Способ получения декстрина

(п)644838 Союз Советских Социалистических Республик3) Опубликовано 30,01.79. Бюллетень4 5) Дата опубликования описания 06.03.79 те лел ткрытии 72) Авторы изобретен Иностранц Рольф Ширнер, Гудрун Бернхар го Ниднер, Хорст Фишер, Гюнтер(ГДР) Иностранное пред ФФБ Цукер унд Штэрт, Томас БернхардтФрейер и Херберт Ро Заявител приятиекеиндустри КСТРИНА(54) СПОСОБ ПОЛУЧ 1Изобретение относится к производствудекстрина из крахмала и крахмалсодержащих продуктов, в частности из крахмала,соответствующего требованиям, предъявляемым к крахмалу, идущему в торговлю.Известно, что декстрины - продукты,получаемые из крахмала в присутствии кислотных или щелочных катализаторов (илибез них) путем теплового воздействия наисходное сырье. В зависимости от типа иколичества катализатора, условий термообработки получают продукты, различающиеся по цвету, растворимости, вязкости иплотности,Известен способ получения декстрина,предусматривающий подкисление крахмала,сушку при температуре 80 - 110 С, декстринизацию при 1 О 5 - 21,0 С и охлаждение до20 С. Процесс согласно этому способу ведут в псевдоожиженном слое, создаваемом 20путем пропускания через крахмал потокагаза 11. способао темпение поснизацииой прополученым эк Основным недостатком данного является то, что нагрев крахмала ратуры декстринизации и охлажд ле окончания процесса декстр происходят за сравнительно боль межуток времени. Это приводит нию продукта с большим декстро вивалентом, что вызывает ухудшение качества конечных продуктов.Цель изобретения - ускорение и упрощение процесса, понижение величины декстрозного эквивалента конечного продукта до 1,0 - 2,6%, предотвращение нежелательных последующихреакций - ухудшения окраски и образования остаточного сахара.С этой целью согласно предлагаемому способу поток воздуха, пропускаемый через слой крахмала, приводят во вращение для сообщения вращательного движения в горизонтальной плоскости псевдоожиженному слою, при этом скорость вращеййя потока воздуха при подкислении составляет 1,5 - 10 см/с, в процессе сушки 5 - 30 см/с и декстринизации, 1,5 - 1,0 см/с.Согласно изобретению по ходу технологического процесса обеспечивают скачкообразное изменение температуры продукта, причем сушку ведут двумя ступенями; сначала осуществляют предварительную сушку, а затем - окончательную,Подкисление проводят одновременно с предварительной сушкой. Деполимеризация имеет имеет чаще всего на последующей стадии сушки. Затем создают условия для процесса полимеризации, после чего продукт охлаждают до температуры окружающей среды, Путем введения влаги устанавливают влажность продукта на уровне влажности торгового крахмала.Во время получения декстрина по данному способу реагент (предпочтительно воздух) приводят во вращение, и он сообщает 5 вращательное движение в горизонтальной плоскости псевдоожиженному слою. Скорость вращения потока воздуха составляет от 1,5 см/с до 30 см/с. Относительная влажность воздуха в стадии предварительной сушки (подкисления) и последующей сушки (деполимеризации) 20 - ,60%, а во время процесса полимеризации практически равна нулю.Получить конечный продукт по предла гаемому способу можно четырех- или пяти- ступенчатым процессом; последний предпочтителен. Оптимальный температурный режим на первых четырех стадиях следующий: 201-я стадия - с 20 С до 75 - 80 С;2-я - с 75 - 80 С до 120 С;3-я - со 120 С до 140 - 175 С;4-я - со 140 - 175 С, предпочтительно со 150 - 175 С, до 20 С,Первая стадия является комплекснойстадией предварительной сушки и подкисления исходного материала, При этом температура непрерывно подводимого к этой стадии материала резко повышается до 75 -80 С, а первоначальная влажность понижается больше, чем на 50/О. Кислота либо напыляется на подвижную поверхность кипящего слоя, либо конденсируется вследствиедостижения температуры, лежащей нижеточки росы кислоты, примешанной до этогов парообразном состоянии к воздуху,На второй стадии влажность продукта 40понижается до остаточной величины - от2"до 3/ при этом осуществляется в основном деполимеризация исходного материала,Согласно изобретению это достигается тем,что температура продукта ограничивается 46уровнем, лежавшим ниже температуры испарения концентрированной соляной кислоты.