PL110576B1 - Method of obtaining new amine dextrin with high stability of gruels and ability to facile rehydration - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymy¬ wania, dekstryny aminqwej o nowych wlasciwos¬ ciach, charakteryzujacej sie bardzo duza stabilnos¬ cia kleików i zdolnoscia do latwej rehydratacji, prze¬ znaczonej do stosowania w przemysle papierniczym, 5 wlókienniczym i chemicznym.Znane sa z praktyki przemyslowej oraz literatury technicznej i patentowej metody otrzymywania dek¬ stryn na mokro lub ma sucho („Technologia prze¬ twórstwa ziemniaczanego" pod redakcja prof. Fr. io Nowotnego, WNT, Warszawa 1972 r.; polskie opisy patentowe nr nr 50432, 55470 i 72357). Metoda mokra polega na wytwarzaniu dekstryn z mleczka kroch¬ malowego w srodowisku wodnym pod dzialaniem enzymów amylolitycznych. Glównie jednak dek- 15 stryny sa produkowane metoda sucha, polegajaca na prazeniu maczki (ziemniaczanej, kukurydzianej, pszennej) z dodatkiem kwasu lub rzadziej bez . kwasu. W produkcji dekstryn metoda sucha jako dodatki do maczki handlowej uzywane sa silne 20 kwasy, które juz przy niewielkich dawkach wybit¬ nie obnizaja *pH maczki. W przemysle stosowane sa kwasy azotowy lub solny wzglednie ich mieszanina w stosunku równowaznikowym 1:1. Znany jest rów¬ niez sposób zakwaszania skrobi na mokro polega- 25 jacy na dzialaniu kwasem na mleczko krochmalo¬ we (zawiesine skrobi w wodzie). Jednakze jest to sposób bardziej kosztowny i w produkcji dekstryn na ogól nie znajdujacy zastosowania. Rozpad skro¬ bi miedzy innymi na dekstryny nastepuje równiez 30 w wysokiej temperaturze z udzialem alkaliów lub srodków utleniajacych oraz bez dodatku chemika¬ liów. Metody suchej produkcji dekstryn obejmuja przeprowadzanie kolejno takich zasadniczych ope¬ racji technologicznych jak: zakwaszanie krochmalu, poddawanie go obróbce termicznej, studzenie i na¬ wilzanie. Stosowanie w poszczególnych fazach pro¬ dukcji róznic w szczególach postepowania lub pa¬ rametrach technologicznych powoduje otrzymywa¬ nie dekstryn o róznych wlasciwosciach fizyko-che¬ micznych i znajdujacych w zwiazku z tym zasto¬ sowanie w róznych dziedzinach gospodarki.Kielki dekstrynowe wykazuja wlasciwosci kle- jace i znajduja zastosowanie jako lepiszcza i spo¬ iwa w szeregu przemyslach. Podobna role spoiwa spelniaja niektóre preparaty skrobi modyfikowanej mocznikiem, aminami iitp.Sposób wedlug wynalazku polega na tym, ze na skrobie dziala sie wodnym roztworem wytworzo¬ nego we wstepnej reakcji siarczanu mocznika w obecnosci siarczanu magnezowego. Proces ten pro¬ wadzi sie przez 10—20 minut w temperaturze 10— —30°C przy ciaglym mieszaniu. Nastepnie otrzyma¬ ny pólprodukt suszy sie do zawartoscji 8—12% wo¬ dy, dodaje azotanu sodowego w ilosci 5—20% i pra¬ zy do 125°C, a po ochlodzeniu nawilza do zawartos¬ ci 12—14%i wody. Proces prazenia prowadzi sie w Sposób ciagly. Azotan sodowy w procesie prazenia reaguje ze skrobia, wplywajac na jej fizykochemi¬ czne wlasciwosci. W szczególnosci azotan sodowy 110 576110 576 4 zwieksza stopien dyspersji dekstryny aminowej w roztworach