DE3121918C2 - - Google Patents
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- DE3121918C2 DE3121918C2 DE3121918A DE3121918A DE3121918C2 DE 3121918 C2 DE3121918 C2 DE 3121918C2 DE 3121918 A DE3121918 A DE 3121918A DE 3121918 A DE3121918 A DE 3121918A DE 3121918 C2 DE3121918 C2 DE 3121918C2
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C13—SUGAR INDUSTRY
- C13K—SACCHARIDES OBTAINED FROM NATURAL SOURCES OR BY HYDROLYSIS OF NATURALLY OCCURRING DISACCHARIDES, OLIGOSACCHARIDES OR POLYSACCHARIDES
- C13K1/00—Glucose; Glucose-containing syrups
- C13K1/10—Crystallisation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C13—SUGAR INDUSTRY
- C13B—PRODUCTION OF SUCROSE; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- C13B30/00—Crystallisation; Crystallising apparatus; Separating crystals from mother liquors ; Evaporating or boiling sugar juice
- C13B30/02—Crystallisation; Crystallising apparatus
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein frei fließendes, handhabbares,
kristallines, wasserfreies, dextrosereiches
Produkt, insbesondere auf ein festes, dextrosereiches
Produkt stabiler Zusammensetzung, das nach längerer Lagerung
nicht zusammenbackt.
Feste Dextrose wird herkömmlicherweise durch Kristallisieren
übersättigter, dextrosereicher Sirupe und Gewinnen der
Kristalle in α-Dextrose-Monohydrat-Kristallform hergestellt.
Dieses Verfahren ist in der US-PS 30 39 935 beschrieben.
Die Ausbeuten hängen von sorgfältig gesteuerten Kühltemperaturen
und Dextrose-Übersättigungsbedingungen ab. Vollständige
Gewinnung der Dextrose aus dem Sirup kann nach diesem
Verfahren nicht erreicht werden, weil wirksame Dextrose-
Kristallisation und -Trennung übersättigte Dextroselösungen
erfordert. Folglich wird, wenn Dextrose aus der Lösung auskristallisiert,
diese verdünnt und daher bleibt ein erheblicher
Teil der Dextrose im Sirup (der Mutterlauge) nach
Abschluß der Dextrose-Kristallisation. Wasserfreie α-Dextrose
wird im allgemeinen aus der kristallisierten Dextrose durch
Lösen der α-D-Dextrose-Monohydrat-Kristalle in Wasser und
Kristallisieren bei Temperaturen von 60 bis 65°C in Vakuumpfannen
unter sorgfältig gesteuerten Verarbeitungsbedingungen
hergestellt. Die Herstellung solcher wasserfreier α-Dextrose
aus Hydrolysaten mit mehr als 96% Dextrose, Trockensubstanzbasis
(nachfolgend als Tr bezeichnet), ist bekannt.
Ein Verfahren zum Überführen aller Feststoffe in einem Konversionssirup
in feste Form ohne Abtrennen der Dextrose ist
in der US-PS 31 97 338 beschrieben, die ein Verfahren zur Erzeugung
eines kristallinen, nicht-backenden Dextroseprodukts
offenbart. In dieser Patentschrift wird ein raffinierter
Dextrosekonversionssirup auf wenigstens 95% Tr (vorzugsweise
auf mehr als 98% Tr) aufkonzentriert, durch Kneten bei 77 bis
110°C kristallisiert und in Band- oder Strangform
in eine Zone hinein extrudiert, die das Produkt rasch
auf weniger als 66°C abkühlt. Das Extrudat wird dann
auf eine geeignete Teilchengröße granuliert.
In der US-PS 32 36 687 wird berichtet, daß Dextroseumwandlungssirup-
Feststoffe in eine feste Form umgewandelt werden, indem
ein Sirupkonzentrat mit 93-96% Tr bei 82-104°C
in Gegenwart von Gas hoher Scherkraft unterworfen wird, um
winzige Glukosekristalle zu bilden. Das Ergebnis wird als
keimhaltige, cremeartige, schaumige Dextrosemasse beschrieben.
