist.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist im Bereich zumindest einer mechanischen Presse der Vorrichtung zur Gewinnung von Öl aus Saatgut mindestens eine Zuführeinrichtung für ein Extraktionsmittel angeordnet, mit dem ein Extraktionsmittel in den Pressraum der mechanischen Presse einleitbar ist.

In einer Ausführungsform der Erfindung weist die Zuführeinrichtung für ein Extraktionsmittel eine Durchflussregeleinrichtung zur Regelung der Menge des zugeführten Extraktionsmittels auf.

Die Durchflussregeleinrichtung ist in einer Ausführungsform der Erfindung als ein Regelventil ausgebildet, das beispielsweise als ein Drehkegelventil, ein Hubventil, eine Stellklappe, ein Kugelhahn, ein Membranventil oder ein Schieber ausgebildet sein kann, und einen Stellmotor aufweist.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Zuführeinrichtung für ein Extraktionsmittel als eine Zuführeinrichtung für Kohlendioxid ausgebildet, wobei die Menge des in den Pressraum einzudüsenden Kohlendioxids über eine als ein Gasregelventil ausgebildete Durchflussregeleinrichtung steuerbar ist.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Vorrichtung zur Gewinnung von Öl aus Saatgut mindestens einen Drucksensor auf.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Vorrichtung zur Gewinnung von Öl aus Saatgut mindestens eine Massen- und/oder Volumendurchflussmesseinrichtung auf.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind der mindestens eine Drucksensor und/oder die mindestens eine Massen- und/oder Volumendurchflussmesseinrichtung zur Regelung der Dampfzufuhr zum mindestens einen Konditionierer und/oder zur Regelung der zugeführten Menge von Extraktionsmittel verwendbar.

In einer Ausführungsform der Erfindung weist die Vorrichtung zur Gewinnung von Öl aus Saat gut eine zweite Messeinrichtung auf, die in Förderrichtung hinter der mindestens einen mechanischen Presseinrichtung angeordnet ist, sodass mit dieser zumindest der Ölgehalt des Pressguts nach dem Pressen mithilfe der mindestens einen mechanischen Presseinrichtung erfassbar ist.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die zweite Messeinrichtung dazu mindestens eine NIR basierte Messvorrichtung auf.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die zweite Messeinrichtung mindestens eine NIR basierte Messvorrichtung in der NIR-Online-Technologie auf.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Gewinnung von Öl aus Saatgut weist mindestens eine Auswerte- und Steuereinrichtung auf, mit der die Messignale der ersten und/oder der zweiten Messeinrichtung auswertbar sind. Basierend auf den Messdaten sind mithilfe der mindestens einen Auswerte- und Steuereinrichtung die Zufuhr von Wärme zum mindestens einen Konditionierer, beispielsweise durch die Ansteuerung mindestens eines Regelventils, und/oder die Drehzahl des Pressenantriebs der mindestens einen mechanischen Presseinrichtung und/oder die Menge des mithilfe der mindestens einen Zuführeinrichtung für ein Extraktionsmittel zugeführten Extraktionsmittels, beispielsweise durch die Ansteuerung mindestens eines Gasregelventils, steuerbar.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Auswerte- und Steuereinheit zur kontinuierlichen Erfassung der Messwerte der ersten und/oder zweiten Messeinrichtung ausgebildet, sodass eine schnelle und kontinuierliche Regelung der Regelgrößen ermöglicht ist.

In einer vorteilhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Gewinnung von Öl aus Saatgut ist diese zum Vor- und Nachpressen ausgebildet, wobei mit dem Vorpressen eine Ölausbeute von etwa 54 % bis 59 % und mit dem Nachpressen eine Ölausbeute von etwa 87 % +/- 3% realisiert ist.

