DE1567343A1 - Verfahren zur Gewinnung eines trockenen freifliessenden Glukoseerzeugnisses aus einer Loesung desselben - Google Patents

Verfahren zur Gewinnung eines trockenen freifliessenden Glukoseerzeugnisses aus einer Loesung desselben

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DE1567343A1 DE19651567343 DE1567343A DE1567343A1 DE 1567343 A1 DE1567343 A1 DE 1567343A1 DE 19651567343 DE19651567343 DE 19651567343 DE 1567343 A DE1567343 A DE 1567343A DE 1567343 A1 DE1567343 A1 DE 1567343A1
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Description

f 5673*3
Eärl Kristian Kotos Kreyer, Vestre Kongevej 80, Viby J., Dänemark, und Aktieselskabet Miro Atomizer, Gladsaxevej 3o5, S0toorg, Dänemark.
Verfahren zur Gewinnung eines trockenen freifliessenden Glukoseerzeugnisses aus einer Lösung desselben.
Die .Erfindung "bezieht sich auf ein Verfahren zur Gewinnung eines trockenen freifliessenden Glukoseerzeugnisses aus einer durch die Umwandlung von Stärke gebildeten lösung desselben.
Bs ist bekannt, dass durch die Hydrolyse von Stärke unter der Einwirkung von Säuren eine Lösung hergestellt v/erüfeii kann, die bei Einhaltung geeigneter Hydrolysebedin- £ Lilien hauptsächlich Glukose enthält.
Die Gewinnung der Umwandlungs erzeugnisse aus dieser Lösung erfolgte bisher in der Praxis durch das eine oder das andere zweier bekannter Verfahren. Gemäss dem einen diener '/erfahren wird die Lösung, gegebenenfalls nach .Ae · tralisierung, Entfärbung, I'iltrierung und Ionenaustausch, eingedampft, bis oin Konzentrat mit einem Trockenguts tanzg ehalt von 80 bis 84/0 erhalten wird. Hiernach v/ird '■ja;j Konzentrat gekühlt, und es v/erden Kristallisierungsj-elii.e zugenetzt, wonach die Masse in Formen gegossen wird, fxw.i welchen sie, nachdem-sie ausreichend hart geworden ist, war; mehrere l'age dauern kann, herausgenommen und in Klumpen zerlegt wird. Das gebildete Glukoseerzeugnis wird hiernach zu einem Pulver vermahlt und getrocknet. Dieses Verfahren ist indessen nur mit Schwierigkeit durchführbar,
009832/Ofl^a^vijA-v/.o
BAD ORIGINAL
""■ £+ mmm
fu~[a.. weil das Erzeugnis, das einen niedrigen Schmelzpunkt hat, beim Vermählen, wo Wärme entwickelt wird, klebrig wird und dadurch das Mahlen erschwert. Das Pulver hat ferner den Nachteil, einen bitteren Geschmack aufzuweisen.
Da dieser bittere Geschmack von gewissen Unreinigkeiten im 'GlukoseerZeugnis herrührt, hat man es bisher, wenn ein Glukoseerzeugnis ohne Nebengeschmack erwünscht war, als notwendig angesehen, das andere der beiden bekannten Verfahren zu benutzen. Bei diesem Verfahren wird der durch die Säurehydrolyse gebildete Saft nach Entfärbung, Mltrierung und gegebenenfalls Demineralisierung eingedampft, bis ein Trockensubstanzgehalt von 7o bis 8oL/S erreicht wird, und wird dann in eine Kristallisations-vorrichtmng mit Rührwerk überführt und mit Kristallisierungskeimen versetzt·? Nach drei oder mehr Tagen werden die Kristalle z.B. durch Schleudern von der Mutterlauge getrennt, und die Mutterlauge wird einer erneuten Eindampfung und gegebenenfalls Ii, uiigung unterworfen, wonach eine weitere Auskristallisierung stattfindet.
