JPS58170439A - 小麦粉からのグルテンおよびデンプンの分離法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、小麦粉の水性スラリー中に含を杵る小麦デン
プンとグルテンを７１イドロナイクロンによ）分離する
丸めの方法に関する。

ハイドロサイクロンは、襄く知られているように、ここ
では「渦室Ｊ　（Ｖｏｒｔｅｘ　Ｏｈａｍｂｅｒ　）と
呼ばれている中径方向に対称な童からなる。この富は、
その全長又は大部分にわたって先き細でＴｏｎ、その幅
広い方の端部内へ開口している供給通路口及び向き合つ
丸軸方向の両排出口を有する。液体が加圧下で供給通路
を通って連続的に供給される場合には、液体はその室中
で渦を形状する。その中では、ｉｉの内面から渦の中心
に肉うにつれて角速度が増加する。そして液体はその対
向する軸上にある両排出口を通って室から連続的に＃出
される。固体粒子が液体中に會塘れる場合ＫＦｉ、渦意
中におけるそれらの挙動は遠心力と求心力により支配さ
れる。そして固体粒子は、液体の静止状態における粒子
の沈毅速度によシ左右されるが、その幅広い端にある排
出口を通じて又はその頂点の排出口を通じてハイドロサ
イクロンから排出される。ハイドロサイクロンは、数十
年の間、種々の組成の粒子を異なつ友沈鹸速度をもつ粒
子の留分に分―するための手段として非常によく用いら
れてきた。

ハイドロサイクロンＦｉ、　　）ウモロコシからデンプ
ンを回収するデンプン産業において、数十年の間、広範
に用いられてきた。このハイドロサイクロンの利用につ
いては１例えば莫国＊＊＠７５５２９１号明細書に記載
されている。テン１ンスラリーは、洗浄水と向流をなし
て連続したハイドロサイクロン段階により処塩される。

この各段階は、１列に稼動する多数のハイドロサイクロ
ンからなる。ヒのようにハイドロサイクロンを用いるこ
とによシ、純粋なデンプンの損い分散液を得ることが可
能となり、これはハイドロサイクロンからの頂点排出成
分（いわゆる「下部流出成分」）として供給ストリーム
中に含まれる全デンプン量に対する高い百分率を衆わし
ている。

例えば米国特許第４１５２５４６号及び英国籍許縞２０
５２２４５号明細書に示されるように、小＊粉のスラリ
ーを処理する時にハイドロサイクロンを用いることが提
案された。

小麦デンプンとグルテンを分離するためにハイドロサイ
クロンを利用すゐことは、他の全知の方法と比較して、
単位量の小麦粉轟たりの水が少なくて−済み、結果とし
て汚染水を蒸発させ、かつ汚染水体積を許容可能な限度
の範囲内に績持するためにエネルギーが少なくて済むと
いう利点をもつ。その上、グルテンがハイドロサイクロ
ンの内部で発生される高剪断力によりその分−が促進さ
れるよう忙予備調節され、そのため不溶性タンパク質成
分のグルテン又はよシ重要なものが柔らかい小麦粉から
高収率で得ら□れる。しかし上記したハイドロサイクロ
ンを用いて小麦粉スラリーから小麦デンプンとグルテン
を別々゛に回収する方法には、主とするデンプンの収量
が壇論的に期待される量よりも少ないという欠点がある
。

この問題を解決するために１ノ・イドロサイクロンが小
麦粉スラリーを取扱う九めに非常に非効率的であるとい
う原因について研究が行われた。そしてその可能性のあ
る一因として小麦のデンプン成分が特殊な粒径分布をし
ていることが考えられた０小麦デンプンの粒子は、代表
的には約２〜８μ及び約１２〜４０μのような異なった
粒径の範囲にわたって分布しているｏしかし限界のある
分離効率についての原因又は主な原因がどこか外の所で
見い出されなければならないということが実験め結果わ
かった０本発明は、繊維とベントサンがハイドロサイク
ロンへの供給ストリーム中に存在する時にノ・イドロサ
イク６ンの操作に逆に影響するという発見た基づいてい
る。この逆の効果は、繊維及びペント′サン、％に後者
が液体渦中で支配的である剪断力を受ける時にスラリー
の粘度に対して及ぼす影響に由来している□ように見え
る０ノ１イドロサイクロン中において液体の粘度が増加
することにより、渦の中心辺で回転の運動エネルギーに
変−換さ゛れる供給ストリームのエネルギー割合が減少
し、その効率が減少する。そして回転の運動エネルギー
は、非常に小さな粒子に関して最大の分−効率を達成す
るためＫできるだけ為くなければならない。