Zusammengefasst umfasst eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Gewinnung von Öl aus Saatgut zumindest die folgenden Ausführungsvarianten:

Umfasst sind eine einstufige oder eine mindestens zweistufige Variante, wobei in einer Stufe jeweils mindestens ein Konditionierer und eine nachgeschaltete mechanische Presseinrichtung sowie zumindest eine Fördereinrichtung zur Förderung des Pressguts vom Konditionierer zur mechanischen Presseinrichtung angeordnet sind. Darüber hinaus ist umfasst eine Variante mit einer Feuchteregelung des Pressguts im Konditionierer und den entsprechend der vorstehenden Beschreibung zugeordneten Baugruppen.

Weiterhin ist umfasst eine Variante mit einer extraktionsmittelunterstützten Pressung in zumindest einer Stufe, wobei insbesondere C02 als Extraktionsmittel Verwendung finden soll.

Zudem sind sämtliche sich aus diesen Varianten ergebende ausführbaren Kombinationen, insbesondere auch eine Variante mit zwei Stufen, einer Feuchteregelung des Pressguts in mindestens einem Konditionierer und einer C02-unterstützten Pressung in mindestens einer der Stufen, umfasst.

Die nachfolgend offenbarten Merkmale eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Gewinnung von Öl aus Saatgut sind sowohl einzeln als auch in allen ausführbaren Kombinationen Teil der Erfindung.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Gewinnung von Öl aus Saatgut ist insbesondere dadurch gekennzeichnet, dass eine kontinuierliche Messung und Auswertung zumindest eines der Parameter Feuchte, Fasergehalt und Ölgehalt des Pressguts erfolgt und dass basierend daruaf zumindest die Konditionierung der Temperatur und der Feuchte des Pressguts zumindest vor dem Zuführen des Pressguts in eine mechanische Presseinheit kontinuierlich anhand vorgegebener Sollwerte erfolgt oder dass die Drehzahl des Pressenantriebs kontinuierlich in Bezug auf den Fasergehalt des Pressguts geregelt wird oder dass die Menge eines zugeführten Extraktionsmittels kontinuierlich anhand des Ölgehalts des Pressguts geregelt wird.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Gewinnung von Öl aus Saatgut umfass dabei zumindest die folgenden Verfahrensschritte:

1. Zuführen des Pressguts (Saatgut oder Presskuchen aus einem zuvor durchgeführten Pressvorgang) in zumindest einen Konditionierer

2. Konditionieren des Pressguts mithilfe des Konditionierers

3. Kontinuierliche Messung der Feuchte und/oder des Fasergehalts und/oder des Ölgehalts des Pressguts nach dem Konditionieren

4. Kontinuierliche Auswertung der Messdaten mithilfe zumindest einer Auswerte- und Steuereinheit

5. Kontinuierliche Steuerung der Konditionierung zur Regelung der Feuchte des Pressguts auf einen vorgegebenen Sollwert und/oder kontinuierliche Steuerung der Drehzahl des Pressenantriebs und/oder kontinuierliche Steuerung der Menge eines dem Pressgut im Pressraum einer mechanischen Presseinrichtung zugeführten Extraktionsmittels

6. Fördern des konditionierten Pressguts zur mechanischen Presseinrichtung

7. Pressen des Pressguts mithilfe der mechanischen Pressvorrichtung zur Trennung des enthaltenen Öls von den festen Bestandteilen

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt die kontinuierliche Messung der Feuchte und/oder des Fasergehalts und/oder des Ölgehalts des Pressguts mithilfe einer NIR basierten Messvorrichtung.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt die kontinuierliche Messung der Feuchte und/oder des Fasergehalts und/oder des Ölgehalts des Pressguts mithilfe einer NIR basierten Messvorrichtung in NIR-Online-Technik.

Bei der Konditionierung des Pressguts erfolgt eine thermische Behandlung des Pressguts, die zu einer spontanen Verdunstung des Wassers in der Zellstruktur der Saat führt und so die Oberflächenfeuchtigkeit reduziert. Die Konditionierung dient dabei zur Einregelung des Pressguts auf eine vorgegebene Feuchte und Temperatur. Die optimale Feuchte im Pressgut erzeugt eine hohe Effizienz beim anschließenden mechanischen Abpressen des Pressguts.

