BE405301A - - Google Patents

Description

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  " Amidon chimiquement pur et son procédé de purification et de séparation   "   
La présente invention concerne la purification et la séparation d'un polysaccharure d'amidon contenu dans des tissus végétaux ou matières végétales contenant de l'amidon, tels que des tiges et d'autres tissus ligneux, feuilles, racines, tubercules, bulbes, fruits, graines, et de l'amidon ainsi que des préparations d'amidon du commerce. 



   L'un des buts de l'invention consiste à réaliser un procédé d'épuration de l'amidon pour débarrasser le polysaccharure d'amidon basique des Impuretés colorantes telles que des substances colorant les végétaux, ainsi que des cendres, des éléments constitutifs azotés, de   lthémicellulose   et d'autres substances telles que les   lipoldes,   les matières 

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 odorantes et sapides, sans produire de modification chimique du polysaccharure d'amidon basique. 



   Un autre but consiste à réduire les frais et à augmenter notablement le pourcentage de rendement de l'amidon récupéré dans les tissus végétaux au-delà de celui qu'il est possible d'obtenir par les procédés adoptés et appliqués dans l'industrie, de façon à éliminer ainsi les déchets d'amidon et l'amidon inséparable inévitable lorsqu'on utilise ces procédés industriels. 



   Un autre but de l'invention consiste à simplifier la récupération de l'amidon contenu dans les tissus végétaux et en même temps à produire un polysaccharure d'amidon incolore et chimiquement pur, ne contenant pas de cendres, d'éléments constitutifs azotés,   d'hémicelluloses   et d'autres substances. 



   Un autre but consiste à produire, à partir de la mas- se de tissu ou des matières contenant l'amidon, un poly- saccharure d'amidon purifié pouvant être hydrolysé directe- ment dans la préparation de produits tels que des sirops, de glucose et de maltose, sans qu'il soit nécessaire d'avoir recours à plusieurs phases de purification coûteuses et encom- brantes comme celles qui sont utilisées actuellement dans l'application des procédés industriels lorsque les grains d'amidon ont été séparés de la masse des tissus. 



   L'application du procédé et son utilisation pour la production d'un polysaccharure pur sont également efficaces pour la purification du polysaccharure d'amidon dans une phase quelconque de la fabrication de l'amidon du commerce à partir des tissus végétaux bruts pour obtenir les amidons définitifs du commerce ou des préparations à base d'amidon, quelle que      soit la source de matières premières. 



   Les procédés adoptés et utilisés dans l'industrie 

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 la séparation physique des grains d'amidon contenus dans la masse de tissus. Conformément à ces procédés on soumet la masse de tissus, y compris toutes les impuretés et les éléments constitutifs colorants, à de nombreuses phases ou opérations par lesquelles les grains d'amidon et le résidu des tissus sont séparés le cas échéant par une action physique ou mécanique. Toutefois, dans la phase dans laquelle l'amidon est séparé du résidu des tissus, l'amidon retient encore les impuretés et les éléments constitutifs colorants. 



  Il est alors nécessaire que les grains d'amidon ou les produits hydrolysés subissent une nouvelle série de traitements coûteux et prolongés de lavage, filtrage ou autre séparation physique, pour chercher à éliminer les impuretés contenues dans les grains d'amidon brut. 



   La présente invention est basée sur le traitement chimique des impuretés qui souillent la matière contenant l'amidon dans le but d'éliminer chimiquement les impuretés du grain d'amidon et de faire en sorte que le polysaccharure d'amidon pur ne soit pas influencé par le traitement. 



   La partie essentielle du procédé conforme à l'invention consiste à soumettre la matière contenant l'amidon à l'action d'un solvant combiné avec des agents oxydants, des agents de substitution et d'hydrolyse partielle, qui n'agissent que sur les impuretés et ne dissolvent que ces impuretés, y compris celles qui colorent l'amidon, puis à séparer l'amidon de cette solution. 



   En conséquence, le procédé conforme à l'invention comprend l'opération consistant à soumettre la matière contenant l'amidon, en suspension, à l'action d'un réactif approprié dans un solvant constitué par un mélange alcoolique aqueux dans lequel le polysaccharure d'amidon basique est insoluble, dans les conditions spécifiques décrites plus 

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 loin, et dans lequel la totalité ou une partie des impuretés ou produits dus à l'action du réactif sur les impuretés sont ou bien solubles dans le mélange de réactif et de solvant ou bien transformés et amenés à un état dans lequel ils sont insolubles dans l'eau.