小麦デンプン設備にとって汚染員水の処理又は原発コス
トを減少、除去するために水の消費を減少させることが
現在では必要であるため、上記した逆の効果は益々重大
になってくる０系を通過する水の量が少くな眩ればなる
ほど、ベントサンの濃度は高くなる。

本発明による方法は、真なった分離操作管行う九めにハ
イドロサイクロン装置を２つの区分に分けて用いること
、及びこれらの操作の間でベントサン又は繊−とベント
ｔン會除去することを含む。

蒸発＠による方法は、特許請求の範囲第１項に記載の通
り、小麦粉の水性スラリーがデンプンを主体とする下部
流出成分及びグルテンと少量のデンプンを含有する上−
流出成分を出す第１区分のハイドロサイクロン装置中に
供給されること、凝集されたグルテンがふるいかけによ
り皺上部流出成分から除去されること、及び該ふるいか
け操作から得られるデンプン含有の通過成分及び篤１区
分の該ノ・イドロサイクロン装置から得られる下部流出
成分がそのベントテン含有量を減少させるように処理さ
れ、次いで下部流出成分として濃縮されたデンプン成分
を出す第２区分のハイドロサイクロン装置中和供給さｎ
ることを特徴とする。

この方法において、第１の区分を構成するハイドロサイ
クロンは、小麦粉スラリーからグルテンを除く次めに！
１１い分離を行う役目を果すに過ぎない。この粗い分離
の目的のためには、スラリー中におけるベントサンの影
響は比較的型費でない。グルテンは、通常「グルテンサ
イクロン」と呼ばれるこれらのハイドロサイクロン中に
おいて、剪断力を受けるようＫなる。そしてその剪断力
は、グルテンを塊状又は繊条状のよｐ大きな量に凝集さ
せるように作用する０その上、剪断力はグルテン結合し
たデンプンをときはなす効果をもつ０系１区分のノ・イ
ドロサイクロンは、例えば直列に結合し九２〜６個のハ
イドロサイクロン段からなる。グルテンヲ予備調節する
ための高剪断力を尭生させるためには、比較的に高い圧
力下でこれらのハイドロサイクロンに供給することが有
利である０グルテンハイドロサイクロン中に供給する前
に、小麦粉スラリーは、グルテンの水和と成長を促進さ
せるために混線、攪拌又は小麦デンプン産業において知
られている他の手段によｐ剪断力を受けるようにされる
。そしてそれによｐその俵のグルテン除去がより容易と
なる。

凝集されたグルテンは、ふるい（これからは「グルテン
ふるい」という）Ｋよ）グルテンサイクロンから得られ
る上部流出成分から除去されうる。そしてこれらのふる
い管通過した成分は、ベントサンを除去するＩＩ＆場の
前にグルテンティクロンから得られるデンプンを主体と
する下部流出成分と一諸にされる。

最良の結果を得るためには、ペントサンＦｉ篇２区分の
ハイドロサイクロン装置に供給されるスラリーからでき
るだけ完全に除去されるべきである。しかしデンプンの
収量をかなシ改善すゐためには、ベントサンの除去を実
質的に完全に行うことは必要でない。ベントサンは水に
対して着しい親和力をもち、スラリーのベントサン含量
のうち少なくとも大部分はそこからの水の大部分を除去
することＫよシ取シ除かれる。

そのため、ベントサンの除去はスラリーを遠心全島する
ことにより容易に達成される。遠心分離の操作は、ハイ
ドロサイクロと同じように、原料の粘度に依存しない。

遠心分離機により、ベントサンは短時間で除去され、遠
心分離機の一ヒ部流出液として水及び可溶性不純物と共
に＃出される。上部流出液は、プロセス水として利用す
ることができる設備、例えば白麦初と水を混合、混練す
る所で再循環され、余剰のものは蒸発される。遠止分離
機による水の除去の＠度は、ｍ粉スラリーをハイドロサ
イクロン装置の第２の段に供給するのに適当な濃度のも
のにするＳ度である。

