KI. 89 k, 5.Wynalazek niniejszy dotyczy wytwa¬ rzania produktów skrobiowych ze zboza, np. dekstryny handlowej, monosacharydów (np. glukozy) oraz klejów roslinnych. Na¬ zwa „zboze", uzywana w niniejszym opisie i zastrzezeniach oznacza wszelkie ziarno oraz inne substancje roslinne, zawierajace znaczna ilosc skrobi, jak np. pszenice, zyto, kukurydze, ryz, groch, bób i podobne ziarna i nasiona, w postaci zmielonej lub niezmien¬ ionej. Naziwia ,,dekstryna handlowa" nie ozna¬ cza koniecznie dekstryny chemicznie czy¬ stej, lecz jest nazwa, uzywana ogólnie do oznaczania mieszaniny skrobi, izomerów skrobi oraz cukrów redukujacych z malemi ilosciami innych substancyj, otrzymywanej przez rozszczepienie lub czesciowe roz¬ szczepienie albo zhydrolizowanie skrobi lub zboza o wysokiej zawartosci skrobi zapomo- ca ciepla, kwasów, kwasnych soli, enzymów, mieszanin tych srodków lub innych katali¬ zatorów.Zwykle sucha dekstryne handlowa lub gumy angielskie wytwarza sie, prazac za¬ sadniczo czysta skrobie bez albo z malemi ilosciami kwasów lub innych katalizatorów dopóty az powstanie produkt o zadanej bar¬ wie, TOzpiaJszczaJlnosci, lepkosci oraz innych stalych fizycznych.Dekstryny ciekle oraz pasty dekstryno- we wytwarza sie zwykle, gotujac skrobie z woda i mala iloscia kwasu lub innego kata¬ lizatora, albo tez traktujac zzelatynowana skrobie enzymem, np. diastaza slodowa, lub innym katalizatorem.Hydrolize skrobi nalezy pojmowac ja¬ ko reakcje katalityczna, a slów „katalitycz¬ ny", „reakcja katalityczna" i „katalizator" uzyto w nastepujacym opisie w ich najszer¬ szeni znaczeniu.Zwykly sposób dodawania kwasu albolftne^o katalizatora do sfoobi polega iia wprowadzaniu go w postaci roztworu wodr nego lub zawiesiny "wodnej. Podczas doda¬ wania plynu do zbóz mialko roztartych lub zmielonych powstaje zwykle na powierzch¬ ni zwarte elastyczne ciasto lub zeL Pod¬ czas olbróbki zbóz w postaci calych ziam lu¬ pina zewnetrzna, ziarna, proteiny i oleje przeszkadzaja zwykle przenikaniu plynu do wnetrza ziarn i jego zetknieciu sie ze skrobia, w tych zawarta. Wskutek tego po¬ wstaje produkt niejednorodny, w którym nie mozna dobrze rozprowadzic odczynni¬ ków, co utrudnia reakcje przemiany.Dotychczas nie tnofcia bylo dobrze zdekstrynowac lub inaczej przetworzyc ziarn zbozowych bez uprzedniego ich roz¬ tarcia na make, a nastepnie usuniecia nie- iktórych protein, wlókien praz tluszczów, za¬ wartych zawsze w tych ziarnach. Zabieg ten byl niezbedny wobec tego, ze wymienione substancje nieskrobiowe przeszkadzaja wla¬ sciwej przemianie skrobi na dekstryne lub inne produkty przemiany.Przedmiot wynalazku niniejszego stano¬ wi sposób dckstrynowania zbóz w stanie zmielonym lub niezmielonym lub innego przetwarzania zawartej w nich skrobi, u- imozliwiajacy pominiecie uprzedniego usu¬ wania ze zboza protein, wlókien i tlu¬ szczów, i Wedlug niniejszego wyniailaizfcu traktu¬ je sie zboza tak, ze proteiny, tluszcz, wlók¬ na i inne skladniki nieskrobiowe, w nich za* warte, nie przeszkadzaja zwyklemu proce¬ sowi dekstrynowania