   En conséquence, dans ce but, le réactif combiné avec le solvant a une action différentielle en ce qui concerne sa fonction relative à l'hydrolyse, l'oxydation et la substitution des impuretés et non du polysaccharure d'amidon. En d'autres termes, la présence de ces solvants dans la combinaison avec les réactifs donne aux réactifs les propriétés de différenciation entre l'amidon et les impuretés. 



  Après le traitement ci-dessus le solvant et le réactif contenant les impuretés solubles sont séparés du polysaccharure d'amidon insoluble. 



   Il est essentiel que le solvant et l'agent combinés utilisés dans ce but aient les propriétés de différenciation entre les impuretés et le polysaccharure d'amidon, afin d'être efficaces pour oxyder, substituer et hydrolyser les impuretés connues et non le polysaccharure d'amidon. Les catégories de solvants et d'agents oxydants, substituants et hydrolysants qui ont été reconnues avoir une action différentielle pour provoquer la solution des impuretés sont les suivants : a) Les oxydes d'azote dans de l'alcool éthylique ou d'autres alcools et des glycols polyhydriques servant de solvants. 



   Un exemple typique d'un solvant et d'un agent et de leurs proportions dans cette catégorie est donné par l'acide nitrique dilué par de l'alcool éthylique   (0,1  à   8,0 %   d'acide nitrique dans 60 % à   95 %   d'alcool éthylique). b) Les halogènes, oxy-halogènes et acides oxy-halogéniques plus une base organique ou anorganique avec des 

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Un exemple typique de solvant et d'agent et de leurs proportions dans cette catégorie est donné par le chlore libre en quantité ne dépassant pas 4 % dans 60 % à   95 %   d'alcool éthylique, suivi par un traitement au moyen d'hydroxyde de sodium en concentrations allant jusqu'à 4 %. 



   L'une ou l'autre des solutions typiques mentionnées plus haut est préférable, au point de vue industriel, à d'autres solutions dans ces catégories, à cause de son prix relativement peu élevé et de la possibilité de se la procurer facilement. 



   En pratique, pour produire l'amidon du commerce, on prépare le tissu végétal en vue du traitement par une opération de broyage, laminage, découpage ou d'écrasement, à sec ou à l'état humide, après la trempe. On peut utiliser l'un quelconque des procédés et appareils bien connus pour cette préparation du tissu. Par exemple, si l'on utilise le procédé dit sec, on prépare le tissu végétal sec en le broyant ou en l'écrasant pour le réduire en une masse divisée ou pulvérisée. Dans cet état il peut alors être soumis directement au traitement conforme à l'invention pour l'élimination des impuretés sans autre préparation.

   D'autre part, si l'on utilise le procédé dit humide pour préparer le tissu, on fait tremper la masse de tissu dans l'eau et dans l'acide sulfurique, puis on la broie ou on la réduit d'autre façon en une masse divisée et, lorsqu'il s'agit de grains, l'embryon est enlevé de la façon usuelle. 



   Après la préparation, décrite ci-dessus, des matières contenant de l'amidon, on soumet la masse à l'action de l'une quelconque des solutions des catégories ci-dessus pour dissoudre les impuretés ou les convertir en composés insolubles dans la solution de solvant ou de réactif ou dans l'eau. Lorsqu'on utilise la solution mentionnée plus 

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 haut d'acide nitrique étendu par de l'alcool éthylique, la masse contenant de l'amidon est soumise à l'action de cette solution, après sa préparation, pendant un laps de temps allant d'environ 10 minutes à plusieurs heures, suivant la nature des tissus et le temps nécessaire pour dissoudre ou transformer les impuretés ainsi qu'àn vient de le dire.

