DE1922932C3

DE1922932C3 - Process for pasting starch or products containing starch

Info

Publication number: DE1922932C3
Application number: DE19691922932
Authority: DE
Inventors: Jurren C. Faber; Bouwe H. Sterkenburg; Friedrich Dipl.-Ing. 4330 Muelheim Zucker
Original assignee: Cooep Verkoop- En Productievereniging Van Aardappelmeel En Derivaten Avebe Ga Veendam (niederlande); Supraton Fj Zucker Kg 4040 Neuss
Current assignee: Fried Krupp AG
Priority date: 1969-05-06
Filing date: 1969-05-06
Publication date: 1978-08-31
Also published as: GB1295982A; DE1922932A1; DE1922932B2; NL7006591A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen Verkleistern von Stärke der verschiedensten Art, wobei unter Stärke im Sinne der Erfindung auch Stärkederivate und stärkereiche Rohmaterialien, wie beispielsweise Weizenmehl, verstanden werden.The invention relates to a method for the continuous gelatinization of starch of various types, whereby starch for the purposes of the invention also includes starch derivatives and raw materials rich in starch, such as for example wheat flour.

Es ist bekannt, bei den meisten Anwendungen der Stärke diese in verkleisterter Form zu verwenden, beispielsweise bei der Verwendung der Stärke als Bindemittel oder Streichmasse in der Papierindustrie oder als Appretur in der Textilindustrie. Um eine derart verkleisterte Stärke zu erhalten, wird das Verkleistern entweder chargenweise in sogenannten Stärkekochern oder aber kontinuierlich durchgeführt. Die vorliegende Erfindung betrifft ein neues Verfahren zum kontinuierlichen Verkleistern von Stärke.It is known to use this in gelatinized form in most applications of starch, for example when using starch as a binder or coating slip in the paper industry or as a finish in the textile industry. In order to obtain such a gelatinized starch, gelatinization is used carried out either in batches in so-called starch cookers or continuously. The present The invention relates to a new method for the continuous gelatinization of starch.

Bei bekannten Verfahren zum kontinuierlichen Verkleistern von Stärke wird im allgemeinen eine wäßrige Stärkesuspension in einem sogenannten Düsenkocher unter direkter Einwirkung von Dampf erhitzt und dabei verkleistert. Bei diesen bekannten Verfahren erfolgt eine spontane Viskositätserhöhung der Stärkesuspension, wodurch das Entfernen des eine hohe Viskosität aufweisenden Produktes schon aus dem Düsenkocher außerordentlich erschwert wird. Auf Grund dieser Viskositätserhöhung und auch als Folge der erforderlichen hohen Energie werden die Düsenkocher mit relativ hohem Dampfdruck betrieben, der üblicherweise zwischen 6 und lOatü liegt. Viele der Herstellungs- und Anwendungsbetriebe von verkleisterten Stärkeprodukten verfugen jedoch nur über Dampfleitungen für Drucke von ca. 2 atü, die erfahrungsgemäß für ein wirtschaftliches Verkleistern der Stärke im Düsenkocher nicht ausreichen. Erschwerend kommt bei diesen bekannten Verfahren noch hinzu, daß die verkleisterte Stärke auf Grund ihrer hohen Viskosität, die sie bei der Entnahme aus dem Düsenkocher hat, durch Pumpen und ähnliche Fördereinrichtungen nur unter erheblichen Schwierigkeiten weitergefördert werden kann.In known methods for the continuous gelatinization of starch is generally one Aqueous starch suspension is heated in a so-called nozzle cooker under the direct action of steam and gelatinized in the process. In these known processes there is a spontaneous increase in viscosity of the starch suspension, whereby the removal of the high viscosity product already from the Jet cooker is extremely difficult. Because of this increase in viscosity and also as a result the high energy required, the jet cookers are operated with a relatively high steam pressure, the usually between 6 and 10atu. Many of the manufacturing and application operations of gelatinized However, starch products only have steam lines for pressures of approx. 2 atmospheres, which experience has shown are not sufficient for an economical gelatinization of the starch in the nozzle cooker. Aggravating In addition, in these known methods, the gelatinized strength due to its high Viscosity that it has when it is withdrawn from the nozzle cooker by pumps and similar conveying devices can only be further promoted with considerable difficulty.

