NO774159L - Fremgangsmaate til fremstilling av hydrolysater av stivelse o.l. - Google Patents
Fremgangsmaate til fremstilling av hydrolysater av stivelse o.l.Info
- Publication number
- NO774159L NO774159L NO774159A NO774159A NO774159L NO 774159 L NO774159 L NO 774159L NO 774159 A NO774159 A NO 774159A NO 774159 A NO774159 A NO 774159A NO 774159 L NO774159 L NO 774159L
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- starch
- pressure
- zone
- accordance
- slurry
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 23
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 claims description 57
- 239000008107 starch Substances 0.000 claims description 57
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 claims description 57
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 32
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 30
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 27
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 17
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 3
- 239000003595 mist Substances 0.000 claims description 3
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 16
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 16
- 239000000047 product Substances 0.000 description 16
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 11
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 8
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 8
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 7
- 238000005903 acid hydrolysis reaction Methods 0.000 description 7
- 239000008121 dextrose Substances 0.000 description 6
- 244000061456 Solanum tuberosum Species 0.000 description 5
- 235000002595 Solanum tuberosum Nutrition 0.000 description 5
- 229920002261 Corn starch Polymers 0.000 description 4
- 239000008120 corn starch Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 4
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 4
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 3
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 3
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 3
- 150000004804 polysaccharides Chemical class 0.000 description 3
- OWEGMIWEEQEYGQ-UHFFFAOYSA-N 100676-05-9 Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OCC1C(O)C(O)C(O)C(OC2C(OC(O)C(O)C2O)CO)O1 OWEGMIWEEQEYGQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- GUBGYTABKSRVRQ-PICCSMPSSA-N Maltose Natural products O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)OC(O)[C@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-PICCSMPSSA-N 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 2
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 2
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 2
- GUBGYTABKSRVRQ-QUYVBRFLSA-N beta-maltose Chemical compound OC[C@H]1O[C@H](O[C@H]2[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)O[C@@H]2CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-QUYVBRFLSA-N 0.000 description 2
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 2
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012263 liquid product Substances 0.000 description 2
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 2
- 150000004043 trisaccharides Chemical class 0.000 description 2
- 229920002245 Dextrose equivalent Polymers 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 239000005909 Kieselgur Substances 0.000 description 1
- 240000003183 Manihot esculenta Species 0.000 description 1
- 235000016735 Manihot esculenta subsp esculenta Nutrition 0.000 description 1
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 1
- 241000209140 Triticum Species 0.000 description 1
- 229920001284 acidic polysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 150000004805 acidic polysaccharides Chemical class 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 1
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 1
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 description 1
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 description 1
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010979 pH adjustment Methods 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 235000012015 potatoes Nutrition 0.000 description 1
- 230000008707 rearrangement Effects 0.000 description 1
- 230000003134 recirculating effect Effects 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 235000021067 refined food Nutrition 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 150000004044 tetrasaccharides Chemical class 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
Description
Fremgangsmåte til fremstilling av
hydrolysater av stivelse o.l.
Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte
til fremstilling av hydrolysater av stivelse o.l. For enkelhets skyld vil beskrivelse av oppfinnelsen bli begrenset til stivelse, men det vil forstås at den også omfatter andre dekstrose-polymerer.
Den fremgangsmåte som benyttes mest i eksisterende anlegg for omdannelse av stivelse er en satsvis prosess som omfatter hydrolyse med fortynnet syre. I de senere år er det utviklet forskjellige former for kontinuerlige prosesser, f.eks. ifølge US-patentskrift2.735.792. Et problem med alle disse systemer
har vært å oppnå jevn hydrolysering. Enten det benyttes en satsvis prosess eller en av de kjente kontinuerlige prosesser,
er dessuten den maksimale dekstroseekvivalent (D.E.) som kan oppnås ved sur hydrolyse ca. 50. Forsøk på å frembringe D.E.-verdier på over 50 ved sur hydrolyse resulterer i et util-fredsstillende produkt.
