DE2705039A1

DE2705039A1 - Verfahren zur verfestigung von melasse

Info

Publication number: DE2705039A1
Application number: DE19772705039
Authority: DE
Inventors: Tatsuya Iwakura; Junichi Shimizu
Original assignee: Mitsui Sugar Co Ltd
Current assignee: Mitsui DM Sugar Co Ltd
Priority date: 1976-02-09
Filing date: 1977-02-07
Publication date: 1977-08-25
Also published as: FR2340057A1; GB1572727A; IT1206409B; US4089701A

Description

PATENTANWÄLTE RUFF UNO BEIER STUTTGART

Dipl. -Chem. Dr. Ruff _O Π Π C Π Π Q N β ο k aretreOe OO Olpl.-lng. J.Beier 2705039 D-7OOO Stuttgart 1

Tel.: CO711) 227OS1· Telex Ο7-23412 erub d

»2· 5. Februar 1977-R/Bo

Anmelder: MITSUI SUGAR CO., LTD., Japan

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Verfahren zur Verfestigung von Melasse

Die Erfindung besteht sich auf ein Verfahren zur Verfestigung von Melasse wie Rohrzuckermelasse, Rübenzuckermelasse, Raffineriezuckermelasse etc., und insbesondere auf ein Verfahren zur Verfestigung von Melasse zu einer homogenen Form,indem eine Mischung aus Melasse, Ölen und Fetten und/oder Estern von höheren Fettsäuren durch Erhitzen bei einer Temperatur ··■=**< zwischen 110 und 175° C in Gegenwart eines Alkali konzentriert wird, das in einer solchen Menge vorhanden ist, daß der pH-Wert der Melasse zwischen 8 und 12 liegt.

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Poetecheckkonto Stuttoart CBLZ OOO 1OO 70) 480 SO - 70S · Dresdner Bank Stutloart CBLZ OOO SOO OO) Konto β Oll S41

Melasse ist eine schwärzlich-braune, viskose Flüssigkeit, aus der eine weitere Auskristallisierung von Zuckern nicht möglich ist und die verschiedene organische und anorganische Substanzen enthält, die das Austaistallisieren von Zuckern verhindern. Beispiele für Melasse sind in detfRohrzuckerindustrie gewonnene Rohrzuckermelasse, in der Rübenzuckerindustrie gewonnene Rübenzuckermelasse, in der Raffinerieindustrie gewonnene Raffineriezuckermelasse etc., die häufig als Attsgangsmaterial für Alkohol sowie zur Hefefermentierung, als Viehfutter, als Material für die Industrie und für Nahrungsmittel etc. verwendet wird.

Da diese Melasse jedoch im flüssigen Zustand vorliegt und Wasser in einer größeren Menge, beispielsweise 20 %, enthält, gibt es Schwierigkeiten beim Transport und auch in dem Fall, in dem sie beispielsweise bei zusammengesetzten Futtermitteln und über eine gewisse Menge hinaus verwendet wird ,schwitztsie aus dem Produkt aus und führt zur Unbrauchbarkeit der Produkte. Viele Versuche wurden gemacht, um diese Schwierigkeiten zu vermeiden, diese Versuche sind jedoch bisher nicht in großem Umfang durchgeführt worden, weil die Produkte stark hygroskopisch sind'und die durch diese Behandlung gewonnene Werterhöhung verglichen mit den dafür erforderlichen Ausgaben relativ niedrig ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, diese Schwierigkeiten zu überwinden und durch das eingangs beschriebene Verfahren, bei dem der Melasse Öle und Fette und/oder Ester von höheren Fettsäuren beigegeben und dann erhitzt werden, damit die Öle und Fette mit der Melasse reagieren, eine homogene, verfestigte Melasse zu schaffen.

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Der Konzentrierungsvorgang unter Erhitzen kann in zwei Schritten durchgeführt werden, d.h. zuerst erfolgt eine Konzentrierung unter Erhitzen bei einer Temperatur von 130° C bei reduziertem Druck, dann wird bei einer Temperatur zwischen 120 und 160 C unter atmosphärischem oder reduziertem Druck erhitzt; das Produkt kann jedoch auch durch ein Einschritt-Verfahren durch Erhitzen unter Rühren

bei einer Temperatur zwischen 110 und 17 5° C gewonnen werden.