Die Konditionierung erfolgt in einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens mit Wärme (Dampf/ Heißwasser/ Kondensat) beispielsweise in einem Rohrbündel-, einem Trommelkonditionierapparat oder einer Wärmepfanne.

Die Feuchte wird in einer Ausführungsform der Erfindung nach dem Konditionierer gemessen und die zuzuführende Wärme in den Konditionierer wird basierend auf einem Vergleich der Messwerte mit vorgegebenen Sollwerten eingeregelt.

Bei zweistufigen mechanischen Pressanlagen bzw. in einem zweistufigen Verfahren gemäß der Erfindung wird der Presskuchen aus der Vorpresse nochmals konditioniert, da eine optimale Feuchte im Presskuchen zu einer hohen Effizienz beim zweiten Pressvorgang führt.

In einer Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Regelung der Feuchte des Pressguts durch die gesteuerte Zufuhr von Heißdampf in den Konditionierer. In einer Ausführungsform der Erfindung erfolgt die mechanische Pressung des Pressguts mit einer Extraktionsmittelunterstützung. Dazu wird in den Pressraum mindestens einer Presseinrichtung ein Extraktionsmittel eingedüst.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird Kohlendioxid als Extraktionsmittel verwendet.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Menge des in den Pressraum eingedüsten Extraktionsmittels mithilfe der Auswerte- und Steuereinheit regelbar.

Die vor der Presseinrichtung gemessene Ölmenge in der Saat bzw. im Presskuchen (zweistufiges Verfahren) bestimmt dabei den Druck und/oder die Menge an überkritischem Kohlendioxid, welches als Extraktionsmittel in die Presseinrichtung eingedüst wird.

Durch das Messen des Ölgehaltes vor der Presseinrichtung (Messwert) wird der Durchfluss und/oder der Druck des einzudüsenden Kohlendioxid in einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens über ein Regelventil eingestellt.

In einer Ausführungsform der Erfindung wird die NIR basierte Messvorrichtung zur kontinuierlichen Messung der Feuchte des Pressguts, zur Messung des Fasergehalts des Pressguts und zur Messung des Ölgehalts des Pressguts verwendet.

Anhand der Auswertung der Messwerte des Fasergehalts des Pressguts erfolgt in einer erfindungsgemäßen Ausführungsform des Verfahrens die Steuerung der Drehzahl des Pressenantriebs der mechanischen Presseinrichtung.

Da der Fasergehalt des Pressguts schwankend ist und der Fasergehalt einen Einfluss auf das mechanische Abpressen des Öls aus dem Pressgut hat, erfolgt, um eine hohe Effizienz beim Abpressen zu erzielen, in einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung eine Drehzahländerung des Pressenantriebs bei Änderungen des Fasergehalts des Pressguts.

In einer Ausführungsform der Erfindung wird der Fasergehalt des Pressguts dabei wird vor der Presseinheit ermittelt.

Eine solche Drehzahlregelung ist sowohl bei einem einstufigen, als auch bei einem zwei- oder mehrstufigen Verfahren möglich. Die kontinuierliche Messung des Fasergehalts und der Feuchte des Pressguts und die daruaf basierende Regelung der Drehzahl und/ oder der Feuchte bietet die Vorteile, dass in einem kurzen Zeitintervall neue Stellwerte für die Regelventile und/ oder die Drehzahl der Presse eingestellt werden können, sodass Steigerungen der Ölausbeute von bis zu 5% erreicht werden können, und dass durch die kontinuierliche Regelung generell eine starke Reduzierung der Schwankungsbreite erfolgt, was zu einer höheren Ölausbeute führt. Weiterhin führt die Feuchteregulierung zu einem optimalen Einsatz von Wärme (Dampf, Heißwasser, Kondensat), wodurch Energieeinsparungen realisierbar sind.