Diese Masse wird auf ein Förderband gebracht und in einer
Reihe von Kühlzonen zum Erstarren gebracht, die bei allmählich
tieferen Temperaturen gehalten werden (z. B. die erste Zone
bei 82-104°C, die zweite Zone bei 60-82°C
und eine dritte Zone bei unter 38°C.
Die erstarrte Masse wird geschnitzelt, 2 bis 3 h bei 49 bis
82°C konditioniert, vermahlen und wieder getrocknet.
Ein weiteres herkömmliches Verfahren zur Herstellung körniger
Dextrose umfaßt eine dreistufige Arbeitsweise, bei der
ein flüssiges Hydrolysat mit Impfmaterial in einem Mischer
zusammengebracht und dann das Material auf ein kontinuierliches
Band gegossen wird, wo es sich abkühlt und zu einer
festen Bahn wird. Die Bahn wird dann gebrochen und erfährt
zuweilen eine weitere Behandlung auf einem anderen Endlosband.
Dieses Verfahren ist in der US-PS 36 50 829 beschrieben.
Die US-PS 40 59 460 beschreibt ein weiteres Verfahren zur
Herstellung einer festen, wasserfreien Dextrose. Dieses Verfahren
umfaßt die Herstellung eines geschmolzenen Dextrosesirupkonzentrats
mit einer Trockensubstanzkonzentration von
85-93% und einer Temperatur über 110°C. Das Konzentrat
wird scherend gemischt und auf eine Temperatur unter 93°C
gekühlt, um eine viskosere, aber fließfähige Dextrosemasse
zu bilden. Diese fließfähige Dextrosemasse wird bei
einer Konzentration unter 93% Tr und bei einer Temperatur
über der Kristallisationstemperatur des Dextrosehydrats gehalten.
Dann wird sie geformt, zu Bändern gemacht oder auf
einem Förderband abgelegt und zu einer festen Masse umgewandelt.
Die feste Masse wird dann granuliert und auf einen
Wassergehalt von weniger als 2% dehydratisiert.
In der DE-OS 12 99 260 wird ein Verfahren beschrieben, bei dem
innerhalb von 30 Minuten ein verpacktes Produkt aus einem Sirup
hergestellt werden kann. Für einen Konditionierungsschritt ist daher
kein Raum in diesem Verfahren.
Bei dem in der DE-OS 15 67 340 beschriebenen Verfahren wird eine
kleine Menge Gas mit einem konzentrierten Zuckersirup vermischt und
der Zuckersirup einer Scherkraft unterworfen, wodurch eine praktische
momentane Verfestigung des Zuckersirups erreicht werden kann.
In der US-PS 31 97 338 wird ein Verfahren zur Herstellung von
getrockneten Stärkeumwandlungsprodukten beschrieben, bei dem ein
hochkonzentriertes Stärkehydrolysat bei erhöhten Temperaturen
mechanisch bearbeitet und anschließend gekühlt wird. Ein
Konditionierungsschritt wird jedoch nicht erwähnt.
Wasserfreie Dextroseprodukte, direkt aus Hydrolysaten hergestellt
und die höheren Nicht-Dextrosezucker gemäß dem Stand
der Technik enthaltend, waren durch Zusammenbacken und Handhabungsprobleme
im allgemeinen unbefriedigend. Sie sind wegen
ihrer Neigung zum Verbacken schwer in Säcken oder Beuteln
zu verschiffen. Ferner können sie wegen der mäßigen Fließeigenschaften,
die das Entladen schwierig oder unmöglich
machen, nicht in Masse verschifft werden.
Erfindungsgemäß werden die Schritte des Mischens des flüssigen
Hydrolysats mit gegebenenfalls Animpfen, Umwandeln in einen
Feststoff und Brechen in einem einzigen, kontinuierlichen
Hochleistungsmischer durchgeführt und daher in einem Schritt
wirksam kombiniert. Das Produkt aus dieser Stufe wird dann
konditioniert, um Handhabbarkeit und Zusammensetzungsstabilität
zu verleihen.
