VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUM AUFSCHLUSS VON STÄRKE METHOD AND DEVICE FOR DIGESTING STARCH
Die Erfindung betrifft Verfahren zum Aufschluss von Stärke mit den Merkmalen des einleitenden Teils von Anspruch 1. The invention relates to methods for digesting starch with the features of the introductory part of claim 1.
Ebenso betrifft die Erfindung eine Vorrichtung, die beim The invention also relates to a device which, when
Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens als Kochbehälter eingesetzt werden kann und die welche Merkmale des einleitenden Teils von Anspruch 19 aufweist. Carrying out the method according to the invention can be used as a cooking container and which has the features of the introductory part of claim 19.
Es sind Verfahren zum Aufbereiten von Stärke durch Abbauen der Stärke bekannt. Bei einem Verfahren zum enzymatischen Abbauen von Stärke wird das native Stärkepulver aus Vorratsbeuteln Methods for preparing starch by breaking down the starch are known. In a process for enzymatically breaking down starch, the native starch powder is made from storage bags
(„BigBags") oder aus Silos in eine Aufschlämmstation gespeist, in welcher das Stärkepulver in Wasser eingebracht und eine ("BigBags") or fed from silos into a slurry station, in which the starch powder is introduced into water and a
Aufschlämmung (Suspension) mit bis zu 35 % Feststoffgehalt erzeugt wird. Aus der Aufschlämmstation wird die so erhaltene Aufschlämmung der Stärke in einen Kochbehälter gepumpt, wobei das den Abbau bewirkende Enzym (eine Amylase) in der Slurry (suspension) with up to 35% solids content is generated. The slurry of starch thus obtained is pumped from the slurry station into a cooking container, the enzyme causing the degradation (an amylase) in the
Aufschlämmstation oder vor oder nach der Pumpe, welche Slurry station or before or after the pump which
Aufschlämmung von der Aufschlämmstation zu einem Kochbehälter fördert, zudosiert wird. Gewöhnlich wird beim Eintritt der Promotes slurry from the slurry station to a cooking container, is metered. Usually, when entering the
Aufschlämmung in den Kochbehälter mittels Injektion von Dampf die Aufschlämmung auf eine Temperatur von 85°C bis 95°C erwärmt, wobei bereits ein Abbau (Verkleistern) eintritt. Slurry into the cooking container by injection of steam, the slurry is heated to a temperature of 85 ° C to 95 ° C, whereby degradation (gelatinization) already occurs.
In dem Zulauf zu dem Kochbehälter können statische Mischer oder andere Einbauten vorgesehen werden, um ein Durchschießen der Aufschlämmung zu verhindern und/oder den Zulauf der Static mixers or other internals can be provided in the inlet to the cooking container in order to prevent the slurry from shooting through and / or the inlet of the
Aufschlämmung homogener zu gestalten. To make the slurry more homogeneous.
Im Kochbehälter wird bei den bekannten Verfahren mittels In the cooking container in the known methods
Volumenpufferung die Verweilzeit für den gewünschten Abbaugrad eingestellt. Bei verschiedenen Vorrichtungen zum Ausführen des bekannten Verfahrens zum enzymatischen Abbauen von Stärke
(native Stärke) sind im Kochbehälter Rührwerke und Volume buffering, the dwell time for the desired degree of degradation is set. In various devices for carrying out the known process for enzymatically breaking down starch (native starch) are agitators and
gegebenenfalls Mixer-Scheiben vorgesehen, um das Verfahren zu beschleunigen . if necessary, mixer disks are provided to accelerate the process.
Der durch Aufschluss der Stärke erhaltene Kleister wird aus dem Kochbehälter mit Hilfe einer Pumpe abgezogen und - falls Enzyme eingesetzt wurden - durch eine Inaktivierungsstrecke gepumpt. Üblicherweise ist die Inaktivierungsstrecke ein Rohrreaktor, in dem am Anfang der Kleister durch Einleiten von Dampf auf eine Temperatur zwischen 120°C und 135°C erwärmt wird. Die The paste obtained by digesting the starch is drawn off from the cooking container using a pump and - if enzymes have been used - pumped through an inactivation section. The inactivation section is usually a tubular reactor in which the paste is heated to a temperature between 120 ° C. and 135 ° C. at the beginning by introducing steam. The
Inaktivierungszeit wird über das Rohrvolumen und/oder die Inactivation time is determined by the pipe volume and / or the
Pumpleistung gesteuert. Pump power controlled.
Nachdem das Abbauen der Stärke durch Inaktivieren des Enzyms gestoppt worden ist, wird Kleister noch verdünnt und After the starch degradation is stopped by inactivating the enzyme, the paste is diluted and
anschließend gelagert. then stored.
Es ist auch bekannt, anstelle eines Kochbehälters ein It is also known to use a cooking container instead
Labyrinthrohr zu verwenden, das nach der Dampfinj ektion Labyrinth tube to be used after steam injection
eingebaut ist, wobei eine Verweilzeit erreicht werden kann, die für den gewünschten Abbaugrad hinreicht und über Scherkanten ein zusätzliches Scheren des Stoffs in der Suspension erreicht wird. is installed, whereby a dwell time can be achieved which is sufficient for the desired degree of degradation and additional shearing of the material in the suspension is achieved via shear edges.
Der Kochbehälter kann - soferne er entsprechend groß The cooking container can - if it is big enough
dimensioniert ist - bei dem bekannten Verfahren auch im is dimensioned - in the known method also in
Batchbetrieb benützt werden. Batch mode can be used.
Nachteilig bei den bekannten Verfahren ist, dass relativ große Anlagen erforderlich sind oder nur kleine Durchsatzmengen erhalten werden können. A disadvantage of the known methods is that relatively large plants are required or only small throughputs can be obtained.
Bei einem bekannten Verfahren für den Aufschluss kationischer Stärke wird das kationische Stärkepulver aus Vorratsbeuteln (BigBags) oder Silos in eine Aufschlämmstation gespeist und das Pulver in Wasser eingebracht, wobei eine Aufschlämmung
(Suspension) mit bis zu 15 % Feststoffgehalt erzeugt wird. Die Stärkeaufschlämmung wird in eine Kochröhre gepumpt. In a known process for the digestion of cationic starch, the cationic starch powder from storage bags (big bags) or silos is fed into a slurry station and the powder is introduced into water, a slurry (Suspension) with up to 15% solids content is generated. The starch slurry is pumped into a cooking tube.
Die Kochröhre ist bei dem bekannten Verfahren zum Aufschluss kationischer Stärke ein Rohrreaktor, in dem am Beginn die In the known process for the digestion of cationic starch, the cooking tube is a tubular reactor in which the
Stärkeaufschlämmung durch Einleiten von Wasserdampf auf 115°C bis 135°C erwärmt wird. Die Verweilzeit wird über das Volumen des Rohrreaktors und/oder die Pumpleistung gesteuert. Nach dem Kochvorgang wird meist noch verdünnt und der erhaltene Kleister anschließend gelagert. Starch slurry is heated to 115 ° C to 135 ° C by introducing steam. The dwell time is controlled via the volume of the tubular reactor and / or the pump power. After the cooking process, it is usually diluted and the paste obtained is then stored.
Auch bei dem Aufschluss kationischer Stärke kann nach der Even with the digestion of cationic starch after the
Dampfinj ektion anstelle der Kochröhre ein Labyrinthrohr Steam injection instead of the cooking tube a labyrinth tube
verwendet werden. be used.
Ebenfalls ist es bekannt, die Kochröhre durch einen Kochbehälter zu ersetzen, der - soferne er hinreichend groß ausgelegt ist - auch im Batchbetrieb benützt werden kann. It is also known to replace the cooking tube with a cooking container which - if it is of sufficiently large size - can also be used in batch mode.
Aus US 3,371,018 A, WO 2018/011401 Al und CN 513 980 A sind Apparate und Verfahren zum Abbauen von Stärke bekannt. From US 3,371,018 A, WO 2018/011401 Al and CN 513 980 A, apparatus and methods for breaking down starch are known.
Aus US 3,371,018 A ist es bekannt, Stärke unter Einsatz von bakterieller alpha Amylase ( -Amylase) in Wasser unter From US 3,371,018 A it is known to submerge starch using bacterial alpha amylase (amylase) in water
Hitzeeinwirkung (225-350°F) in eine Zusammensetzung für die Papierindustrie umzuwandeln. Verwendet wird eine vertikale Convert heat (225-350 ° F) into a composition for the paper industry. A vertical is used
Reaktorsäule, in der ein Rotor mit Propellerflächen rotiert. Vorgesehen sind horizontale und vertikale Prallflächen. Es soll eine Rührwirkung mit nach oben gerichteter Strömung erzeugt werden . Reactor column in which a rotor with propeller surfaces rotates. Horizontal and vertical baffles are planned. A stirring effect with an upward flow is to be generated.
WO 2018/011401 Al beschreibt eine enzymatische Hydrolyse von Stärke. Die zu hydrolysierende Stärke, der Enzym beigemengt ist, soll beim Mischen Scherkräften unterworfen werden.
Gemäß CH 513 980 A wird Stärkemilch einer enzymatischen Spaltung unterworfen, wobei die Stärkemilch durch Erwärmen auf 140-150°C verkleistert wird. Die erhaltene „Paste" wird abgekühlt und mit Enzym versetzt und zu Maltosesirup abgebaut. Verwendet werden soll ein Reaktionsgefäß in Form eines „Schnellmischers" mit einem Rotor und mit Leitblechen. WO 2018/011401 Al describes an enzymatic hydrolysis of starch. The starch to be hydrolyzed, to which the enzyme is added, is to be subjected to shear forces during mixing. According to CH 513 980 A, starch milk is subjected to an enzymatic cleavage, the starch milk being gelatinized by heating to 140-150 ° C. The "paste" obtained is cooled and admixed with enzyme and broken down into maltose syrup. A reaction vessel in the form of a "high-speed mixer" with a rotor and with baffles is to be used.