前記したように２本発明に到る研究の過程で更に発見し
たことは、第２区分のハイドロサイクロン装置（通常は
「精製サイクロン」と呼ばれる）にあるハイドロサイク
ロンに供給される　、供給ストリーム中で繊ｔｍｂ　％
に約１５０〜２００Ａｌの大きさを有する繊維が存在す
ることがその分離効率に対して悪影響するということで
ある。

そしてデンプン収量の教養はこれらのサイクロだけ為い
デンプン収量を得る九めにＦｉ練艙除去工程を含ませる
ことが望ましい。グルテンティクロンから下部流出成分
をつくるスラリーの少なくとも一部分をふるいがけする
こと罠より、高百分率の繊維が除去される。仁のふるい
又はフルーのセットは、繊維と少量のベントサンの両方
をふるい分けするのに利用される。

精製サイクロンからなる第２区分のハイドロサイクロン
装置は、例えば６〜１２個のハイドロサイクロン段から
なる。仁の装置においては、残留の可溶性不純物と不溶
性不純物の大部分を除去する九め釦デンプンは好ｔＬ＜
は向流で洗浄水により洗浄される。

ハイドロサイクロン装置を分割すること、及び精製サイ
クロンにおける処理の前にスラリーからベントサン又は
ベントサンと繊維を除去することは、これらのサイクロ
ンの分−効率が高くなるため１重大な利点を与える。

精製ハイドロサイクロンの効率が高いということは、一
定の新鮮な水とエネルギー消費値のもとでより多量の＃
１１級（ムグレード）小麦デンプンが回収できるという
ことを意味する。実験の結果によれば、本発明による方
法を実施し、ベントサン及び繊細の少なくとも大部分を
菖１と第２区分のノ・イドロサイクロン忙おける処理の
関に除去することによ〕、小麦粉重量の百分率として表
わされる小麦デンプンの回収率は、同等の処理条件と新
鮮水消費をもつハイドロサイクロンによシこれまで達成
された最良の回収率よりもかなシ高い。小麦デンプン粒
子が比較的に小さい粒径範囲、すなわち１０　ｓ以下で
ある場合に＃ｉ、　％に良好なデンプン回収率が得られ
るＯ もう１つの重大な利点は、同時にこの方法によれば高収
量の不溶性タンパク質が得られるという仁とである。こ
のタンパク質は分離されるグルテン成分のうちかな９大
部分を構成する。

本発明による方法は、完全小麦粉を含む硬質及び軟質小
麦粉を加工するのに適用しうる。普通は軟質小麦粉から
グルテンを分離することが非常に困難である良、めに１
本方法を軟質小麦粉の加工の丸めに用いることが特に有
用である。

本発明は、これまで述べ九本発明による方法を実施する
ために製作される小麦デングン加ニブラントを含む。

本発明の１様は、小麦デンプン回収プラントを嵌わす添
付の７０−シートを参照しながら具体例によ〕以下に説
明する。

ステーション１において、水と小麦粉Ｆｉ当業者にとっ
て周知の方法で混合、混線、及び／又は攪拌される。得
られるスラＩＪ　−ｉｆ第１区分２の一組のハイドロサ
イクロン中に送プ込まれる。

この区分では、スラリーは′下部流出成分として排出さ
れるデンプンを主体とする成分及びグルテンと少量のデ
ンプンを含有する上部流出成分に分離される。この上部
流出成分はふるいかけステーション５でふるい分けられ
るｏ＊にハイドロサイクロン中でスラリーを繰り返し剪
断する結果として、グルテン＃ｉ凝集された状態になシ
、幅０゜５〜２絽の開きをもつ本番≠土中ふるい上でふ
るい分けられる。ふるいを通過するスラリーは、第１区
分２の一組のハイドロサイクロンから得られる下部流出
成分に加えられ、ふるいかけステーション４中でふるい
分けられる。

その中では、ベントサンの一部と繊維が５０〜１５０μ
の開口をもつふるい上で捕獲される。

そしてスラリーはデンプンを含有しないように洗浄され
る。ふるいかけステーション４から４られるＰ液は、そ
れから遠心分離機５に供給される。その中では、水と着
しい親和力をもつ残貿ベントサンの大部分が上部流出液
中に除去される。この上部流出液は、プラントの異なる
区分におけるプロセス水として利用しうる。機械的な分
龜機である遠心分−機５Ｆｉｓ粘度の増加に対しハイド
ロサイクロンよりもはるかに欠点がなく、その下部流出
液中の実質的にすべてのデンプン粒子を濃縮することが
できる。ふるら４と遠心分離機５は第１区分２と第２区
分６０組のハイドロサイクロン装置の関に介在される。