Ein frei fließendes, handhabbares, kristallines, wasserfreies,
dextrosereiches Produkt wird kontinuierlich aus einem konzentrierten
Stärkehydrolysat hergestellt. Nach dem Verfahren
wird das konzentrierte Stärkehydrolysat einem Hochleistungsmischer
zugeführt (an dieser Stelle des Verfahrens kann gegebenenfalls
Impfmaterial zugesetzt werden), in dem es in
kristalline Form umgewandelt, gebrochen und in einer ersten
Stufe gekühlt wird. Das gebrochene, kristallisierte Produkt
wird dann weiter gekühlt und gemahlen und kann, wenn nötig,
gesiebt werden. Schließlich wird das gebrochene, vermahlene
und gegebenenfalls gesiebte kristallisierte Produkt durch
Trocknen konditioniert, um den Gesamtfeuchtigkeitsgehalt
herabzusetzen.
Das erfindungsgemäß verwendete Stärkehydrolysat kann nach
herkömmlichen Maßnahmen hergestellt werden, z. B. durch enzymatische
oder Säurehydrolyse von Stärke. Die Konzentration
des Hydrolysats auf eine Trockensubstanzkonzentration von
92 bis 99% erfolgt dann beispielsweise durch Eindampfen
in einem Kontaktfilmverdampfer. Dieses Konzentrat
wird nachfolgend als konzentriertes Stärkehydrolysat bezeichnet.
Konzentriertes Stärkehydrolysat bei einer Temperatur von
etwa 90 bis etwa 135°C wird in einen Hochleistungsmischer
mit einem Mantel zum Abführen sowohl merklicher Wärme zwecks
Kühlung als auch der exothermen Kristallisationswärme
gegeben. Wenn nötig oder gewünscht, können etwa 1 bis etwa
15% Impfmaterial (Tr-Basis) gleichzeitig zugesetzt werden.
Das Mischen erfolgt für etwa 1 min bis etwa 1 h.
Impfmaterial kann jeder kristalline Zucker oder zuvor hergestelltes
frei fließendes, handhabbares, wasserfreies, dextrosereiches
Produkt sein. Das kontinuierliche Verfahren wird
nach kurzer Betriebszeit selbstimpfend und deshalb ist ein
Beimpfen im allgemeinen unnötig.
Verschiedene erfindungsgemäß geeignete Mischeinrichtungen
sind im Handel erhältlich. Dazu gehören beispielsweise der Readco®
Continuous Processor. Die Mischer sind mit Mänteln
zur Wärmeabführung versehen. Die Manteltemperatur wird bei
etwa 20 bis etwa 40°C gemäß der Erfindung gehalten. Zusätzliches
Wärmeabführvermögen kann mit Hilfe eines Wärmeaustauschers
geschaffen werden, der mit dem Hochleistungsmischer
in Reihe verbunden ist. Jeder herkömmliche Wärmeaustauscher
mit Kratzoberfläche, wie der VOTATOR®-Kratzoberflächen-Wärmeaustauscher
ist geeignet.
Das Mischen des konzentrierten Stärkehydrolysats und gegebenenfalls
des Impfmaterials liefert ein gebrochenes kristallines
Produkt, das trocken und körnig ist und sich durch eine
Teilchengröße im Bereich von Pulver bis zu 50 mm (2″) Durchmesser
auszeichnet. Beim Mischen wird genügend gekühlt, um
ein gebrochenes Produkt bei einer Temperatur von etwa 80 bis
etwa 110°C zu liefern.