Um diesen bekannten Schwierigkeiten zu begegnen, hat man bereits dem Düsenkocher eine Homogenisiervorrichtung nachgeschaltet, wie sie in ähnlicher Ausführung auch für das Entstippen von Papiermassen verwendet wird. Hierdurch wird zwar unter der Einwirkung der beträchtlichen Scherkräfte in der Homogenisiervorrichtung die Viskosität der verkleisterten Stärke herabgesetzt und ihre Beweglichkeit erhöht, doch bleibt das Problem des hohen Dampfdrukkes, der zum Einleiten der Verkleisterung und zum Auslragcn der verkleisterten Stärke aus dem Düsenkocher erforderlich ist, in jedem Falle bestehen. Ein weiterer Nachteil dieses bekannten Verfahrens besteht darin, daß die Homogenisiervorrichtung einen erheblichen, durch die hohe kinematische Zähigkeit der zugeführten, ganz oder teilweise verkleisterten Stärke bedingten Kraftbedarf hatIn order to counter these known difficulties, the nozzle cooker is already provided with a homogenizing device downstream, as it is in a similar design for deflacing paper pulp is used. Although this is under the action of the considerable shear forces in the Homogenizer reduces the viscosity of the gelatinized starch and its mobility increased, but the problem of the high steam pressure, which is used to initiate the gelatinization and to Auslragcn the gelatinized starch from the nozzle cooker is required in any case. A Another disadvantage of this known method is that the homogenizing device has a considerable, due to the high kinematic toughness of the supplied, wholly or partially gelatinized starch has a conditional power requirement

Überraschenderweise wurde nunmehr gefunden, daß man die Nachteile der bisherigen bekannten kontinuierlichen Verfahren dadurch ausschalten und gleichzeitig eine wesentliche Verbesserung beim Verkleistern vonSurprisingly, it has now been found that the disadvantages of the previously known continuous This eliminates the process and at the same time a significant improvement in the gelatinization of

κι Stärke erzielen kann, wenn man eine Stärkesuspension in eine Homogenisiermaschine einführt, in der sie einen mäanderartigen Weg nehmen muß, und gleichzeitig Dampf einleitet. Das Verfahren zum ganzen oder teilweisen Verkleistern von Stärke oder stärkehaltigen Produkten durch Behandlung einer Stärkesuspension mit Wasserdampf in einer Homogenisiermaschine ist dadurch gekennzeichnet, daß man Dampf und Stärkesuspension koaxial in das Zentrum der Homogenisiermaschine einleitet. Als besonders vorteilhaft hat sich die Verwendung von Sattdampf erwiesen.κι strength can be achieved if you have a starch suspension introduces into a homogenizing machine in which it must take a meandering path, and at the same time Introduces steam. The process for the whole or partial gelatinization of starch or starchy Products by treating a starch suspension with steam in a homogenizing machine characterized in that the steam and starch suspension are introduced coaxially into the center of the homogenizing machine initiates. The use of saturated steam has proven to be particularly advantageous.

Als Homogenisiermaschine kann hierbei mit Erfolg vor allem eine Vorrichtung benutzt werden, die aus einem Gehäuse mit darin umlaufendem kegeistumpfförmigem Rotor besteht, dessen Mantelfläche mit koaxialen Ringen gestaffelten Durchmessers ausgestattet ist, die jeweils auf Lücke stehen mit gleichartigen Ringen an der dem Rotor gegenüberliegenden Gehäuseinnenwand.
Dampf und Stärkesuspension werden, wie bereitsA device that consists of a housing with a circumferential truncated cone-shaped rotor, the outer surface of which is equipped with coaxial rings of staggered diameter, each with a gap with similar rings on the inner wall of the housing opposite the rotor, can be successfully used as a homogenizing machine.
Steam and starch suspension will be, as before