   La masse contenant l'amidon et la solution sont traitées de préférence dans un digesteur approprié à la température d'ébullition de la solution de solvant et de réactif ou au-dessus du point d'ébullition de cette solution de solvant et de réactif, sous pression. Le solvant et l'agent combinés dissol-   @   vent et rendent insolubles, par oxydation, substitution, et hydrolyse différentielles, les impureté's connues telles que certains éléments formant des cendres, des lipoïdes, pentosanes, des polysaccharures autres que ceux de   l'amidon'   et des composés azotés, associés physiquement ou combinés chimiquement avec le polysaccharure d'amidon dans la masse, les réactions étant telles qu'elles transforment ces impuretés en composés dont quelques-uns sont solubles dans la solution utilisée de solvant et de réactif,

   tandis que d'autres sont insolubles dans cette solution de solvant et de réactif ou dans l'eau, en laissant des grains d'amidon pur qui, naturellement, sont insolubles dans la solution de solvant et de réactif. La solution de solvant et de réactif qui contient maintenant une partie des impuretés est ensuite séparée des grains de polysaccharure d'amidon et de la masse de tissus par tout procédé de séparation bien connu tel que la flottation, le filtrage ou le centrifugeage. 



   Lorsque la solution contenant les impuretés a ainsi été éliminée ou séparée de la masse, il reste des grains purifiés de polysaccharure d'amidon et un résidu 

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 y compris les impuretés qui ont été rendues insolubles, de la façon mentionnée plus haut, dans la solution de solvant et de réactif ou dans l'eau, et qui peuvent être séparées et traitées suivant le produit que l'on désire obtenir. Par exemple, si l'on désire obtenir de l'amidon sec, les grains de polysaccharure d'amidon pur peuvent être simplement séparés du résidu à base de cellulose par flottation, puis lavés, recueillis et séchés.

   Si l'on désire obtenir une solution de polysaccharure d'amidon dans de l'eau, l'amidon pur et la masse de tissu mentionnée plus haut peuvent être introduits de nouveau dans un digesteur et l'on peut faire dissoudre le polysaccharure d'amidon dans de l'eau chaude ou dans de l'alcool dilué chaud   (20 %   ou moins), ou dans une solution saline, et le résidu à base de cellulose peut être séparé de l'eau chaude, de l'alcool dilué ou de la solution saline utilisée par flottation, filtrage ou centrifugeage. On peut ainsi obtenir, à partir de cette solution, du polysaccharure d'amidon sec chimiquement pur et soluble dans l'eau, par précipitation du polysaccharure d'amidon contenu dans l'alcool dilué, l'eau ou la solution saline. 



   Le polysaccharure d'amidon contenu dans de l'alcool dilué, de l'eau ou une solution saline, comme il est dit plus haut, constitue donc une source d'amidon pur pour toute application désirée. Par exemple, le polysaccharure d'amidon pur peut être précipité à partir de la solution et utilisé tel quel, ou bien la solution peut être hydrolysée directement pour la production de sirops ou de produits cristallins, ou bien la solution peut être traitée en vue de toute autre application exigeant un polysaccharure d'amidon chimiquement pur. 



   Ainsi qu'on l'a dit plus haut, le procédé conforme à l'invention est applicable à la purification du poly- 

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 saccharure d'amidon dans toute phase de la production de l'amidon. Il est bien entendu que ceci comprend le traitement de l'amidon du commerce produit par l'un quelconque des procédés connus à partir de toute source de matière première. 



  On sait que l'amidon du commerce contient de nombreuses impuretés telles que des éléments formant des cendres, des lipoides, des polysaccharures autres que celui de l'amidon, des pentosanes et des composés azotés, que les procédés industriels de fabrication n'éliminent pas. Si l'on désire purifier cet amidon du commerce et en extraire un   polysaccha-   rure d'amidon pur soluble dans l'eau chaude, cet amidon du commerce est soumis, après avoir été séché ou réduit à l'état de produit humide raffiné, à l'action de   l'une   ou l'autre des différentes catégories de solutions, ayant des actions différentes, de solvants et d'agents oxydants*, substituants et hydrolysants décrites sous a) et b), de la même façon mais pendant moins longtemps, par exemple de 10 à 30 minutes,

   que cela n'est nécessaire pour le traitement de masses contenant de l'amidon et un plus grand nombre d'impuretés, en plus grande quantité. 



   L'expression " matière contenant de l'amidon " employée ici doit être interprétée comme s'appliquant également à l'amidon du commerce produit par l'un quelconque des procédés connus à partir d'une source de matière première quelconque.