Das gebrochene, kristalline Produkt wird dann vorzugsweise
auf unter etwa 30°C gekühlt. Dies kann z. B. in einem ummantelten
Mischer geschehen, der mit gekühlter, konditionierter
(d. h. wenig feuchter) Luft gespült wird. Das gekühlte,
kristalline Produkt wird dann auf eine geringere Teilchengröße
nach herkömmlichen Maßnahmen vermahlen. Sieben ist nur
nötig, wenn eine spezielle Teilchengröße gefordert wird.
Das gebrochene, vermahlene und gegebenenfalls gesiebte kristalline
Produkt wird dann in zwei Stufen konditioniert. In der
ersten Stufe wird ein Fließbett verwendet, in dem das kristallisierte
Produkt für eine Verweilzeit von etwa 7 bis
etwa 45 min, vorzugsweise von etwa 7 bis etwa 15 min, bei einer Temperatur von etwa 65 bis etwa 120°C
fluidisiert wird, um ein Produkt mit weniger als etwa 0,5%
Gesamtfeuchtigkeit zu erhalten. Die zweite Konditionierstufe
umfaßt ein Kühlen des Produkts von der höheren Temperatur
der ersten Konditionierstufe auf unter etwa 35°C. Dies geschieht
erfindungsgemäß entweder in einer zweiten Fließbettbehandlung
oder während pneumatischem Transport, in beiden
Fällen vorzugsweise mit Luft verringerter Feuchtigkeit. Auch
andere Konditionierausstattung, die zur gleichen Feuchtigkeitsverringerung
führt, kann verwendet werden. Das fertige,
konditionierte, dextrosereiche Produkt zeigt ausgezeichnete
Handhabbarkeit und Stabilität der Zusammensetzung.
Verschiedene Eigenschaften des erfindungsgemäßen Produkts können
gemessen werden. Dazu gehören der Dextrosegehalt, Feuchtigkeitsgehalt,
Gehalt an wasserfreier α- und β-Dextrose,
Kristallinität, Teilchengröße und Handhabungseigenschaften.
Typische Werte für diese Messungen sind in den Beispielen
offenbart.
Der Dextrosegehalt kann durch herkömmliche Hochleistungs-
Flüssigkeitschromatographie gemessen werden. Feuchtigkeit
und Teilchengröße werden auch nach herkömmlichen Methoden gemessen.
Das Produkt ist aufgrund der bei der Umwandlung angewandten
erhöhten Temperatur wasserfrei. Mehr als 50% des Produkts
liegt in der wasserfreien β-Form vor, der Rest in der wasserfreien
α-Form aufgrund der raschen Umwandlung bei geringer
Feuchtigkeit. Die Anteile an wasserfreier α- und β-Dextrose
werden durch kernmagnetische Resonanz (NMR) bestimmt.
Die Kristallinität ist ein Maß für die kristalline oder nichtamorphe
Struktur des Produkts. Sie wird aus Messungen der
Schmelzwärme mit einem Differenzscanning-Kalorimeter bestimmt.
Wasserfreie α-Dextrose-Proben, hergestellt durch
herkömmliches Kristallisieren, wurden als Standards für
vollständig kristallines Material verwendet. Die Produktkristallinität
wurde durch Vergleich der Schmelzwärme des
Produkts mit der eines kristallinen Standards mit dem gleichen
Prozentsatz an α- und β-Dextrose wie die Probe bestimmt.
Dies gleicht den Unterschied der Schmelzwärme zwischen wasserfreier
α- und β-Dextrose aus.
Die Produkt-Handhabbarkeit wird durch die Anwendung des
Jenike Test-Verfahrens, eines Laborverfahrens, das die Fließ-
und Ruheeigenschaften von Feststoffmassen quantitativ erfaßt,
charakterisiert (vgl. "Know Your Material - How to Predict
and Use the Properties of Bulk Solids", Chemical Engineering/
Deskbook Issue, J.R. Johanson, 30. 10. 1978, und "Flow
Properties of Bulk Solids", ASTM, Proc., Band 60, 1960,
S. 1168-1181). Testergebnisse für das Produkt werden mit Ergebnissen
für durch herkömmliches Kristallisieren hergestellte
α-Hydratdextrose verglichen.