Die kontinuierliche Messung des Ölgehaltes des Pressguts in einem erfindungsgemäßen Verfahren bietet bei einer extraktionsmittelunterstützten (insbesondere Kohlendioxid) Pressung die Vorteile, dass in einem kurzen Zeitintervall neue Stellwerte für die Regelventile eingestellt werden können, sodass die Menge des zugeführten Extraktionsmittels, insbesondere des überkritischen Kohlendioxids, stets in einem optimalen Verhältnis zur Ölmenge ist, sodass eine Erhöhung der Ölausbeute, eine Verringerung der Schwankungsbreite der Ölausbeute und/oder eine Senkung des Extraktionsmittelverbrauches realisiert werden.

Mit einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Gewinnung von Öl aus Saatgut ist beim Vorpressen eine Ölausbeute von 54% bis 59% und beim Nachpressen von 87% +/- 3% realisierbar.

In Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens finden weiterhin folgende Prozessparameter Verwendung:

Ein typischer Druckbereich des Extraktionsmittels wird dadurch definiert, dass das Extraktionsmittel dem Pressgut in der Presseinheit mit einem Druck von etwa 100 bis 200 bar zugeführt wird.

Aufgrund der durch das mechanische Pressen erzeugten Reibungsenergie stellt sich in der Regel ein Temperaturbereich derart ein, dass das Abpressen des Extrakts nach der Zufuhr des Extraktionsmittels mit einer Temperatur von etwa 40 bis 45 Grad Celsius erfolgt.

Bezüglich des Pressdrucks ist daran gedacht, dass ein mechanischer Pressdruck im Bereich von 250 bar erzeugt wird.

Die Verwendung der NIR basierten Messung der Feuchte und/oder des Fasergehalts und/oder des Ölgehalts, insbesondere auch der NIR-Online-Technik, ermöglicht gegenüber dem Stand der Technik somit eine kontinuierliche Überwachung der vorgenannten Parameter und ein schnelles Anpassen der Prozessparameter zur kontinuierlichen Sicherung eines nur geringen Schwankungsbereichs um die vorgegebenen Sollwerte. Die im Stand der Technik erforderlichen Nass-chemischen Analyseverfahren zur regelmäßigen Erfassung der relevanten Messgrößen werden nur noch zur Kalibration des NIR-Systems während der Inbetriebnahme und zum Nachkalibrieren während des Betriebes benötigt.

In den Figuren sind beispielhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung schematisch dargestellt. Es zeigen:

Figur 1 : Ein schematisches Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur

Gewinnung von Öl aus Saatgut und

Figur 2: Ein schematisches Diagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur

Gewinnung von Öl aus Saatgut.

Figur 1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Gewinnung von Öl aus Saatgut (1). Die Vorrichtung zur Gewinnung von Öl aus Saatgut (1) weist einen Konditionierer (2) auf, mit dem zugeführtes Saatgut oder Presskuchen bezüglich Feuchte und Temperatur des Pressguts konditionierbar sind. Dazu weist die Vorrichtung zur Gewinnung von Öl aus Saatgut (1) eine Dampfregeleinrichtung (3) auf, mit der dem Konditionierer (2) eine gesteuerte Menge an Heißdampf zuführbar ist. Die Temperatur der aus dem Konditionierer (2) entweichenden Brüden ist mithilfe eines Temperatursensors (4) messbar. Die Messdaten des Temperatursensors (4) sind zur Auswertung an eine Auswerte- und Steuereinheit (5) übermittelbar.

An den Konditionierer (2) schließt sich eine Fördereinrichtung (6) an, mit der das konditionierte Pressgut zur einer mechanischen Presseinrichtung (11) hin förderbar ist. Im Bereich der Fördereinrichtung (6) ist eine erste Messstelle (7) angeordnet, die Messmittel zur Messung der Feuchte, des Fasergehalts und des Ölgehalts des Pressguts aufweist.