Beim Abtrennen der Mutterlauge werden die unerwünschten Stoffe restlos entfernt', und es wird ein in geschmacklicher Hinsicht einwandfreies Glukoseerzeugnis erhalten. Dies erfolgt jedoch wie genannt auf Kosten eines überaus larigdauernden und kostspieligen Prozesses.
Es ist ferner bekannt, dass die Hydrolyse von Stärke urder der Einwirkung von Enzymen vcrgenoir^. η werden kann, (and dass man dadurch ein Erzeugnis wesentlich grösserer
02 7 3
BAD ORIGINAL
-D-
jReinheit als bei der Säurehydrolyse gewinnen kann. Die Reinheit des Umwandlungserzeugnissesjwird in Dextroseäkvi— yalenz DE ausgedrückt, wobei der prozentische Anteil an redu-zierenden Kohlehydraten gerechnet auf Trockensubstanzbasis, zu verstehen ist.
Bei der Säurehydrolyse wird der Prozess gewöhnlich unterbrocken, wenn ein DE-Wert von 9o bis 92 erreicht ist, wogegen die Enzymhydrolyse gewöhnlich fortgesetzt wird, bis ein DE-Wbrt von wenigstens 95 erreicht ist.
In Zusammenhang mit der Erreichung derartiger grosser Reinheiten wurde gefunden, dass der Inhalt von geschmackeschädlichen Stoffen vermindert wird, und es wurde deshalb vorgeschlagen, ein GlukoseerZeugnis ohne Nebengeschmack dadurch herzustellen, dass ein Enzymhydrolysat mit einem DE-Wert von wenigstens 92 eingedampft wird, bis ein Trockenstoff gehalt von 69-8o Gewichtsprozent erreicht wird, wonach das Konzentrat in Formen unter derartigen Bedingungen zum Erstarren gebracht wird, dass eine Expansion frei stattfinden Kann. Dies erfolgt vorzugsweise in besonderen Formen bei Kühlung und ohne Umrührung.* Das erhaltene Erzeugnis, worin die restliche Mutterlauge enthalten ist, ist semiKristallinisch und kann gewöhnlich nach etwa 2o Stunden von den Formen entfernt und pulverisiert werden. Es wird hiernach zusätzlich getrocknet, um im wesentlichen sämtliches nicht gebundenes Wasser zu entfernen.
Dieses diskontinuierliche Verfahren ist somit ebenfalls sehr zeitraubend, und die Herstellungskosten sind \jjivhi'x I tr] j ni'Jiii.yiß hoch.
009832/02 73
BAD ORIGIMAl.
I Für die beschriebenen diskontinuierlichen Verfahren ist somit gemeinsam, dass das Eindampfen zu einem Zeitpunkt unterbrocken wird, wo die gewünschte Trockenheit noch nicht erreicht ist, und dass man hiernach das teilweise eingedampfte Erzeugnis durch Aufenthalt in geeigneten Behältern zum Kristallisieren bringt, wonach die dadurch gebildete Masse einer Vermahlung unterworfen wird.
Die vorliegende Erfindung bezweckt, ein einfaches und schnelles Verfahren zur kontinuierlichen Gewinnung eines trockenen freifliessenden Glukoseerzeugnisses aus einer Lösung desselben zu schaffen.
Es wurde überraschenderweise gefunden, dass die Gewinnung eines freifliessenden Glukoseerzeugnisses von hohem DE-V/er t durch eine im wesentlichen vollständige Eindampfung nicht nur kontinuierlich, sondern auch augenblicklich vorgenommen werden kann, sodass ein freifliessendes Erzeugnis von hohem DE-Wert und von einem vorbestimmten Trockensubstanzgehalt erhalten wird.
Erfindungsgemäss wird so vorgegangen, dass die Lösung bei Rückleitung eines die Menge von Lösung, gerechnet als Trockensubstanz, übersteigenden Anteils des getrockneten Erzeugnisses einer Zerstäubungstrocknung unterworfen wird, wobei das getrocknete Erzeugnis vor der Rückleitung einem Strom von trockener Kühlluft ausgesetzt wird.