Versuche wurden mit einem Differenzscanning-Kalorimeter und
einem Rasterelektronen-Mikroskop durchgeführt, um individuell
die Handhabbarkeit des erfindungsgemäßen Produkts und eines
typischen Produkts aus einem Bandumwandlungsverfahren, das
starke Neigung zum Verbacken zeigte, zu vergleichen. Das erfindungsgemäße
Produkt hatte eine höhere, besser definierte
Kristallstruktur und eine bessere Verteilung der amorphen
Phase, verglichen mit dem Bandprodukt. Diese beiden Faktoren
tragen vermutlich zu den ausgezeichneten Handhabungseigenschaften
des erfindungsgemäßen Produkts bei.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung weiter beschreiben.
Stärkehydrolysat wurde auf wenigstens 90% Tr mit einem
Kontaktfilmverdampfer aufkonzentriert (ausgenommen beim
Test 1 in Tabelle I, der einen Sirup verwendete, der durch
Lösen kristalliner, wasserfreier Dextrose und anschließendes
Konzentrieren auf 85,3% Tr in einem Kontaktfilmverdampfer
hergestellt worden war). Konzentriertes Stärkehydrolysat
wurde dann in mehreren Testansätzen in einen Feststoff überführt,
wozu ein zweiarmiger, überlappender, ummantelter
Sigmablattmischer verwendet wurde.
Der Mischer bestand aus einem rechtwinkligen Trog mit einem
gekrümmten Boden, der zwei Längshalbzylinder und einen Sattel
bildete. Er war mit zwei Sigmaflügeln versehen, die
sich bei überlappenden Drehkreisen aufeinander zu drehten.
Der Mischer hatte eine Betriebskapazität von 6 quart und
eine Gesamtkapazität von 9 quart. Bedingungen und Ergebnisse
sind in Tabelle I zusammengestellt.
Wasserfreie Dextrose wurde als Impfmaterial für die Tests
Nr. 3, 4, 5 und 6 verwendet. Beim Test 1 wurde kein Impfmaterial
verwendet. Das Produkt des Tests 1 wurde als Impfmaterial
für Test 2 verwendet. Der Chargenmischer war bei
den Tests 1 und 2 überfüllt, was die Rührwerke hinderte,
das gesamte Material wirksam zu kneten und unter Scherwirkung
zu setzen. Höhere Manteltemperaturen in diesen Tests
trugen auch zu längeren Umwandlungszeiten bei. Als die Füllung
auf etwa 4 kg reduziert und die Manteltemperatur auf
etwa 60°C gesenkt wurde, wurde die Umwandlungszeit erheblich
verringert. Die kristallinen Dextroseprodukte neigten zum
Verbacken.
In einer kontinuierlich arbeitenden Anlage
wurde ein kontinuierliches
Verfahren vorgeführt. Die Mischkammer war 914 mm
(36″) lang und bestand aus zwei zylindrischen Kammern von
127 mm (5″) Durchmesser. Zwei parallele Rührerwellen, die
in derselben Richtung rotierten, wurden verwendet. Die
Schaufeln oder Flügel an einem Rührer waren linsenförmig und
hielten engen Abstand zum zweiten, 90° zum ersten phasenverschobenen
Rührer sowie zu den Kammerwänden. Dies gewährleistete
nicht nur ein ausreichendes Mischen, sondern lieferte
auch eine selbstreinigende Wirkung der Rührerflügel.
Der Mantel wurde auf der Kammer zum Kühlen des zu mischenden
Materials gefüllt gehalten. Die Zufuhrzeit für das Hydrolysat
zu jedem kontinuierlichen Durchlauf lag im Durchschnitt bei
etwa 5 min. Die Ergebnisse einiger früher Tests sind in
Tabelle II zusammengefaßt.