Bevorzugt weist die erste Messstelle (7) dazu zumindest eine NIR basierte Messvorrichtung auf, die besonders bevorzugt in der NIR-Online-Technik ausgeführt ist.

Vor der mechanischen Presseinrichtung (11) ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Gewinnung von Öl aus Saatgut (1) eine Dosiervorrichtung (10) angeordnet, mit der die Menge des in die mechanische Presseinrichtung (11) zugeführten Pressguts regelbar ist. Die Vorrichtung zur Gewinnung von Öl aus Saatgut (1) weist weiterhin eine Zuführeinrichtung (12) für ein Extraktionsmittel auf, mit der ein Extraktionsmittel in den Pressraum der mechanischen Presseinrichtung (11) einleitbar ist. Im Bereich der Zuleitung der Zuführeinrichtung (12) sind ein Drucksensor (8) und ein Flusssensor (9) zur Messung der in den Pressraum eingeleiteten Menge von Extraktionsmittel angeordnet, sodass mithilfe der Auswerte- und Steuereinheit (5) eine Regelung der zugeleiteten Menge von Extraktionsmittel realisierbar ist.

In Förderrichtung hinter der mechanischen Presseinrichtung (11) ist eine zweite Messstelle (13) angeordnet, die Messmittel zumindest zur Bestimmung des Ölgehaltes des aus der mechanischen Presseinrichtung (11) austretenden Presskuchens aufweist.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die zweite Messstelle (13) dazu zumindest eine NIR basierte Messvorrichtung auf, die besonders bevorzugt in der NIR-Online- Technik ausgeführt ist.

Figur 2 zeigt in einer schematischen Darstellung ein Ablaufdiagramm einer beispielhaften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Gewinnung von Öl aus Saatgut.

Das Saatgut wird zunächst unter der Zufuhr von Heißdampf bezüglich der Temperatur und der Feuchte konditioniert. Das konditionierte Pressgut wird vorbei an einer ersten Messstelle (7) zu einer mechanischen Presseinrichtung (11) gefördert. An der ersten Messstelle (7) wird die Feuchte, der Fasergehalt und der Ölgehalt des Pressguts mithilfe einer NIR basierten Messvorrichtung, die auf der NIR-Online-Technik beruht, kontinuierlich gemessen. Mit der mechanischen Presseinrichtung (11) wird das Pressgut gepresst, sodass der Ölanteil von den festen Bestandteilen getrennt wird. Aus der mechanischen Presseinrichtung (11) treten das Rohöl und der Presskuchen aus. Im Bereich des austretenden Presskuchens wird mithilfe einer zweiten Messstelle (13) kontinuierlich zumindest der Ölgehalt des Presskuchens gemessen, wobei bevorzugt eine NIR basierte Messvorrichtung, besonders bevorzugt gemäß der NIR-Online- Technik, verwendet wird.

Die kontinuierlich erfassten Messwerte bezüglich der Feuchte des Pressguts nach dem Konditionieren werden ausgewertet und zur kontinuierlichen Steuerung der Dampfregelung verwendet, sodass Feuchte und Temperatur des Pressguts nach dem Konditionieren möglichst nah an vorgegebenen Sollwerten liegen.

Die kontinuierlich erfassten Messwerte bezüglich des Fasergehalts des Pressguts werden ausgewertet und zur kontinuierlichen Steuerung der Drehzahl des Pressenantriebes verwendet, sodass stets eine an den Fasergehalt des Pressguts angepasste Drehzahl des Pressenantriebes eingeregelt wird.

Die kontinuierlich erfassten Messwerte bezüglich des Ölgehalts des Pressguts nach dem Konditionieren werden ausgewertet und zur kontinuierlichen Steuerung der Menge des beim Pressen zugeführten Extraktionsmittels verwendet, sodass stets eine an den Ölgehalt des Pressguts angepasste Menge an Extraktionsmittel zugeführt wird.