jo erwähnt, erfindungsgemäß koaxial in düs Zentrum der beschriebenen Vorrichtung geleitet, wobei ein verkleistertes Stärkeprodukt überraschender Gleichmäßigkeit erhalten wird. Der Dampfdruck kann hierbei ohne Beeinträchtigung des Grades der Verkleisterung aufjo mentioned, according to the invention coaxially in the center of the nozzle described device, with a gelatinized starch product of surprising uniformity is obtained. The vapor pressure can increase without affecting the degree of gelatinization

j5 unter 1,5 atü gesenkt werden. Das erhaltene verkleisterte Produkt hat bei seinem Austritt aus der beschriebenen Vorrichtung eine Viskosität, die für verkleisterte Stärke als niedrig zu bezeichnen ist.
Die besonderen Vorteile des Verfahrens gemäß der Erfindung dürften in erster Linie darauf zurückzuführen sein, daß das Verkleistern der Stärke in einer Zone hoher Dichte von Scher- und Kavitationskräften stattfindet und ein gleichmäßiges intensives Verteilen des Dampfes einerseits und auch eine ständige Abnahme der an sich kontinuierlich steigenden Viskosität im Zeitpunkt ihrer Entstehung erfolgt. Ein Viskositätsoptimum, wie es beim Verkleistern von Stärke bekannt ist, scheint sich nur auf eine verschwindend kleine Menge der zu verkleisternden Stärke zuj5 can be lowered below 1.5 atm. When it emerges from the device described, the gelatinized product obtained has a viscosity which can be described as low for gelatinized starch.
The particular advantages of the method according to the invention are primarily due to the fact that the starch gelatinizes in a zone of high density of shear and cavitation forces and a uniform, intensive distribution of the steam on the one hand and also a constant decrease in the continuously increasing Viscosity takes place at the time of its formation. A viscosity optimum, as it is known for the gelatinization of starch, only appears to apply to a negligibly small amount of the starch to be gelatinized

so beziehen, was darauf zurückzuführen ist, daß in der Scher- und Kavitationszone der beschriebenen Vorrichtung noch kein Verkleistern stattfindet, indem nämlich der koaxial zugeführte Dampf, vorzugsweise Niederdruckdampf, der für das Verkleistern erforderlich ist, erst unmittelbar vor oder bereits in der Zone der Scher- und Kavitationskräfte mit dem zu verkleisternden Produkt in Berührung kommt, so daß die erwähnte kleine Menge der Stärke kontinuierlich durch diese Kräfte fertig verkleistert bzw. in ihrer Viskositätso relate, which is due to the fact that in the shear and cavitation zone of the device described no gelatinization takes place yet, namely in that the coaxially supplied steam, preferably low-pressure steam, which is necessary for the pasting, only immediately before or already in the zone of the shear and cavitation forces comes into contact with the product to be gelatinized, so that the aforementioned small amount of starch continuously gelatinized by these forces or in its viscosity

bo erniedrigt wird.bo is humiliated.

Die eindeutigen Vorteile des Verfahrens gemäß der Erfindung sind offensichtlich unter Berücksichtigung der Tatsache, daß 180 kg/Stunde native Kartoffelstärke bei einem Dampfdruck von nur 1,4 atü und einemThe clear advantages of the method according to the invention are evident in consideration the fact that 180 kg / hour of native potato starch at a vapor pressure of only 1.4 atmospheres and one

.ν-, Kraftbedarf von 8 kWh voll verkleistert werden..ν-, power requirement of 8 kWh can be fully gelatinized.

Claims

Claim:

Process for the complete or partial gelatinization of starch or products containing starch by treating a starch suspension with steam in a homogenizer, d a through characterized in that steam and starch suspension are introduced coaxially into the center of the homogenizing machine.