Das Zufuhrmaterial für die Tests 5 bis 9 war wasserfreie
Dextrose. Impfmaterial für alle diese Tests war kristalline,
wasserfreie Dextrose. Das kristalline Dextroseprodukt neigte
zum Zusammenbacken.
Eine Probe wurde mit allen Verfahrensstufen gemäß der Erfindung
hergestellt. Eine kontinuierlich arbeitende Anlage
mit 127 mm (5″) Durchmesser wurde verwendet,
dann folgte Vermahlen und Konditionieren in einem
Einzelrohr-Fließbett von 76,2 mm (3″) Durchmesser und 1524 mm
(5 Fuß) Länge. Die Produktanalyse und die ungesiebte Teilchengrößenanalyse
waren wie folgt:
Produktanalysen | |
Trockensubstanz (%) | |
99,6 | |
Dextrose, % tr. | 98,2 |
wasserfreie β-Dextrose, % tr.: | 51,1 |
Kristallinität, % wie erhalten: | 92 |
Farbe (40° Be): | 1,1 |
Asche (SO₄), % tr.: | 0,01 |
Die kontinuierlich
arbeitende Anlage wurde für etwas mehr als 1 Stunde bei einer
Produktionsgeschwindigkeit von etwa 2,27 kg/min
ohne Impfmaterial betrieben. Das Produkt aus der Anlage
bestand aus heißem, agglomeriertem Material von bis zu etwa
51 mm (2″) Größe. Dieses Material wurde ausgebreitet und konnte
sich über etwa 1 Stunde auf Raumtemperatur abkühlen und
wurde dann in einem einzigen Durchgang mit einer Fitz-Mühle
vermahlen. Das vermahlene Produkt wurde zuerst in dem Fließbett
mit einer Verweilzeit von etwa 15 min bei 65°C konditioniert,
um die Gesamtfeuchtigkeit auf weniger als etwa 0,5%
zu senken. Dieser Behandlung folgte ein zweiter Durchgang durch
das Fließbett unter Bedingungen, die das Endprodukt unter
35°C kühlten.
Ein Teil der Probe wurde zum Füllen eines dreilagigen, mit
Polyäthylen ausgekleideten 45-kg-Sackes verwendet.
Der Sack wurde dann unter 5 45-kg-Säcke mit wasserfreier
Dextrose gebracht, um das Gewicht einer Palettenverschiffung
zu simulieren. Nach 37 Tagen wurde der Sack geöffnet und
das Probenmaterial war, was man als "weich gesetzt" beschreiben
könnte. Das heißt, Klumpen konnten leicht von Hand gebrochen
werden.
Eine Reihe von Proben wurde nach dem vollständigen, in Beispiel 3
beschriebenen Verfahren bei verschiedenen Dextrosegehalten
hergestellt. Die Produktanalysen waren wie folgt:
Je eine 45-kg-Probe wurde in einen Sack gebracht, wie in Beispiel 3.
Die Säcke wurden dann jeweils unter 20 45-kg-Säcken
Dextrose in einer Lagerhalle gelagert. Nach mehr als 2 Monaten
wurden die Säcke begutachtet, und es wurde gefunden, daß sich
nicht mehr als ein weiches Setzen entwickelt hatte. Das Produkt
aus Test 3, das 0,8% Feuchtigkeit hatte (unbeabsichtigt über
den erwünschten weniger als etwa 0,5% Feuchtigkeit), war geringfügig
verbacken, verglichen mit den anderen drei.
Eine Reihe von Konditionierungstests wurde durchgeführt,
um den erfindungsgemäß hergestellten, in den vorstehenden
Beispielen beschriebenen Produkten Handhabbarkeit (nichtbackende
Eigenschaften) zu verleihen. Das Konditionieren
erfolgte in einem 76-mm-(3″)-Fließbett. Die Verarbeitungstemperaturen
wurden entweder mit Heißwasser oder Dampf in
einem Mantel auf dem Fließbett erreicht. Fluidisierende Luft
wurde durch eine Bodenverteilerplatte mit 28 Löchern von
1,6 mm (1/16″) Durchmesser bei einer oberflächlichen Fluidisiergeschwindigkeit
von 61 cm/s (2 Fuß/s) (21°C
1 at) eingeleitet. Die Ergebnisse erscheinen in Tabelle III.