Gemäß DE 10 2007 011 409 Al soll beim Herstellen von enzymatisch abgebautem Stärkekleister einem Reaktionsgefäß, in dem eine turbulente Strömung erzeugt wird, Stärkekleister zugeführt werden. Der Stärkekleister wird in einem venturirohrartigen Verkleisterungsmodul durch Einwirken von Enzym und Erhitzen mit Dampf erzeugt. According to DE 10 2007 011 409 A1, starch paste is to be fed to a reaction vessel in which a turbulent flow is generated when producing enzymatically degraded starch paste. The starch paste is produced in a venturi tube-type gelatinization module by the action of enzyme and heating with steam.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes und wirtschaftlicher zu betreibendes Verfahren für den Aufschluss von Stärke und einen beim Ausführen des Verfahrens einsetzbaren Kochbehälter zur Verfügung zu stellen. The invention has for its object to provide an improved and more economical to operate method for the digestion of starch and a cooking container that can be used when carrying out the method.
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß mit einem Verfahren, das die Merkmale von Anspruch 1 aufweist und mit einer This object is achieved according to the invention with a method which has the features of claim 1 and with a
Vorrichtung, die die Merkmale von Anspruch 19 aufweist. Device having the features of claim 19.
Von Vorteil bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es, dass das Aufwärmen der Aufschlämmung (Suspension) von Stärke unmittelbar in einem Kochbehälter durch Einleiten von Dampf in den It is advantageous in the method according to the invention that the heating of the slurry (suspension) of starch is carried out directly in a cooking container by introducing steam into the
Kochbehälter erfolgt und auf die Aufschlämmung Scherkräfte einwirken, sodass eine günstigere Verfahrensführung möglich ist. The cooking container takes place and shear forces act on the slurry, so that a more economical procedure is possible.
Insbesondere ist dabei bevorzugt, dass die Aufschlämmung in dem Kochbehälter auf eine Verkleisterungstemperatur, die zwischen 85°C und 135°C liegt, erwärmt wird. In particular, it is preferred that the slurry in the cooking container is heated to a gelatinization temperature which is between 85 ° C and 135 ° C.
Wenn native Stärke durch eine Amylase enzymatisch abgebaut wird, ist nach dem Kochbehälter eine Inaktivierungsstrecke vorgesehen,
die als Rohrreaktor ausgebildet sein kann, in dem am Beginn durch Einleiten von Wasserdampf der durch Abbau nativer Stärke erhaltene Kleister auf eine Temperatur zwischen 120°C und 135°C erwärmt wird. If native starch is broken down enzymatically by an amylase, an inactivation section is provided after the cooking container, which can be designed as a tubular reactor in which the paste obtained by decomposing native starch is heated to a temperature between 120 ° C. and 135 ° C. at the beginning by introducing water vapor.
Die Inaktivierungszeit kann über das Rohrvolumen und/oder die Pumpmenge und/oder -leistung geregelt werden. The inactivation time can be regulated via the pipe volume and / or the pump quantity and / or output.
Bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungen der Preferred and advantageous embodiments of the
erfindungsgemäßen Verfahrensweise und der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind Gegenstand der Unteransprüche. The procedure according to the invention and the device according to the invention are the subject of the dependent claims.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden die bekannten Aufschlussverfahren, nämlich enzymatischer Stärkeabbau, oxidativer Stärkeabbau und The known digestion methods, namely enzymatic starch degradation, oxidative starch degradation and
Stärkeabbau durch ein thermo/mechanisches Abbauverfahren, verbessert . Starch degradation through a thermo / mechanical degradation process, improved.
Ein Vorteil des erfindungsgemäßen thermo/mechanischen An advantage of the thermo / mechanical according to the invention
Stärkeaufschlusses ist es, dass im Gegensatz zu oxidativen und enzymatischen Verfahren zum Aufschluss von Stärke zu Kleister keine chemischen Additive benötigt werden, dass es daher auch nur zu einer geringen Molmassenveränderung kommt. Dies hat wiederum den Vorteil, dass die thermisch/mechanisch behandelte, native Stärke eine höhere Bindekraft hat, sodass höhere Starch digestion is that, in contrast to oxidative and enzymatic processes for the digestion of starch into paste, no chemical additives are required, so that there is only a slight change in molar mass. This in turn has the advantage that the thermally / mechanically treated native starch has a higher binding force, so that higher
Papierfestigkeiten erzielt werden können. Weiters wird durch geringe Molmassenveränderung eine höhere Stärkeausbeute erzielt. Paper strengths can be achieved. Furthermore, a higher starch yield is achieved through a small change in molar mass.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, dass bei dem erfindungsgemäßen thermo/mechanischen Stärkeaufschluss keine Inaktivierung benötigt wird. Mit dem Begriff Another advantage of the invention is that no deactivation is required in the thermo / mechanical starch digestion according to the invention. With the term
„thermo/mechanischer Stärkeaufschluss" wird das Behandeln von Stärke durch Wärmezufuhr und durch Anwenden von Scherkräften verstanden, um Kleister zu erhalten.
Vorteile der erfindungsgemäß zum Durchführen des "Thermo / mechanical starch digestion" is understood to mean the treatment of starch by the application of heat and by applying shear forces in order to obtain paste. Advantages of the invention for performing the
erfindungsgemäßen Verfahrens vorgeschlagenen Vorrichtung sind, dass sie eine kompakte Bauweise aufweist, sodass geringe Device proposed by the method according to the invention are that they have a compact design, so that they are small
Umlaufmengen und geringe Verweilzeiten erreicht werden. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass die Verfahrensparameter Circulation volumes and short dwell times can be achieved. Another advantage is that the process parameters
Drehzahl, Temperatur, Stator/Rotor-Ausführung eine gute Speed, temperature, stator / rotor design a good one
Regelbarkeit ergeben. Controllability result.
Schließlich können in der erfindungsgemäßen Vorrichtung Stärke- Aufschlämmungen mit hoher Konzentration verarbeitet werden. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt darin, dass eine direkte Dampfdosierung in die Vorrichtung vorgesehen ist, wobei das Enzym - soferne es verwendet wird - vor, in oder nach der Vorrichtung (Kocher) zudosiert werden kann. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich gegenüber Finally, starch slurries with a high concentration can be processed in the device according to the invention. Another advantage of the device according to the invention is that a direct steam metering is provided in the device, whereby the enzyme - if used - can be metered in before, in or after the device (cooker). With the device according to the invention, the following results
konventionellen Stärkekochern (Rohrkocher, Konverter usw.) auf Grund der zusätzlich eingebrachten mechanischen Energie conventional starch cookers (tube cookers, converters etc.) due to the additional mechanical energy introduced
(Scherkräfte) erhebliche Vorteile. (Shear forces) considerable advantages.
Dadurch, dass bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein Rotor in Kombination mit einem Stator verwendet wird und gleichzeitig Dampf eingebracht wird, ergibt sich wegen der auf der Stärke- Aufschlämmung einwirkenden Scherkräfte ein schnelles und gut einstellbares Verkleistern der Stärke. Dies wiederum bedeutet, dass die Prozessdauer verkürzt werden kann. Ein weiterer Vorteil ist es, dass viele Stärkearten (z.B. Mais, Weizen, Kartoffel) bearbeitet werden können. Because a rotor is used in combination with a stator in the device according to the invention and steam is introduced at the same time, the starch slurry acting on the starch slurry results in a quick and easily adjustable gelatinization of the starch. This in turn means that the process time can be shortened. Another advantage is that many types of starch (e.g. corn, wheat, potatoes) can be processed.
Wenn in der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine erhöhte If an increased in the device according to the invention
Reaktionstemperatur (Kochtemperatur) angewendet wird, erfolgt eine Abnahme der Viskosität des erzielten Stärkekleisters und ein stabilerer Betrieb. Reaction temperature (cooking temperature) is applied, there is a decrease in the viscosity of the starch paste obtained and a more stable operation.
Durch den mechanischen Schereintrag wird eine Verkleinerung großkolloidaler Stärketeilchen erreicht, was für eine
Verringerung der Viskosität des erzielten Stärkekleisters verantwortlich ist. The mechanical shear insertion reduces the size of large colloidal starch particles, what a Reducing the viscosity of the starch paste obtained is responsible.
Wenn bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung und dem If in the device according to the invention and the
erfindungsgemäßen Verfahren der spezifische Enzymeinsatz erhöht wird, werden niedrigere Viskositäten erzielt. Dies auch bei einer Kochtemperatur von 115°C. Durch Wahl der Form des Rotors der erfindungsgemäßen Vorrichtung (Höhe und Durchmesser des Rotors und dessen Drehzahl) kann die Viskosität des erzielten Stärkekleisters eingestellt werden. the specific enzyme use according to the invention is increased, lower viscosities are achieved. Even at a cooking temperature of 115 ° C. The viscosity of the starch paste obtained can be adjusted by choosing the shape of the rotor of the device according to the invention (height and diameter of the rotor and its speed).
Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Aufschluss von Stärke ist es, dass dem durch den Aufschluss erhaltenen Kleister wenigstens ein Enzym zugegeben werden kann, um durch An advantage of the method for the digestion of starch is that at least one enzyme can be added to the paste obtained by the digestion in order to
enzymatischen Abbau und das dadurch ausgeführte Einstellen der gewünschten kleinen Viskosität des Kleisters ein z.B. in der Papierindustrie verwertbares Produkt zu erzielen. enzymatic degradation and the resulting adjustment of the desired small viscosity of the paste e.g. to achieve a usable product in the paper industry.
Wenn beim erfindungsgemäßen Verfahren ein Enzym eingesetzt wird, wird dieses entweder im Verfahren oder bei Abschluss des If an enzyme is used in the process according to the invention, this is either in the process or at the end of the
Verfahrens durch Inaktivierung wirkungslos gemacht. Process made ineffective by inactivation.
In einer möglichen Ausführungsform kann sich das In one possible embodiment, this can be
erfindungsgemäße Verfahren dadurch auszeichnen, dass Wasserdampf aus einem hohlen Verdrängungskörper, der in dem Kochbehälter angeordnet ist, durch wenigstens eine Austrittsöffnung für characterized in that water vapor from a hollow displacement body, which is arranged in the cooking container, through at least one outlet opening for
Wasserdampf im Bereich des Rotors austritt. Water vapor escapes in the area of the rotor.
In einer möglichen Ausführungsform kann sich das In one possible embodiment, this can be
erfindungsgemäße Verfahren dadurch auszeichnen, dass die Stärke enthaltende Aufschlämmung im Kochbehälter im Schritt c) durch Einleiten von Wasserdampf auf eine Temperatur zwischen 85°C und 135°C erwärmt wird. The method according to the invention is characterized in that the slurry containing starch is heated to a temperature between 85 ° C. and 135 ° C. in step c) by introducing steam.
