Bearbeiding av insektsproteinmel og lipider – våtsmelting
Prosessoversikt
Alfa Laval våtsmeltingssystemer – fakta
De viktigste behandlingstrinnene i en våtsmeltingsprosess er
- Klargjøring av råvare
- Oppvarming av råvaren
- Separasjon av lipider, protein og limvann i en dekantersentrifuge
- Rensing av lipidene i en sentrifugalseparator
- Gjenvinning av løselige proteiner fra limvannet i et fordampningssystem
- Endelig tørking av løselige og uløselige proteiner i en tørkemaskin
- Behandlingskapasitet: fra 400 kg/t
- Lipiders renhet: >99 %
- Insektsmel: <10 % lipider og lavt fuktighetsnivå >
- Maksimal behandlingstemperatur: 95 °C (203 °F)
- Retensjonstid: ≥ 2 min
- Nødvendig gulvplass: 260m2 (1–5 t/t)
Klargjøring og oppvarming av råvaren
Ulike insekter kan brukes som råvare, de vanligste er svarte soldatfluelarver, sirisser og melorm. Det første bearbeidingstrinnet er å kutte råvaren i små biter for å forbedre pumpbarheten og lette bearbeidingen i de påfølgende oppvarmings- og separasjonstrinnene.
Deretter varmes råvaren opp ved hjelp av én av to metoder:
1. Dampinjeksjon
Her sprøytes dampen direkte inn i råvaren i en DSI-varmer, samtidig som produktet hele tiden røres mens det beveger seg gjennom enheten.
Dampinjeksjon er en effektiv metode for å varme opp råvaren. Det tar bare noen få minutter. Den korte oppvarmingstiden minimerer den termiske påvirkningen på produktet, noe som forbedrer sluttproduktets kvalitet. Videre bidrar den injiserte dampen til å redusere avleiring og vaske ut lipidene fra larvepuréen, noe som reduserer lipidinnholdet i det endelige melet.
2. Indirekte oppvarming
Ved indirekte oppvarming varmes larvepuréen opp i en Alfa Laval Contherm skrapevarmeveksler uten direkte kontakt med dampen. Oppvarmingen fullføres på bare noen få minutter, og roterende blader i varmeveksleren omrører puréen kontinuerlig for å sikre høy termisk effektivitet. De roterende bladene bidrar også til å minimere avleiring på den innvendig overflaten, og dermed forlenge oppetiden.
Sammenligning av dampinjeksjon med indirekte oppvarming
Hovedforskjellen mellom dampinjeksjon og indirekte oppvarming er at dampen aldri kommer i kontakt med produktet når man bruker indirekte oppvarming. Ved bruk av dampinjeksjon tilføres det ekstra vann, som må fjernes i fordampningsstadiet. Det øker både vann- og energikostnadene, noe som unngås ved bruk av indirekte oppvarming.
En annen viktig fordel er at en Contherm-enhet er mer hygienisk enn en DSI-varmer, slik at du kan oppfylle kravene i de strengeste standarder.
En fordel med dampinjeksjon er at investeringskostnadene er lavere, og separasjonen av lipidfraksjonen er mer effektiv, noe som fører til økt lipidutbytte og lavere lipidinnhold i insektsmelet.
Begge metodene gir betydelig høyere produktkvalitet sammenlignet med tørrsmelting siden produktet varmes opp til en lavere temperatur og utsettes for varme i mye kortere tid. Kontakt oss for en prat om hvilken metode som passer dine behov best.
Separasjon av lipider, protein og limvann
Etter oppvarming deles puréen i tre fraksjoner i én eller to dekantesentrifuger:
- Protein (faste stoffer)
- Lipider (flytende)
- Limvann (vann med løselige proteiner)
På grunn av en spesiell konfigurasjon av dekanteren, som muliggjør drift med en dyp dam, er separasjonseffektiviteten i en Alfa Lavals Foodec dekanter svært høy. Det lave vanninnholdet i faststofffraksjonen etter separering reduserer energiforbruket i det påfølgende tørketrinnet, og i sin tur energikostnaden, i tillegg til redusert investeringskostnad for tørker og kjelen. Det lave lipidinnholdet i insektsmelet øker markedsverdien og lønnsomheten.