Zwei Proben wurden nach dem im Beispiel 3 beschriebenen vollständigen
Verfahren hergestellt. Das eingesetzte Hydrolysat
enthielt 95,9% Dextrose auf Trockensubstanzbasis, das Produkt
aus der Anlage für die erste Probe hatte 98,9% Tr.,
74% Kristallinität, wie erhalten, und 57,7% Tr. wasserfreie
β-Dextrose, die zweite Probe hatte 98,9% Tr., 73% Kristallinität,
wie erhalten, und 61,9% Tr. wasserfreie β-Dextrose.
Die erste Probe wurde in einem Fließbett bei 99°C 18,6 min konditioniert.
Dies lieferte ein konditioniertes Produkt mit 99,6%
Tr., 77% Kristallinität, wie erhalten, und 58,5% Tr. wasserfreier
β-Dextrose. Die zweite Probe wurde in dem Fließbett bei
118°C für 7,7 min konditioniert, dies ergab ein konditioniertes
Produkt mit 99,6% Tr., 74% Kristallinität, wie erhalten,
und 63,3% Tr. wasserfreie β-Dextrose.
Die Ergebnisse des Konditionierens sind in erster Linie auf
eine Verringerung der Gesamtfeuchtigkeit begrenzt. In der
endgültigen Produktzusammensetzung traten keine wesentlichen
Änderungen in Erscheinung (wasserfreie β-Dextrose und Kristallinität).
Zur Bestimmung der Einflüsse von Feuchtigkeit, Lagertemperatur
und Lagerzeit auf die kristallisierten Dextroseprodukte wurden
Tests durchgeführt. Der Kristallinitätsgrad sowohl konditionierter
als auch nicht-konditionierter Produkte wurde auch
ermittelt.
Drei Testansätze wurden hergestellt. Bei jedem Ansatz wurde
ein Readco Continuous Processor verwendet, um ein Produkt mit
verschiedenem Feuchtigkeitsgehalt (3,6%, 1,9% und 0,9%)
zu ergeben. Das Produkt aus jeder Reihe wurde in zwei Teile
geteilt und wie folgt behandelt:
1. Ein Teil wurde so, wie er ist, bei Raumtemperatur gelagert.
2. Der zweite Teil wurde am Herstellungstag fließbettkonditioniert.
1. Ein Teil wurde so, wie er ist, bei Raumtemperatur gelagert.
2. Der zweite Teil wurde am Herstellungstag fließbettkonditioniert.
Alle Produkte wurden nach ihrer Herstellung und dann wieder
in den in der Tabelle aufgeführten Zeitabständen analysiert.
Die Ergebnisse sind in Tabelle IV zusammengefaßt.
Aus den vorstehenden Ergebnissen wurden folgende Schlüsse gezogen:
1. Beim Ausgangsprodukt-wasserfreien β-Dextrosegehalt gab es
mit dem Feuchtigkeitsgehalt keine erheblichen Unterschiede.
Die geringen Unterschiede sind wahrscheinlich der Mutarotation
vor der Analyse des feuchteren Produkts zuzuschreiben.
2. Die Ergebnisse des Ansatzes 3 zeigen deutlich die Stabilität des Gehalts an wasserfreier β-Dextrose bei Produktfeuchtigkeiten unter 0,5% und Mutarotation bei Feuchtigkeiten über 0,5%.
3. Über den Verlauf der Konditionierungsstufe gab es bei Zufuhrmaterialfeuchtigkeiten unter 2% keine Veränderung des Gehalts an wasserfreier β-Dextrose. Bei höheren Zufuhrmaterialfeuchtigkeiten jedoch kann eine leichte Abnahme eintreten.
