Forarbejdning af insektproteinmel og lipider – våd afsmeltning
Procesoversigt
Alfa Laval-vådafsmeltningssystemer – faktas
De vigtigste forarbejdningstrin i en vådafsmeltningsproces er
- Forberedelse af råmaterialer
- Opvarmning af råmaterialet
- Separation af lipider, protein og pressevand i en dekantercentrifuge
- Oprensning af lipiderne i en centrifugalseparator
- Genvinding af opløselige proteiner fra pressevandet i et fordampningssystem
- Sluttørring af opløselige og uopløselige proteiner i et tørreanlæg
- Forarbejdningskapacitet: fra 400 kg/t
- Lipidernes renhed: >99 %
- Insektmel: <10 % lipider og lavt fugtniveau >
- Maksimal forarbejdningstemperatur: 95 °C (203 °F)
- Retentionstid: ≥ 2 min
- Nødvendig gulvplads: 260 m2 (1-5 t/t)
Forberedelse og opvarmning af råmaterialet
Forskellige insekter kan bruges som råmateriale, og de mest almindelige er sorte soldaterfluelarver, fårekyllinger og melorme. Det første forarbejdningstrin er at skære råmaterialet i små stykker for at forbedre pumpeevnen og lette behandlingen i de efterfølgende opvarmnings- og separationstrin.
Derefter opvarmes råmaterialet ved hjælp af en af to metoder:
1. Dampinjektion
Her sprøjtes dampen direkte ind i råmaterialet i en DSI-varmer, mens produktet konstant omrøres og bevæger sig gennem enheden.
Dampinjektion er en effektiv metode til opvarmning af råmaterialet, som kun kræver et par minutter. Den korte opvarmningstid minimerer den termiske påvirkning af produktet, og det forbedrer slutproduktets kvalitet. Desuden hjælper den indsprøjtede damp med at reducere fouling og udvaske lipiderne fra larvepuréen, hvilket reducerer lipidindholdet i den endelige mel.
2. Indirekte opvarmning
Ved indirekte opvarmning opvarmes larvepuréen i en Alfa Laval Contherm-skrabevarmeveksler uden direkte kontakt med dampen. Opvarmningen gennemføres på få minutter, og roterende blade i varmeveksleren omrører puréen kontinuerligt for at sikre høj termisk effektivitet. De roterende blade hjælper også med at minimere fouling på den indvendige overflade og derved forlænges oppetiden.
Sammenligning af dampinjektion med indirekte opvarmning
Den væsentligste forskel mellem dampinjektion og indirekte opvarmning er, at dampen aldrig kommer i kontakt med produktet, når der anvendes indirekte opvarmning. Brug af dampinjektion betyder, at der tilføres ekstra vand, som skal fjernes i fordampningstrinnet, hvilket øger både vand- og energiomkostningerne, mens dette undgås ved brug af indirekte opvarmning.
En anden vigtig fordel er, at en Contherm-enhed er mere hygiejnisk end en DSI-varmer, hvilket giver dig mulighed for at opfylde kravene i de strengeste standarder.
En fordel ved dampinjektion er, at CAPEX er lavere, og separationen af lipidfraktionen er mere effektiv, hvilket fører til øget lipidudbytte og lavere lipidindhold i insektmelet.
Begge metoder resulterer i markant højere produktkvalitet sammenlignet med tørafsmeltning, da produktet opvarmes til en lavere temperatur og udsættes for varme i meget kortere tid. Kontakt os for at drøfte, hvilken metode der passer bedst til dine behov.
Separation af lipider, protein og pressevand
Efter opvarmning separeres puréen i tre fraktioner i en eller to dekantercentrifuger:
- Protein (faste stoffer)
- Lipider (flydende)
- Pressevand (vand med opløselige proteiner)
På grund af en speciel konfiguration af dekanteren, der muliggør funktion med en dyb dam, er separationseffektiviteten i en Alfa Lavals Foodec-dekanter meget høj. Det lave vandindhold i tørstoffraktionen efter separation reducerer energiforbruget i det efterfølgende tørretrin, og efterfølgende energiomkostninger samt investeringsomkostninger til tørreanlæg og kedel. Det lave lipidindhold i insektmelet hæver dets markedsværdi og din rentabilitet.