Den effektive separasjonen betyr også at lipidfraksjonen er veldig ren rett etter dekanteren, noe som betyr at sentrifugalseparatoren downstream kan være mindre, noe som resulterer i lavere investerings- og driftskostnader.
Dekanteren kan utstyres med et helautomatisk system for rengjøring på stedet (CIP) for rask og enkel rengjøring både av innsiden og utsiden.
Rensing av insektetslipidene
Lipidfraksjonen renses i en separator, der fine faststoffer og restvann fra produktet tas ut.
Våre Clara- og AFPX-separatorer kan rense insektslipidene i samsvar med de høyeste standardene, og reduserer også lipidinnholdet i limvannet for å øke verdien av biproduktene. Takket være den eksepsjonelle separasjonsytelsen inneholder de bearbeidede lipidene minimalt med fuktighet, noe som resulterer i høyere markedsverdi og lang holdbarhet.
Alfa Lavals separatorer kjennetegnes av skånsom produkthåndtering, utmerket korrosjonsbestandighet, enestående hygiene og lave driftskostnader.
Gjenvinning av protein fra limvann
Limvannet sendes til et fordampningssystem der vannet fjernes, og det løselige proteinet konsentreres. Siden 10–15 % av det totale proteininnholdet er i limvannet, vil gjenvinning av det ha stor innvirkning på det totale prosessutbyttet. De løselige proteinene har bedre fordøyelighet enn proteinene i faststoffstrømmen, så ved å gjenvinne dem øker fordøyeligheten til det endelige melet.
Konsentrering av limvannet betyr også at mindre spillvann må behandles, og det separerte vannet kan resirkuleres og gjenbrukes. Dermed reduseres det totale vannforbruket.
Alfa Lavals AlfaVap- og AlfaFlash-platefordampningssystemer er ideelle for å konsentrere insektlimvann. AlfaVap er beregnet for lav-til-middels avleiringsprosesser, og AlfaFlash er for bruk med svært mye avleiring.
De er tilgjengelige i flere konfigurasjoner og kan kjøres på:
- Damp
- Damp med en termisk damprekompressor,
- Elektrisitet med en mekanisk damprekompressor
- Spillvarme fra tørkeren, noe som muliggjør kjelebesparelser på opptil 100 %
Alfa Lavals fordampningssystem omfatter ofte flere fordampningstrinn (eller effekter) for effektiv gjenbruk av energi, og minimerer dermed energiforbruket.
AlfaVap- og AlfaFlash-fordampere kan håndtere mer konsentrerte produktstrømmer enn de fleste andre fordampningssystemer, slik at du kan konsentrere limvannet mer og dermed redusere belastningen på tørkeren, noe som fører til betydelige energibesparelser.
AlfaVap og AlfaFlash er svært fleksible systemer og det er enkelt å utvide dem, enten ved å legge til nye kassetter i platevarmeveksleren eller hele effekter. Dessuten gjør den høye termiske effektiviteten systemene svært kompakte, noe som reduserer installasjonskostnadene.
Endelig tørking av insektsmelet
De faste stoffene fra dekanteren og det konsentrerte limvannet fra fordamperen blandes og tørkes i tørkeren.
Ulike tørketeknologier kan brukes. Skivetørkere, tørkere med fluidisert lag eller lufttørkere brukes ofte for dette formålet.
Bruk av skivetørker gjør det mulig å gjenbruke spillvarmen i fordamperen og dermed redusere driftskostnadene. Men skivetørkere er ikke utstyr som kan brukes til næringsmidler.
Insektmel bearbeidingssystemer
Vi tilbyr komplette våtsmeltingssystemer i alle størrelser, fra pilot til full skala, og for alle typer insekter.
Våre eksperter på proteinbearbeiding har lang erfaring med å designe proteinsmeltingssystemer og optimalisere dem på komponent-, modul- og systemnivå. Kontakt oss på et tidlig stadium i prosjektet ditt for å få verdifulle råd når du velger utstyr eller utformer din prosesslinje.