lub innej przemiany, np, hydrolizie skrobi, Sposdbem wedlug wynalazku mozna wy¬ twarzac ulepszone dekstryny lub inne pro¬ dukty przemiany, zawierajace zmienione lub niezmienione proteiny oraz inne sklad¬ niki zboza.Wynalazek niniejszy opiera sie na stwierdzeniu, ze unieszkodliwienie materja- lów, róznych od skrobi, podczas jej dekstry¬ nowania lub innego przetwarzania, mozna osiagnac jednym z nastepujacych sposo¬ bów* Pierwszy sposób polega na traktowaniu zboza, gruba potluczonego, zgniecionego lub niezmielonego, katalitycznym sposobem zapomoca czynnika plynnego.Drugi sposób polega na traktowaniu zboza zmielonego lub niezmielonego srod¬ kiem katalitycznym, nie nawilzajac zboza.Trzeci sposób polega na traktowaniu zboza, zmielonego lub zasadniczo niezmie- Jorabgo, odczynnikiem lub odczynnikami che- (micznemi uplynniajacemi lub odzelatyno- 1vmjajcemi lub wreszcie zmiekczajacemi pewne nieskrobiowe skladniki zboza, two¬ rzace zwykle w obecnosci pltynu ciasto al¬ bo zel, stosujac jednoczesnie czynnik kata¬ lityczny lub nie stosujac go.Wyrazenie „zasadniczo niezmielone" do¬ tyczy zboza i oznacza zboze grubo potluczo¬ ne lub zgniecione, jak opisano powyzej, wyrazenie zas „zmielone" dotyczy zboza w postaci maki. / Przy (wykonywaniu niniejszego wyna¬ lazku pierwszym sposobem ziarna zbozowe, np. pszenice, [ zyto, kukurydze, ryz, groch, bób poddaje £ie najlepiej slabemu rozcie¬ raniu lub kruszeniu* przyczem co najmniej zewnetrzna lupina zostaje polamana lub peka, lecz ziarno pozostaje w stanie grubo¬ ziarnistym, czyli zasadniczo niezmielonym., Oczywiscie mozna osiagnac pewna prze¬ miane skrobi w zasadniczo calych ziarnach, rozpuszczajac uprzednio lupine zewnetrzna zapomoca czynnika uplynniajacego lub od- zelatynowujacego srodkami, opisanemi poni¬ zej. W tym przypadku mielenie nie jest konieczne.Zboza mozna traktowac w tym zasadni* czo niezimielonym. stanie srodkiem katali- tycznym, np. kwasem solnym. Najlepiej jest wtryskiwac srodek katalityczny w roztwo¬ rze do zboza; roztwór srodka katalityczne¬ go mozna równiez wprowadzac w zetknie¬ cie ze zbozem jakimkolwiek innym sposo¬ bem. — 2 —Przy traktowaniu zboza w stanie zasad¬ niczo nLezmielonym sklonnosc do wytwa¬ rzania ciasta lub zelu oraz zaglomeroWa- nych mas nie jest tak duza, jak podczas ob¬ róbki zboza zimielonejgo. Czynnik przetwa¬ rzajacy przenika do okruchów potluczonych ziam i latwiej mu zetknac sie dokladnie z cala iloscia skrobi, w nich zawarta, przez co latwiej ulega ona przemianie.Drugi sposób polega na zakwaszaniu zboza zmielonego lub niezmielonego przez wprowadzanie do zboza chlorowodoru ga¬ zowego albo na mieszaniu ze zbozem soli kwasu solnego, np. chlorku glinowego, a na¬ stepnie na rozkladaniu tej soli np. przez o- grzewanie, dzieki czemu wytwarza sie chlorowodór.Przy wykonywaniu wynalazku trzecim sposobem, zboze zmielone lub niezmielone traktuje sie srodkiem katalitycznym, np. kwasem solnym, oraz srodkiem, zwiekszaja¬ cym szybkosc reakcji i dzialajacym odzela- tynowujaco lub uplynniajaco na klej, za¬ warty w