Nach der vorliegenden Erfindung kann eine homogene, verfestigte Melasse, einschließlich Melasse in Pastenform, durch die Reaktion von Melasse mit ölen und Fetten gewonnen werden. Da Wasser aus den gewonnenen Produkten entfernt wird, sind sie nahezu nicht hygroskopisch und können während einer sehr langen Zeitdauer gelagert werden, und da sie im festen Zustand vorliegen, sind sie sehr günstig zu transportieren und aufzubewahren; daher ist das Verfahren nach der Erfindung zur vorteilhaften Behandlung von Melasse vorzüglich geeignet. Das Produkt ist als Viehfutter mit höherem Kalorienwert , insbesondere als Material für leicht verdauliche und absorbierbare zusammengesetzte Futtermittel geeignet; daher ist der wirtschaftliche Nutzen der vorliegenden Erfindung hoch.

Bei der vorliegenden Erfindung kann jede Art von Melasse verwendet werden, beispielsweise Rohrzuckermelasse, Rübenzuckermelasse, Raffineriezuckermelasse etc., Rübenzuckermelasse wird jedoch bevorzugt.

Die bei der vorliegenden Erfindung verwendeten Öle und Fette können tierische Fette und Öle, beispielsweise Rindertalg, Schweineschmalz, Fischöl etc. sowie pflanzliche Öle und Fette wie Kokosnußöl, Baumwollsamenöl,

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Sojabohnenöl, Tallöl etc. und auch gehärtete und halbgehärtete Öle davon sein.

Beispiele für in der vorliegenden Erfindung verwendete geeignet« Ester von höheren Fettsäuren umfassen die Methyl- oder Äthylester von gesättigten oder ungesättigten geradkettigen Fettsäuren mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen, insbesondere _mit 8 bis 14 sowie Monoglyceride oder Diglyceride wie Monostearin oder Distearin etc.

Die Beigabe von Alkali als Katalysator nach dem erfindungsgemäßen Verfahren soll zusammem mit in der Melasse enthaltenen anorganischen Substanzer eine katalytische Reaktion hervorrufen, um dur^h die Reaktion von Melasse mit Ölen und Fetten einen homogenen Feststoff zu gewinnen. Beispiele für Alkali , die in dem vorliegenden Verfahren beigegeben werden können, sind Kalinfc .arbonat, Natriumcarbonat, Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid etc., oder eine Mischung von zwei oder mehreren dieser Alkali. Die beizugebende Alkalimenge soll so berechnet werden, daß der pH-Wert der Melasse zwischen 8 und 12 liegt.

Außerhalb dieses pH-Wert-Bereichs findet die Reaktion kaum statt und es kann kein homogenes, verfestigtes Produkt gewonnen werden. Obwohl es in Betracht gezogen wurde, daß in der Melasse enthaltene Verunreinigungen die katalytische Reaktion verhindern könnten, verhindern diese Verunreinigungen diese Reaktion tatsächlich nicht und beeinflussen die Reaktion eher zweckmäßig.

Die nach der vorliegenden Erfindung zu verwendende Temperatur liegt in dem Bereich zwischen 110 und 175° C. Wenn eine Temperatur unterhalb 110° C verwendet wird, wird die Reaktionsmischung in zwei Schichten aufgeteilt, was zu

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einer Beendigung der Reaktion führt, und wenn eine Temperatur oberhalb 175 C verwendet wird, entstehen unerwünschte Zersetzungen und Verfärbungen.