По способу согласно изобретению удается проводить деполимеризацию значительно интенсивнее и уже при относительно 50низких температурах, ибо влажную средуможно удерживать непрерывно и без добавочных процессов на таком уровне, которыйпри постоянной добавке кислоты и постоянной температуре обеспечивает значительно 55более глубокую деполимеризацию.Хотя получаемые по предлагаемому способу продукты имеют низкую вязкость ужепосле второй стадии, они вследствие резковыраженной тенденции к ретроградации не 60надежны в употреблении и в последующемзагустевают за несколько минут до состояния вязкой пасты.Задачей третьей стадии является стаби- с;лизация достигнутой степени деполимериза ции. При этом температура непрерывно подводимого материала в доли секунды повышается до 140 С, предпочтительно 150 - 175 С. Имеющаяся после второй стадии остаточная влага, как и преимущественно.адсорбционно связанная соляная кислота, удаляются. Тем самым условия реакции изменяются таким образом, что в первую очередь вследствие полимеризации происходит стабилизация продукта.Способ применим ко всем видам крахмала: кукурузному, картофельному, тапиоковому, саговому, рисовому, пшеничному, восковидно-кукурузному и просяному, а также к крахмалсодержащим материалам.Полученные по предлагаемому способу декстрины обладают хорошим качеством, Содержание восстанавливающих веществ незначительно. Вязкость, последующее загустевание, окраска сухого декстрина, а также цвет водных растворов или продуктов варки обеспечивается в желательной мере путем создания и выбора надлежащих условий реакции.Коммерческое значение имеют незначительная потребность в площади и низкие первоначальные расходы по приобретению технологического оборудования для осуществления способа, Максимум половина затрат на оборудование по известным спосо- бам достаточна для получения четырехкратного количества декстрина. Производительность труда возрастает в шесть раз. Потребность в площади для технологии с псевдоожиженным слоем даже при увеличении производительности в четыре раза составляет лишь /5 площади, необходимой для обычной технологии.На чертеже схематично изображена установка для осуществления предлагаемого способа.В установку входят пять аппаратов 1 - 5 с кипящим слоем, в каждом из которых осуществляется определенная стадия способа. Каждый из аппаратов состоит из донной части б, цилиндрической 7 с двойными стенками и компенсационной части 8. В донную часть входит устройство для подвода воздуха, состоящее из полого вала 9 и вращающегося распределителя 10. Подвод и передача из аппарата в аппарат продукта осуществляются пневматически, вывод - через шлюзовое устройство 11. Для улавливания и удаления пыли имеются отделители 12.Аппараты 1, 2 и 3 снабжены компрессорами 18 и теплообменниками 14 для воздуха, а аппараты 4 и б только компрессорами И Первый и последний аппараты имеют форсунки 1 б и 1 б соответственно для подкисления продукта и подачи влаги.Крахмал подают по пневмотрассе в аппарат 1. Горячий воздух, поступающий от компрессора 1 З через теплообменник 14 и воздухораспределитель 10 в аппарат 1, сооб; щает псевдоожиженному слою продуктавращательное движение. В аппарате 1 крахмал нагревается путем косвенного обогрева через стенки, до умеренной температуры,что предотвращает конденсаци 1 О пара настенках аппарата; через форсунку 15 происходит подкисление продукта.Нагретыи и подкисленный крахмал изаппарата 1 через шлюз 11 попадает в аппарат 2. Вводимый в этот аппарат воздух для завихрения псевдоожиженного слоя продукта нагревается до 110 в 2 С. Скорость его в свободном пространстве аппарата равна 5 - 30 см/с.Высушенный крахмал поступает в аппарат 3, где проходит равномерную тепловую обработку. При этом происходит декстринирование крахмала.Полученный декстрин обладает хорошей растворимостью и малым последующим загустеванием, Он слабо окрашен. В аппарате 4 декстрин охлаждается до 15 - 20 С, после чего попадает в аппарат 5, где через форсунку 1 б увлажняется до влажности более 123%.