lorbeer trocknung

Trocknung von Trocknung von LorbeerfrüchteLorbeerfrüchte

Deutsch-türkische Agrarforschung

9. Symposium des VDTAN

22-26 März 2010

Mustafa Kemal Universität

Antakya-Hatay, TÜRKEI

1 Institute für Agrartechnik, Universität Çukurova-Adana

2 Institute für Pflanzenbau, Universität Çukurova-Adana

Serdar ÖZTEKİN1

Tunahan ERDEM1

Sevil KARAASLAN1

Menşure ÖZGÜVEN2

Lorbeer (Laurus Nobilis L.) Daphne

immergrüner Waldbaum

verbreitet im gesamten Mittelmeerraum

bekannt als Heil- und Gewürzpflanze

Trocknung von Lorbeerfrüchte, ÖZTEKİN, ERDEM, KARAASLAN, ÖZGÜVEN

Deutsch-türkische Agrarforschung 9. Symposium des VDTAN 22-26 März 2010, Mustafa Kemal Universität, Antakya-Hatay, TÜRKEI

Lorbeerhain in Harbiye (antikes Daphne) nahe Antakya, Türkei

http://www.uni-graz.at/~katzer/germ/spice_photo.html



Türkischer Lorbeerwald Antakya-Türkei

Pflanzenfamilie: LauraceaeHerkunft: KleinasienVerwendeter Pflanzenteile: Blätter und Früchte

LorbeerzweigLorbeerstrauch







Lorbeerblätter

Gewürz Etherisches Öl

Frische Blätter Getrocknete Blätter(Sonnentrocknung)

Frische Lorbeerzweige und –Busch

(Wasserdampfdestillation)

Verwendung von Blätter

http://www.stockfood.de/Bild-Foto-Vier-Lorbeerblaetter-193542.html

http://www.stockfood.de/Bild-Foto-Getrocknete-Lorbeerblaetter-266943.html

Qualitätsmerkmale sind angenehmer aromatischer Geruch und Geschmack, der aber auch sehr bitter ist,

leuchtend grüne Farbe

beim Trocknen sollte sich der bittere Geschmack mildern, aber das Aroma sich stärken

Verwendung zum Würzen von Suppen, Eintöpfe, Eingelegtes, Kräuteressig, Fischkonserven und auch Würste, Herstellung von Gewürz- und Liköressenzen, flüssigen Suppenwürzen



Verwendeten Pflanzenteil: Blätter

Das ätherische Öl

Gewürz

Tintenfischragout

Putenbraten

Forellen

Tofu-spiesse

wird durch Wasserdampfdestillation gewonnen

Ölleistung ist etwa 0.8 bis 3%

enthält 27 – 45 % 1,8-Cineol; außerdem Eugenol, Acetyleugenol, Methyleugenol, α- und β-Pinen, Phellandren, Linalool, Geraniol, Citral und Terpineol



Ernte- und Nachernteverfahren bei der Gewürzblattvorbereitung

1.Abschneiden neuen Triebe mit frischen grünen Blättern

2.Blattseparation

3.Sonnen-Trocknung

4.Verpackung und Lagerung

Verwendeten Pflanzenteil: Blätter



Ernte- und Nachernteverfahren bei der Lorbeerblattölherstellung

1. Abschneiden langen und dicken Zweigen mit grünen Blättern

2. Häckseln der gesamten Masse

3. WasserdampfdestillationLorbeerblattöl

Verwendete Pflanzenteile: Blätter



Verwendete Pflanzenteile: FrüchteReifestadium vor der Ernte

Getrocknete Lorbeerfrüchte

enthalten 30-40% fettes Öl und ca. 1 % etherisches Öl ätherisches Öl, in Abhängigkeit von Herkunft und Lager-bedingungen

Ihr Aroma kommt von Terpenen (Cineol, Terpineol, α- und β-Pinen und Citral), Zimtsäure und Methylester



Traditionelle Ernte- und Nachernteverfahren bei der Lorbeerfruchtölherstellung

1. Pflücken der Lorbeerfrüchte

2. Auskochen

3. Sammeln & Pressen

Verwendete Pflanzenteile: Früchte



Lorbeerseife

Die historische Wurzeln von Lorbeerseife, die als medizinisches Mittel hergestellt wurde, gehen bis zur 1.000 v. Chr.

Die Lorbeerseife kann nur in den kalten Monaten von Dezember bis März produziert werden.