Den effektive separation betyder også, at lipidfraktionen er meget ren direkte efter dekanteren, hvilket betyder, at den efterfølgende centrifugalseparator kan være mindre, og det resulterer i lavere CAPEX og OPEX.
Dekanteren kan udstyres med et fuldautomatisk CIP-rengøringssystem for at få hurtig og nem rengøring både indvendigt og udvendigt.
Oprensning af insektlipiderne
Lipidfraktionen renses i en separator, hvorved fine faste stoffer og resterende vand fjernes fra produktet.
Vores Clara- og AFPX-separatorer kan rense insektlipiderne til de højeste standarder og også reducere lipidindholdet i pressevandet for at øge værdien af biprodukterne. Takket være den enestående separationsevne indeholder de forarbejdede lipider minimal fugt, hvilket resulterer i en højere markedsværdi og lang holdbarhed.
Alfa Lavals separatorer er kendetegnet ved skånsom produkthåndtering, fremragende korrosionsbestandighed, enestående hygiejne og lave driftsomkostninger.
Genvinding af protein fra pressevand
Pressevandet sendes til et fordampningssystem, hvor vandet fjernes, og det opløselige protein koncentreres. Da 10-15 % af det samlede proteinindhold er i pressevandet, vil genvinding af det i høj grad påvirke det samlede procesudbytte. De opløselige proteiner har bedre fordøjelighed end proteinerne i faststofstrømmen, så ved at genvinde dem øges fordøjeligheden af den endelige mel.
Koncentrering af pressevandet betyder også, at der skal behandles mindre spildevand, og det udskilte vand kan genvindes og genbruges, hvorved det samlede vandforbrug reduceres.
Alfa Lavals AlfaVap- og AlfaFlash-pladefordampningssystemer er ideelle til at koncentrere insektpressevand. AlfaVap er beregnet til lav-til-medium-foulingprocesser, og AlfaFlash er beregnet til applikationer med høj fouling.
De fås i flere konfigurationer og kan køre på:
- Damp
- Damp med en termisk dampkompressor
- Elektricitet med en mekanisk dampkompressor
- Spildvarme fra tørreanlægget, hvilket muliggør kedelbesparelser på op til 100 %
Alfa Lavals fordampningssystem omfatter ofte flere fordampningstrin (eller effekter) for at få effektiv energigenbrug og derved minimere energiforbruget.
AlfaVap- og AlfaFlash-fordampere kan håndtere mere koncentrerede produktstrømme end de fleste andre fordampningssystemer, hvilket giver dig mulighed for at koncentrere pressevandet mere og derved sænke belastningen på tørreanlægget, hvilket fører til betydelige energibesparelser.
AlfaVap og AlfaFlash er meget fleksible systemer, der giver mulighed for nemme udvidelser, enten ved at tilføje nye kassetter i pladevarmeveksleren eller hele effekter. Desuden gør den høje termiske effektivitet systemerne meget kompakte, hvilket reducerer installationsomkostningerne.
Sluttørring af insektmelet
De faste stoffer fra dekanteren og det koncentrerede pressevand fra fordamperen blandes og tørres i tørreanlægget.
Der kan bruges forskellige tørreteknologier. Skivetørrere, fluid-bed-tørreapparater eller lufttørrere er almindeligt anvendt i denne applikation.
Ved at bruge en skivetørrer er det muligt at genbruge spildvarmen i fordamperen og derved sænke driftsomkostningerne. Skivetørrere er dog ikke udstyr i levnedsmiddelklasse.
Forarbejdningssystemer til insektmel
Vi tilbyder komplette vådafsmeltningssystemer i alle størrelser, fra pilot til fuld skala, og til alle typer insekter.
Vores proteinforarbejdningseksperter har lang erfaring med at designe proteinafsmeltningssystemer og optimere dem på komponent-, modul- og systemniveau. Kontakt os på et tidligt tidspunkt i dit projekt for at få værdifuld rådgivning, når du skal vælge udstyr eller designe din proceslinje.