i piowoduje zmniejszenie lepkosci jej kleików.Sposób otrzymywania dekstryny aminowej we¬ dlug wynalazku przez obróbke krochmalu ziemnia¬ czanego, kukurydzianego lub pszennego wodnym roztworem siarczanu mocznika, powstajacego w wy¬ niku wstepnej reakcji kwasu siarkowego z moczni¬ kiem, w obecnosci siarczanu magnezowego, z uwa¬ gi na zastosowanie azotanu sodowego w procesie prazenia nieoczekiwanie spowodowal otrzymanie produktu o zdolnosci do latwej rehydratacji i bar¬ dzo duzej stabilnosci kleików, które przy stezeniu 20% wykazuja lepkosc w granicach 0,5—2 puazów.Zastosowanie azotanu sodowego umozliwia otrzy¬ mywanie stezonych kleików dekstryny aminowej, zawierajacych 45—55% suchej substancji, nadaja¬ cych sie szczególnie do maszynowego powlekania wyrobów papierowych.Dekstryna aminowa wyraznie rózni sie wlasnos¬ ciami i zastosowaniem .od innych preparatów skro¬ biowych otrzymywanych miedzy innymi zia pomo¬ ca mocznika jak na przyklad „aminolu", który otrzy¬ mywany sposobem-wedlug polskiego opisu paten¬ towego nr 88434 jest niezdekstrynizowana skrobia modyfikowana zawierajaca grupy aminowe, dajace sie latwo usieciowic aldehydami. Dekstryna ami¬ nowa otrzymywana sposobem wedlug wynalazku posiada w odniesieniu do znanych dekstryn i pre¬ paratów skrobiowych nowe wlasciwosci fizykoche¬ miczne i rózni sie od aminolu i podobnych mu prer paratów tzw. aminoskrobi tyim, ze kleiki jej posia¬ daja wyraznie inne (nizsze) lepkosci i wyjatkowo duza stabilnosc lepkosci, co uwidaczniaja zalaczo¬ ne rysunki 1 i 2. Charakterystyka podanych na ry¬ sunkach preparatów krochmalowych „Amisol, Su- linex i Sulinex S" jest nastepujaca: Amisol jest Ku¬ kurydzianym krochmalem modyfikowanym produk¬ cji amerykanskiej (USA), którego 9% kleik wyka¬ zuje odczyn obojetny i lepkosc w granicach 35—45 cP. Podczas przechowywania kleik Amisolu w cia- ¦gu pierwszej doby zwieksza swoja lepkosc po czym utrzymuje ja na ustalonymi powyzej 40 cP pozio¬ mie (rys. 1). Sulinex i Sulinex S sa ziemniaczany¬ mi krochmalami modyfikowanymi przez utlenianie podchlorynem sodowym. W zaleznosci od stopnia utlenienia ich 9% kleiki wykazuja lepkosc ponizej 20 cP jak Sulinex lub powyzej 20 cP jak Sulinex S.Kleik Sulinexu w czasie przechowywania zmienia lepkosc w niewielkich granicach (rys. 1), podczas gdy kleik Sulinexu S w ciagu pierwszej doby prze¬ chowywania zmniejsza silnie swoja lepkosc z 34 do 23 cP po czym utrzymuje ja juz bez zmian. Ze wzgledu na to, ze proces klejenia sporzadzony kie¬ lkiem rozpoczyna sie od pierwszych godzin po jego przygotowaniu i moze trwac od 24 do 72 godzin dla¬ tego tak istotna jest stabilnosc lepkosci kleiku W ciagu calego procesu klejenia jak to ma miejsce U dekstryny aminowej wedlug wynalazku (rys. 1).Niekorzystne zmiany lepkosci w czasie przecho¬ wywania kleików powoduja utrudnienia w procesie technologicznym ich zastosowania do klejenia pa¬ pieru, osnów itp.. ¦ ¦*.Przy zmianie lepkosci kleiku na nizsza wyste¬ puje tu zmniejszenie sie sily sklejania a przy zwiek¬ szajacej sie lepkosci utrudnione jest roprowadzanie kleiku na podloze (papier, wlókna). Niestabilnosc kleików wymienionych preparatów krochmalowych charakteryzuje sie równiez tym, ze podczas prze- 5 chowywania lub rozcienczenia woda traca jedno¬ rodnosc i rozwarstwiaja sie na skutek powstawania agregatów (micel), które czesciowo wytracaja sie z roztworu. Preparat dekstryny aminowej wedlug wynalazku daje kleik w pelni stabilny w ciagu io 72 godzin przechowywania (rys. 1) i zachowujacy jednorodnosc przy duzym rozcienczaniu. Preparaty Amisol, Sulinex i Sulinex S, w przeciwienstwie do dekstryny aminowej wedlug wynalazku, nie wyka¬ zuja pozadanej zdolnosci do rehydratacji i w zwiaz- 15 ku z tym nie nadaja sie do produkcji papierowych tasm klejacych. Ponadto stwierdzono, ze w odróz¬ nieniu od Aminolu dekstryna aminowa nie wykazu¬ je retrogratacji (laczenia sie w kleikach czasteczek w mioele i wytracania z roztworu). 20 Proces technologiczny otrzymywania dekstryny aminowej jest stosunkowo prosty, nie wymaga do¬ datkowych nakladów inwestycyjnych, a przede wszystkim jest procesem produkcyjnym pozbawio¬ nym uciazliwych scieków odpadowych. 25' Wymienione wlasciwosci fizykochemiczne deks¬ tryny aminowej otrzymywanej sposobem wedlug wynalazku umozliwiaja stosowanie jej w postaci srodka klejacego do wyrobów papierowych (tasmy klejace), materialów izolacyjnych z wlókien szkla- 38 nych (welon szklany, papa dachowa) i wyrobów wlókienniczych oraz jako zagestnika do farb dru¬ karskich.Z uwagi na fakt, ze produkowane w kraju dek¬ stryny nie nadaja sie do wymienionych celów, do 35 chwili obecnej stosowano importowane kleje po¬ chodzenia zwierzecego i preparaty skrobiowe, które stosowano miedzy innymi do .klejonek wlókienni¬ czych. Te preparaty byly trudno spieralne i w ce¬ lu usuniecia ich z tkanin wymagaly stosowania pre- 40 paratów enzymatycznych. Natomiast kleje otrzymy¬ wane z dekstryny aminowej, produkowanej wedlug wynalazku, naniesione na papier lub wlókno, po wyschnieciu wykazuja zdolnosc do latwej rehydra¬ tacji. 45 Otrzymywanie dekstryny aminowej sposobem we¬ dlug wynalazku znajduje zastosowanie w przemys¬ le ziemniaczanym a sama dekstryna aminowa w, róznych galleziach przemyslu chemicznego, wlókien¬ niczego i papierniczego. 50 Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w naste¬ pujacych przykladach wykonania dekstryny ami¬ nowej.Przyklad I. Do 25 czesci wagowych wody dodaje sie 0,4 czesci wagowe bezwodnego siarczanu mag- 55 nezowego, 9 czesci wagowych mocznika i 1,65 czes¬ ci wagowych stezonego kwasu siarkowego.Podczas mieszania tych chemikaliów; temperatura roztworu podnosi sie do 40—45°C na skutek hydra¬ tacji kwasu siarkowego i reakcji tworzenia sie 60 siarczanu mocznika. Do tak przygotowanego roz¬ tworu chemikaliów, zawierajacego utworzony we wstepnej reakcji siarczan mocznika, dodaje sie 100 czesci wagowych skrobi ziemniaczanej (o za¬ wartosci 20% wody) i calosc miesza sie w ciagu 20 65 minut przy utrzymywanej temperaturze reakcji wy-/ 110 576 6 noszacej 30°C. Mieszanine reakcyjna suszy sie pneu¬ matycznie do zawartosci 10% wody, dodaje 10 czes¬ ci wagowych azotanu sodowego i prazy w