DE716339C

DE716339C - Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von Staerke, insbesondere Maisstaerke

Info

Publication number: DE716339C
Application number: DEC54953D
Authority: DE
Inventors: Anthony Charles Horesi
Original assignee: Corn Products Refining Co
Current assignee: Corn Products Refining Co
Priority date: 1938-07-11
Filing date: 1939-04-03
Publication date: 1942-01-17
Also published as: FR852827A; GB531267A

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
17. JANUAR 1942

PATENTSCHRIFT

ΛΙ 716339 KLASSE 89 k GRUPPE

C 54953 Wa[Sg k

ist" als Erfinder genannt worden.

Patentiert im Deutschen Reich vom 4. April 1939 an Palenterteilung bckanntgemacht am 1S. Dezember 1941

ist in Anspruch genommen.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Behandlung von Stärke, insbesondere Maisstärke, wobei die Stärke durch Erhitzen in Gegenwart von Wasser zunächst verkleistert und hernach getrocknet wird. Die Erfindung bezweckt die Erzielung einer trockenen, unmittelbar gebrauchsfertigen Quellstärke von verbesserten Eigenschaften sowie die Vereinfachung und Verbilligung

»ο der Herstellung und der Einrichtung.

Erfindungsgemäß· wird die verkleisterte Stärke durch Mahlung in einen fein verteilten Zustand übergeführt und dann in suspendiertem Zustand mit einem trocknenden Gas in Berührung gebracht. Vorteilhaft wird erfindungsgemäß die Stärke durch Berührung mit •Dampf bei einem Druck oberhalb des atmosphärischen Druckes verkleistert. Dadurch, daß die Stärke bei der Trocknung sich in suspendiertem Zustand befindet, ist es mög-Hch,· das trocknende Gas erfindungsgemäß auf etwa 150° C oder darüber zu erhitzen.

Gemäß einer besonders einfachen Ausführungsform wird erfindungsgemäß die Stärke durch Einführen eines Dampfstromes unter Druck in einen bewegten Strom einer Stärkewassermischung verkleistert. In allen Fällen ist es vorteilhaft, wenn erfindungsgemäß die Stärke, vor dem Verkleistern mit Wasser zwecks Bildung einer Suspension von etwa 22 bis 27⁰ Be (spez. Gewicht von etwa 1,1804 bis 1,2311) vermischt wird. ^;

Eine zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung besonders geeignete Vorrichtung besteht aus einer Verkleisteruhgs- kammer mit einer Prallplatte, gegen welche die Stärkewassermischung zwecks Dispergierung derselben unter· Druck geführt wird,

wobei die Kammer mit Hilfsmitteln, z. B. Dampfeinlaß, versehen ist, um im Innern eine Dampfatmosphäre aufrechtzuerhalten.

Eine durch die gedrungene Bauart besonders vorteilhafte Vorrichtung besteht erfindungsgemäß aus einer Verkleisterungskammer mit zentral hineinragender Dampfdüse, seitlich unterhalb derselben mündendem Einlaß für die Stärkewassermischung und einer zwisehen Verkleisterungskammer und A'"erbindungsleitung zur Trockeneinrichtung eingeschalteten Venturidüse.

Es ist bereits bekannt, feinpulverige Quellstärke durch Zerstäubungstrocknung dadurch herzustellen, daß Stärkemilch mit wasserdampfhaltiger warmer Luft bei Temperaturen oberhalb derVerkleisterungstemperatur gleichzeitig zerstäubt und getrocknet wird. Auch die Vernebelung von Stärkekleister undTrockao .nung durch einen warmen Gasstrom ist bekannt. Demgegenüber wird beim Verfahren gemäß der Erfindung zwischen Verkleisterung und Trocknung der Stärke eine mechanische Zerkleinerung durch Mahlung vorgenommen, wodurch Produkte besserer Eigenschaften erhalten werden.

Bekannte Ouellstärken, die nur spurenweise Kleber enthalten oder wesentliche Mengen an Kleber oder Maisprotein enthalten, werden nach einem Verfahren hergestellt, bei welchem die Stärke in feuchtem, aber noch festem oder nicht fließendem Zustand der Einwirkung von Druck zwischen erhitzten Walzen mit Dampfinnenbeheizung unterworfen wird, wobei die Stärke in einem einzigen Verfahrensgang verklei stert und getrocknet wird.