In einer möglichen Ausführungsform kann sich das
erfindungsgemäße Verfahren dadurch auszeichnen, dass Schritt c) während einer Zeitspanne von 1 bis 5 Stunden ausgeführt wird. In one possible embodiment, this can be Characterized method according to the invention in that step c) is carried out for a period of 1 to 5 hours.
In einer möglichen Ausführungsform kann sich das In one possible embodiment, this can be
erfindungsgemäße Verfahren dadurch auszeichnen, dass in Schritt a) eine Aufschlämmung mit höchstens 35-45 % Stärkepulver als Feststoff erzeugt wird. Characterized method according to the invention in that in step a) a slurry with at most 35-45% starch powder is produced as a solid.
In einer möglichen Ausführungsform kann sich das In one possible embodiment, this can be
erfindungsgemäße Verfahren dadurch auszeichnen, dass die characterized by the fact that the
Aufschlämmung vor Schritt b) auf eine Temperatur zwischen 85°C und 95°C erwärmt wird. Slurry is heated to a temperature between 85 ° C and 95 ° C before step b).
In einer möglichen Ausführungsform kann sich das In one possible embodiment, this can be
erfindungsgemäße Verfahren dadurch auszeichnen, dass das Abbauen der Stärke unter Zusatz von wenigstens einem Enzym durchgeführt wird . The method according to the invention is characterized in that the starch is broken down with the addition of at least one enzyme.
In einer möglichen Ausführungsform kann sich das In one possible embodiment, this can be
erfindungsgemäße Verfahren dadurch auszeichnen, dass das Enzym beim Durchführen des Schrittes a) zugesetzt wird. characterized by the fact that the enzyme is added when performing step a).
In einer möglichen Ausführungsform kann sich das In one possible embodiment, this can be
erfindungsgemäße Verfahren dadurch auszeichnen, dass das Enzym beim Durchführen des Schrittes b) zugesetzt wird. characterized by the fact that the enzyme is added when performing step b).
In einer möglichen Ausführungsform kann sich das In one possible embodiment, this can be
erfindungsgemäße Verfahren dadurch auszeichnen, dass das Enzym beim Durchführen des Schrittes c) zugesetzt wird. characterized by the fact that the enzyme is added when performing step c).
In einer möglichen Ausführungsform kann sich das In one possible embodiment, this can be
erfindungsgemäße Verfahren dadurch auszeichnen, dass beim characterized by the fact that the
Ausführen des Schrittes c) der Aufschlussgrad der Stärke durch Wahl der Drehzahl, mit der die Aufschlämmung im Kochbehälter gerührt wird, eingestellt wird.
In einer möglichen Ausführungsform kann sich das Performing step c) the degree of digestion of the starch is set by selecting the speed at which the slurry is stirred in the cooking container. In one possible embodiment, this can be
erfindungsgemäße Verfahren dadurch auszeichnen, dass beim characterized by the fact that the
Ausführen des Schrittes c) der Aufschlussgrad der Stärke durch Wahl des Durchsatzes der Aufschlämmung eingestellt wird. Carrying out step c) the degree of digestion of the starch is set by choosing the throughput of the slurry.
In einer möglichen Ausführungsform kann sich das In one possible embodiment, this can be
erfindungsgemäße Verfahren dadurch auszeichnen, dass beim characterized by the fact that the
Ausführen des Schrittes c) der Aufschlussgrad der Stärke durch Wahl der Temperatur der Aufschlämmung eingestellt wird. Performing step c) the degree of disintegration of the starch is adjusted by choosing the temperature of the slurry.
In einer möglichen Ausführungsform kann sich das In one possible embodiment, this can be
erfindungsgemäße Verfahren dadurch auszeichnen, dass nach dem Schritt d) das Enzym inaktiviert wird. characterized by the fact that after step d) the enzyme is inactivated.
In einer möglichen Ausführungsform kann sich das In one possible embodiment, this can be
erfindungsgemäße Verfahren dadurch auszeichnen, dass das characterized by the fact that the
Inaktivieren des Enzyms durch Erhitzen des Kleisters auf eine Temperatur zwischen 120°C und 135°C durchgeführt wird. Inactivating the enzyme is carried out by heating the paste to a temperature between 120 ° C and 135 ° C.
In einer möglichen Ausführungsform kann sich das In one possible embodiment, this can be
erfindungsgemäße Verfahren dadurch auszeichnen, dass die characterized by the fact that the
Temperatur durch Einleiten von Wasserdampf erhöht wird. Temperature is increased by introducing water vapor.
In einer möglichen Ausführungsform kann sich das In one possible embodiment, this can be
erfindungsgemäße Verfahren dadurch auszeichnen, dass der characterized by the fact that the
Durchsatz von Aufschlämmung durch den Kochbehälter in Schritt c) durch Behindern der Strömung der Aufschlämmung durch den Throughput of slurry through the cooking tank in step c) by impeding the flow of the slurry through the
Kochbehälter und/oder durch statisches Mischen der Aufschlämmung im oder nach dem Kochbehälter geregelt wird. Cooking vessel and / or by static mixing of the slurry in or after the cooking vessel is regulated.
In einer möglichen Ausführungsform kann sich das In one possible embodiment, this can be
erfindungsgemäße Verfahren dadurch auszeichnen, dass in Schritt a) kationisches Stärkepulver eingesetzt wird, um die characterized by the fact that in step a) cationic starch powder is used to the
Aufschlämmung zu erzeugen.
In einer möglichen Ausführungsform kann sich das To produce slurry. In one possible embodiment, this can be
erfindungsgemäße Verfahren dadurch auszeichnen, dass in Schritt a) natives Stärkepulver eingesetzt wird, um die Aufschlämmung zu erzeugen . Characterized method according to the invention in that in step a) native starch powder is used to produce the slurry.
In einer möglichen Ausführungsform kann sich die In one possible embodiment, the
erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch auszeichnen, dass die Leitung zum Zuführen von Wasserdampf im hohl ausgebildeten Verdrängungskörper mündet und dass der Verdrängungskörper an seiner der Mündung der Leitung gegenüberliegenden und dem Rotor benachbarten Seite wenigstens eine Austrittsöffnung für Characterized device according to the invention in that the line for supplying water vapor opens into the hollow displacement body and that the displacement body on its side opposite the mouth of the line and adjacent to the rotor at least one outlet opening for
Wasserdampf aufweist. Has water vapor.
In einer möglichen Ausführungsform kann sich die In one possible embodiment, the
erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch auszeichnen, dass die Austrittsöffnungen über die dem Rotor zugekehrte ringförmige Endfläche des Verdrängungskörpers verteilt vorgesehen sind. Characterized device according to the invention in that the outlet openings are provided distributed over the annular end face of the displacement body facing the rotor.
In einer möglichen Ausführungsform kann sich die In one possible embodiment, the
erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch auszeichnen, dass die Leitung zum Zuführen von Wasserdampf in einem hohlen Ring mit wenigstens einer Austrittsöffnung für Wasserdampf mündet. Characterized device according to the invention in that the line for supplying water vapor opens into a hollow ring with at least one outlet opening for water vapor.
In einer möglichen Ausführungsform kann sich die In one possible embodiment, the
erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch auszeichnen, dass der Ring auf der vom Verdrängungskörper abgekehrten Seite des Rotors angeordnet ist. Characterized device according to the invention in that the ring is arranged on the side of the rotor facing away from the displacement body.
In einer möglichen Ausführungsform kann sich die In one possible embodiment, the
erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch auszeichnen, dass die Austrittsöffnung in der dem Rotor zugekehrten Wand des Ringes vorgesehen ist. Characterized device according to the invention in that the outlet opening is provided in the wall of the ring facing the rotor.
In einer möglichen Ausführungsform kann sich die
erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch auszeichnen, dass der Ring mehrere, über seine Erstreckung verteilt angeordnete In one possible embodiment, the Characterized device according to the invention in that the ring arranged several distributed over its extent
Austrittsöffnungen aufweist. Has outlet openings.
In einer möglichen Ausführungsform kann sich die In one possible embodiment, the
erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch auszeichnen, dass die Characterized device according to the invention in that the
Statorbleche vom Verdrängungskörper abstehen und bis zur Stator plates protrude from the displacement body and up to
Innenfläche des Behälters ragen. The inner surface of the container protrudes.
In einer möglichen Ausführungsform kann sich die In one possible embodiment, the
erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch auszeichnen, dass der Rotor wenigstens auf einer seiner Seiten Rippen trägt. Characterized device according to the invention in that the rotor carries ribs at least on one of its sides.
In einer möglichen Ausführungsform kann sich die In one possible embodiment, the
erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch auszeichnen, dass die zur Achse des Rotors koaxiale Öffnung des Verdrängungskörpers trichterförmig ist, wobei der erweiterte Bereich der Öffnung zum Deckel des Behälters hinweist. Characterized device according to the invention in that the opening of the displacement body which is coaxial with the axis of the rotor is funnel-shaped, the enlarged area of the opening pointing towards the cover of the container.
In einer möglichen Ausführungsform kann sich die In one possible embodiment, the
erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch auszeichnen, dass die Achse der Leitung koaxial zum ringförmigen Verdrängungskörper und zum Rotor ausgerichtet ist. Characterized device according to the invention in that the axis of the line is aligned coaxially to the annular displacement body and to the rotor.
In einer möglichen Ausführungsform kann sich die In one possible embodiment, the
erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch auszeichnen, dass die Characterized device according to the invention in that the
Rippen an der Dispergierscheibe von innen nach außen an Höhe zunehmen . Increase the ribs on the dispersing disc from the inside out.
In einer möglichen Ausführungsform kann sich die In one possible embodiment, the
erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch auszeichnen, dass die Characterized device according to the invention in that the
Rippen zu Radialebenen, die durch die Achse des Rotors gehen, schräg gestellt sind. Ribs are inclined to radial planes that go through the axis of the rotor.
In einer möglichen Ausführungsform kann sich die
erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch auszeichnen, dass der Rotor durch den Boden des Behälters in das Innere des Behälters ragt. In one possible embodiment, the Characterized device according to the invention in that the rotor protrudes through the bottom of the container into the interior of the container.
