DE704809C

DE704809C - Process for converting caramel into a powdery dry product

Info

Publication number: DE704809C
Application number: DEM145200D
Authority: DE
Inventors: Dr Franz Kretzdorn
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1939-05-28
Filing date: 1939-05-28
Publication date: 1941-04-07

Description

Verfahren zur Umwandlung von Zuckercouleur in ein pulveriges Trockenerzeugnis Es ist bekannt, zwecks Herstellung eines Trockenerzeugnisses aus Stärkezuckersirup diesen einem Trocknungsvorgang zu unterwerfen, wobei ein Glucosegehalt des Sirups von mindestens 28 °/o und höchstens 36 °i'o, bezogen auf handelsüblichen q.5° Be Sirup, eingehalten werden muß. Diese Grenzsetzung für den Glucosegehalt ergab sich aus der Erkenntnis, daß die hygroskopischenEigenschaften des Sirups mit sinkendem Glucosegehalt mehr und mehr in Fortfall kommen. Die untere Grenze wird dagegen durch die Erfahrung bestimmt, daß Produkte mit einem Dextrosegehalt von etwa 27 °/,, und darunter sich zwar trocknen lassen und auch nicht hygroskopisch sind, aber überhaupt nicht mehr als Sirup angesprochen werden können, weil sie durch Dextrinausscheidung trüb zu werden pflegen.Process for converting caramel into a powdery dry product It is known for the purpose of producing a dry product from starch syrup to subject this to a drying process, whereby a glucose content of the syrup of at least 28 ° / o and at most 36 ° i'o, based on commercial q.5 ° Be Syrup, must be complied with. This limit setting for the glucose content resulted from the knowledge that the hygroscopic properties of the syrup with decreasing Glucose levels come more and more in decline. The lower limit, however, is through Experience determines that products with a dextrose content of around 27%, and they can be dried underneath and are not hygroscopic, but at all can no longer be addressed as a syrup because it is caused by dextrin excretion to grow dull.

Die nach der Erfindung in ein pulveriges Trockenerzeugnis überzuführende Zuckercouleur konnte schon deswegen nicht nach den gleichen Grundsätzen behandelt werden, weil sie hinsichtlich ihres Glucosegehaltes weit auseinan.derliegende Grenzen (25 und 65 °/p) aufweisen kann und sich dieser Glucosegehalt für die Trocknung nachträglich als unwesentlich erwiesen hat. Die für Stärkezuckersirup gegebene technische Lehre zur Erzielung eines Trockenerzeugnisses ließ sich sonach nicht für die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe anwenden. Es ist bereits bekannt. Zuckercouleur als Caramel in fester stückiger Form herzustellen. Hierbei wird die zähflüssige Masse auf Blechest mit umgebördelten Rändern ausgegossen und einem Brennvorgang bis nahe ass die Kohlebildung unterworfen. Die sich nach Abkühlung bildende feste spröde Masse wird in Mörser- oder Kugelmühlen zerkleinert. Dieses Trockenerzeugnis ist gegenüber dein Ausgangsprodukt weitergehend carainelisiert und bedarf einer luftdichten Lagerung in Eisentronniieln. da es noch sehr stark hvgroskopisch ist. Durch das nachstehend beschriebene Verfahrest der Erfindung gelingt es daäegen, ein voni Ausgangsprodukt hinsichtlich seiner Zusammensetzung, abgesehen vom Wassergehalt, kaum verändertes Trockenpulver zti erzeugen, welches nicht mehr wasseranziehend ist und infolgedessen fit leichten Verpackungen als Pulver in den Handel gebracht werden kann, was nach den bisherigen bekannten Verfahren nicht möglich war.According to the invention to be converted into a powdery dry product For that reason alone, caramel could not be treated according to the same principles because they are far apart in terms of their glucose content (25 and 65 ° / p) and this glucose content can be used for drying afterwards proved to be immaterial. The technical teaching given for starch syrup to obtain a dry product could therefore not be used for the invention Apply underlying task. It is already known. Caramel to be produced as a caramel in solid, lumpy form. This is where the viscous Poured mass on sheet metal nest with beaded edges and a firing process until near ate subjected to the formation of coal. The solid that forms after cooling brittle mass is crushed in mortar or ball mills. This dry product is further carainelized compared to your starting product and requires a airtight storage in iron tubing. since it is still very strongly hvgroscopic. The method of the invention described below makes it possible to one of the starting products in terms of its composition, apart from the water content, Hardly changed dry powder zti produce, which is no longer water-attracting is put on the market as a powder and as a result fit lightweight packaging can be what was not possible with the previously known methods.