Ein Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht in der Verwendung xn Melasse, und da Melasse organische und anorganische kristalline Substanzen und kolloidale Substanzen, wie oben ausgeführt, enthält, die die Kristallisierung in der Melasse verhindern, kann Saccharose nicht aus der Melasse auskristallisieren; wenn es sich jedoch um eine unter Erhitzen _Zur Bildung öler Suspension konzentrierte Melasse handelt, so kann beobachtet werden, daß sowohl Melasse als auch Öle und Fette in Emulsion in der flüssigen Phase vorliegen können, um die Reaktion zwischen Melasse und Ölen und Fetten zu erleichtern. Nach den bekannten Techniken kann eine Melasse, die eine geringe Menge Wasser enthält und bei einer Temperatur zwischen loo und 120° C erhitzt wird, sich übermäßig verfärben und zersetzen, wogegen es nach der vorliegenden Erfindung möglich ist, diese unerwünschten Phänomens -" reduzieren.

Wenn ein Teil des erfindungsgemäßen Produkts den nach der Erfindung zu behandelnden Ausgangsmaterialien beigegeben wird, dient es als Dispersionsmittel, und ein homogenes, verfestigtes Produkt kann gewonnen werden.

Die nach der Erfindung gewonnene verfestigte Melasse besitzt emulgierende, unlöslichmachende und Netz-Eigenschaften und kann in der Nahrungsmittel-, Medizin- und Kosmetikindustrie verwendet werden.

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Als Ergebnis der chromatogi^hischen Analyse der homogenen, verfestigten Melasse nach der Erfindung können Zucker wie Saccharose, Raffinose, Reduktionszucker, Öle und Fette, Glyceride wie Monoglyceride, Diglyceride etc. und Fettsäureester von in der Melasse enthaltenen Zuckern festgestellt werden.

Die vorliegende Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert.

Beispiel 1

100,5 g Rübenzuckermelasse (83,5 % Feststoff, 16,5 % Wasser, 46,8 % Rohrzucker, 4,2 % Raffinose, 0,28 % Reduktionszucker, 8 % Asche, Stammer-Farbenindex 137) werden 125 g Rindertalg, 10,0 g Monostearin und 16 g Kaliumcarbonat beigefügt (durch die Beigabe von Kaliumcarbonat lag der pH-Wert der Melasse bei 10,8) und dann wijri die gewonnene Mischung in einem Rotationsverdampfer unter reduziertem Druck unter Erhitzen konzentriert, indem sie während 2 Stunden und 40 Minuten langsam von 100° C auf 130° C erhitzt wird. Der gewonnene Rückstand wird in einem mit einem schraubenförmigen Rührer ausgestatteten Mischer bei 150° C während 45 Minuten erhitzt, und dann bei 160° C unter normalem Druck bei 400 - 800 U.p.m. während einer Stunde und 40 Minuten. Durch diese Behandlung wurde die Melasse, die anfänglich in zwei Schichten zerfiel, homogenisiert, und es wurden 230 g einer homogenen, verfestigten Melasse in Pastenform gewonnen.

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f NACHGEREICHT ·

Beispiel 2

100 g Rübenzuckermelasse, wie sie in Beispiel 1 verwendet wurde, werden 15 g Kaliumcarbonat (durch die Beigabe dieses Alkali wird der pH-Wert der Melasse auf 11,5 erhöht) und 125 g Rindertalg beigegeben und die Mischung wird in einem Rotationsverdampfer unter reduziertem Druck konzentriert, indem sie während 2 Stunden und 40 Minuten

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langsam xn 90 auf 120 C erhitzt wird. Danach wird die Mischung während zwei Stunden bei einer Temperatur zwischen 130° und 150° C erhitzt, und danach unter Rühren in einem mit einem schraubenförmigen Rührer ausgestatten Mischer unter normalem Druck und bei 160° C während zwei Stunden; es wurden 230 g verfestigter Melasse gewonnen.