In einer möglichen Ausführungsform kann sich die In one possible embodiment, the
erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch auszeichnen, dass im Characterized device according to the invention in that
Bereich der Mündung der Leitung eine als Diffusor wirkende Area of the mouth of the line acting as a diffuser
Verengung vorgesehen ist. Narrowing is provided.
In einer möglichen Ausführungsform kann sich die In one possible embodiment, the
erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch auszeichnen, dass die Characterized device according to the invention in that the
Verengung durch eine Ringrippe, insbesondere eine Ringrippe mit dreieckförmigem Querschnitt, gebildet ist. Constriction is formed by an annular rib, in particular an annular rib with a triangular cross section.
Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Further details and features of the invention will become apparent from the following description with reference to the
Zeichnungen, in welchen bekannte Anlagen und Verfahrensweisen, erfindungsgemäße Verfahrensweisen und erfindungsgemäße Anlagen sowie ein erfindungsgemäß einsetzbarer Kochbehälter beispielhaft dargestellt sind. Es zeigt: Drawings in which known systems and procedures, procedures according to the invention and systems according to the invention and a cooking container usable according to the invention are exemplified. It shows:
Fig. 1 schematisch eine (bekannte) Anlage zum enzymatischen Fig. 1 shows schematically a (known) plant for enzymatic
Abbauen von nativer Stärke, Mining native strength,
Fig . 2 schematisch eine (bekannte) Anlage für das Abbauen Fig. 2 schematically shows a (known) plant for mining
kationischer Stärke, cationic strength,
Fig . 3 eine Anlage zum Durchführen des erfindungsgemäßen Fig. 3 a system for carrying out the invention
(kontinuierlichen) Verfahrens zum enzymatischen (Continuous) process for enzymatic
Abbauen nativer Stärke, Mining native strength,
Fig. 4 eine Anlage zum Ausführen des erfindungsgemäßen Fig. 4 shows a system for executing the invention
Verfahrens zum Abbauen kationischer Stärke, Cationic starch degradation process,
Fig . 5 in einem Blockdiagramm ein bekanntes Verfahren für das enzymatische Abbauen von Stärke, Fig. 5 shows in a block diagram a known method for the enzymatic degradation of starch,
Fig . 6 in einem Blockdiagramm das erfindungsgemäße Verfahren für das enzymatische Abbauen von Stärke, Fig. 6 shows in a block diagram the method according to the invention for the enzymatic degradation of starch,
Fig. 7 in einem Blockdiagramm ein bekanntes Verfahren zum Fig. 7 in a block diagram a known method for
Aufschluss kationischer Stärke,
Fig. 8 in einem Blockdiagramm ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Aufschluss kationischer Stärke, Digestion of cationic starch, 8 is a block diagram of a method according to the invention for the digestion of cationic starch,
Fig. 9 teilweise und im Schnitt zwei Ausführungsformen eines Fig. 9 partially and in section two embodiments of a
Kochbehälters, der beim Ausführen des Cooking container that when running the
erfindungsgemäßen Verfahrens eingesetzt werden kann und the inventive method can be used and
Fig. 10 eine Anlage zum Ausführen des erfindungsgemäßen Fig. 10 is a system for executing the invention
Verfahrens . Procedure.
Das bekannte Verfahren für enzymatisch abzubauende Stärke, welches in einer Anlage gemäß Fig. 1 und nach dem Blockschema der Fig. 5 kontinuierlich ausgeführt werden kann, kann wie folgt beschrieben werden: The known method for starch to be broken down enzymatically, which can be carried out continuously in a plant according to FIG. 1 and according to the block diagram of FIG. 5, can be described as follows:
Eingesetzt werden als Rohkomponenten: The following are used as raw components:
Natives Stärkepulver, Native starch powder,
Wasser, Water,
Dampf und Steam and
Enzym (Amylase) . Enzyme (amylase).
Stärkepulver wird in BigBags 1 oder Silos 2 gelagert. Aus diesem Vorrat wird das Stärkepulver in die Aufschlämmstation 1 Starch powder is stored in BigBags 1 or Silos 2. The starch powder is transferred from this supply to the slurry station 1
gespeist. In dieser Station 3 wird das Stärkepulver in Wasser eingebracht und eine Aufschlämmung (Suspension) mit bis zu 35 % Feststoffgehalt erzeugt. Von dort wird die Aufschlämmung fed. In this station 3, the starch powder is introduced into water and a slurry (suspension) with a solids content of up to 35% is produced. From there the slurry
(Stärkesuspension) mit Hilfe einer Pumpe 5 in einen Kochbehälter 4 gepumpt. Die Enzyme können in der Aufschlämmstation 3, vor oder nach der Pumpe 5 aus einem Vorratsbehälter 6 zudosiert werden. In den meisten Anlagen wird vor dem Eintritt in den Kochbehälter 4 mittels Dampfinj ektion 9 die Aufschlämmung auf die Verkleisterungstemperatur (85°C bis 95°C) gebracht. (Starch suspension) pumped into a cooking container 4 using a pump 5. The enzymes can be added in the slurry station 3, before or after the pump 5 from a storage container 6. In most plants, the slurry is brought to the gelatinization temperature (85 ° C. to 95 ° C.) before entering the cooking vessel 4 by means of steam injection 9.
Zusätzlich können im Zulauf des Kochbehälters 4 statische In addition, 4 static in the inlet of the cooking container
Mischer oder andere Einbauten eingebaut werden, um ein Mixers or other internals can be installed to a
Durchschießen von Aufschlämmung zu verhindern und den Zulauf
homogener zu gestalten. Im eigentlichen Kochbehälter 4 wird mittels Volumenpufferung die nötige Verweilzeit (8 bis 20 Shoot through slurry and prevent the inlet to make it more homogeneous. The necessary dwell time (8 to 20
Minuten) für den gewünschten Abbaugrad eingestellt. Im Minutes) for the desired degree of degradation. in the
Kochbehälter 4 sind Rührwerke und/oder auch Mixer-Scheiben eingebaut, um den Abbauprozess zu beschleunigen, indem in die Aufschlämmung im Kochbehälter 4 Scherkräfte eingetragen werden. Cooking vessels 4 have agitators and / or mixer disks installed to accelerate the degradation process by introducing shear forces into the slurry in the cooking vessel 4.
Mittels einer Pumpe 7 wird Kleister aus dem Kochbehälter 4 kontinuierlich abgezogen und durch eine Inaktivierungsstrecke 8 gepumpt. Die Inaktivierungsstrecke 8 ist ein Rohrreaktor, in dem am Anfang mittels Dampfinj ektion 9 der Kleister auf 120°C bis 135°C erwärmt wird, wobei über das Rohrvolumen und/oder die Pumpleistung die Inaktivierungszeit gesteuert werden kann. Using a pump 7, paste is continuously withdrawn from the cooking container 4 and pumped through an inactivation section 8. The inactivation section 8 is a tubular reactor in which the paste is heated to 120 ° C. to 135 ° C. at the beginning by means of steam injection 9, the inactivation time being able to be controlled via the pipe volume and / or the pump power.
Nachdem der Abbauprozess gestoppt ist, wird der erhaltene After the mining process is stopped, the obtained one
Kleister gegebenenfalls mit Wasser aus einer Leitung 15 verdünnt und anschließend gelagert. If necessary, paste is diluted with water from a line 15 and then stored.
Es ist bekannt, nach der Dampfinj ektion anstelle des It is known to use steam injection instead of
Kochbehälters 4 ein Labyrinthrohr vorzusehen, in dem erstens die erforderliche Verweilzeit erreicht werden kann und zweitens über Scherkanten eine zusätzliche Scherung der Aufschlämmung bewirkt wird . Cooking vessel 4 to provide a labyrinth tube in which, firstly, the required dwell time can be achieved and secondly, additional shearing of the slurry is effected via shear edges.
Der Kochbehälter kann - wenn er entsprechend groß konzipiert ist - auch im Batchbetrieb benützt werden. Dann werden alle The cooking container can - if it is designed appropriately large - also be used in batch mode. Then everyone
Verfahrensschritte ab der Suspensionsherstellung im Kochbehälter 4 gefahren. Der Nachteil ist, dass relativ große Anlagen Process steps from the preparation of the suspension in the cooking container 4. The disadvantage is that relatively large plants
notwendig sind, oder dementsprechend kleine Durchsatzmengen gefahren werden können. are necessary, or correspondingly small throughputs can be driven.
Bei den bekannten Verfahren eines Kochprozesses für kationische Stärke, das in einer Anlage gemäß Fig. 2 durchgeführt werden und das nach dem Blockdiagramm der Fig. 7 ablaufen kann, kann wie folgt vorgegangen werden:
Eingesetzt werden als Rohkomponenten: In the known methods of a cooking process for cationic starch, which are carried out in a system according to FIG. 2 and which can proceed according to the block diagram of FIG. 7, the procedure can be as follows: The following are used as raw components:
Kationisches Stärkepulver, Cationic starch powder,
Wasser und water and
Dampf . Steam.
Stärkepulver wird in BigBags 1 oder Silos 2 gelagert. Aus diesem Vorrat wird die Aufschlämmstation 3 gespeist. In dieser Station 3 wird das Pulver in Wasser eingebracht und eine Aufschlämmung (Suspension) mit bis zu 15 % Feststoffgehalt erzeugt. Von dort wird die Stärkesuspension in die Kochröhre 10 gepumpt. Starch powder is stored in BigBags 1 or Silos 2. The slurry station 3 is fed from this supply. In this station 3, the powder is introduced into water and a slurry (suspension) with a solids content of up to 15% is produced. From there, the starch suspension is pumped into the cooking tube 10.
Die Kochröhre 10 ist ein Rohrreaktor, in dem am Anfang mittels Dampfinj ektion 9 die Stärkesuspension auf 115°C bis 135°C erwärmt wird, wobei die Verweilzeit über das Rohrvolumen The cooking tube 10 is a tube reactor in which the starch suspension is heated to 115 ° C. to 135 ° C. at the beginning by means of steam injection 9, the residence time being via the tube volume
und/oder die Pumpleistung gesteuert werden kann. Nach dem and / or the pump power can be controlled. After this
Kochvorgang wird der erhaltene Kleister (aufgeschlossene Stärke) gegebenenfalls noch verdünnt (Wasser aus Leitung 15) und Cooking process, the paste obtained (digested starch) is optionally further diluted (water from line 15) and
anschließend gelagert. then stored.