zbozu, zapobiegajac wytwarzaniu ciasta lub zelu. Takiemi srodkami przyspie¬ szajaccmi lub uplynniajacemi sa wszystkie ciala jonizujace sie. Jako srodków, które da¬ ja dobre wyniki w praktyce, mozna uzyc soli lub zwiazków addycyjnych kwasu siar- 'kafwego, to jest zwiazków, zdolnych do wy¬ wiazywania kwasu siarkawego podczas hy¬ drolizy. Jedna z grup zwiazków, jakie mozna 3tosowac, sa sole kwasu siarkawego, np. kwasny siarczyn sodu, albo zwiazki addy¬ cyjne bezwodnika siarkawego, jak meta- dwusiarczyny lub pirosiarczyny, np. meta- dwusiarczyn i pirosiarczyn sodowy.Inna grupa zwiazków, jakie mozna sto¬ sowac, sa pochodne kwasu siarkawego, o- trzymane zen przez redukcje, np. hydro- siarczyn sodowy, albo jego organiczne zwiazki addycyjne z aldehydami i ketona¬ mi, np. formaldehydosulfoksylan sodowy.Jeszcze inna grupe zwiazków, jakie moz¬ na stosowac, stanowi siarkowodór oraz jego pochodne. Przykladami tej grupy sa: siar? czek sodowy, siarczek potasowy, wielosiar¬ czek amonu, ksantogenian sodowy oraz or¬ ganiczne zwiazki siarkowodorowe, np. ety- lokscintogenian potasowy, sól sodowa kwa¬ su dwuetylodwutiokarbaminowego, tiokre- zol albo tionaftol. Mozna stosowac równifez tioweglany, np. trójtioweglan sodowy- Powyzej podano pewne grupy specjal¬ nych zwiazków, nadajacych sie do uzytku, jako srodki przyspieszajace lub uplynnia¬ jace; mozna jednak w tym samym celu stosowac inne zwiazki. Teorja tego uplyn¬ niania, zmiekczania lub odzelatynowania skladników nieskrobiowych nie jest Jeszcze calkowicie wyjasniona, tak iz nie mozna o* graniczac wynalazku do stosowania jedynie zwiazków, opisanych powyzej, przeto nale¬ zy rozumiec, ze wynalazek obejmuje wszel¬ kie substancje, wywplujace powyzszy sku¬ tek.Przy wykonywaniu tego sposobu w praktyce mozna traktowac zboze przez wtryskiwanie do niego lub mieszanie z nim roztworu srodka katalitycznego oraz srod¬ ka przyspieszajacego lub uplynniajacego, albo tez mozna traktowac izthoze srodkiem katalitycznym oraz gazowym srodkiem przyspieszajacym i uplynniajacym. Ten sposób mozna stosowac do obróbki zbóz mialko rozdrobnionych lub zmielonych. Sku¬ tecznosc dzialania srodków przyspieszaja¬ cych lub uplynniajacych nallezy prawdopo¬ dobnie zawdzieczac uplynnianiu izapoimoca nich kleistych lub wytwarzajacych zel skladników zboza. Dla przedstawienia dzia¬ lania tych srodków uplynniajacych mozna podac np. nastepujacy wynik: przy zmie¬ szaniu 50 kg m^ki i 50 kg wody tworzy sie zwykle ciasto. Otóz, jesli w ciescie tern roz¬ robic ^ kg dwusiarczynu sodowego, to ma¬ sa bardzo szybko traci charakter ciastowa- ty i przechodzi w stan ciekly. W praktyce trzeba stosowac bardzo male ilosci tych srodków, zwykle bowiem wystarcza okolo 0,4%, a tylko w niektórych przypadkach o- — 3 —kolo 1 % srodka uplynniajacego w stosunku :do ilosci zboza.Stosowania tych przyspieszajacych lub uplynniajacych stodków do obróbki zbóz zasadniczo niezmielonych równiez przyspie¬ sza znacznie przemiane skrobi w zbozu.;Mozna to przypisac odzelatynowujacemu lub uplynniajacemu dzialaniu tych