Es sei bemerkt, dass die Zerstäubungstrocknung vom sogenannten Glukosesirup, d.h. einem Glukoseerzeugnis mit einem DE-Wert von 3o~4o, wohlbekannt ist und ohne Üchwiepigkeit und ganz ohne Rückleitung eines Anteils des öohlusa-
009832/0273 BAD ORIQlNAL
'eraeugiiisses durchgeführt werden kann.
Ferner ist es in der Zerstäubungstrockentechnik an sich bekannt, die feinste Fraktion des zerstäubungsgetrockneten Erzeugnisses rückzuleiten, um diese feinen Teilchen mit den gröberen Teilchen zu agglomerieren und dadurch ein weniger stäubiges Erzeugnis zu erhalten.
Es wurde indessen gefunden, dass diese bekannten Verfahren versagen, falls man versucht, sie bei einer Glukoselösung von hohem DE-Wert ζ α benutzen, weil das im Zerstäubungstrockner gebildete Erzeugnis so klebrig wird, dass der Zerstäubungstrockner sehr schnell verstopft wird. Bei einem Glukoseerzeugnis von hohem DE-Wert ist ein solches zu verstehen, dessen DE—Wert höher als 7o und vorzugsweise etwa '30 oder noch höher ist.
Die "Zerstäubungstrocknung eines Glukoseerzeugnisses von wo hohem DE-Wert v/urde erfindungsgemäss durch die oben ,'joüohilderte Verfahrensweise ermöglicht, die sich insbesondere in den folgenden Beziehungen von der bekannten Zerßtäubungstrockenteohnik unterscheideb.
Ί.. Die Menge von rüciigeleitetem Erzeugnis soll wesent-Jioh höher sein als die Menge von frischer Lösung, gereehneb al.'j Trockensubstanz, oder mit anderen Worten, mehr uirj 5'//o de« zerutäubungsgobrockneben Erzeugnisses soll i'üchgelei beb v/erden, was ein viel höherer Anbei! als der Anbe.il von feirifjben Teilchen darstellt, der gemäns der be-•annben Teohni.l; in einigen Jj1HI.lon bei der Zerutitubungs-
von verschiedenen Erzeugniüuon, jedoch nichb n Glij).f;ije von hohem DE-'./erb, zu Agglotnerie
3 BAD0R1QINA1.
frUckgeleitet wurde. In der Tat kann die Menge von riickgeleitetem Erzeugnis beim erfindungsgemässen Verfahren vorteilhaft so hoch wie sechsmal die Menge von frischem Erzeugnis gewählt werden.
2. Das zerstäubungsgetrocknete Erzeugnis soll vcu· der Rückleitung einem Strom von trockener Luft ausgesetzt werden. Die Wirkung dieses Verfahrensschrittes ist nicht nur eine noch weitere Herabsetzung des Wasserinhaltes des Erzeugnisses - in der Tat ist diese Herabsetzung verhältnismässig klein - sondern es wurde gefunden, dass durch den Aufenthalt der Teilchen in trockener Luft auch nur für wenige Sekunden eine Jtrukturänderung und mufcraasslicli eine gewisse Kristallisierung eintreten, wodurch das Erzeugnis 3o konditioniert wird, dass die Klebri'gkeit noch weiter herabgesetzt wird.
Wie nun auch die theoretische Erklärung sein mag, wurde jedenfalls in der Praxis gefunden, dass wenn auf die beschriebene Weise vorgegangen wird, ein Erzeugnis erhalten wird, das nicht so kle'-rig ist, dass eine Verstopfung des Zerstäubungstrockners eintritt, sodass die Zerstäubungstrocknung ohne Schweirigkeit durchgeführt werden kanu. Ferner wurde gefunden, dassvdas so erhaltene Erzeugnis verhaltnlüinässig poiös ist, und deshalb für viele Zwecke besonderu geeignet ist, wo ea wünschenswert ist, das Ü-lukosopulver sehr schnell lösen zu können.