П р и м е р. Крахмал в количестве 2,24 т с влажностью 20% ежечасно вводят в аппарат, используемый как подкислитель и предварительная сушилка. Завихренный материал нагревают с помощью насыщенного пара (12 атм) путем косвенного обогрева через наружную и внутреннюю поверхности нагрева, Скорость вращения материала 10 см/с, В этой стадии влажность его понижается до 10 - 12%. Подкисление крахмала производят путем распыления 16 л разбавленной соляной кислоты через установленное выше кипящего слоя турбулентное сопло на подвижную поверхность псевдоожиженного слоя, Температура вращающегося материала составляет 80 С и обеспечивает сохранение в последнем всего количества кислоты,С помощью выносных устройств, например шлюзового затвора барабанного типа, подкисленный и предварительно высушенный крахмал непрерывно выводится из первой стадии и посредством пневматического транспортера переводится во вторую. Здесьпроисходит резкое повышение температуры введенного конгломерата до 120 С, целесообразно не превышать температуру выше 120 С, ибо при этой температуре создаются условия для эффективной деполимеризации, а именно: предотвращается улетучивание или распад кислоты, влажности завихренного воздуха и остаточной влаги в продукте еще хватает для протекания деполимеризации с достаточно высокой эффективностью. В этом примере желательная величина сте 10 15 20 25 Вследствие внезапного повышения температуры непрерывно вводимого продукта последний только доли секунды находится в области преимущественного образования сахара. Поэтому содержание декстрозного эквивалента в конечном продукте уменьшается до 1,О - 2,6%.,Полученный по указанному способу декстрин отличается незначительной клейкостью, хорошими свойствами повторной смачиваемости и светлой окраской. 30 35 40 Стабилизация декстрина оканчивается после перевода в четвертую стадию резким охлаждением со 150 до 20 С, ибо таким путем предотвращаются все нежелательные последующие реакции, включая образование остаточного сахара.Увлажнение производят на пятой стадии путем введения тонкораспыленной воды в кипящий слой.Готовый декстрин имеет следующие показатели: 45 50 Вязкость, са 76,0Последующее загустевание, % 0Растворимость, 100,0Величина декстрозногоэквивалента, %Окраска 1,4Средне-желтая 55 60 Способ поясняется, кроме того., дополнительными примерами, результаты которых приведены в таблице.Количество стадий способа в дополнительных примерах такое же, как в примере 1. Температура сушилки на первой стадии 80 С, на второй 120 С. пени деполимеризации конечного продукта достигается как раз в этой стадии. Подвод тепла к вращающемуся материалу производится точно так же, как на первой стадии, т. е. с помощь 1 о наружных и внутренних по.верхностей нагрева.Ввиду необходимости противодействия известной тенденции к ретроградации гидролитически расщепленных продуктов крахмала задача третьей стадии способа состоит в том, чтобы стабилизировать степень деполимеризации, достигнутую во второй стадии, С этой целью продукт непрерывно переводят вышеописанным йорядком из второй стадии в третью и там резко нагревают до температуры 170 С. Эта температура имеет значение для извлечения из продукта в кратчайший срок кислоты и остаточной влаги. Благодаря. этому процессы деполимеризации сдерживаются, и полимеризация, в результате которой наступает стабилизация декстрина, протекает предпочтительным образом.,644838 Свойства конечного продукта Температура,С последуо шее загустевание,% первой стадии сушки растворимость,о/окраска Формула изобретения лентом 1,0 в2,6%, поток воздуха приводят во вращение"для сообщения вращательного движения в горизонтальной плоскости псевдоожиженному слою, при этом скорость вра щения потока воздуха при подкислении составляет 1,5 - 10 см/с, в процессе сушки 5 - 30 см/с и декстринизации 1,5 - 10 см/с,Способ получения декстрина, предусматривающий подкисление крахмала, сушку при температуре 80 - 110 С, декстринизацию при 105 - 210 С, охлаждение до 20 С и увлажнение при проведении указанных приемов" нпсевдоожиженном слое, создаваемом путем пропускания через слой крахмала потока газа, отличающийся тем, что, с целью ускорения и упрощения процесса и получения декстрина с декстрозным эквиваИсточники информации, принятые во10 внимание при экспертизе: 1. Патент Великобритании801524, кл. 2 (,2 Т), опублик. 1958. СоставитеРедактор Н, Хубларова Техред ,ддЭ: ж дар:.К .Ф: мЮ Ч - Фуш: а ЫДЪ а: : ":,;1 ри щы сЗз"каз 11"Зр 3 "11 зд, М 1"13НПО Государственного комитета С113035, Москва, ЖТий; Харьк, ф ль М. АндрееваС. Антипенко Корректор С, фай Тираж 416ССР по делам изобретений5, Раушская наб., д. 4/5. пред. т 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 170 170 170 170 170 160 160 160 160 150 150 150 150 67 50 40 30 20 67 48 35 25 67 48 35 25 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,4 0,6 0,8 1,0 0,6 0,8 1,0 1,2 42 88 130 153 211 151 150 149 147 156 155 153 153 ЖелтаяТа жеЖелтаяТа жеКремоваяТа жеСветло-желтаяТа же