Herstellungsprozess der Lorbeerseife

1. In großen Kesseln wird Olivenöl mit Sodaasche vermischt und über 200ºC erhitzt.

2. Nach langsamer Rühren zerfällt das Olivenöl vollständig in Glyzerin und Natrium-salz.

3. Kurz vor Abschluss des Prozesses wird Lorbeeröl zugesetzt.



Wozu ist die Lorbeerseife gut?

Die Lorbeerseife ist eine rein pflanzliche Seife; frei von chemischen und tierischen Zusätzen.

Sie produziert wenig Schaum und ist deshalb sehr ergiebig.

erfrischend und unterstützt die selbstregulierende Funktion der Haut

Der pH-Wert liegt bei 8 bis 9 und regt den Körper an, Gifte und Säuren über die Haut auszuscheiden. Die Haut kann weiter atmen und schwitzen, ohne Feuchtigkeit zu verlieren.

Der Säureschutzmantel der Haut wird nicht angegriffen.

Auch bei überempfindlicher Haut; gegen Allergien und neurodermatologischen Erkrankungen, kann die Seife verwendet werden.



Problemstellung

Die pflanzliche Ölausbeute bei der traditionellen Auskochungsverfahren liegt bei 10%

Wegen der niedrigen Ölleistung und des billigeren Marktpreises wurde das Lorbeerfrüchteöl nicht als wichtiges Rohmaterial betrachtet

Wichtiger Einkommensquelle für Waldbauer

Betrachtung als ein Bestandteil der ländlichen Entwicklung ? ? ?



Ziel der Arbeit:

Erhöhung der Ölleistung welche um 10% bei der herkömmlichen Verfahren liegt !

Neues Verfahren:

1. Trocknung von Lorbeerfrüchten von ca. 35 % Anfangsfeuchte (Nassbasis) bis zu etwa 9 %

2. Kaltpressung von getrockneten Früchten und Erzielung von einer Ölleistung bis zu 10 bis 15%

3. Nach der Kaltpressung, Extraktion der übrig gebliebenen Rückstände mit Hexan und Erzielung von noch 20% Ölausbeute

Trocknung Kaltpressen Extraktion



1. Trocknung

schwer zu trocknen im Vergleich zu dem Blatt

großer Widerstand gegen Entfernung der Feuchte

Trocknungsparameter sind sehr wichtig, um die Qualität

des Lorbeeröls zu behalten.

Feststellung ;

keine wissenschaftliche Arbeit über die Trocknung der

Lorbeerfrüchte !

ps.:TÜBİTAK Projekt (109O307)

1. Trocknung

Morphologische Teile der einzelnen Frucht und Ihre Ölgehalte

Kern + Kernhaut (38.8 % + 18 %)* elfenbein-weiß farbig

elipsoidal mit einer Längsachse von ca. 10 mm

hat eine dünne Haut (1 mm)

Mesokarp + äußere Haut (26 %)*



∗ nach YAZICIOĞLU und KARAALİ zitiert von BEİS und DUNFORD

( 2006)

1. Trocknung

Wie trocknet man die Lorbeerfrüchte in der Praxis?



Unterdachtrocknung von Lorbeerfrüchte



Entscheidung über die Trocknungsart

optimale Trocknungsparametern

die Qualität- und Quantitätsverluste !

Verbrennungsgeruch bei der Frucht wegen der übermäßigen Temperaturerhöhung bei dem Material

Verbrennungsgeruch bei dem Öl

1. Künstliche Trocknung (Neuheit bei der Herstellung der Lorbeerfruchtöl !)

Welche Trocknung ? Welche Trocknungsparametern ? die Konsequenzen ?

2. Pressen (Neuheit bei der Herstellung der Lorbeerfruchtöl !)



Beim Kaltpressen (Temperaturen um 40°C) entstehen hochwertige Öle, doch verbleibt in den Rückständen noch ein Restölgehalt von 15...25%

Man spricht hier von Expellervorpressen, weil aus den Expellerschnitzeln der Restölgehalt durch Extraktion entzogen werden kann.

Die Rückstände, die anschließend beim Extraktion anfallen, bezeichnet man dann als "Ölkuchen”

2. Extraktion* (Neuheit bei der Herstellung der Lorbeerfruchtöl !)



ein physikalisches Stofftrennverfahren, bei dem mit Hilfe eines Extraktionsmittels (ein organisches Lösungsmittel, gegebenenfalls erwärmt) eine Komponente aus einem festen oder flüssigen Stoffgemisch, dem so genannten Extraktionsgut, gelöst wird: Das Lösungsmittel zieht den in ihm besser löslichen Stoff aus dem Gemisch.