Es ist bekannt, nach der Dampfinj ektion 9 anstelle der Kochröhre 10 ein Labyrinthrohr vorzusehen, in dem erstens die It is known to provide a labyrinth tube instead of the cooking tube 10 after the steam injection 9, in which firstly the
erforderliche Verweilzeit erreicht werden kann und zweitens über Scherkanten eine zusätzliche Scherung der Aufschlämmung bewirkt wird . required residence time can be achieved and secondly an additional shear of the slurry is effected via shear edges.
Die Kochröhre kann durch einen Kochbehälter 10 ersetzt werden. Wenn er entsprechend groß konzipiert ist, kann der Kochbehälter 10 auch im Batchbetrieb benützt werden. Dann werden alle The cooking tube can be replaced by a cooking container 10. If it is designed to be large enough, the cooking container 10 can also be used in batch mode. Then everyone
Verfahrensschritte ab der Suspensionsherstellung im Kochbehälter 10 gefahren. Der Nachteil ist, dass relativ große Anlagen notwendig sind, oder dementsprechend kleine Durchsatzmengen gefahren werden können. Process steps driven from the preparation of the suspension in the cooking container 10. The disadvantage is that relatively large plants are necessary, or correspondingly small throughputs can be run.
Bei einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum enzymatischen Abbauen von nativer Stärke, das in einer Anlage
gemäß Fig. 3 mit einem Kochbehälter gemäß Fig. 9 durchgeführt werden und nach dem in Fig. 6 gezeigten Blockdiagramm ablaufen kann, kann wie folgt vorgegangen werden: In one embodiment of a method according to the invention for the enzymatic degradation of native starch in a plant 3 with a cooking container according to FIG. 9 and can run according to the block diagram shown in FIG. 6, the procedure can be as follows:
Als Rohkomponenten werden eingesetzt: The following are used as raw components:
Natives Stärkepulver, Native starch powder,
Wasser, Water,
Dampf und Steam and
Enzym (Amylase) . Enzyme (amylase).
Stärkepulver wird in BigBags 1 oder Silos 2 gelagert. Aus diesem Vorrat wird die Aufschlämmstation 3 gespeist. In dieser Station 3 wird das Pulver in über eine Leitung 11 zugeführtes Wasser eingebracht und eine Aufschlämmung (Suspension) mit bis zu 35 % Feststoffgehalt erzeugt. Von dort wird die Aufschlämmung Starch powder is stored in BigBags 1 or Silos 2. The slurry station 3 is fed from this supply. In this station 3, the powder is introduced into water supplied via a line 11 and a slurry (suspension) with a solids content of up to 35% is produced. From there the slurry
(Stärkesuspension) mit einer Pumpe 5 in den Kocher 4 gepumpt. Enzyme können aus einem Vorratsbehälter 12 in der (Starch suspension) pumped into the cooker 4 with a pump 5. Enzymes can be stored in a reservoir 12 in the
Aufschlämmstation 3, vor und/oder nach der Pumpe 5 oder direkt in den Kocher 4 zudosiert werden. Die Dampfinj ektion 9 erfolgt direkt in den Kocher 4, wo die Aufschlämmung auf Slurry station 3, before and / or after the pump 5 or directly into the cooker 4. The steam injection 9 takes place directly in the cooker 4, where the slurry is on
Verkleisterungstemperatur (85°C bis 110°C) gebracht wird. Gelatinization temperature (85 ° C to 110 ° C) is brought.
Zusätzlich können im Nachlauf statische Mischer oder andere Einbauten eingebaut werden, um ein Durchschießen der In addition, static mixers or other internals can be installed in the wake in order to shoot through the
Aufschlämmung durch den Kocher 4 zu verhindern, und/oder den Kochvorgang homogener zu gestalten. Im Kocher 4 kann der gewünschte Abbaugrad durch Drehzahländerung, Durchsatzänderung und/oder die Kochtemperatur eingestellt werden. To prevent slurry from the cooker 4 and / or to make the cooking process more homogeneous. In the cooker 4, the desired degree of degradation can be set by changing the speed, changing the throughput and / or the cooking temperature.
In der nachgeschalteten Inaktivierungsstrecke 8 ist ein In the downstream inactivation section 8 is a
Rohrreaktor installiert, in dem am Anfang mittels Dampfinj ektion 9 der durch Abbauen der Stärke erhaltene Kleister auf 120°C bis 135°C erwärmt wird. Über das Rohrvolumen und/oder die Pipe reactor installed in which at the beginning by means of steam injection 9 the paste obtained by breaking down the starch is heated to 120 ° C to 135 ° C. About the pipe volume and / or the
Pumpleistung kann die Inaktivierungszeit gesteuert werden. Pumping power, the inactivation time can be controlled.
Nachdem der Abbauprozess gestoppt worden ist, wird der Kleister gegebenenfalls mit Wasser aus einer Leitung 15 verdünnt und
anschließend gelagert. After the degradation process has been stopped, the paste is optionally diluted with water from a line 15 and then stored.
Durch Wahl des Enzyms (eine der Amylasen) und der Temperatur kann allenfalls auf die Inaktivierung verzichtet werden. By selecting the enzyme (one of the amylases) and the temperature, the inactivation can be dispensed with at best.
Ein Verfahren für den Aufschluss kationischer Stärke gemäß der Erfindung kann in einer Anlage durchgeführt werden, die in Fig.A process for the digestion of cationic starch according to the invention can be carried out in a plant which is shown in FIG.
4 gezeigt ist und einen Kochbehälter gemäß Fig. 9 verwendet, wobei das Verfahren nach dem Blockdiagramm gemäß Fig. 8 ablaufen kann. Im Einzelnen kann dabei wie folgt vorgegangen werden: 4 is shown and uses a cooking container according to FIG. 9, wherein the method can run according to the block diagram according to FIG. 8. The individual procedure can be as follows:
Als Rohkomponenten werden eingesetzt: The following are used as raw components:
Kationisches Stärkepulver, Cationic starch powder,
Wasser und water and
Dampf . Steam.
Stärkepulver wird in BigBags 1 oder Silos 2 gelagert. Aus diesem Vorrat wird die Aufschlämmstation 3 gespeist. In dieser Station 3 wird das Pulver in Wasser aus der Leitung 11 eingebracht und eine Aufschlämmung (Suspension) mit bis zu 35 % Feststoffgehalt erzeugt. Von dort wird die Stärkesuspension mit der Pumpe 5 in den Kocher 4 gepumpt. Starch powder is stored in BigBags 1 or Silos 2. The slurry station 3 is fed from this supply. In this station 3, the powder is introduced into water from line 11 and a slurry (suspension) with a solids content of up to 35% is produced. From there, the starch suspension is pumped into the cooker 4 using the pump 5.
Die Dampfinj ektion erfolgt über eine Leitung 13 direkt in den Kocher 4, wo die Aufschlämmung auf Verkleisterungstemperatur (85°C bis 135°C) gebracht wird. The steam injection takes place via a line 13 directly into the cooker 4, where the slurry is brought to a gelatinization temperature (85 ° C. to 135 ° C.).
Zusätzlich können im Nachlauf statische Mischer oder andere Einbauten eingebaut werden, um ein Durchschießen der In addition, static mixers or other internals can be installed in the wake in order to shoot through the
Aufschlämmung durch den Kocher 4 zu verhindern und/oder den Kochvorgang homogener zu gestalten. Im Kocher 4 können mittels Drehzahländerung, Durchsatzänderung und/oder Kochtemperatur die gewünschten Stärkeeigenschaften eingestellt werden. To prevent slurry from the cooker 4 and / or to make the cooking process more homogeneous. In the cooker 4, the desired starch properties can be set by changing the speed, changing the throughput and / or cooking temperature.
Der erhaltene Kleister wird gegebenenfalls mit Wasser aus der
Leitung 15 verdünnt und anschließend gelagert. The paste obtained is optionally made with water from the Line 15 diluted and then stored.
Eine Vorrichtung (Kocher 4), die beim Ausführen des A device (cooker 4) that when executing the
erfindungsgemäßen Verfahrens sowohl für den enzymatischen Abbau von nativer Stärke als auch für den Aufschluss kationischer Stärke eingesetzt werden kann, kann den in Fig. 9 gezeigten Aufbau aufweisen. The method according to the invention can be used both for the enzymatic degradation of native starch and for the digestion of cationic starch can have the structure shown in FIG. 9.
Eine erfindungsgemäße, als Kochbehälter 4 dienende Vorrichtung umfasst einen Behälter 40, der an seiner Oberseite durch einen Deckel 41 verschlossen ist. In den Behälter 40 ragt von unten her ein Rotor 42, der in einem unterhalb des Behälters 40 angeordneten Lagerkörper (nicht gezeigt) gelagert ist. A device according to the invention, which serves as a cooking container 4, comprises a container 40 which is closed on its upper side by a lid 41. A rotor 42 projects into the container 40 from below and is mounted in a bearing body (not shown) arranged below the container 40.
Die Durchführung des Rotors 42 in den Behälter 40 ist durch Gleitringdichtungen 43 abgedichtet. The passage of the rotor 42 into the container 40 is sealed by mechanical seals 43.
Der Rotor 42 ist im Lagerkörper durch Wälzlager (nicht gezeigt) gelagert . The rotor 42 is supported in the bearing body by roller bearings (not shown).
Der Rotor 42 trägt in seinem im unteren Bereich des Behälters 40 angeordneten Teil eine Dispergierscheibe 44, die an ihrer The rotor 42 carries in its part arranged in the lower region of the container 40 a dispersing disc 44, which on its
Oberseite Rippen 45 aufweist, die gegenüber der Radialrichtung schräggestellt sind. Dabei ist die Ausrichtung der Rippen 45 bezogen auf die Drehrichtung des Rotors 42 in einer Top has ribs 45 which are inclined with respect to the radial direction. The orientation of the ribs 45 is based on the direction of rotation of the rotor 42 in one
Ausführungsform so gewählt, dass die radial inneren Enden der Rippen 45 bezogen auf die Drehrichtung weiter vorne liegen als die radial äußeren Enden der Rippen. Embodiment selected so that the radially inner ends of the ribs 45 are further forward in relation to the direction of rotation than the radially outer ends of the ribs.