Demgegenüber umfaßt das Verfahren der vorliegenden Erfindung eine zweistufige Behandlung. In der ersten Stufe wird die Stärke in Form einer schweren Stärke- ! wassersuspension von einem spezifischen Gewicht von vorzugsweise etwa 1,2104 (Dichte 25⁰ Be) durch Berührung mit Dampf verkleistert. In der zweiten Verfahrensstufe wird die verkleisterte Stärke getrocknet, indem sie durch eine Mahlung in einen fein verteilten Zustand übergeführt und in diesem Zustand einem trocknenden Gas bei hoher Temperatur unterworfen wird, beispielsweise bei einer Temperatur zwischen etwa 1 ;o und S20⁰ C.

Dieses neue Verfahren liefert eine gelati-T-B.-....liierte Stärke, die sich in ihren Eigenschaften ,..-von dem nach dem Walzenverfahren hergestellten Produkt unterscheidet. Beispielsweise -s.-=: - kann das durch das Walzenverfahren erzeugte _£av Produkt einen Gehalt an löslichen Bestand- ,-'-, teilen zwischen 7 und 8 °/₀ aufweisen, während das entsprechende Stärkeprodukt gemäß der vorliegenden Erfindung einen Gehalt an löslichen Stoffen in der Nähe von 30,°/p besitzt. Das nach dem Walzenverfahren hergestellte Produkt weist die Form von Flocken auf, die gewöhnlich zu einem Pulver vermählen werden. Das Produkt gemäß der vorliegenden Erfindung besitzt die Form von körnigen Pillen oder Kügelchen, die gewöhnlich keiner weiteren Mahlung bedürfen. Das Kubikmetergewicht des neuen Produktes ist größer als dasjenige des Walzenproduktes 7« und beträgt etwa 783 kg/cbm gegenüber 688 kg/cbm des Walzenproduktes.

Die Produkte unterscheiden sich auch in ihren Pasten- oder Kleistereigenschaften. Beim Anfeuchten zu einer Paste oder einem Kleister·, enthaltend 1 Teil Stärke auf 8 Teile Wasser, weist das neue Produkt eine glattere Beschaffenheit (Textur) auf und setzt sich nicht während einer langen Zeit von mindestens einigen Tagen beim Stehen ab, wäh- 8» rend das Walzenprodukt sich bereits nach 8stündigem Stehen absetzt.

Die gleichen Unterschiede hinsichtlich der Eigenschaften bestehen zwischen dem maisproteinhaltigen Walzenprodukt und dem maisproteinhaltigen Produkt gemäß der -Erfindung, insofern letzteres einen höheren Gehalt an löslichen Bestandteilen, eine körnige Kugelform an Stelle der Flockenform, ein größeres Raumgewicht, eine glattere Kleister- 9» textur und eine viel größere Beständigkeit beim Stehen ohne Änderung, insbesondere ohne Absetzen aufweist.

Die Kleistereigenschaften können nicht vollständig dem Unterschied im Gehalt an «5 löslichen Bestandteilen zugeschrieben werden. Dies ist besonders der Fall im Hinblick auf die Nichtabsitzeigenschaften des neuen Produktes. Es ist beispielsweise möglich, das Walzenverfahren so durchzuführen, daß ein hoher Gehalt an löslichen Bestandteilen entsteht; aber hierbei wird die Paste oder der Kleister keinesfalls nichtabsitzend gemacht. Diese Eigenschaft ist offenbar eine Folge des Unterschiedes in der Art und Weise, nach welcher die Stärke verkleistert und getrocknet wird, wobei sich physikalische Eigenschaften ergeben, die von jenen verschieden sind, welche man durch die Walzenbehandlung erhält. .110

Die Erfindung soll nunmehr an Hand der Zeichnung näher erläutert werden.