På grunn av dette problem anvendes enzymer nå i stor . utstrekning for hydrolyse av stivelse. Det er således vanlig å utføre en innledende, sur hydrolyse til en D.E.-verdi på 50 eller mindre og deretter fortsette med en eller flere enzymeromdannelser for å oppnå høyere D.E.-verdier. Det er også kjent å benytte enzymer både for å gjøre den flytende og for forsukring.
Heller ikke enzymer har vært en fullgod løsning på pro-blemene med stivelseshydrolyse idet de ikke er i stand til å
virke på retrogradasjonsprodukter, og mange av enzymene som er i stand til å hydrolysere glukosidbindingene i stivelsesmolekylene er ikke i stand til å hydrolysere alle 1,4- og 1,6-bindingene. Dessuten kan forskjellige andre enzymsystemer frembringe betydelige mengder av di- eller trisakkarider av dekstrose eller maltose og derved hindre fullstendig hydrolyse til dekstrose.
Det antas at disse problemerøkes ytterligere ved at stivelsesmolekylene har en snodd eller spiral form som forstyrrer enzym-enes adgang til reaktive stillinger hvor hydrolyse normalt vil foregå.
Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å frembringe en fremgangsmåte til hydrolyse av polysakkarider, såsom stivelse.
Oppfinnelsen vedrører således en fremgangsmåte til omdannelse av polysakkaridmaterialer, såsom stivelse, til dekstroseinneholdende produkter, hvor en vandig, sur polysakkarid-oppslemming beveges kontinuerlig gjennom en rørformet oppvarmingssone ved et trykk som er vesentlig høyere enn trykket for mettet damp, for økning av oppslemmingens temperatur til minst 100°C hvorved stivelsesoppslemmingen i det minste delvis gelatinerer og deretter danner en varm stivelsevæske.
Fremgangsmåten kjennetegnes ved at den varme stivelsevæske fra den rørformete oppvarmingssone ved et første, høyere trykk tvinges gjennom en innsnevret sone og innad i en rørformet reaksjonssone som har et andre, høyere trykk som er vesentlig lavere enn det første, høyere trykk, hvorved en høyreaktiv stivelsevæske strømmer ut fra den innsnevrete sone innad i den rørformete reaksjonssone i form av en findelt dusj eller tåke med en plutselig frigjøring av energi. Denne høyreaktive stivelsevæske føres kontinuerlig gjennom den rørformete reaksjonssone til dannelse av et homogent, dekstroseinneholdende produkt.
Den innsnevrete sone er fortrinnsvis i form av en innsnevret åpning hvis tverrsnittsareal er vesentlig mindre enn tverrsnittsarealet til den rørformete oppvarmingssone, f.eks. mindre enn 25% av oppvarmingssonens tverrsnitt. Det har også
vist seg fordelaktig å la munningens lengde være betydelig i forhold til dens tverrsnittsareal, f.eks. et lengde:diameter-forhold på minst 4:1.
Den varme stivelsesvæske som kommer inn i den innsnevrete sone vil vanligvis ha et trykk på minst 20 kg/cm 2, fortrinnsvis et trykk på minst 3 5 kg/cm 2. Det foretrekkes også at det andre, høyere trykk er minst 7 kg/cm 2 og at der er et trykkfall mellom det første og det andre trykk på minst 20 kg/cm 2.