-Nach der Erfindung gelingt es, die Couleur mittels Zerstäubungstrocknung dadurch in ein Trockenpulver überzuführen, daß entweder durch Zugabe von Wasser sie auf einer Konzentration von etwa 6o °/o T. S. und darunter gehalten wird und bzw. oder durch Erwärmen der Couleur, gegebenenfalls bis an den Carbonisationspunkt, z. B. etwa S5' C, ihre Viscosität Herabgesetzt wird. wobei die Eindanipiung durch Zerstäubtuigstrocl:nung zweckmäßig zwischen etwa -1o und 6o° C vorgenommen wird. Mittels der bekannten 7_erstäubungstrocknung sind bereits Erzeugnisse der verschiedensten Art von der flüssigen in eine feste Phase übergeführt worden. Die Anwendung dieses bekannten _\erfahrens auf die Eindampfung und Trocknung von Zuckercouleur gelang jedoch ebensowenig wie die des Stärkezuckersirups, wenn nicht bestimmte nachträglich gefundene Maßnahmen vorgenommen wurden. Man erhält durch die Zerstäubungstrocknung der im Handel befindlichen Zuckercouleur mit 7 3 % T. S. stets mir ein livgroskopisclies watteähnliches Trockenpulver, das den Anforderungen an ein solches 7.'rockenerzeugrnis nicht genügt. Des fernerem ist die Couleur, wie sie im Handel mit 73 °(" T. S. vorkommt, als sehr temperaturempfindlich und als liochviscos bekannt. Nach ihrer Zusammensetzung aus den verschiedensten Abhauprodukten der Stärkedextrose und Zucker enthält sie nichtkristallisierbare Substanzen, die eine Trocknung wegen der damit verbundenen weitergehenden Caramelisierung nicht möglich erscheinen ließest. Es war zu befürchten, daß, wenn bei so hohen Temperaturen finit der Zerstäubungstrocknung gearbeitet würde, sich zwar die wasseranziehenden Eigenschaften verlieren. dagegen ein weitergehend gekohltes bzw. caramelisiertes Enderzeugnis anfallen würde.According to the invention, it is possible to convert the couleur into a dry powder by means of spray drying, either by adding water to keep it at a concentration of about 60% TS and below, and / or by heating the couleur, optionally up to the carbonization point, e.g. B. about S5 'C, its viscosity is reduced. while the application by spraying is expediently carried out between about -1o and 60.degree. By means of the known atomization drying, products of the most varied types have already been converted from the liquid to a solid phase. The application of this well-known process to the evaporation and drying of caramelized sugar was just as unsuccessful as that of the starch syrup, unless certain measures subsequently found were taken. The spray drying of the commercially available caramel colors with 73% DM is always obtained with a livgroscopic cotton wool-like dry powder which does not meet the requirements for such a dry product. Furthermore, the color, as it occurs in the trade with 73 ° ("TS, is very temperature-sensitive and known as liochviscos. Due to its composition from the various waste products of starch dextrose and sugar, it contains non-crystallizable substances that require drying because of the associated further It was to be feared that if finite spray drying were carried out at such high temperatures, the water-attracting properties would be lost, but a more carbonized or caramelized end product would result.

Die genannten Schwierigkeiten werden nach der Erfindung dadurch überwunden, daß der ursprüngliche Gehalt der Trockensubstanz der Zuckercouleur von etwa 73 °j, durch Zugabe von Wasser auf etwa 6o °/o T. S. und darunter eingestellt wird. Statt dessen oder mit dieser Maßnahme kann gleichzeitig eine Erwärmung der Couleur zur Herabsetzung ihrer Viscosität erfolgen, worauf alsdann die Flüssigkeit der an sich bekannten Zerstäubungstrocknung zweckmäßig mit einer sogenannten Zonentemperatur im Trockenturm zwischen etwa .4o und 6o" C unterworfen wird. Der zur Einhaltung dieser Zonentemperatur zweckmäßigerweise beim Zerstäuben ztigefültrte Kiililgasstro>m wird auf etwa 2o bis 5o010 des zugeführten Trockenmediums (Heißluft oder Gas) gehalten derart, daß im pulverigen Enderzeugnis Zuckerkristalle auftreten. Sobald nämlich die Betriebsbedingungen so gehalten werden. daß eine Kristallisation des Zuckergehaltes im Enderzeugnis auftritt, verschwinden die wasseranziehenden Eigenschaften des Enderzeugnisses und insbesondere die sonst voluminösen watteähnlichen unerwünschten Trockenerzeugnisse.The difficulties mentioned are overcome according to the invention by that the original content of the dry substance of the sugar color of about 73 ° j, is adjusted to about 60% T. S. and below by adding water. Instead of whose or with this measure a warming of the couleur can at the same time Reduction of their viscosity takes place, whereupon the liquid in itself known spray drying expediently with a so-called zone temperature in the drying tower is subjected to between about .4o and 6o "C. The to maintain This zone temperature is expediently filled with coolant gas flow during atomization is kept at around 2o to 5o010 of the supplied drying medium (hot air or gas) such that sugar crystals appear in the powdery end product. As soon as the operating conditions are maintained in this way. that a crystallization of the sugar content occurs in the end product, the hydrophilic properties of the end product disappear and in particular the otherwise voluminous wadding-like undesirable dry products.

Aststatt die Konzentration der Couleur nachträglich auf 6o °/o T. S. einzustellen, kann bereits bei der Herstellung der Couleur unter dein Gesichtspunkt der Erkenntnis der Erfindung auf eine Couleur finit 6o °!o T. S. hingearbeitet werden.Instead of increasing the concentration of the color retrospectively to 60 ° / o T. S. can already be adjusted from your point of view during the production of the color the knowledge of the invention on a color finite 60 °! o T. S. be worked towards.

An Hand der nachstehenden drei Versuchsergebnisse sei das Verfahren der Erfindung näher erläutert. Die hierbei zur Anwendung gelangenden Temperaturen des Trockenniediutns von too° C lassen den überraschenden Erfolg dieser Tiber dem Carbonisationspunkt von etwa C liegenden Temperatur erkennen, bei deren Anwendung an und für sich bereits eine weitere Caratnelisieiung bzw. Carbonisierung des Enderzeugnisses zu erwarten gewesen wäre. Daß diese nicht eintritt, trotzdem aber ein nicht wasseranziehendes Trockenpulver erhalten wird, muß als überraschend und fortschrittlich bezeichnet «-erden, wie überhaupt mit dem Verfahren der Erfindung es zum ersten Mal gelungen ist. eine den Erfordernissen des Handels entsprechendes Trockenpulver aus Couleur zu erhalten. Versuch i 5o kg Couleur mit 27 "j, Wassergehalt (3 °/o "_C. S.) wurden durch Zugabe von io kg Wasser verdünnt. Hierbei ergab sich ein spez. Gewicht von 1,28 bei 6o° C. In dieser Konzentration wurde die Flüssigkeit der Zerstä uberscheibe (I)iisenscheibe) im Trockenturm zugeführt bei einer Drehzahl der Scheibe von 76oo Umdrehungen minutlich. Zur Lufterhitzung diente Dampf von S atü. Die Trocknungstemperaturen waren folgende: Lufteintrittstemperatur . . . ., z65° C Zonentemperatur . . . . . . . . . . 9o° C Bodentemperatur . . . . . 75° C Vorwärinung der Flüssigkeit 5o° C Schüttgewicht des Trocken- erzeugnisses . . . . . . . . . . . . o,2i ?;g/1 Rüttelgewicht des Trocken- erzeugnisses . . . . . . . . . . . . 0,32 kg/1 Leistung . . . . . . . . . . . . . . . . . ioo 1/Std. Trotz Herabsetzung der Konzentration der Ausgangscouleur war das anfallende Trockenerzeugnis sehr voluminös und watteähnlich. Der hygroskopische Faktor konnte durch die Trocknung nicht beseitigt werden, denn bei Temperaturschwankungen im Versuchsraum verlief das Trockenerzeugnis zu einer gallertartigen Masse.The method of the invention will be explained in more detail on the basis of the following three test results. The drying temperatures of too ° C used here show the surprising success of this temperature, which is above the carbonization point of about C, and which, in itself, would have resulted in further carbonization or carbonization of the end product. The fact that this does not occur, but that a non-hydrophilic dry powder is obtained, must be described as surprising and progressive, as has been achieved for the first time with the process of the invention. to obtain a dry powder made of Couleur that meets the requirements of the trade. Experiment 15o kg of color with 27% water content (3 ° / o "_C. S.) were diluted by adding 10 kg of water. This resulted in a spec. Weight of 1.28 at 60 ° C. In this concentration, the liquid was fed to the atomizing disk (I) iron disk) in the drying tower at a speed of the disk of 7600 revolutions per minute. Steam from Satü was used to heat the air. The drying temperatures were as follows: Air inlet temperature. . . ., z65 ° C Zone temperature. . . . . . . . . . 9o ° C Soil temperature. . . . . 75 ° C Preheating of the liquid at 5o ° C Bulk density of dry product. . . . . . . . . . . . o, 2i?; g / 1 Vibrating weight of the dry product. . . . . . . . . . . . 0.32 kg / 1 Power . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 1 / hour Despite the reduction in the concentration of the starting color, the resulting dry product was very voluminous and similar to cotton wool. The hygroscopic factor could not be eliminated by drying, because temperature fluctuations in the test room turned the dry product into a gelatinous mass.