Fig. ι zeigt schematisch eine zur Durchführung der Erfindung geeignete Vorrichtung im Aufriß, "5

Fig. 2 einen senkrechten Teilschnitt einer abgeänderten Ausbildungsform der Vorrichtung zur Verkleisterung oder Gelatinierung der Stärke.

Es ist klar, daß das Verfahren auch mit einer anderen geeigneten Vorrichtung durchführbar ist.

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In Fig. ι bezeichnet 10 einen Verkleisterungsbehälter, dem eine wässerige Stärkesuspension aus dem Vorratsbehälter r.i durch -Leitung 12 zugeführt wird. Die aus der Leitung austretende Stärkemilch strömt gegen eine Prallplatte 13, so daß im Kessel 10 eine feine Zerstäubung eintritt, der mit Dampf gefüllt gehalten wird, welcher durch Leitung 14 einströmt. Die gelatinierte oder ver-,kleisterte Stärke gelangt durch Rohr 15 in eine Mühle 16, beispielsweise eine Schlagoder Hämmermühle, an deren Stelle aber auch irgendeine andere Mühle verwendet werden kann, die zur Überführung der verkleisterten Stärke in einen fein verteilten Zustand geeignet ist. Der Stärkekleister gelangt in diesem fein verteilten Zustand in Berührung mit erhitzter Luft, die unter der Wirkung des Ventilators 18 durch den Heizkörper 17 angesaugt wird. Die getrocknete oder vorzugsweise nur teilweise getrocknete Stärke gelangt durch Leitung 19 in den Zyklonscheider 20, wo die überschüssige Luft von der Stärke abgetrennt und durch Leitung 21 in die Atmosphäre geführt wird. Die Stärke gelangt aus dem Sammelrumpf 22 des Scheiders in eine Fördereinrichtung 23, vermittels welcher sie durch Leitung 24 in Leitung 25 eingeführt wird, in der heiße Luft vom Heizkörper 17 her strömt, die in einen zweiten Zyklonscheidei'26 mündet, aus dem die Stärke durch Leitung 27 in irgendeinen geeigneten Behälter, z. B. den Sack 28, gelangt, während die überschüssige Luft durch den Ventilator 29 über Leitung 30 zurück zum Rohr 15 und zur Mühle 16 geführt wird.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel für die Herstellung von gelatinierter Stärke gemäß dem Verfahren unter Verwendung der in Fig. ι dargestellten Vorrichtung beschrieben.

In der Verkleisterungskammer 10 wird Dampf bei einem Druck von 0,35 bis 2,1 kg/cm² aufrechterhalten. Eine Stärkesuspension vom spez. Gewicht 1,2003 (etwa 24⁰ Be) wird im Behälter 11 bereitet und in die Verkleisterungskammer 10 unter einem Druck gepumpt, der etwa um 0,35 bis 0,70 kg größer ist als der Dampfdruck in der Kammer. Die Prallplatte .13 zerteilt und dlspergiert die Stärkemilch, und die Berührung mit dem Dampf bewirkt unmittelbar die Verkleisterung der Stärke. Der Stärkekleister wird in der Mühle 16 in einen fein verteilten Zustand übergeführt, wo er mit einem Strom von auf etwa 150° C oder gewünschtenfalls eine viel höhere Temperatur erhitzter Luft in Berührung gelangt. Ein großer Teil des Wassers wird aus der Stärkemischung augenblicklich verdampft. Vorzugsweise wird jedoch die Stärke nicht auf ihren endgültigen Trockenzustand gebracht. Die to (Jen Zyklo.n 20 eintretende Stärke kann etwa 2O°/₀ Feuchtigkeit enthalten und ist staubfrei und gestattet daher die Abtrennung und Überführung der überschüssigen Luft an dieser Stelle in die Atmosphäre. Die weitere Trocknung der Stärke, beispielsweise auf den üblichen Feuchtigkeitsgehalt von 12 °/₀ der '-Lufttrockenstärke, findet statt, wenn die· aus dem Scheider 20 tretende Stärke mit dem heißen Lüftstrom in Leitung 25 in Berührung gelangt. Da Stärke, die auf I2^P/_O Feuchtigkeitsgehalt getrocknet ist, etwas Staub enthält, der nicht leicht durch .übliche mechanische Mittel wiedergewonnen werden kann, wird die aus dem Scheider 26 ausströmende - · überschüssige Luft zusammen mit ihrem Staubgehalt zur Mühle 16 rückgeführt.