Med dette system bringes oppslemmingen hurtig via et gel-stadium til væskeform i den rørformete oppvarmingssone. Formålet med dette stadium er å bringe oppslemmingen i en væske form med forholdsvis lav viskositet, men uten nødvendigvis noen vesentlig grad av hydrolyse. Når den varme stivelsesvæske tvinges gjennom den innsnevrete sone slik at den strømmer ut i den rør-formete reaksjonssone i form av en fin dusj eller tåke med en plutselig frigjøring av energi, blir stivelsesvæsken sterkt aktivert, og hydrolysen foregår med meget høy hastighet i den rørformete reaksjonssone. Ikke bare er hydrolysen jevn, men kan også fortsette til en høy D.E.-verdi mens det dannes et høykvalitetsprodukt. F.eks. kan det lettvint oppnås D.E.-verdier i størrelsesorden 70 mens utmerket smak bibeholdes, og med bedre styring av prosessen kan det oppnås så høye D.E.-verdier som 95. Dessuten oppnås disse verdier utelukkende ved hjelp av en sur hydrolyse, hvorved behovet for bruk av enzymer unngås, noe som vanligvis har vært nødvendig når høye D.E.-verdier er ønsket.
For å oppnå best resultater er det andre, høyere trykk minst 10 kg/cm 2, og dette kan oppnås ved å anordne en nedstrøms, innsnevret sone i den rørformete reaksjonssone for å regulere trykket i denne reaksjonssone. Det har også vist seg at de beste resultater oppnås dersom oppslemmingen oppvarmes til en temperatur på minst 125°C i den rørformete oppvarmingssone,
og særlig gode resultater oppnås ved temperaturer på over 13 5°C.
Polysakkaridet for fremgangsmåten kan velges fra mange forskjellige materialer som omfatter bearbeidet stivelse og naturlig stivelse. Ilaisstivelse er særlig ønskelig på grunn av dets lettilgjengelighet, men andre stivelseskilder, såsom poteter, hvete, tapioka, ris etc. er like tilfredsstillende. Også avfall fra bearbeidet mat, såsom avfall fra potetbearbeid-elsesanlegg, kan anvendes. Oppslemmingen som tilføres til systemet kan inneholde opptil 7 5% stivelsestørrstoff, selv
om oppslemminger som inneholder mer enn ca. 55% tørrstoff gir et meget viskøst produkt som blir vanskelig å håndtere ved videre bearbeidelse. Oppslemmingen kan surgjøres med en uorg-anisk eller organisk syre. Typiske organiske syrer som kan anvendes er svovelsyre, saltsyre og fosforsyre, mens typiske organiske syrer er sitronsyre, melkesyre og eddiksyre. Saltsyre er særlig fordelaktig på grunn av at den er lettilgjengelig.
Produktet som oppnås er en lysegul væske som vanligvis
har et tørrstoffinnhold i området 45-65 vektsprosent. Væsken klarnes lettvint ved først å nøytralisere den til en pH på
5,5-6,5, f.eks. ved tilsetning av kalsiumkarbonat. Dette bevirker at uønskete stoffer felles ut, og disse fjernesilettvint ved filtrering eller sentrifugering. Den separerte væske har en klar lysegul farge som kan fjernes fullstendig ved å lede væsken gjennom aktivt kull.
Kjente sure hydrolysesystemer mangler ikke bare flek-sibilitet når det gjelder å frembringe et bredt område av D.E.-verdier ved den sure hydrolyse, men gir også vanligvis et produkt som har et tørrstoffinnhold som ikke er høyere enn 30-32%. Kandelsvanlige viskøse væsker har vanligvis et tørr-stoff innhold på ca. 55%, og dette betydde at disse produkter fra hydrolysen måtte konsentreres, f.eks. ved hjelp av en trippeleffektevaporator for å nå de ønskete 55%. Viskøse væsker som har tørrstoffinnhold på 55% og mange forskjellige D.E.-verdier kan fremstilles direkte ved fremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelse.
Temperaturene og trykkene samt surheten kan alle benyttes for regulering av D.E.-verdiene, hvorved den nøyaktige regulering til en spesiell D.E.-verdi opprettholdes ved hjelp av varia-sjoner i trykk.