In einer abgeänderten Ausführungsform sind die Rippen 45 so ausgerichtet, dass ihre radial äußeren Enden bezogen auf die Drehrichtung weiter hinten liegen als ihre radial inneren Enden. In a modified embodiment, the ribs 45 are oriented in such a way that their radially outer ends are further back in relation to the direction of rotation than their radially inner ends.
Im Übrigen können die Rippen 45 von innen nach außen an Höhe zunehmen .
Die Rippen 45 an der Oberseite der Dispergierscheibe 44 sind beispielsweise gekrümmt. Gekrümmte Rippen 45 sind entweder so ausgerichtet, dass die konvexe Seite der Rippen 45 bezogen auf die Drehrichtung der Dispergierscheibe 44 nach vorne weist oder so ausgerichtet, dass die konvexe Seite bezogen auf die In addition, the ribs 45 can increase in height from the inside out. The ribs 45 on the top of the dispersion disk 44 are curved, for example. Curved ribs 45 are either aligned so that the convex side of the ribs 45 faces forward with respect to the direction of rotation of the dispersing disk 44 or aligned so that the convex side relative to the
Drehrichtung der Dispergierscheibe 44 nach hinten weist. Direction of rotation of the dispersing disk 44 points to the rear.
Die Rippen 45 an der Oberseite der Dispergierscheibe 44 können also auch so gekrümmt sein, dass die konkave Seite der Rippen 45 bezogen auf die Drehrichtung der Dispergierscheibe 44 nach vorne oder nach hinten weist. The ribs 45 on the upper side of the dispersing disk 44 can therefore also be curved such that the concave side of the ribs 45 points forwards or backwards in relation to the direction of rotation of the dispersing disk 44.
Die Rippen 45 an der Oberseite der Dispergierscheibe 44 können auch gerade Rippen sein. The ribs 45 on the upper side of the dispersing disk 44 can also be straight ribs.
Durch den im Kochbehälter 40 (Kocher) vorgesehenen, rotierenden Rotor 42 mit der Dispergierscheibe 44 werden in die im Behälter 40 eingebrachte Aufschlämmung von Stärke Scherkräfte The rotating rotor 42 with the dispersion disk 44 provided in the cooking container 40 (cooker) shear forces into the slurry of starch introduced into the container 40
eingetragen, was den Aufschluss der Stärke vorteilhaft entered, which is beneficial in unlocking the strength
unterstützt . supported.
Der Rotor 42 hat beispielsweise einen Durchmesser von 100 bis 150 mm, bevorzugt 130 mm, und einschließlich der Rippen 45 an der Dispergierscheibe 44 eine Höhe von beispielsweise 3 bis 10 mm, insbesondere 5 bis 7 mm. Der Rotor 42 wird beispielsweise mit einer Drehzahl zwischen 3000 und 5000 U/min in Drehung versetzt. Die Drehzahl des Rotors 42 wird in Abhängigkeit von dessen Durchmesser gewählt, um die erforderliche The rotor 42 has, for example, a diameter of 100 to 150 mm, preferably 130 mm, and, including the ribs 45 on the dispersion disk 44, a height of, for example, 3 to 10 mm, in particular 5 to 7 mm. The rotor 42 is set in rotation, for example, at a speed between 3000 and 5000 rpm. The speed of the rotor 42 is chosen depending on its diameter to the required
Umfangsgeschwindigkeit zu erreichen. To achieve peripheral speed.
Am Rotor 42 ist oberhalb der Dispergierscheibe 44 ein Propeller 46 mit Flügeln 47 vorgesehen, der in der aufzubereitenden Provided on the rotor 42 above the dispersing disk 44 is a propeller 46 with blades 47, which in the one to be processed
Suspension eine nach unten auf die Dispergierscheibe 44 hin
gerichtete Strömung erzeugt. Der Propeller 46 ist nicht zwingend vorgesehen . Suspension down towards the dispersing disk 44 directional flow generated. The propeller 46 is not mandatory.
Im Deckel 41 mündet koaxial zum Rotor 42 eine Leitung 50, durch die die Suspension in den Behälter 40 strömt. A line 50, through which the suspension flows into the container 40, opens into the cover 41 coaxially with the rotor 42.
An der Innenseite des Deckels 41 ist nach innen weisend ein kegelförmiger Vorsprung 51 vorgesehen, in dessen Mitte die On the inside of the cover 41, a conical projection 51 is provided pointing inwards, in the middle of which the
Leitung 50 für das Zuführen der Suspension mündet. Line 50 for feeding the suspension opens.
Diese Anordnung der Leitung 50 ergibt ein optimales Mischen der Suspension, die sich im Behälter 40 im Kreislauf befindet, mit neu in den Behälter 40 zugeführter Suspension. This arrangement of the line 50 results in an optimal mixing of the suspension, which is in the circuit 40 in the circuit, with the new suspension fed into the container 40.
Dadurch, dass am Ende der Leitung 50 (Mündung in den Behälter 40) eine als Diffusor wirkende Verengung 52 (gebildet durch eine im Querschnitt dreieckförmige Ringrippe) vorgesehen ist, wird das vorstehend erwähnte Mischen von zugeführter Suspension mit Suspension, die bereits im Behälter 40 ist und aufbereitet wird, vorteilhaft unterstützt. The fact that at the end of the line 50 (opening into the container 40) there is a constriction 52 acting as a diffuser (formed by an annular rib with a triangular cross section), the aforementioned mixing of supplied suspension with suspension, which is already in the container 40 and processed, advantageously supported.
Rings um die Zuführleitung 50 sind Abführleitungen (oder Leakage lines (or
wenigstens eine) für das Abführen aufbereiteter Suspension at least one) for the removal of prepared suspension
(aufgeschlossener Stärke) vorgesehen. (open-minded strength).
Der Deckel 41 ist mit dem Behälter 40 verschraubt. The lid 41 is screwed to the container 40.
Im Innenraum des Behälters 40 ist ein ringförmiger In the interior of the container 40 is an annular one
Verdrängungskörper 60 vorgesehen, dessen innere Öffnung etwa trichterförmig ausgebildet sein kann. Zwischen der Außenfläche des Verdrängungskörpers 60 und der Innenseite der Wand des Displacement body 60 is provided, the inner opening of which may be approximately funnel-shaped. Between the outer surface of the displacer 60 and the inside of the wall of the
Behälters 40 befindet sich ein ringförmiger Kanal, in dem Container 40 is an annular channel in which
Suspension nach dem Verlassen der Dispergierscheibe 44 nach oben strömt. Durch die innere Öffnung des Verdrängungskörpers 60 strömt Suspension, gegebenenfalls unterstützt durch den
Propeller 45 am Rotor 42, nach unten in Richtung auf die Suspension flows upward after leaving the dispersing disk 44. Suspension flows through the inner opening of the displacement body 60, optionally supported by the Propeller 45 on the rotor 42, down towards the
Dispergierscheibe 44. Dispersing disc 44.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist das obere Ende des Rotors 42 durch eine strömungsgünstig geformte Abdeckung, die mit Hilfe einer Inbusschraube im Rotor 42 festgelegt ist, abgedeckt . In the exemplary embodiment shown, the upper end of the rotor 42 is covered by a flow-shaped cover which is fixed in the rotor 42 with the aid of an Allen screw.
An der Außenseite des Verdrängungskörpers 60 sind als Leitbleche Statorbleche 61 vorgesehen, die den ringförmigen Kanal (Spalt) zwischen der Außenseite des Verdrängungskörpers 60 und der On the outside of the displacement body 60, stator sheets 61 are provided as baffles, which cover the annular channel (gap) between the outside of the displacement body 60 and the
Innenseite der Wand des Behälters 40 (insbesondere in dessen unteren Teil) überbrücken, also mit ihren freien Rändern an der Innenseite der Wand des Behälters 40 anliegen. Bridge the inside of the wall of the container 40 (in particular in its lower part), that is to say rest with its free edges against the inside of the wall of the container 40.
Um den Verdrängungskörper 60 im Inneren des Behälters Around the displacer 60 inside the container
festzuhalten, können Befestigungsschrauben vorgesehen sein. holding screws can be provided.
Bei der in Fig. 9 links gezeigten Ausführungsform des In the embodiment shown in Fig. 9 left
Kochbehälters 4 ist der Verdrängungskörper 60 hohl ausgebildet und wird über eine Leitung 62, die durch den Deckel 41 des Gehäuses 40 des Kochbehälters 4 geführt ist, mit Dampf Cooking vessel 4, the displacement body 60 is hollow and is steamed via a line 62, which is passed through the cover 41 of the housing 40 of the cooking vessel 4
beschickt. Die Leitung 62 mündet in der oberen Endfläche des hohl ausgeführten Verdrängungskörpers 60. Der Verdrängungskörper 60 besitzt an seiner Unterseite - rings um die innere Öffnung des Verdrängungskörpers 60 verteilt - mehrere Austrittsöffnungen 63, sodass über die Leitung 62 in den Innenraum des loaded. The line 62 opens into the upper end face of the hollow displacement body 60. The displacement body 60 has on its underside - distributed around the inner opening of the displacement body 60 - a plurality of outlet openings 63, so that via the line 62 into the interior of the
Verdrängungskörpers 60 eingeleiteter Dampf in den Innenraum des Behälters 40 im Bereich des Rotors 42, insbesondere im Bereich von dessen Dispergierscheibe 44, austreten kann. Displacement body 60 introduced steam can escape into the interior of the container 40 in the region of the rotor 42, in particular in the region of its dispersing disk 44.
Bei der in Fig. 9 rechts gezeigten Ausführungsform ist ein hohler Ring 70 (Diffusorring) vorgesehen, in welchem Öffnungen für den Austritt von Wasserdampf vorgesehen sind. Wie in Fig. 9 rechts gezeigt, ist der Ring 70 auf der vom Verdrängungskörper
60 abgekehrten Seite der Dispergierscheibe 44 des Rotors 40 angeordnet, wobei die Austrittsöffnungen im Ring 70 nach oben, d.h. in Richtung auf den Verdrängungskörper 40, gerichtet sind. Der Übersichtlichkeit wegen ist die Leitung, über welche dem Ring 70 Dampf (Wasserdampf) zugeführt wird, in Fig. 9 nicht dargestellt . In the embodiment shown on the right in FIG. 9, a hollow ring 70 (diffuser ring) is provided, in which openings are provided for the escape of water vapor. As shown on the right in Fig. 9, the ring 70 is on that of the displacer 60 facing away from the dispersing disc 44 of the rotor 40, wherein the outlet openings in the ring 70 are directed upward, ie in the direction of the displacement body 40. For the sake of clarity, the line via which steam (steam) is fed to the ring 70 is not shown in FIG. 9.