Versuch 45 kg Couleur mit 73 °/o T. S. wurden im Wasserbad vorgewärmt und alsdann mit 3o kg warmem Wasser verdünnt. Die derart in ihrer Konzentration herabgesetzte Couleur wurde mit 5o° C der gleichen Düsenscheibe wie im Versuch i zugeführt. Die Trocknungs-. temperaturen betrugen: Lufteintrittstemperatur .... 162' C Zonentemperatur . . . . . . . . . . 72° C Bodentemperatur . . . . . . . . 48° C Schüttgewicht des Trocken- erzeugnisses . . . . . . . . . 0,52 kg./1 Rüttelgewicht des Trocken- erzeugnisses . . . . . . . . . . . . 0,73 kg/l Die Leistung war die gleiche wie bei Versuch i; dagegen wurde mit 2o °l0 Frischluftzusatz gearbeitet durch Öffnen der Frischluftklappe an der hinteren Wand des Trockenzylinders. Der Unterdruck in der Anlage betrug . 75 mm W. S. Das hierbei erhaltene Trockenerzeugnis war vollkommen pulverförmig und staubend.Experiment 45 kg of color with 73% TS were preheated in a water bath and then diluted with 30 kg of warm water. The concentration of the color reduced in this way was fed at 50 ° C. to the same nozzle disk as in experiment i. The drying. temperatures were: Inlet air temperature .... 162 ° C Zone temperature. . . . . . . . . . 72 ° C Soil temperature. . . . . . . . 48 ° C Bulk density of dry product. . . . . . . . . 0.52 kg./1 Vibrating weight of the dry product. . . . . . . . . . . . 0.73 kg / l The performance was the same as in experiment i; on the other hand, 20 ° 10 fresh air was added by opening the fresh air flap on the rear wall of the drying cylinder. The negative pressure in the system was. 75 mm WS The dry product thus obtained was completely powdery and dusty.

Unter dem Mikroskop zeigen sich deutlich kleine Zuckerkristalle. Das Pulver war nur noch wenig hygroskopisch und bei der Auslage an der Luft beständiger als das Erzeugriis von Versuch i.Small sugar crystals are clearly visible under the microscope. That Powder was only slightly hygroscopic and more stable when displayed in the air as the product of experiment i.

Versuch 3 Die gleiche Versuchslösung wie bei Versuch 2 wurde unter folgenden Bedingungen zerstäubt: Lufteintrittstemperatur . ioo° C Zonentemperatur ..... 48 bis 50° C Bodentemperatur . . . . . . . 32° C Schüttgewicht des Trocken- pulvers ........... .. o,558kg,11 Rüttelgewicht des Trocken- pulvers . . . . . . . . . . . . . . . 0,778 kg/1 Auch hier war das anfallende Trockenerzeugnis pulver- und staubförmig und von noch geringerer Hygroskopizität als bei Versuch 2.Experiment 3 The same test solution as in Experiment 2 was atomized under the following conditions: Air inlet temperature. 100 ° C Zone temperature ..... 48 to 50 ° C Soil temperature. . . . . . . 32 ° C Bulk density of dry powder ........... .. o, 558kg, 11 Vibrating weight of the dry powder. . . . . . . . . . . . . . . 0.778 kg / 1 Here, too, the resulting dry product was powdery and dusty and of even lower hygroscopicity than in experiment 2.

Unter dem Mikroskop konnten sehr deutlich große und kleinere Zuckerkristalle wahrgenommen werden, die die wasseranziehenden Eigenschaften des Trockenproduktes verhindern. Entsprechende Lagerungsversuche der drei erzeugten Proben zeigten eindeutig den Beweis, daß es gelungen war, durch das Verfahren der Erfindung eine bisher für Zuckercouleur unbekannte Kristallbildung zu erwirken.Under the microscope, large and small sugar crystals could be seen very clearly the water-attracting properties of the dry product are perceived impede. Corresponding storage tests of the three samples produced clearly showed the proof that it had been possible by the method of the invention so far for Zuckercouleur to bring about unknown crystal formation.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for converting caramel into a powdery dry product, characterized in that the color is either by adding water to a concentration of about -60% T.S. and below held and / or by heating, if necessary up to the carbonization point, z. B. about 85 ° C, reduced in their viscosity and then by atomization, expediently between about 40 and (, o ° C, evaporated and dried.

2. Procedure according to claim i, characterized in that a cooling gas flow in such an amount (approximately 2o to 5o '/, of the drying medium) is supplied during atomization that in the dry product Sugar crystals appear.