Claims (1)

1. Revendications.

   1. Procédé de traitement de matières contenant de l'amidon, en vue de produire du polysaccharure d'amidon purifié, procédé consistant à soumettre la matière à l'action d'un réactif ayant des propriétés oxydantes, substituantes et hydrolysantes, et à rendre ces propriétés différentielles par rapport aux impuretés contenues dans la matière et au polysaccharure d'amidon, en combinant le réactif avec un alcool de façon qu'il réagisse sur les impuretés seules et non sur le polysaccharure d'amidon, puis à séparer des impuretés le polysaccharure d'amidon qui a été libéré.

   2. Procédé de traitement de matière contenant de l'amidon, suivant la revendication 1, procédé suivant lequel la combinaison du réactif avec l'alcool a des propriétés différentielles par rapport aux impuretés et au polysaccharure d'amidon contenus dans la matière à traiter, pour transformer quelques-unes des impuretés en composés insolubles, y compris la phase par laquelle les impuretés ainsi transformées sont séparées du polysaccharure d'amidon.

   3. Procédé de traitement de matière contenant de l'amidon, suivant la revendication 1, procédé suivant lequel la combinaison du réactif avec l'alcool a des propriétés différentielles par rapport aux impuretés et au polysaccharure d'amidon contenus dans la matière à traiter, en vue de dissoudre quelques-unes des impuretés dans la solution combinée de réactif et d'alcool, y compris la phase par laquelle les impuretés dissoutes sont séparées du polysaccharure d'amidon.

   4. Procédé de traitement de matière contenant de l'amidon, suivant la revendication 1, procédé suivant lequel la combinaison du réactif avec l'alcool a des propriétés différentielles par rapport aux impuretés et au polysaccharu- <Desc/Clms Page number 10> re d'amidon contenus dans la matière à traiter, pour trans- former quelques-unes des impuretés en composés insolubles et dissoudre quelques-unes des impuretés dans la solution combinée de réactif et d'alcool, y compris la phase par la- @ quelle les impuretés transformées et les impuretés dissoutes sont séparées simultanément du polysaccharure d'amidon.

   5. Procédé de traitement de matière contenant de l'amidon, suivant les revendications 1 à 4, procédé dans lequel le traitement par le réactif combiné avec l'alcool est continué pendant assez longtemps pour dissoudre les impuretés ou, respectivement, les rendre insolubles, sans affecter toutefois le polysaccharure d'amidon.

   6. Procédé de traitement de matière contenant de l'amidon, suivant les revendications 1 à 4, comportant, en plus de la phase de séparation entre la solution d'impuretés ou de composés provenant de la transformation des impuretés, et le polysaccharure d'amidon, la phase par laquelle les résidus de la matière contenant de l'amidon sont également séparés du polysaccharure d'amidon pour libérer ce poly- saccharure à l'état pur.

   7. Procédé de traitement de matière contenant de @ l'amidon, suivant la revendication 1, comportant la phase d'utilisation d'une solution de traitement dans laquelle un alcool est combiné avec un réactif, un oxyde d'azote dans un glycol polyhydrique.

   8. Procédé de traitement de matière contenant de l'amidon, suivant la revendication 1, comportant la phase d'utilisation, pour la combinaison d'alcool et de réactif, d'une solution d'alcool éthylique et d'acide nitrique dilué.

   9. Procédé de traitement de matière contenant de l'amidon, suivant la revendication 1, comportant la phase <Desc/Clms Page number 11> alcool est combiné avec un réactif, un mélange d'un halogène, oxy-halogène ou acide oxy-halogénique avec une base organique ou inorganique amplifiée par un glycol polyhydrique.

   10. Procédé de traitement de matière contenant de 1'.amidon, suivant les revendications 1 et 9, procédé dans lequel l'halogène utilisé avec une base en combinaison avec un glycol polyhydrique est du chlore pur présent en quantité ne dépassant pas 4 % dans 60 % à 95 % d'alcool, la base étant constituée par de l'hydroxyde de sodium en concentration allant jusqu'à 4 %.

   11. Polysaccharure d'amidon inaltéré, sensiblement pur d'éléments formant des cendres, de pentosanes et de composés azotés, lipoides et autres impuretés, produit par le procédé ci-dessus.

   12. Procédé de traitement de matière contenant de l'amidon, sensiblement tel qu'il est décrit et dans le but Indiqué.