sposób ciagly na suszarce lopatkowej i prazalniku beb¬ nowym w ciagu 1,5 godziny do temperatury 125°C.Wyprazony produkt nawilza sie rozpylowo do za¬ wartosci 14% wody.Przyklad II. Do 30 czesci wagowych wody dodaje sie 0,4 czesci wagowe bezwodnego siarczanu magne¬ zowego, 7 czesci wagowych mocznika i 1,45 czesci wagowych stezoneko kwasu siarkowego. Do tak przygotowanego roztworu chemikaliów dodaje sie 100 czesci wagowych handlowej skrobi kukurydzianej (o zawartosci 14% wody) i calosc miesza sie w cia¬ gu 15 minut w temperaturze 25°C. Mieszanine reak¬ cyjna suszy siiie pneumatycznie do zawartosci 8u/o wody, dodaje 12 czesci wagowych azotu sodowego i prazy w sposób ciagly w suszarce lopatkowej i prazalniku bebnowym w ciagu 1,5 godziny do tem- 10 15 peratury 125°C. Wyprazony produkt nawilza sie rozpylowo do zawartosci 12% wody.Zastrzezenia patentowe • 1. Sposób otrzymywania dekstryny aminowej o duzej stabilnosci kleików i zdolnosci do latwej rehydratacji na drodze termicznej li chemicznej ob¬ róbki skrobi, znamienny tym, ze na skrobie dziala sie wodnym roztworem siarczanu mocznika w obec¬ nosci siarczanu magnezowego, przy czym proces ten prowadzi sie przez 10—20 minut w temperatu¬ rze 10—30°C przy ciaglym mieszaniu, nastepnie otrzymany produkt poddaje sie procesowi suszenia do zawartosci 8—12% wody, po czym dodaje sie do niego 5—20% azotanu sodowego, miesza i calosc prazy do 125°C, a po ochlodzeniu nawilza do zawar¬ tosci 12—14% wody. 2. Sposób wedlug zasitrz. 1, znamienny tym, ze proces prazenia prowadzi sde w sposób ciagly. cP 45. 40. 35. 30.PS 20- /5 - A t AtilNOL AM/SOL * Dekstryna wg rvynQlQ^/^u \^ sui//vsA,ts" SULIHEA - 0 24 43 72h Rys. 1 Stabilnosc lepkosci 9n/0 preparatów krochmalu w 25°C110 576 40^ 301 20 A .0^ ^ ^' r^ riQ H*l{ tf ks trgr ;UL \H a SULI N£ 10 ¦ 3 4 5 6 7 8 9°/ 5,6 Rys. 2 Zaleznosc lepkosci preparatów krochmalowych od stezenia w 25°C LDA. Zaklad 2. Zam. 319/81. 105 egz.Cena 45 zl PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe • 1. Sposób otrzymywania dekstryny aminowej o duzej stabilnosci kleików i zdolnosci do latwej rehydratacji na drodze termicznej li chemicznej ob¬ róbki skrobi, znamienny tym, ze na skrobie dziala sie wodnym roztworem siarczanu mocznika w obec¬ nosci siarczanu magnezowego, przy czym proces ten prowadzi sie przez 10—20 minut w temperatu¬ rze 10—30°C przy ciaglym mieszaniu, nastepnie otrzymany produkt poddaje sie procesowi suszenia do zawartosci 8—12% wody, po czym dodaje sie do niego 5—20% azotanu sodowego, miesza i calosc prazy do 125°C, a po ochlodzeniu nawilza do zawar¬ tosci 12—14% wody. 2. Sposób wedlug zasitrz. 1, znamienny tym, ze proces prazenia prowadzi sde w sposób ciagly. cP 45. 40. 35. 30. PS 20- /5 - A t AtilNOL AM/SOL * Dekstryna wg rvynQlQ^/^u \^ sui//vsA,ts" SULIHEA - 0 24 43 72h Rys. 1 Stabilnosc lepkosci 9n/0 preparatów krochmalu w 25°C110 576 40^ 301 20 A .0^ ^ ^' r^ riQ H*l{ tf ks trgr ;UL \H a SULI N£ 10 ¦ 3 4 5 6 7 8 9°/ 5,6 Rys. 2 Zaleznosc lepkosci preparatów krochmalowych od stezenia w 25°C LDA. Zaklad
2. 2. Zam. 319/81. 105 egz. Cena 45 zl PL