Soxhletverfahren

* von lat. extrahere „herausziehen

MR & Drying Time on Microwave Drying



Drying Rate & Drying Time on Microwave Drying



MR & Drying Time Curves on Hot Air Drying



Drying Rate & Drying Time on Hot Air Drying



Trocknungsparameter



TrocknungsverfahrenTrocknungzeit

(min.)

Energie-Verbrauch

(kWh)

Feuchtegehalt am Anfang(%,nb.)

Feuchtegehalt am Ende

(%, nb.)

Ölausbeute(%, gr/gr)

Mikrowellen-trocknung

(W)

180 66 0,361 38,13 8,55 28a

360360 2121 0,2450,245 39,0739,07 7,577,57 27,627,6abab

540 18 0,248 39,07 8,48 27,4b

720 15 0,238 39,18 9,2 25,8d

900 12 0,229 39,18 7,18 25,8d

Heißluft-trocknung

(ºC)

60 1680 (28 h) 2,315 39,57 8,3 25,8d

70 1320 (22 h) 2,308 39,28 9,36 27,8ab

80 720 (12 h) 1,529 39,44 9,81 27c



Mathematical Models

Model name Model equation References1 Newton MR=exp(-kt) Ayensu (1997)

2 Page MR=exp(-ktn) Agrawal and Singh (1977)

3 Modified Page MR=exp(-(kt)n) White et al.(1981)

4 Henderson and Pabis MR=a exp(-kt) Akpınar et al.(2006)

5 Logarithmic MR=a exp(-kt)+c Yaldız et al. (2001)

6 Wang and Singh MR=1+at+bt2 Wang and Singh (1978)

7 Diffusion Approach MR=a exp(-kt)+(1-a)exp(-kbt) Toğrul and Pehlivan (2003)

8 Verma MR=a exp(-kt)+(1-a)exp(-gt) Verma et al.(1985)

9 Two Term Exponential MR=a exp(-kt)+(1-a)exp(-kat) Sharaf-Elden et al.(1980)

10 Simplifed Fick’s Diffusion Equation

MR=a exp(-c(t/L2)) Toğrul and Pehlivan (2003)

11 Midilli-Küçük MR=a exp(-k(tn)+bt Saçılık and Eliçin (2006)



Non-linear Regression Analysis for Microwave Drying

180W 360W 540W 720W 900W

No R2 SEE(±) RSS R2 SEE(±) RSS R2 SEE(±) RSS R2 SEE(±) RSS R2 SEE(±) RSS

1 0.991 0.0570.073

0.987 0.079 0.044 0.980 0.100 0.059 0.982 0.096 0.0553 0.972 0.112 0.0763

2 0.999 0.008 0.001 0.996 0.047 0.013 0.999 0.006 0.000 0.999 0.006 0.0002 0.999 0.009 0.0004

3 0.999 0.017 0.006 0.999 0.025 0.003 0.997 0.042 0.007 0.998 0.035 0.0049 0.994 0.060 0.0144

4 0.995 0.040 0.034 0.989 0.079 0.037 0.984 0.095 0.045 0.987 0.090 0.0409 0.979 0.108 0.0586

5 0.999 0.019 0.072 0.999 0.024 0.002 0.997 0.043 0.007 0.998 0.035 0.0050 0.994 0.063 0.0162

6 0.998 0.026 0.014 0.999 0.023 0.003 0.996 0.042 0.009 0.998 0.035 0.0063 0.993 0.060 0.0185

7 0.998 0.027 0.015 0.987 0.094 0.044 0.999 0.022 0.002 0.997 0.041 0.0067 0.999 0.022 0.0021

8 0.999 0.008 0.001 0.9997 0.0133 0.0009 0.999 0.022 0.002 0.999 0.021 0.0019 0.999 0.022 0.0021

9 0.999 0.008 0.001 0.992 0.083 0.028 0.995 0.065 0.012 0.999 0.025 0.0019 0.995 0.066 0.0134

10 0.995 0.041 0.347 0.989 0.086 0.037 0.984 0.106 0.045 0.987 0.101 0.0409 0.979 0.121 0.0586

11 0.9999 0.0072 0.0010 0.998 0.034 0.004 0.9999 0.0076 0.0002 1.0000 0.0072 0.0002 0.999 0.007 0.0002

Coefficient of determination

Standart error of estimate

Residual sum of squares



Non-linear Regression Analysis for Hot Air Drying

60ºC 70ºC 80ºC

No R2 SEE(±) RSS R2 SEE(±) RSS R2 SEE(±) RSS

1 0.9984 0.02182 0.0066 0.9935 0.0425 0.0198 0.9964 0.0357 0.0076

2 0.9984 0.0226 0.0066 0.9948 0.0399 0.0159 0.9964 0.0390 0.0076

3 0.9994 0.6286 4.7416 0.8406 0.2206 0.4868 0.9964 0.0390 0.0076

4 0.9994 0.6064 4.7798 0.9936 0.0444 0.0197 0.9965 0.0386 0.0074

5 0.9772 0.0900 0.0971 0.8410 0.2323 0.4858 0.9971 0.0392 0.0061

6 0.9992 0.0164 0.0035 0.9959 0.0352 0.0124 0.9983 0.0271 0.0037

7 0.8184 11.1462 1490.85 0.9936 0.0465 0.0195 0.9968 0.0411 0.0068

8 0.9990 0.0188 0.0043 0.9936 0.0465 0.0195 0.9968 0.0411 0.0068

9 0.9984 0.0231 0.0069 0.9935 0.0445 0.0198 0.9963 0.0392 0.0077

10 0.9994 0.6311 4.7798 0.9936 0.0468 0.0197 0.9965 0.0431 0.0074

11 0.9998 0.0091 0.0009 0.9984 0.0244 0.0048 0.9995 0.0193 0.0011

Coefficient of determination

Standart error of estimate

Residual sum of squares



Physikalische Eigenschaften

Physical Properties Fresh Microwave Drying Hot Air Drying

180 W 360 W 540 W 720 W 900W 60°C 70°C 80°C

Moisture Content (% w.b.) 40 8,55 7,57 8,48 9,2 7,18 8,3 9,36 9,81

Length (mm) 14,26 14,08 14,23 14,18 14,18 14,16 13,78 13,49 13,78

Width (mm) 12,22 11,07 11,37 11,44 11,17 11,39 10,42 10,46 10,61

Thickness (mm) 10,86 10,65 10,99 10,99 10,75 11,01 9,94 9,98 10,08

Geometric Mean Diameter (mm) 12,36 11,87 12,11 12,18 11,93 12,24 11,25 11,20 11,37

Arithmetic Mean Diameter (mm) 12,44 11,97 12,20 12,27 12,03 12,35 11,38 11,31 11,49

Sphericity 0,86 0,84 0,85 0,85 0,84 0,84 0,82 0,83 0,83

Weight (g) 1,27 0,74 0,73 0,67 0,70 0,70 0,80 0,76 0,82

Volume (cm3) 1,38 0,82 0,82 0,91 0,86 0,91 0,81 0,76 0,79

True Density (g/cm3) 0,92 0,90 0,88 0,73 0,81 0,77 0,98 1,00 1,12

Projected Area (mm2) 149,31 106,63 112,07 108,72 102,43 108,54 93,49 90,90 91,01

Rupture Force Major Axis (N) 52,91 113,25 59,11 79,52 79,14 74,85 204,89 215,86 215,96

Rupture Force Minor Axis (N) 97,99 125,74 84,75 85,17 85,37 79,04 179,17 177,87 209,94

Angle of Response (º) 29,54 24,15 21,61 22,59 22,01 23,62 19,96 21,54 25,04

Static Coefficient of Friction

Galvanized Steel

26,57 29,66 28,07 30,06 29,22 30,68 29,86 31,73 30,46

Chrome Steel 25,06 29,11 29,09 32,60 28,75 27,17 31,98 31,12 31,83

Plywood 25,32 30,94 31,25 32,36 29,22 30,68 33,48 37,00 37,53



Schlussfolgerungen

Entwicklung eines dreistufigen Verfahrens

Steigerung der Ölausbeute von 10% auf 30%

Untersuchung der geeigneten Trocknungstechnik und –

Parametern.

Verwirklichung der neuen Methoden auch im Industriellen

Maβstab

von

Serdar ÖZTEKİN, Tunahan ERDEM, Sevil KARAASLAN, Menşure ÖZGÜVEN

Universität Çukurova - Adana

Deutsch-türkische Agrarforschung

9. Symposium des VDTAN

22-26 März 2010

Mustafa Kemal Universität

Antakya-Hatay, TÜRKEI

lorbeer trocknung

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