Beispiel 3

Eine Mischung aus 100 g Rübenzuckermelasse, wie sie in Beispiel 1 erwähnt wurde, 125 g rohem Methylester einer Fettsäure (die Anzahl der Kohlenstoffatome in der Fettsäure verteilt sich im Bereich zwischen 14 bis 18), 16 g Kaliumcarbonat (durch die Beigabe von Kali*c arbonat beträgt der pH-Wert der Melasse 10,8) und 20gdes durch das in Beispiel 2 beschriebene Verfahren gewonnenen Produktes wird in einem Rotationsverdampfer unter reduziertem Druck konzentriert, indem sie während drei Stunden und 40 Minuten langsam von 90° auf 120 C erhitzt wird. Die Mischung wird dann in einem mit einem schraubenförmigen Rührer ausgestatteten Mischer bei 400 - 800 U .p.m. unter normalem Druck während 4 Stunden und 15 Minuten langsam von 120 auf 150° C erhitzt, und es wurden 230 g verfestigter Melasse gewonnen.

Beispiel 4

100 g Raffineriemelasse (Analyse: 83,0 % Feststoff, 18,8 % Reduktionszucle·,33,1 % Saccharose, 16,5 % organische Stoffe, 10,5 % Asche, 11,1 % H-O), 50 g rohe· Methylester einer

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Fettsäure (mit Kohlenstoffatomen verteilt zwischen l4 und 18), 35 g Monoglycerid der Stearinsäure und 20 g Kalium_carbonat (nach Beigabe des Kaliumcarbonats lag der pH-Wert der Melasse bei 9)werden in einen tropfenförmigen (Eierfrucht-) Glaskolben gegeben, der Glaskolben wird in ein Ölbad von 110 C getaucht und der Inhalt des Glaskolbens wird konzentriert, indem er während einer Stunde bei atmosphärischem Druck unter Rühren mittels eines schraubenförmigen Rührers bei 400 - 80Ou .p.m. erhitzt wird, dann bei einer Temperatur des Ölbades von 125° C während einer Stunde erhitzt wird und dann während 30 Minuten bei 130° C und danach während 30 Minuten bei 148° C erhitzt wird. Die anfänglich in zwei Schichten zerteilte Reaktionsmischung, bestehend aus einem Teil Melasse und einem Teil des Methylesters der Fettsäuren, wurde homogenisiert. Dadurch wurden 171 g verfestigter Melasse gewonnen.

Beispiel 5

100 g Rübenzuckermelasse (Analyse: 83,0 % Feststoff, 8,6 % Reduktionszucker, 45,6 % Saccharose, 17,0 % H₂O, 7,6 % Raffinose, 7,6 % Asche, 13,6 % organische Stoffe), 50 g rohe Methylester von Fettsäuren wie in Beispiel 4, 25 g Monoglycerid der Stearinsäure und 20 g Kaliumkarbonat (durch die Beigabe von Kaliumkarbonat lag der pH-Wert der Melasse bei 11) werden in einen tropfenförmigen Glaskolben gegeben und unter Erhitzen unter denselben Bedingungen wie in Beispiel 4 beschrieben konzentriert. Die anfänglich in zwei Schichten, lestehenc¹ aus einem Teil Methylester der Fettsäuren und einem Teil Melasse, zerteilte Reaktionsmischung wurde homogenisiert. Dadurch wurden 162 g verfestigter Melasse gewonnen.

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Beispiel 6

100 g Rübenzuckermelasse (Analyse: 83,5 % Feststoff, 0,28 % duktianszucker, 46,8 % Saccharose, 16,5 % Wasser, 4,2 % Raffinose, 3 % Asche, 24,2 % organische Stoffe), 50 g roher Methylester der in Beispiel 4 verwendeten Fettsäure, 25 g Monoglycerid der Stearinsäure und 20 g Kaliumcarbonat (nach Beigabe des Kaliumearbonats lag der pH-Wert der Melasse bei 11) werden in einen tropfenförmigen Glaskolben geben und unter Erhitzen unter denselben Bedingungen wie in Beispiel 4 beschrieben konzentriert. Dadurch wurden 165 g verfestigter Melasse gewonnen.