Det antas at forskjellene mellom reaksjonen ifølge den foreliggende oppfinnelse og kjent teknikk har å gjøre med de meget høye nivåer for termisk og mekanisk energi som tilføres til stivelsesmolekylet når dette passerer gjennom den innsnevrete sone. Stivelse er i sin naturlige tilstand tilbøyelig til å ha en sterkt snodd form eller spiralform som forstyrrer den lettvinte adgang til de reaktive stillinger hvor hydrolyse vanligvis vil foregå. Men ved passasje gjennom den langstrakte, innsnevrete sone ved høyere temperatur og høyere trykk, antas det at en stor del av snoingen fjernes fra stivelsesmolekylene, og mange reaktive punkter eksponeres for hydrolyse. Med lettvint adgang til mange flere reaktive punkter blir det deretter mulig å regulere graden av hydrolyse og derved D.E.-verdien ved regulering av slike reaksjonsbetingelser som surhet, rectejonstemperatur samt reaksjonstrykk.
Visse foretrukne utførelsesformer av oppfinnelsen vil bli nærmere beskrevet i det etterfølgende under henvisning til den medfølgende tegning, hvori: Fig. 1 viser et skjematisk flytdiagram som viser et apparat for utøvelse av oppfinnelsen.
Fig. 2 viser et riss av en munning, delvis i snitt.
Fig. 1 viser en beholder 10 for stivelse. Denne beholder har et utløp 11 som tilfører til en positiv fortrengningspumpe 12 for kontinuerlig strømning, såsom en "Moyno"-pumpe. Oppslemmingen pumpes ut av pumpen 12 gjennom en ledning 13 med høyt trykk og gjennom en høytrykks-omledningsventil 14. Ven-tilen 14 anvendes for regulering av trykket i et innløp 16
til en reaktor 17. Dette gjøres ved å tappe av en del av oppslemmingen gjennom en ledning 15 og resirkulere den til-
bake til tanken 10.
Hovedreaktoren 17 er en lukket og isolert beholder som
er stort sett fyllt med en varmeutbyttervæske, såsom "Ther-minol" 66.
Et rør av rustfritt stål med innvendig diameter på 12,7
mm anvendes som reaktorrør, og dette er formet som tre kveile-partier 18, 20 og 22. Kveilen 18 som er forbundet med innløpet 16, representerer oppvarmingssonen og har en lengde på ca. 18,3 meter. Kveilen 20 er den rørformete reaksjonssone og har en lengde på ca. 12,2 meter, mens kveilen 22 representerer en avslutningssone og har en lengde på ca. 6,1 meter.
Mellom kveilene 18 og 20 er det anbrakt en munningsanordning 19, mens en andre munningsanordning 21 er anbrakt mellom kveilene 20 og 22. Det er også mulig å anvende mer enn to munninger i rekkefølge, mens en mellomliggende kveilseksjon som kveilen 20 anvendes mellom hvert par av munninger.
Munningsanordningen omfatter en hoveddel 29, som er fremstilt av en blokk av rustfritt stål og utformet med sylindriske boringer 33 og 34 for opptakelse av endene av rørene 20 og 18. Gjennom legemet 29, i dettes lengderetning, løper det en munnings-boring 30 som har en lengde på ca. 8,6 cm. I denne spesielle utførelsesform har munningsboringen i munningsanordningen 19
en diameter på 2,5 mm, mens den tilsvarende boring i munningsanordningen 21 har en lengde på 8,6 cm og en diameter på 2,3 mm.
Munningen har fortrinnsvis en diameter på ikke mer enn
ca. 3-4 mm for best mulige resultater. Dersom det anvendes en varmekveil som har en diameter på vesentlig mer enn 12-13 mm, f.eks. 25 mm eller mer, kan det i munningsanordningen være utformet en rekke boringer som hver har en diameter på fortrinnsvis ikke mer enn ca. 3-4 mm.Munningsanordningen kan også være i form av et antall innløpsboringer som munner ut i et felles, eneste
Lengden av hver munning er ikke kritisk, og kan være ikke mer enn en munning i form av en tynn plate. Men en betydelig lengde på f.eks. 5-10 cm foretrekkes vanligvis.