In Fig. 2 ist ein anderes Verfahren der Verkleisterung der Stärke dargestellt. Die Stärkewasserniischung mit einem spez. Ge- .·- wicht von vorzugsweise zwischen 1,1804 und 1,2311 (Dichte zwischen 22 und 27⁰ Be) tritt in die Verkleisterungskammer 31 durch'Leitung 32 ein. In die Verkleisterungskammer 31 tritt ferner durch die Dampf düse 33 Dampf ; mit einem Druck von etwa 10,5 kg/cm² ein und kommt in Berührung mit dem StärkemilchstiOm. Eine gründliche Durchmischung des Dampfes mit der Stärkemilch wird durch die Venturidüse 34 bewirkt, mit welcher die aus. der Kammer 31 führende Leitung 35 versehen ist. Die verkleisterte Stärke strömt - durch·- Leitung 36 in die Trocknungsvorrichtung, die mit jener gemäß Fig. 1 identisch sein kann.

Wenn die im Scheider 26 gesammelten Stärkekügelchen zu groß sind, kann deren Abmessung dadurch verringert werden, daß ein Teil des aus dem Scheider ausgetragenen Produktes in die Mühle 16 rückgeführt wird.

An Stelle der beschriebenen Zweistufentrocknung kann auch ein einstufiges Trockenverfahren verwendet werden. Die Zweistufentrocknung wird jedoch vorgezogen, da sie die Möglichkeit von Staubexplosionen und den Verlust von Stärke durch Austritt von Staub in die Atmosphäre vermeidet.

Der Wassergehalt der behandelten Stärke kann sehr beträchtlich schwanken, beispiels- no weise von 95^ft/₀ bis 45°/₀ oder von einem spez. Gewicht von 1,0217 bis 1,2631 (3⁰ bis 30⁰Be).

Das Verfahren ist nicht auf die Herstellung einer gelatinierten Stärke mit den oben beschriebenen Eigenschaften beschränkt. Beispielsweise kann es für ein Produkt ,Anwendung finden, bei dem die Stärke teilweise in Dextrose umgewandelt ist, d. h. bei dem die Umwandlung weitergetrieben wurde, als es unter den oben beschriebenen Bedingungen der Fall. isi...

Claims

Patentansprüche:

ι. Verfahren zum Behandeln von Stärke, wobei die Stärke durch Erhitzen in Gegenwart von Wasser zunächst, verkleistert und hernach getrocknet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die verkleisterte Stärke durch Mahlung in einen fein verteilten Zustand übergeführt und dann in suspendiertem Zustand mit einem trocknenden Gas in Berührung gebracht wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke durch Berührung mit Dampf bei einem Druck oberhalb des atmosphärischen Druckes verkleistert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das trocknende Gas auf etwa 150⁰ C oder darüber erhitzt wird.
4. Verfahren nach Anspruch i, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke durch Einführen eines Dampfstromes unter Druck in einen bewegten Strom einer Stärkewassermischung verkleistert wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke vor dem Verkleistern mit -Wasser zwecks Bildung einer Suspension von . etwa 22 bis 27⁰ Be (spez. Gewicht von .etwa 1,1804 bis 1,2311) vermischt wird.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine Verkleisterungskammer (10) mit einer Prallplatte (13), gegen welche die Stärkewassermischung zwecks Dispergierung derselben unter Druck geführt wird, wobei die Kammer mit Hilfsmitteln (Dampfeinlaß 14) versehen ist, um im Innern eine Dampfatmosphäre aufrechtzuerhalten.

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7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine Verkleisterungskammer (31) mit zentral hineinragender Dampf düse (33), seitlich unterhalb derselben einmündendem Einlaß (32) für die Stärkewassermischung und zwischen Verkleisterungskammer (31) und Verbindungsleitung (36) zur Trocknungseinrichtung eingeschaltete Venturidüse (34, Fig. 2).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen