Die Papaya - apz
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Dr.-Ing. Frank Eiden Biotechnologie Weiße Biotechnologie Gruppenarbeit Gruppe 1: Materialvorbereitung Fachhochschule Gelsenkirchen Sommersemester 2011 Weiße Biotechnologie :1 Dr.-Ing. Frank Eiden Biotechnologie Inhaltsverzeichnis Zielsetzung Ausgangsmaterialien • Die Papaya • Die Braunalge Laminaria saccharina Aufbereitungsprozess der Papaya Aufbereitungsprozess der Braunalge Weiße Biotechnologie :2 Dr.-Ing. Frank Eiden Biotechnologie Zielsetzung • Aufbau einer Anlage zur Produktion eines Alkoholarmen (1 Vol % EtOH) Getränk • Keine Hefen • Produktion von 2 Mio. Flaschen á 0,33l/Jahr Weiße Biotechnologie :3 Dr.-Ing. Frank Eiden Biotechnologie Materialvorbereitung Weiße Biotechnologie :4 Dr.-Ing. Frank Eiden Biotechnologie Ausgangsmaterialien Die Papaya (reife + unreife) Weiße Biotechnologie Die Braunalge Laminaria saccharina :5 Dr.-Ing. Frank Eiden Biotechnologie Die Papaya • Inhaltsstoffe: Vitamin A, C, B1; Natrium, Kalium, Calcium, Phosphor, Magnesium, Eisen • Enzym: Papain hitzebeständig bis 100°C • Vorkommen: Tropische/ subtropische Regionen z.B. Brasilien, Costa Rica, Mexico, Indien, Nigeria, Kenia, Südafrika, Thailand, Elfenbeinküste, Bangladesh, China Weiße Biotechnologie :6 Dr.-Ing. Frank Eiden Biotechnologie Anbau und Lieferung • Ort: • Preis: • Saison: Brasilien Durchschnittlich ca. 87€/t Ganzjährige Ernte Ein Papayabaum liefert ca. 30-150 Früchte pro Jahr • Bei einer Kühlung von 8-10°C sind die Papayas 2-3 Wochen haltbar • Einfuhr per Luft- oder Seeweg Weiße Biotechnologie :7 Dr.-Ing. Frank Eiden Biotechnologie Die Braunalge Laminaria saccharina • hoher Anteil an Polysacchariden • Zusammensetzung: Komponenten Inhalte in % TM Cellulose 5 Lipide 3-5 Protein 15-20 Alginate 23 Laminaran 14 Fucoidan 5 Mannitol 12 Insgesamt vergärbarer Zucker 45-55 Weiße Biotechnologie :8 Dr.-Ing. Frank Eiden Biotechnologie Anbau und Lieferung • Vorkommen: Nordsee/Ostsee, Grönland bis Portugal – Kältere Regionen • Saison: 3 mal jährlich Erntezeit • Preis: 12€/kg Trockengewicht • Anbau z.B. in Oberflächenfarmen • Ausbringung der Algen auf Kulturleinen – Vorteil: Ernte ohne Taucher möglich • Anlieferung per LKW Weiße Biotechnologie :9 Dr.-Ing. Frank Eiden Biotechnologie Der Aufbereitungsprozess Papaya Algen Reinigung Reinigung Zerkleinern Zerkleinern Pressen Zuckergewinnung Trocknen Der identische Prozess läuft für die unreifen und reifen Papayas hintereinander ab. Weiße Biotechnologie : 10 Dr.-Ing. Frank Eiden Biotechnologie Der Aufbereitungsprozess der Papaya Die Reinigung • Trommelwaschmaschine • Leistung: bis 80t/Std Vorteile: • Keine Produktbeschädigung durch Spezialform der Trommel • Wasserrückführung möglich Weiße Biotechnologie : 11 Dr.-Ing. Frank Eiden Biotechnologie Der Aufbereitungsprozess der Papaya Zerkleinern • Trommelschneidmaschine • Leistung: bis 5.000 t/d Die Papaya wird mitsamt der Schale zerkleinert, da dort das Papain gespeichert ist Weiße Biotechnologie : 12 Dr.-Ing. Frank Eiden Biotechnologie Der Aufbereitungsprozess der Papaya Pressen • Kontinuierlich arbeitende Bandpresse • Für sämtliche Obst- und Beerenmaischen • Bis zu 75% Ausbeute • Leistung: bis 3000kg/h Weiße Biotechnologie : 13 Dr.-Ing. Frank Eiden Biotechnologie Der Aufbereitungsprozess der Braunalge Waschen und Reinigen • • • • Tauchbecken Verweilzeit 1 bis 5 Minuten Leistung: 1000-4500kg/Std Fassungsvermögen: 25kg, 1400l Weiße Biotechnologie : 14 Dr.-Ing. Frank Eiden Biotechnologie Der Aufbereitungsprozess der Braunalge Zerkleinern • Rohware von 5 Presswalzen verdichtet und schrittweise hervorgeschoben • Vor dem Mundstück bewegen sich die Messer ellipsenförmig auf und ab Vorteile: • Problemlose Verarbeitung selbst von sehr langer, elastischer und faseriger Rohware • Keine Erwärmung der Schnittware → keine Verluste von Wirk- und Aromastoffen Weiße Biotechnologie : 15 Dr.-Ing. Frank Eiden Biotechnologie Der Aufbereitungsprozess der Braunalge Zuckergewinnung • Zucker liegt in Form von Polysacchariden vor • Durch saure Hydrolyse aufspalten der Polysaccharide in Monosaccharide Glucose für Fermentation Trocknen • Trocknen der vorverarbeiteten Braunalgen • Gewinnung der Trockenmasse zur Zugabe für die Fermentation Weiße Biotechnologie : 16 Dr.-Ing. Frank Eiden Biotechnologie Fließschema Aufbereitungsprozess Weiße Biotechnologie : 17