4. Während der Konditionierungsstufe gab es bei Zufuhrmaterialfeuchtigkeiten unter 2% keine Veränderung der Kristallinität. Bei höheren Zufuhrmaterialfeuchtigkeiten jedoch kann eine leichte Zunahme eintreten.
5. Die Produkte verloren mit der Zeit im allgemeinen Feuchtigkeit und konditionierte Produkte blieben bei einer konstant geringen Feuchtigkeit.
2. Die Ergebnisse des Ansatzes 3 zeigen deutlich die Stabilität des Gehalts an wasserfreier β-Dextrose bei Produktfeuchtigkeiten unter 0,5% und Mutarotation bei Feuchtigkeiten über 0,5%.
3. Über den Verlauf der Konditionierungsstufe gab es bei Zufuhrmaterialfeuchtigkeiten unter 2% keine Veränderung des Gehalts an wasserfreier β-Dextrose. Bei höheren Zufuhrmaterialfeuchtigkeiten jedoch kann eine leichte Abnahme eintreten.
4. Während der Konditionierungsstufe gab es bei Zufuhrmaterialfeuchtigkeiten unter 2% keine Veränderung der Kristallinität. Bei höheren Zufuhrmaterialfeuchtigkeiten jedoch kann eine leichte Zunahme eintreten.
5. Die Produkte verloren mit der Zeit im allgemeinen Feuchtigkeit und konditionierte Produkte blieben bei einer konstant geringen Feuchtigkeit.
Nach dem in Beispiel 3 beschriebenen Verfahren wurde ein Test
in einer Pilotanlage durchgeführt, um kontinuierlichen, konkurrierenden
Betrieb einer jeden der Verarbeitungsstufen
zu ermöglichen. Anstelle der 127-mm-Anlage wurde
eine 51-mm-Anlage verwendet. Das Kühlen des heißen,
agglomerierten Produkts vor dem Vermahlen erfolgte in einem
ummantelten Mischer mit einer Verweilzeit zwischen 15 min
und 2 h. Die zweite Konditionierungsstufe erfolgte während
der pneumatischen Transportkühlung. Die Eigenschaften
des Endprodukts waren im wesentlichen die gleichen wie in
Beispiel 3 beschrieben.
Die Handhabungseigenschaften der Masse des kristallinen
Dextroseprodukts wurden unter Anwendung der Jenike-Testmethode
quantitativ ausgewertet. Die Ergebnisse werden mit einem
handelsüblichen Hydrat-Dextroseprodukt verglichen, das bekanntlich
annehmbare Handhabungseigenschaften hat. Die
Daten sind wie folgt zusammenzufassen:
Claims (4)
1. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung eines an
α,β- und wasserfreier kristalliner Dextrose reichen
Produkts
aus einem konzentrierten Stärkehydrolysat mit
einer Trockensubstanzkonzentration von 92 bis 99 Gew.-%
und einer Temperatur von 90 bis 135°C, welches das
Mischen des Stärkehydrolysats für 1 Minute bis
1 Stunde bei einer Temperatur im Bereich von 80°C
bis 110°C um gebrochene, kristalline Dextrose herzustellen
und das
Mahlen der gebrochenen, kristallinen Dextrose umfaßt,
dadurch gekennzeichnet, daß das vermahlene kristalline
dextrosereiche Produkt in einem
Fließbett für 7 Minuten bis 45 Minuten bei
einer Temperatur von 65°C bis 110°C gefolgt
vom Abkühlen auf weniger als 35°C konditioniert
wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
ferner das vermahlene kristalline, dextrosereiche Produkt
gesiebt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Konditionieren erfolgt, bis der Feuchtigkeitsgehalt
des Produkts unter 0,5% Gesamtfeuchtigkeit liegt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
Beimpfen mit einem Impfmaterial aus der Gruppe kristallinen
Zuckers, gebrochener kristalliner Dextrose und
frei fließender, handhabbarer Dextrose gleichzeitig mit
dem Mischen erfolgt.
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