Für bestimmte Anwendungsfälle kann es vorteilhaft sein, wenn das Zuführen von Dampf in den Innenraum des Behälters 40 des For certain applications, it can be advantageous if the supply of steam into the interior of the container 40
Kochbehälters 4 sowohl über den hohl ausgebildeten Cooking container 4 both over the hollow
Verdrängungskörper 60 als auch über den Ring 70 erfolgt. Displacement body 60 as well as via the ring 70.
Bei der in Fig. 10 gezeigten Anlage zur Stärkeaufbereitung In the starch processing plant shown in FIG. 10
(Aufschluss von Stärke) wird Stärke mit oder ohne Enzymzugabe im Stärkedispergierkocher (z.B. Kochbehälter 4) verkleistert. Nach der Verkleisterung wird dem Kleister nach dem Ausgang des (Digestion of starch) Starch with or without enzyme addition is gelatinized in the starch dispersion cooker (e.g. cooking container 4). After the gelatinization, the paste after the exit of the
Stärkekochers Enzym zudosiert und mit Hilfe eines statischen Mischers homogen eingearbeitet. Nach variabler Verweilzeit mittels entsprechenden Rohrbaus wird das Enzym durch Erhöhung der Temperatur inaktiviert. Vorteil ist dabei, dass a) die Stärke nahezu ohne Molekulargewichtsreduktion im Starch cooker enzyme is metered in and homogeneously incorporated using a static mixer. After a variable dwell time using the appropriate pipe construction, the enzyme is inactivated by increasing the temperature. The advantage here is that a) the starch with almost no molecular weight reduction in
Stärkedispergierkocher (z.B. Kochbehälter 4) verkleistert wird, und Starch dispersion cooker (e.g. cooking container 4), and
b) mit der anschließenden Enzymbehandlung die b) with the subsequent enzyme treatment
Stärkeeigenschaften, wie Viskosität und Aufschlussgrad, individuell auf die Kundenbedürfnisse eingestellt werden können . Starch properties, such as viscosity and degree of digestion, can be individually adjusted to customer needs.
Zudem kann über den Scherenergieeintrag im In addition, the shear energy input in the
Stärkedispergierkocher (z.B. Kochbehälter 4) auch schon auf die weitere Verwendung Einfluss genommen werden.
Fig. 10 zeigt eine Anlage, in der die zuvor beschriebene Starch dispersion cookers (e.g. cooking container 4) can also be influenced on further use. Fig. 10 shows a system in which the previously described
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgeführt werden kann. Embodiment of the method according to the invention can be carried out.
Die in Fig. 10 gezeigte Anlage umfasst einen Kochbehälter 4 („Stärkedispergierkocher"), der so wie der in Fig. 9 gezeigte Kochbehälter 4 ausgebildet sein kann. In den Kochbehälter 4 mündet eine Leitung 20, durch die mit Hilfe einer Pumpe 21 Enzym aus einem Vorratsbehälter 21 für Enzym zugeführt wird. The system shown in Fig. 10 comprises a cooking container 4 ("starch dispersion cooker"), which can be designed like the cooking container 4 shown in Fig. 9. A line 20 opens into the cooking container 4, through which enzyme 21 is released by means of a pump a reservoir 21 for enzyme is supplied.
Über eine weitere Leitung 23 wird mit Hilfe einer Pumpe 24 Stärke in den Kochbehälter 4 gefördert. Via a further line 23, starch is conveyed into the cooking container 4 by means of a pump 24.
Durch eine Leitung 25 wird in den Kochbehälter 4 (Wasser- ) Dampf eingeleitet . (Water) steam is introduced into the cooking vessel 4 through a line 25.
Zu Kleister aufgeschlossene und beispielsweise wenigstens teilweise abgebaute Stärke wird aus dem Kochbehälter 4 über eine Leitung 26 abgezogen. Vor einem statischen Mischer 27 wird Enzym aus einem Vorratsbehälter 28 (mit Hilfe einer Pumpe 29) Starch broken down into paste and, for example, at least partially degraded, is withdrawn from the cooking container 4 via a line 26. In front of a static mixer 27, enzyme is removed from a storage container 28 (using a pump 29)
zugemischt . added.
In den unteren Bereich des Kochbehälters 4 kann über eine In the lower area of the cooking container 4 can
Leitung 30 unterstützt durch eine Pumpe 31 Wasser als Line 30 supported by a pump 31 water as
Sperrwasser für die Gleitringdichtung 43 zugeführt werden. Barrier water for the mechanical seal 43 are supplied.
Nachstehend werden Beispiele für das erfindungsgemäße Verfahren wiedergegeben : Examples of the process according to the invention are given below:
Beispiel 1 : Example 1 :
Weizenstärke (Collamyl 7411) mit 13 % Feuchte wird mit Wasser versetzt, um eine Aufschlämmung mit 30 Gew.-% Gehalt an Wheat starch (Collamyl 7411) with 13% moisture is mixed with water to form a slurry with 30% by weight
Weizenstärke zu erzielen. Die so erhaltene Aufschlämmung wurde mit einem Durchsatz von 750 1/h bei einer Kochtemperatur von
115°C in einer Vorrichtung gemäß Fig. 9 verkleistert. To achieve wheat starch. The slurry thus obtained was at a throughput of 750 1 / h at a cooking temperature of 115 ° C gelatinized in a device according to FIG. 9.
Unmittelbar nach der Vorrichtung gemäß Fig. 9 wurde das Enzym V Warozym A152 vor einem statischen Mischer in einer konstanten Menge von 4,28 1/h zudosiert. Der in der Vorrichtung gemäß Fig. Immediately after the device according to FIG. 9, the enzyme V Warozym A152 was metered in before the static mixer in a constant amount of 4.28 l / h. The in the device according to FIG.
9 verwendete Rotor 42 hatte eine Höhe von 7 mm. 9 rotor 42 used had a height of 7 mm.
Bei einer Rotordrehzahl von 4.200 U/min mit einem Rotor 42, dessen Durchmesser 130 mm betrug, wurde bei einer Stromaufnahme des dem Rotor 42 antreibenden Motors bei 35 Ampere ein Kleister mit einer Viskosität von 12.500 mPas erreicht. At a rotor speed of 4,200 rpm with a rotor 42, the diameter of which was 130 mm, with a current consumption of the motor driving the rotor 42 at 35 amperes, a paste with a viscosity of 12,500 mPas was achieved.
Beispiel 2 : Example 2:
Es wurde so gearbeitet, wie in Beispiel 1 angegeben, wobei die Rotordrehzahl auf 4.400 U/min erhöht wurde und die Stromaufnahme des Motors bei 41 Ampere lag. Es wurde ein Kleister mit einer Viskosität von 9.700 mPas erzielt. The procedure was as in Example 1, the rotor speed being increased to 4,400 rpm and the current consumption of the motor being 41 amperes. A paste with a viscosity of 9,700 mPas was achieved.
Beispiel 3: Example 3:
Es wurde wie in Beispiel 1 gearbeitet, wobei die Rotordrehzahl auf 4.400 U/min erhöht und das Enzym mit einer Menge von 2,14 1/h zugegeben wurde. Es wurde ein Kleister mit einer Viskosität von 9.500 mPas erzielt. The procedure was as in Example 1, the rotor speed being increased to 4,400 rpm and the enzyme being added at a rate of 2.14 l / h. A paste with a viscosity of 9,500 mPas was achieved.
Beispiel 4 : Example 4:
Es wurde wie in Beispiel 3 angegeben gearbeitet, wobei die The procedure was as in Example 3, the
Enzymzugabe auf 4,28 1/h erhöht wurde. Es wurde ein Kleister mit einer Viskosität von 7.800 mPas erzielt. Enzyme addition was increased to 4.28 1 / h. A paste with a viscosity of 7,800 mPas was achieved.
Beispiel 5: Example 5:
Es wurde wie in Beispiel 3 angegeben gearbeitet, wobei die The procedure was as in Example 3, the
Enzymzugabe auf 8,56 1/h erhöht wurde. Es wurde ein Kleister mit
einer Viskosität von 7.400 mPas erzielt. Enzyme addition was increased to 8.56 1 / h. It became a paste achieved a viscosity of 7,400 mPas.
Beispiel 6: Example 6:
Es wurde wie in Beispiel 1 angegeben gearbeitet, wobei mit einer Rotordrehzahl von 4.400 U/min und einem Rotor 42 mit einem The procedure was as given in Example 1, with a rotor speed of 4,400 rpm and a rotor 42 with a
Durchmesser von 130 mm gearbeitet wurde. Die Reaktionstemperatur wurde auf 100°C eingestellt, die Stromaufnahme des den Rotor 42 antreibenden Motors lag bei 38 Ampere. Der erhaltene Kleister hatte eine Viskosität von 13.950 mPas . Diameter of 130 mm was worked. The reaction temperature was set to 100 ° C, the current consumption of the motor driving the rotor 42 was 38 amps. The paste obtained had a viscosity of 13,950 mPas.
Beispiel 7 : Example 7:
Es wurde wie in Beispiel 6 angegeben gearbeitet, wobei eine Reaktionstemperatur auf 115°C eingestellt wurde. Die The procedure was as in Example 6, with a reaction temperature of 115 ° C. The
Stromaufnahme des Motors lag bei 35 Ampere. Der Kleister hatte eine Viskosität von 9.700 mPas . Current consumption of the motor was 35 amps. The paste had a viscosity of 9,700 mPas.