srodków, które, zetknawszy sie z klejowemi i innemi nieskrobiowemi skladnikami ziarna, prze- szkadzajacemi przemianie skrobi, zmienia¬ ja i uplynniaja te skladniki zboza oraiz po¬ zwalaja srodkowi katalitycznemu szybciej przeniknac do zboza i zetknac sie dokladnie ze skrobia, w niem zawarta, umozliwiajac w ten sposób szybsza i skuteczniejsza prze¬ miane.Zapomoca sposobu wedlug niniejszego wynalazku mozna wytwarzac dobre dek¬ stryny handlowe bezposrednio z róznych zbóz, zawierajacych znaczne ilosci protein oraz innych skladników, gdy dotychczas u- wazano przedwstepne ocizyszczainie zboza za komiecizne do otrzymania zasadniczo czystej skrobi:.Produkt ostateczny, otrzymany w ten sposób, moze zawierac pewna ilosc glutenu lub zmienionego glutenu albo protein obok dekstryny, gum skrobiowych i cukru w pro¬ porcjach, zaleznych od stopnia przemiany lub hydrolizy skrobi. Doswiadczenie wyka¬ zalo, ze obecnosc tego zwiazku wraz z dek¬ stryna, gumami lub cukrem nie jest szko¬ dliwa, poniewaz posiada on sam przez sie zdolnosc przywierania, uzupelniajaca takiez zdolnosci dekstryny. Jego obecnosc powo¬ duje pewne wlasciwosci fizyczne, nadajace temu produktowi1 wyzszosc (w zastosowaniu do pewhych celów) nad dekstryna handlo¬ wa i mieszanina gumowa, wytwarzanemi ze skrobi.Produkt, otrzymany sposobem wedlug wynalazku, okazal sie bardzo odpowiedni do wiekszosci celów, do których stosuje sie dekstryne handlowa; nadaje sie on np. ja¬ ko dekstryna piekarska, cement do lino¬ leum, klej do klejenia kartonu, klej do rdzeni, klajster do materjalów wlókienni¬ czych i papieru, klej do farb i t. d.W razie potrzeby przemiane mozna pro¬ wadzic tak dlugo, az powstanie produkt, bardzo podobny do handlowej glukozy. Pro¬ dukt ten mozna zuzytkowac w handlu lacz¬ nie ze zmieniona lub niezmieniona substan¬ cja proteinowa, zawarta w zbozu, albo tez mozna te substancje oddzielic.Ponizej podaje sie przyklad wykonania sposobu wedlug niniejszego wynalazku.Do maki dodaje sie mala ilosc sproszko¬ wanego dwusiarczynu sodowego i miesza sie z nia. Nastepnie w zaleznoscii od rodzaju zadanego produktu do mieszaniny wprowa¬ dza sie odpowiedni kwas albo kwasna sól w nadmiarze w stosunku do ilosci, niezbed¬ nej do reakcji z dwusiarczynem sodowym; nadmiar ten dziala, jako katalizator. Na¬ stepnie ogrzewa sie mieszanine w panwiach albo w kadziach z plaszczami parowemi lub w innych urzadzeniach do prazenia. Dzieki ogrzewaniu albo wskutek dodania kwasu nastepuje rozszczepienie siarczynu albo kwa¬ su siarkawego i uwolnienie dwutlenku siar¬ ki, który reaguje z nieiskrobiowemi lub kle¬ jowemi czesciaimi zboza, np. proteina, wlók¬ nami i tluszczami i zapobiega 'wytwarzaniu sie ciasta lub zelu tak, iz nastepujaca po tern przemiana skrobi na dekstryne nie do¬ znaje przeszkody. Obróbka ta1 dziala rów¬ niez na skladniki nieskrobiowe tak, iz sta¬ ja sie rozpuszczalnemi w wodzie i nie two¬ rza zelu przy e^wentualnem pózniejszem ich zastosowaniu z roztworami wodnemi.Ponizej podaje sie inny przyklad zasto¬ sowania sposobu wedlug wynalazku