For at strømmen av stivelsesoppslemming inn i munningsboringen 30 skal bli jevn, er det anordnet et innover avsmaln-ende innløpsparti 31. Det er også anordnet et trompetformet utløpsparti 3 2 som har vist seg også å bedre strømningen. Det har således vist seg at dersom dette trompetformete parti på utløpet ikke finnes, bygges det nokså hurtig opp fast stoff i nærheten av utløpet. Med det trompetformete utløp inntreffer ikke dette, og oppslemmingen strømmer ut i form av et støt av damp 3 5 som deretter omdannes til en homogen væske. En liknende virkning opptrer i munningen 21, idet dampen omdannes til en væske i kveilen 22, og et homogent væskeformete produkt strømmer gjennom utløpet 23.
Temperaturen i reaksjonssonen reguleres ved hjelp av varmebyttervæsken i beholderen 17. Varme tilføres til varmebyttervæsken ved resirkulering av væsken via en ledning 24 og en pumpe 25 gjennom en elektrisk oppvarmingsanordning 26 og tilbake til beholderen 17 via en returledning 27. Med varmebyttervæsken i beholderen 17 på en forutbestemt temperatur oppvarmes stivelsesoppslemmingen som kommer inn gjennom innløpet 16 ved omgivelses-temperatur gjennom dens passasje gjennom forvarmingskveilen 18 til en temperatur som vanligvis er innenfor ca. 20°C av bad-temperaturen. Et betydelig temperaturfall på opptil 60°C kan foregå henover munningen 19, mens mye av dette kan gjenvinnes i reaksjonsrøret 2C.
Oppfinnelsen vil bli ytterligere forklart i det etter-følgende ved hjelp av eksempler hvor alle deler og forhold er etter vekt med mindre noe annet er angitt.
Eksempel 1
En sur hydrolyse av stivelse ble utført med reaktoren
som er vist i fig. 1 og 2. Kveilene 18, 20 og 22 var alle fremstilt av rør av rustfritt stål med innvendig diameter på 12,7 mm, idet den første kveil hadde en lengde på 18 meter, den andre kveil en lengde på 12,2 meter og den. tredje kveil en lengde på 6,7 meter. Den første munning hadde en diameter på 2,5 mm og en lengde på 8,6 cm, den andre munning en diameter på 2,3 meter og en lengde på 8,6 cm.
En stivelsesoppslemming ble fremstilt av 4 5 kg perlemaisstivelse, 47,6 kg og 240 ml saltsyre (37% KC1). Med en "Moyno"-pumpe ble denne oppslemming pumpet gjennom reaktoren ved varierende trykk og en badtemperatur på 190°C. Denne badtemperatur på 190°C ga en stivelsesoppslemmingstemperatur ved innløpet til den første munning på ca. 17 0°C. Strømningshastigheten gjennom reaktorrøret var ca. 5,6 1 pr. min. De oppnådde viskøse væsker ble analysert vedrørende D.E.-verdi, og resultatene er vist i tabell 1 nedenfor.
Eksempel 2
(a) En stivelsesoppslemming ble fremstilt av 45- kg perlemaisstivelse, 47,6 kg vann og 220 ml saltsyre (37% HCl). Med samme reaktor som beskrevet i eksempel 1 ble denne oppslemming pumpet gjennom reaktoren ved varierende trykk og en badtemperatur på 225°C, noe som frembrakte en oppslemmin<g>stempera-tur ved innløpet til den første munning på ca. 200°C.