Beispiel 8: Example 8:
Es wurde wie in Beispiel 1 angegeben gearbeitet, wobei die The procedure was as in Example 1, the
Reaktionstemperatur 115°C betrug und der Rotor 42 mit einer Drehzahl von 4.400 U/min arbeitete. Der Rotor 42 hatte einen Durchmesser von 130 mm und eine Höhe von 5 mm. Die Stromaufnahme des Motors lag bei 37 Ampere. Es wurde eine Viskosität des Kleisters von 10.700 mPas erreicht. Reaction temperature was 115 ° C and the rotor 42 was operating at a speed of 4,400 rpm. The rotor 42 had a diameter of 130 mm and a height of 5 mm. The current consumption of the motor was 37 amperes. A viscosity of the paste of 10,700 mPas was reached.
Beispiel 9: Example 9:
Es wurde wie in Beispiel 8 angegeben gearbeitet, wobei ein Rotor 42 mit einer Höhe von 7 mm verwendet wurde und die Stromaufnahme des Motors bei 41 Ampere lag. Als Ergebnis wurde ein Kleister mit einer Viskosität von 9.700 mPas erreicht. The procedure was as given in Example 8, using a rotor 42 with a height of 7 mm and the current consumption of the motor being 41 amperes. As a result, a paste with a viscosity of 9,700 mPas was achieved.
Beispiel 10 :
Kartoffelstärke (Collamyl 9100) mit 13 % Feuchte wurde in Wasser eingetragen, um eine Aufschlämmung mit 20 Gew.-% Kartoffelstärke zu erhalten. Die so erhaltene Aufschlämmung wurde mit einem Durchsatz von 750 1/h bei 115°C in einer Vorrichtung gemäß Fig.Example 10: Potato starch (Collamyl 9100) with 13% moisture was added to water to obtain a slurry with 20% by weight potato starch. The slurry thus obtained was processed at a throughput of 750 l / h at 115 ° C. in a device according to FIG.
9 verkleistert. Das Enzym aus Beispiel 1 wurde nach der 9 gelatinized. The enzyme from Example 1 was after the
Vorrichtung gemäß Fig. 9 jedoch noch vor dem Statikmischer zugesetzt . However, the device according to FIG. 9 was added before the static mixer.
Die aus der Vorrichtung gemäß Fig. 9 austretende Aufschlämmung wurde durch einen Rohrreaktor mit einer Reaktionslänge von 7.500 mm geleitet. Als Ergebnis wurde ein Kleister mit einer The slurry emerging from the device according to FIG. 9 was passed through a tubular reactor with a reaction length of 7,500 mm. As a result, a paste with a
Viskosität von 1.660 mPas erreicht und der erzielte Viscosity of 1,660 mPas reached and the achieved
Stärkekleister war klar und optimal gelöst. Starch paste was clear and optimally resolved.
Beispiel 11 : Example 11:
Es wurde wie in Beispiel 10 gearbeitet, mit der Maßgabe, dass die Reaktionslänge des Rohrreaktors 10.000 mm betrug. Die The procedure was as in Example 10, with the proviso that the reaction length of the tubular reactor was 10,000 mm. The
Viskosität des erzielten Stärkekleisters betrug 1.540 mPas . Der Stärkekleister war klar und die Stärke war optimal gelöst. The viscosity of the starch paste obtained was 1,540 mPas. The starch paste was clear and the starch was optimally solved.
Beispiel 12 : Example 12:
Es wurde wie in Beispiel 10 gearbeitet, wobei eine Aufschlämmung von 25 Gew.-% Kartoffelstärke verwendet wurde. Der erzielte Stärkekleister war klar und die Stärke optimal gelöst. The procedure was as in Example 10, using a slurry of 25% by weight of potato starch. The starch paste achieved was clear and the starch was optimally resolved.
Beispiel 13: Example 13:
Weizenstärke mit einer Feuchte von 13 % wurde mit Wasser zu einer 30 %-igen Aufschlämmung angemischt und bei 98°C in einer Vorrichtung gemäß Fig. 9 gekocht. Die Höhe des Rotors in der Vorrichtung gemäß Fig. 9 betrug 7 mm. Das Enzym (Warozym A152) wurde direkt nach der Vorrichtung gemäß Fig. 9 zudosiert und
nach dem Austritt der Aufschlämmung aus der Vorrichtung gemäß Fig. 9 wurde eine Temperatur von 95°C gehalten. Anschließend wurde mit 60°C warmem Wasser und einem Durchsatz von 240 1/h eine Nachverdünnung ausgeführt. Bei einer konstanten Wheat starch with a moisture content of 13% was mixed with water to a 30% slurry and cooked at 98 ° C in a device according to FIG. 9. The height of the rotor in the device according to FIG. 9 was 7 mm. The enzyme (Warozym A152) was added directly after the device according to FIG. 9 and after the slurry emerged from the device of FIG. 9, a temperature of 95 ° C was maintained. Subsequent dilution was then carried out with water at 60 ° C. and a throughput of 240 l / h. At a constant
Rotordrehzahl von 4.200 U/min und einer Enzymzugabe von 1.400 ml/h konnte eine Viskosität des Kleisters von 440 mPas erreicht werden . Rotor speed of 4,200 rpm and an enzyme addition of 1,400 ml / h a viscosity of the paste of 440 mPas could be achieved.
Beispiel 14 : Example 14:
Es wurde wie in Beispiel 13 gearbeitet, wobei eine Enzymzugabe in der Menge von 1.800 ml/h angewendet wurde. Die Viskosität des erhaltenen Stärkekleisters betrug 240 mPas . The procedure was as in Example 13, using an enzyme addition in the amount of 1,800 ml / h. The viscosity of the starch paste obtained was 240 mPas.
Beispiel 15: Example 15:
Es wurde wie in Beispiel 13 gearbeitet, wobei die Enzymzugabe auf 2.200 ml/h erhöht wurde. Die Viskosität des erhaltenen The procedure was as in Example 13, the enzyme addition being increased to 2,200 ml / h. The viscosity of the obtained
Stärkekleisters betrug 140 mPas . Starch paste was 140 mPas.
Beispiel 16: Example 16:
Es wurde wie in Beispiel 13 gearbeitet, wobei eine Rotordrehzahl von 3.800 U/min und ein Rotor mit einem Durchmesser von 130 mm angewendet wurde. Es wurde eine Viskosität des Kleisters von 580 mPas erzielt. The procedure was as in Example 13, using a rotor speed of 3800 rpm and a rotor with a diameter of 130 mm. A viscosity of the paste of 580 mPas was achieved.
Beispiel 17 : Example 17:
Es wurde wie in Beispiel 17 gearbeitet, wobei eine Rotordrehzahl von 4.200 U/min angewendet worden ist. Es wurde ein The procedure was as in Example 17, using a rotor speed of 4,200 rpm. It became a
Stärkekleister mit einer Viskosität von 270 mPas erzielt. Starch paste with a viscosity of 270 mPas.
Beispiel 18 :
Es wurde wie in Beispiel 16 gearbeitet, wobei die Rotordrehzahl auf 4.800 U/min erhöht wurde. Es wurde eine Viskosität des Example 18: The procedure was as in Example 16, the rotor speed being increased to 4,800 rpm. The viscosity of the
Stärkekleisters von 250 mPas erzielt. Starch paste of 250 mPas achieved.
Beispiel 19: Example 19:
Es wurde wie in Beispiel 16 gearbeitet, wobei eine Rotordrehzahl von 5.000 U/min angewendet worden ist. Der erzielte The procedure was as in Example 16, using a rotor speed of 5,000 rpm. The scored
Stärkekleister hatte eine Viskosität von 180 mPas . Starch paste had a viscosity of 180 mPas.
Beispiel 20 : Example 20:
Kationisierte Kartoffelstärke (Cationamyl 9853K) wurde mit Cationized potato starch (Cationamyl 9853K) was also used
Wasser zu einer Aufschlämmung mit 7,5 % Kartoffelstärke Water to a slurry with 7.5% potato starch
gemischt. Die so erhaltene Aufschlämmung wurde bei einem mixed. The slurry thus obtained was used in a
Durchsatz von 500 1/h in einer Vorrichtung gemäß Fig. 9 bei 98°C gekocht und anschließend auf 4 % Gehalt nachverdünnt. Bei diesem Beispiel wurde wegen der inneren Reibung bei höherer Konsistenz besserer Aufschluss erzielt. Dies konnte visuell durch eine Überprüfung mit Hilfe eines Mikroskops nachgewiesen werden. Throughput of 500 l / h in a device according to FIG. 9 boiled at 98 ° C. and then subsequently diluted to a 4% content. In this example, better digestion was achieved due to the internal friction with higher consistency. This could be verified visually by a check using a microscope.
Beispiel 21 : Example 21:
Eine Aufschlämmung mit 15 % Gehalt Kartoffelstärke wurde wie in Beispiel 20 verarbeitet, wobei in der Vorrichtung gemäß Fig. 9 bei 110°C gekocht wurde. Der Stärkekleister ergab bei höheren Festigkeiten von Papier eine niedrigere Porosität, was mittels eines Laborblattes nachgewiesen wurde. A slurry with 15% potato starch content was processed as in Example 20, cooking in the device according to FIG. 9 at 110 ° C. The starch paste showed lower porosity at higher strengths of paper, which was proven by means of a laboratory sheet.
Zusammenfassend kann ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wie folgt beschrieben werden: In summary, an embodiment of the invention can be described as follows:
Bei einem Verfahren zum Aufschluss von Stärke (native Stärke oder bearbeitete Stärke, wie kationische Stärke) wird eine wässerige Aufschlämmung der Stärke in einem Kochbehälter 4 mit
Wasserdampf behandelt und dabei Scherkräften ausgesetzt, wobei die Stärke enthaltende Aufschlämmung im Kochbehälter 4 durch das Einleiten von Wasserdampf auf eine Temperatur zwischen 85°C und 110°C erwärmt wird und der Schritt des Aufschlusses solange ausgeführt wird, bis der gewünschte Aufschlussgrad erreicht worden ist. Beim Aufschluss nativer Stärke kann der Aufschluss unter Zusatz eines Enzyms, beispielsweise einer Amylase, ausgeführt werden.
In a process for the digestion of starch (native starch or processed starch, such as cationic starch), an aqueous slurry of the starch is used in a cooking container 4 Water vapor treated and exposed to shear forces, the starch-containing slurry in the cooking vessel 4 is heated to a temperature between 85 ° C and 110 ° C by introducing water vapor and the digestion step is carried out until the desired degree of digestion has been reached. When digesting native starch, the digest can be carried out with the addition of an enzyme, for example an amylase.