Eine AusfUhrungsform der Erfindung soLl im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert werd,..^ die schemaftisch eine Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens zeigt.
fÖW32/0273 BADORlGlNAt
' Auf der Zeichnung bezeichnet 1 einen Behälter, der eine wässrige Lösung von Glukose von hohem DE-Wert und von einem Trockensubstanzgehalt von rund 75$ enthält. Mittels einer Pumpe 2 wird die Glukoselösung durch Rohre 3 und 4- zu einem in einer Z erstäubungskammer 5 angeordneten Zerstäuber.6 geleitet. Der Zerstäuber kann z.B. in an" sich bekannter Weise aus einem schneilaufenden Zerstäubungsrad bestehen.'Mittels des Zerstäubers 6 wird die Lösung in feine Teilchen zerlegt, die in der Zerstäubungstrockenkammer ein Nebel bilden. Gleichzeitig vi'rd Warmluft durch ein Rohr 7 in einer solchen Menge und bei einer solchen Temperatur zu einem Luftverteiler geleitet, dass eine Verdampfung des wässrigen Lösungsmittels stattfindet, bevor die Nebelteilchen den kegeligen Boden der Zerstäubungstrockenkammer erreichen.
Gleichzeitig wird festes, nicht klebriges Glukoseerzeugnis durch, eine besondere Rohrleitung 9 zur Zerstäubungstrockenkammer 5 rückgeleitet und in an sich bekannter Weise in der Kammer zerstäubt.
Die Menge des rückgeleiteten Glukoseerzeugnisses ist wesentlich grosser als die Menge von frischer Lösung, die dem Zerstäubungstrockner zugeführt wird, und es wurde gefunden, dass wenn auf diese Weise vorgegangen wird, die durch Entwässerung der frischen Flüssigkeit gebildeten Glukoseteilchen durch das rückgeleitete Erzeugnis derart überpudert v/erden, dass sie ihre Klebrigkeit verlieren, die sonst sehr schnell zum Verstopfen des Zerstäubungs-
1— trocjiners führen würde. BAD ORIGINAL 009832/0273
I Das rückgeleitete Erzeugnis begünstigt auch die Kristallisierung der frischen Teilchen beim Trocknen im Zerstäubungstrockner, wodurch die Klebrigkeit zusätzlich herabgesetzt wird. Infolge dieser kombinierten Einwirkungen kann aus einem Abgang Io am Boden der Zerstäubungstrockenkammer ein festes, freifliessendes Glukoseerzeugnis herausgenommen werden. Dieses Erzeugnis wird an einen Förderer 11 geleitet und wird anschliessend durch ein Rohr 12 zu einem Zyklon 13 pneumatisch gefördert, wobei es gleichzeitig der Einwirkung der trockenen Luft, die für die pneumatische Förderung benutzt wird, ausgesetzt wird. Durch diesen Aufenthalt in einer trockenen Atmosphäre wird das Erzeugnis zusätzlich getrocknet und gleichzeitig konditioniert wie früher beschrieben. Die für die pneumatische Förderung, die Trocknung und die Konditionierung des Erzeugnisses benutzte Luft kann zweckmässig bei einer verhältnismässig niedrigen Temperatur z.B. 3o°0 zugeführt werden, sodass sie auch noch eine Kühlung des Erzeugnisses herbeiführt.
Die in der Zerstäubungstrockenkammer 5 benutzte Luft wird durch ein Rohr 14 zu einem Zyklon 15 geleitet, in dem das von der Luft mitgeführte Pulver von der Luft getrennt wird·, um am Boden des Zyklons Io dem Förderer 11 .zugeführt zu werden, während die Luft mittels eines Gebläses 18 durch eine Rohrleitung 16 und ein Abströmrohr 17 vom Zyklon 15 entfernt wird.
Im Zyklon 13 wird das Glukoseerzeugnis von dex' Förder-j·
|_luft getrennt, und sammelt sich im unteren Teil des Zyklons,
00983 2/0273
BAD OFUGfNAl
pwährend die Förderluft mittels eines Gebläses 19 entfernt >;ird und durch ein Rohr 2o abströmt.