De oppnådde hydrolysater ble analysert vedrørende D.E.-verdi og sammensetning når det gjaldt innhold av dekstrose, maltose, trisakkarider, tetrasakkarider og høyere sakkarider. Resultatene er angitt i tabell 2 nedenfor.
x)
<x>) nøytralisert
(b) Sammenlikningsanalyse:
Som en sammenlikning ble en prøve av handelsvanlig, hydrolysert stivelse analysert. Prøven var en viskøs væske som er tilgjengelig under handelsnavnet "Hidex" glukose og som inneholdt 81% tørrstoff og en anslått D.E.-verdi på 65. Resultatene fra analysen er angitt i tabellen 3 nedenfor:
Eksempel 3
En rekke forsøk ble foretatt igjen under anvendelse av samme reaktor som beskrevet i eksempel 1, for å bestemme virkningene av forskjellige reaksjonstemperaturer på D.E.-verdiene ved et bestemt trykk. Stivelsesoppslemmingen inneholdt perlemaisstivelse i en mengde på ca.- 43% tørrstoff, og ble surgjort med 136 ml saltsyre pr. 45 kg tørr stivelse.
Trykket ved innløpet til den første munning ble holdt på ca. 52 kg/cm 2, og oppslemmingens temperatur på dette punkt ble variert mellom 140 oa 157°C. Produktet ble nøytralisert til pH 4,5-5,4 med en 10 prosentig natriumkarbonatløsning. Etter nøytralisering ble produktet filtrert gjennom en filterduk under 68,6 cm vakuum, idet filterduken på forhånd var belagt med diatoméjord. Etter filtrering ble produktet pumpet gjennom en rekke på tre karbonkolonner, underkastet en slutt-pH-regulering og inndampet til ca. 80%. De oppnådde resultater er vist i tabell 4 nedenfor.
Eksempel 4
En prøve ble utført for å bestemme virkningene av kveil-lengdene og munningene på hydrolysen av stivelsesoppslemminger. (a) En første serie prøver ble utført under anvendelse av bare oppvarmingskveilen 18 og munningen 19 med utløpet fra munningen 19 ledet til en oppsamlingsbeholder. Oppvarmings-spoler 18 med varierende lengder ble anvendt, og munningen 19 hadde en diameter på 2,6 mm og en lengde på 7,6 cm.
Det tilførte materiale var en strøm av maisstivelses-oppslemming fra en mølle og hadde et tørrstoffinnhold på 38,2% og et syrenivå på 136 ml/45 kg stivelsestørrstoff. Strøm-ningshastigheten, viskositeten og D.E.-verdien til produktet ble målt, og resultatene var følgende:
Det fremgår av forsøket ovenfor at det ikke hadde funne sted noen hydrolyse av stivelsen. (b) Under anvendelse av oppvarmingskveiler 18 med en lengde på 4 2,6 m og en første munning 19 med en diameter på 2,6 mm og en lengde på 7,6 cm, ble det tilført reaktorkveiler 20 med varierende lengder og en andre munning 21 med en diameter på 2,3 mm og en lengde på 7,6 cm.
Samme materiale ble anvendt som under punkt (a) ovenfor, og også i dette tilfelle ble strømningshastighet, viskositet og D.E.-verdi for produktet målt. Resultatene var følgende:
Av tabellen ovenfor fremgår det at med økende lengde på reaksjonsrøret opptil en lengde på ca. 24,4 m er.det en meget hurtig økning i graden av omdannelse av stivelse.
Eksempel 5
Under anvendelse av samme reaktor som i eksempel 4 ble det utført en ytterligere serie forsøk med et 42,6 m langt oppvarm-ingsrør og et 36,5 m langt reaksjonsrør, begge med en innvendig diameter på 12,7 mm. Den første munning hadde en diameter på
2,6 mm, og den andre munning hadde en diameter på 2,3 mm.
En stivelsesoppslemming som inneholdt 38,2% stivelses-tørrstoff og 136 ml HC1/45 kg stivelsestørrstoff ble ført gjennom reaktoren under følgende reaksjonsbetingelser og med følgende resultater:
Eksempel 6
Et ytterligere forsøk ble utført i en reaktor med handelsvanlig størrelse med det formål å fremstille en maisvæske av kommersiell kvalitet med en D.E.-verdi på ca. 43.