そして第２区分は、６〜１２個の直列のハイドロサイク
ロン段からなシ、その中で＃ｉ、残音の可溶性及び不溶
性不純物を除去し、かつ第１級の又はいわゆるムグレー
ドのデンプンスラリーをつくるために１デンプンは向流
で新鮮な水によシ洗浄される。

ステーション６から得られる上部流出成分は、Ｂグレー
ドのデンプンを得るためのＩＩ＆ｍ％脱水ステーション
７に供給される。ステーション７から得られる上部流出
液もまたプラントの異なった区分におけるプロセス水と
して利用で龜る。

そして余剰のプロセス水は蒸発器８中において蒸発され
る。蒸発器の濃縮物は、無機物、ベントサン及び少量の
溶解したデンプンからなる。

汚水溝への水の排出を少しでも避けるために蒸発されな
ければならないプロセス水の量は、小麦粉の重量の１／
２以下である。

上記したシステムは、ハイドロサイクロン群が２つの区
分に分割され、かつベントサンを減少させる設備がこの
２つの区分の間に介在される限り、全体的な性能に重大
な影響を与えないでいくつかの方法により変形さｎうる
。

水の温度は、好ましくは全工程において５０〜４５Ｃの
範四に保たれる。

実施例 本発明による前記システムを利用して軟質小麦粉からデ
ンプンとグルテンを回収し九場合には、小麦粉１トン当
たり２．２ｆｌ”の新鮮水消費で次に示す収量が得られ
た。

収率 不溶性タンパク質（小麦粉に含まれ　　９４優る不溶性
タンパク質に対して） ムーブレードデンプン（乾燥固体Ｋ　　　５９１１対し
て） Ｂ−グレードデンプン（乾燥固体Ｋ　　　１７％対して
） 比較のために、ベントサン又は繊維を除去しないで本方
法を実施した場合には、新鮮水の消費を小麦粉１トン当
九り４ｉまで増加させ九時でも、不溶性タンパク質の収
率はわずか８８９６であり、またムーブレードのデンプ
ンの収率４わずか５４％でめつ九。しかし一方Ｂ−グレ
ードのデンプンの収率は１９ｖＩであった。この＾い水
の消費はベントサンのみを除去することによシかなり減
少したが、分離効率は上記例における程に高くなかった
。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の小麦デンプン回収プラントを示すフローシ
ートである。 水　小麦粉 ″Ａ＃デンプン　　　　１Ｂ”デ／プ／第１頁の続き ＠発明者　　ヘルマン・ヨハン・ヴエグテール オランダ国サントプールド・オ ルガ・ヴアン・ゲッシュラーン

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　小麦粉の水性スラリー中に會すれる小麦デンプン及
   びグルテンなハイドロサイクロンによシ分離すゐ方法Ｋ
   ＞いて、該小麦粉の水性スラリーがデンプンを主体とす
   る下部流出成分及びグルテンと少量のデンプンを含有す
   る上１１１１出成分を出す第１区分のハイドロサイクロ
   ン装置に供給される、こと、凝集されたグルテンがふる
   いがけｋよ〕該上部流出成分から除去されること、及び
   該率るいかけ操作から得られるデンプン含有ＯＦ液及び
   第１区分のハイドロサイクロン装置から得られる下部流
   出成分がそのベントをン含有量を減少させるように処Ｉ
   Ｈれ１次いで下部流出分として一纏された・デンプン成
   分を出すｊＩ２区分の八イド四ナイタロン装置に供給さ
   れることを特徴とす為方法。 ２　＃ベントサン含有量の少なくとも大部分が遠心分離
   機によシ除去されることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項に記載の方法Ｏｓ　３１１区分のハイドロサイクロ
   ンから少くとも下部流出成分が繊維を除去するようにふ
   るいにかけられることを特徴とする特許請求の範Ｓａｔ
   又は２項に記載の方法。 ４　鋏第２区分のハイドロサイクロンにおいてデンプン
   が向流で洗浄水圧より洗浄されることを特徴とする特許
   請求の範囲第１，２又は５項に記載の方法。 ５　特許請求の範囲菖、１〜４項に記載の方法により小
   麦デンプン及びグルテンを別々の成分として回収する丸
   めに構成された小麦デンプン粉の加工用プラント。 ６　図面において説明された特許請求の範囲第５項に記
   載のプラント。