Am Boden des Zyklons 13 isfeine Schleuse 21 angeordnet, und darunter befindet sich eine Fraktionierungsvorrichtung 22, die das Erzeugnis z.B. in einen kleineren Anteil von verhältnismässig groben Teilchen, die durch ein Rohr 23 zu einer "Lager - oder Verpackungsstelle geleitet werden, und einaigrösseren Anteil von verhältnismässig feineren Teilchen aufteilen kann, welch letztere durch ein liohr 24 zu einem Vibrator 25 geleitet werden, von wo aus das pulverförmige Erzeugnis durch das Rohr 9 zur Zerstäubungstrockenkammer 5 geleitet wird, wie früher beschrieben. Der Anteil des durch das Rohr 24 geleiteten Erzeugnisses soll auf jeden !'all grosser sein als eier durch das Rohr 23 geleitete Anteil, und vorzugsweise ooil zwischen den beiden Anteilen ein bestimmtes Verhältnis eingehalten werden. Diese Verteilung kann wie früher erwähnt von einer gewissen .Fraktionierung nach Grosse begleitet sein, was aber nicht.unbedingt notwendig ist. GewUrisentenfalls kann das zum Zerstäubungstrockner rückgeJeitete Erzeugnis zerkleinert werden, bevor es in den Zerrrtäubungstrockner eingeleitet wird.
i'alls der Föx'derer 11 von einem Fof/derrohr gebildet wird, darj am einen Ende einen lufteinlass aufweist und durch Ätfiigrohro an die Bodenöffnungen der Zerstäubungstro'jr.-ünkammer t> und dos Zyklons 15 angeschlossen sind, und zwar vorzugsweise durch eine üohleuae im .Falle dea
Lz,/Ki.ono 13, während das Rohr am anderen Ende nit dem Rohr
BAD ORIGINAL '
12 verbunden ist, kann die ganze Förderung des zerstäubungsgetrockneten Erzeugnisses in einem geschlossenen System pneumatisch stattfinden, und zwar entweder durch das Gebläse 19 allein oder zusätzlich durch ein an der Verbindungsstelle zwischen den Kohren 11 up.d 12 angeordnetes Gebläse, das gleichzeitig auf das Erzeugnis eine gewisse Zerkleinerungswirkung ausübt, um etwaige teilweise zusammengeschmolzene leuchen zu zerlegen. In diesem iTall müssen die Unterdrücke in der Zerstäubungstrockenkammer und im Rohr 11 derart aufeinander abgestimmt werden, dass die überführung von zerstäubungsgetrockneten Teilchen von den Bodenöffnungen der Zerstäubungstrockenkammer 5 und des Zyklons 15 zum .Rohr 11 unbehindert vor sich gehen kann.
L BAD ORIGINAL
00 9 8 32/0273 ^ - --^

Claims (2)

Patentansprüche.
1. Verfahren zur Gewinnung eines trockenen, freifliessend en Glukoseerzeugnisses von hohem DE-Wert aus einer Lösung desselben, dadurch gekennz eichnet, dass die lösung bei Rückleitung eines die Menge von Lösung, gerechnet als Trockensubstanz, übersteigenden Anteils des getrockneten Erzeugnisses einer Zerstäubungstrocknung unterworfen wird, wobei das getrocknete Erzeugnis vor der Rückgehen einem Strom von trockener Luft ausgesetzt wird.
2. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch !,gekennz eichnet durch einen Zerstäubungstrockner, Mittel für die Einführung einer Glukose— lösung von hohem DE-Wert in den Zerstäubungstrockner, Mittel für die Herausnahme des getrockneten Erzeugnisses vom Zerstäubungstrockner, Mittel um dem vom Zerstäubungstrockner herausgenommenen Erzeugnis einem Strom von trockener Kühlluft auszusetzen, und Mittel für die Rückleitung eines die Hexige von frischer Lösung übersteigenden Anteils des so erhaltenen Erzeugnisses an den Zerstäubungstrockner.
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SAD ORlG(NAU
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