I reaktoren hadde oppvarmingsrøret en lengde på 85,3 m og eniutvendig diameter på 3 8 mm. Den første munning bestod av syv parallelle, individuelle munninger i en blokk av rustfritt stål, hver munning med en diameter på 3,2 mm og en lengde på 10 cm. Reaksjonskveilen hadde en lengde på 122 m og en utvendig diameter på 2,5 cm. Også den andre munning bestod av syv parallelle munninger gjennom en blokk, hver med en diameter på 2,3 mm og en lengde på 10 cm.
En stivelsesoppslemming som inneholdt 38,7% stivelses-tørrstof f med en normalitet på 0,0264 og en ledningsevne på 3 54 0 mikroohm ble pumpet gjennom systemet ved et trykk på 4 5,5 kg/cm 2 og en oppslemmingstemperatur ved innløpet til den første munning på 154°C.
Det ble oppnådd et viskøst maisvæskeprodukt som hadde en gjennomsnittlig D.E.-verdi på 43,8 og et tørrstoffinnhold på 45-47%. Produktet fløt med en hastighet på ca. 38 l/min.
Eksempel 7
Under anvendelse av en liknende reaktor som i eksempel 4 ble det utført et forsøk med potetavfall fra en potetchips-fabrikk.
Reaktoren var utstyrt med rør med innvendig diameter på 12,7 mm, et 55 m langt oppvarmingsrør og et 18,2 m langt reaksjonsrør. Den første munning hadde en diameter på 2,6 mm og den andre munning en diameter på 2,3 mm.
Potetavfallsoppslemmingen som hadde et tørrstoffinnhold på 38,9% ved en pH på 1,8 ble pumpet gjennom systemet ved et trykk på 25 kg/cm ~ 2og en o<p>pslemmingstemperatur ved innløpet til den første munning på 171°C.
Det ble oppnådd et produkt som hadde en D.E.-verdi på 79,1.
Claims (13)
1. Fremgangsmåte til fremstilling av hydrolysater av stivelse o.l., hvor en vandig, sur stivelsesoppslemming beveges kontinuerlig gjennom en rø rformet oppvarmingssone ved et trykk som er vesentlig hø yere enn trykket for mettet damp, for økning av oppslemmingens temperatur til minst 100°C hvorved stivelsesoppslemmingen i det minste delvis gelatinerer og deretter danner en varm stivelsesvæske, karakterisert !, ved at den varme stivelsesvæske fra den rørformete oppvarmingssone ved et første, høyere trykk tvinges gjennom en innsnevret sone og innad i en rørformet reaksjonssone som har et andre, høyere trykk som er vesentlig lavere enn det første, hø yere trykk, hvorved en høyreaktiv stivelsesvæske strømmer ut fra den innsnevrete sone innad i den rør-formete reaksjonssone i form av en findelt dusj eller tåke med en plutselig frigjø ring av energi, og at denne høyreak-tive stivelsesvæske føres kontinuerlig gjennom den rørformete reaksjonssone til dannelse av et homogent stivelseshydrolysat.
2. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1, karakterisert ved at temperaturen og trykket til den varme stivelsesvæske reguleres selektivt til dannelse av et stivelseshydrolysat med forutbestemt D.E.-verdi.
3. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1 eller 2, karakterisert ved at det første, høyere trykk er minst 20 kg/cm <2> .
4. Fremgangsmåte i samsvar med et av kravene 1-3, karakterisert ved at det første høye trykk er 2
minst 3 5 kg/cm .
5. Fremgangsmåte i samsvar med et av kravene 1-4, karakterisert ved at det andre høye trykk er minst 7 kg/cm 2. ^
6. Fremgangsmåte i samsvar med krav 4, karakterisert ved at det andre høye trykk er minst 10 kg/cm 2.
7. Fremgangsmåte i samsvar med krav 6, karakterisert ved at trykkfallet mellom det første og det andre høye trykk er minst 2 0 kg/cm 2.
8. Fremgangsmåte i samsvar med et av kravene 1-7, karakterisert ved at temperaturen i den varme stivelsesvæske er minst 125°C.