Beispiel 7

100 g Raffineriemelasse wie in Beispiel 4 verwendet, 50 g rohe_r Methylester einer Fettsäure, 50 g des nach dem Verfahren von Beispiel 4 gewonnenen Produktes und 10 g Kaliumcarbonat werden in einen tropfenförmigen Glaskolben gegeben und unter Erhitzen konzentriert, indem der Glaskolben in ein Ölbad von 125° C getaucht und dann während 30 Minuten bei 130° C und weitere 30 Minuten bei 140° C erhitzt wird. Dadurch wurden 180 g verfestigter Melasse gewonnen.

Beispiel 8

100 g RUbenzuckermelasse wie in Beispiel 6 verwendet, 125 g Rindertalg, 25 g Monoglycerid der Stearinsäure und 16 g Kaliumcarbonat (nach Beigabe des Kalium carbonats lag der pH-Wert der Melasse bei 10,8) werden in einen tropfenförmigen Ο laskolben gegeben und erhitzt, indem sie während 4 Stunden in einem Ölbad bei normalem Druck und unter Rühren mittels

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eines schraubenförmigen Rührers bei 400 - 800 U.p.m. langsam von 110 auf 150° C erhitzt
240 g verfestigter Melasse gewonnen.

langsam von 110 auf 150° C erhitzt werden. Dadurch wurden

Beispiel 9

100 g Rübenzuckermelasse wie in Beispiel 6 verwendet,
50 g des durch das Verfahren nach Beispiel 8 gewonnenen Produktes und 10 g Natriumcarbonat werden in einen tropfenförmigen -Glaskolben gegeben und unter denselben Bedingungen wie in Beispiel 8 beschrieben erhitzt. Dadurch wurden 260 g verfestigter Melasse gewonnen.

Beispiel 10

100 g Rübenzuckermelasse wie in Beispiel 5 verwendet,
50 g Methylstearat, 25 g Monoglycerid der Stearinsäure und 20 g Kaliumcarbonat werden in einen tropfenförmigen Glaskolben gegeben und unter Erhitzen konzentriert, indem der Glaskolben in ein Ölbad von 110° C unter normalem

Druck getaucht und mittels eines schraubenförmigen Rührers bei 400 - 800 ü-p.m. gerührt und dann bei 125° C während einer Stunde und danach während 30 Minuten bei 138° C erhitzt wird. Dadurch wurden 167 g verfestigter Melasse gewonnen.

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Claims

Anmelder: MITSUI SUGAR CO., LTD., Japan

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Ansprüche

l\ Verfahren zur Verfestigung von Melasse in eine Festform einschließlich Pastenform, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mischung aus Melasse, Ölen und Fetten und/oder Estern von höheren Fettsäuren unter Erhitzen bei einer Temperatur zwischen 110° C und J75° C in Gegenwart eines Alkali konzentriert wird, das in einer solchen Menge vorhanden ist, daß der pH-Wert der Melasse in einem Bereich zwischen 8 und 12 liegt.

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ORIGINAL INSPECTED

Poetecheckkonto Stuttgart CBLZ OOO 1OO 7O) 4SB SO - 7Οβ ■ Dresdner Bank Stuttgart CBLZ SOO 800 OOJ Konto β Oll
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

die Konzentrierung zuerst unter Erhitzen bei einer Temperatur zwischen 80 und 130° C unter reduziertem Druck und dann unter Erhitzen bei einer Temperatur zwischen 120 und l60° C durchgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des Produktes dem zu behandelnden Material beigegeben wird.
Ί. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, daß als Melasse Rübenzuckermelasse verwendet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß

als Melasse Rohrzuckermelasse verwendet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß

als Melasse Raffineriezuckermelasse verwendet wird.
7. Verfestigte Melasse, erhältlich durch Erhitzen einer Mischung aus Melasse, ölen und Fetten und/oder Estern von höheren Fettsäuren bei einer Temperatur zwischen 110 und 175° C in Gegenwart von Alkali bei pH 8 bis 12.
8. Verfestigte oder pastenförmige Melasse , dadurch gekennzeichnet, daß sie Zucker, insbesondere Saccharose, Raffinose, Reduktionszucker, öle und Fette, Glyceride, insbesondere Monoglyceride und Dißlyceride, und Fettsäursester der in Melasse enthaltenen Zucker enthält.

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