9. Fremgangsmåte i samsvar med et av kravene 1-7, karakterisert ved at temperaturen i den varme stivelsesvæske er minst 135°C.
10. Fremgangsmåte i samsvar med et av kravene 1-9, karakterisert ved at den innsnevrete sone har et tverrsnittsareal som er mindre enn 25% av tverrsnittsarealet til den rø rformete oppvarmingssone.
11. Fremgangsmåte i samsvar med krav 10, karakterisert ved at den innsnevrete sone har et lengde:
diameter-forhold på minst 4:1,
12. Fremgangsmåte i samsvar med krav 10 eller 11/karakterisert ved at den innsnevrete sone omfatter minst en munning, idet hver munning har en diameter på høyst 3 mm.
13. Fremgangsmåte i samsvar med et av kravene 1-12, karakterisert ved at den rørformete reaksjonssone omfatter en nedstrøms, innsnevret sone for regulering av trykket i reaksjonssonen.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO774159A NO774159L (no) | 1977-12-06 | 1977-12-06 | Fremgangsmaate til fremstilling av hydrolysater av stivelse o.l. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO774159A NO774159L (no) | 1977-12-06 | 1977-12-06 | Fremgangsmaate til fremstilling av hydrolysater av stivelse o.l. |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO774159L true NO774159L (no) | 1979-06-07 |
Family
ID=19883890
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO774159A NO774159L (no) | 1977-12-06 | 1977-12-06 | Fremgangsmaate til fremstilling av hydrolysater av stivelse o.l. |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
NO (1) | NO774159L (no) |
-
1977
- 1977-12-06 NO NO774159A patent/NO774159L/no unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5149799A (en) | Method and apparatus for cooking and spray-drying starch | |
DK1999157T3 (en) | PROCEDURE FOR COOKING A STARCHABLE MATERIAL WITH A HIGH DRY CONDITION FOR PREPARING AN ADHESIVE COMPOSITION | |
CN111788255A (zh) | 通过浸渍处理木质纤维素生物质的方法 | |
IE50401B1 (en) | Method for cooking or gelatinizing materials | |
JPH02150401A (ja) | 連続ジエツト蒸煮/噴霧乾燥複合方法並びに該方法により製造された新規予備糊化高アミロースでんぷん類 | |
US4221609A (en) | Continuous production of starch hydrolysates | |
US4137094A (en) | Continuous production of starch hydrolysates | |
EP1304337A1 (en) | Method for forming cellulose | |
CA1309368C (en) | Starch conversion in short periods | |
CN105238829B (zh) | 一种淀粉质原料的酶解方法 | |
NO774159L (no) | Fremgangsmaate til fremstilling av hydrolysater av stivelse o.l. | |
US4469524A (en) | Continuous process and apparatus for modifying carbohydrate material | |
CN110004054B (zh) | 回液器、淀粉喷射蒸煮设备、淀粉液化装置和淀粉液化的方法 | |
CA1107727A (en) | Continuous production of starch hydrolysates | |
CN110029055A (zh) | 补液器、淀粉喷射蒸煮设备、淀粉液化装置和高浓度淀粉乳喷射蒸煮液化的方法 | |
US2954304A (en) | Process and apparatus for the production of starch syrup | |
US20120260911A1 (en) | Highly hydrated starch and process for its production | |
US4761185A (en) | Rapid starch depolymerization via spray reactors | |
CN204816541U (zh) | 一种热反应香精的生产装置 | |
CN105274168B (zh) | 一种淀粉质原料的处理方法 | |
CN106498008A (zh) | 酶参原料前处理三酶糖化的超高麦芽糖浆制备方法 | |
CN104164361A (zh) | 一种制备淀粉糖的液化装置及液化方法 | |
US2946706A (en) | Process for the hydrolyzation of starch and other polysaccharides | |
CA1159382A (en) | Continuous process and apparatus for modifying carbohydrate material | |
US3220884A (en) | Continuous production of industrial starch pastes |