w za¬ stosowaniu do obróbki kukurydzy.Roztwór, zawierajacy 150 czesci wody, 20 czesci kwasu solnego o stezeniu 21° Be oraz 3 czesci dwusiarczynu sodowego, wtryskuje sie do 2000 czesci zgniecionych ziarn kukurydzowych tak, aby podczas mie¬ szania tej masy nastepowalo scisle zetknie¬ cie sie wtryskiwanego roztworu ze wszyst- — 4 —kiemi czastkami kukurydzy. Po osiagnie¬ ciu tego mieszanine ogrzewa sie w panwiach, kadziach z plaszczami parowemi albo in¬ nych urzadzeniach do prazenia mniej ^wie¬ cej do 250°C. Temperature te utrzymuje sie w ciagu okolo 20 godzin, nastepnie przery¬ wa sie ogrzewanie. Po zbadaniu produktu, wytworzonego w tem sposób, okazalo sie, ze materjal nie zmienil zabarwienia i stal sie raczej ciemno brunatny. Po roztarciu na make materjal ten rozpuszcza, sie w ilosci, wynoszacej mniej wiecej 31% calej masy, i moze byc rozrobiony na bardzo gesta pa¬ ste z 1 — 1,25 czesciami goracej wody.Ponizej podaje sie jeszcze jeden przy¬ klad wykonania sposobu wedlug Wynalazku.Roztwór, wytworzony ze 150 czesci wo¬ dy, 20 czesci kwasu solnego o stezeniu 21° Be i 4 czesci siarczynu sodowego, wtrysnie- to do 2000 czesci kaszy kukurydzowej tak, aby spowodowac scisle zetkniecie sie roz¬ tworu ze wszystkiemi czastkami kaszy.Otrzymana mieszanine ogrzewano nastepnie w pahwiach albo innych urzadzeniach doi prazenia, utrzymujac temperature 250°C w ciagu okolo 8 godzin. Pod koniec tych 8 go¬ dzin materjal przybral barwe lekko zólta oraz stal sie rozpuszczalny w wodzie w sto¬ sunku 51% swojej masy, Materjal ten po zagotowaniu z woda w stosunku 1 czesci ma- ter jalu na 1 czesc wody tworzy miekka pa¬ ste.Mozna równiez przeprowadzac obróbke zboza, mieszajac dobrze ze zbozem mala ilosc, jak zaznaczono powyzej, srodka, zmieniajacego skladniki nie^krobiowe, i na¬ stepnie ogrzewajac otrzymana mieszanine.W razie potrzeby mozna stosowac rów¬ niez inne sposoby w celu osiagniecia prze¬ miany skladników skrobiowych zboza w o- becnosci skladników nieskrobiowych, znaj¬ dujacych sie wraz z niemi w ziarnach, bez koniecznosci ich usufwania, co uwazano dawniej za niezbedne. Przemiane mozna prowadzic np. tak, aby nie wystawiac zboza, a zwlaszcza zmielonego, na dzialanie ply¬ nów podczas traktowania srodkiem, prze¬ mieniajacym skladniki skrobiowe. Na skro~ bie zboza mozna1 np. dzialac nie bezposred¬ nio katalizatorem, a np. skrobia, potrakto¬ wana uprzednio kwasem, przemieniajacym skrobie, która sluzy jako nosnik katalizator ra. Jako nosnik mozna stosowac równiez czesc produktu, uprzednio przetworzonego.Inny sposób polega na tern, ze srodka, prze¬ mieniajacego skladnik skrobiowy zboza, do? daje sie za posrednictwem nosnika ciekle¬ go lub rozpuszczalnika, który nie zwilza zboza, zwlaszcza zmielonego, i w którym nie rozpuszczaja sie proteiny, tluszcze, wlókno lub inne skladniki zboza. Zabieg taki mozna np. iwykonac, rozpuszczajac bezwodny chlorek glinowy w czterochlorku wegla i traktujac zboze ta mieszanina, poczem u- suwajac rozpuszczalnik przez ulatnianie go. W razie potrzeby zamiast chlorku glino¬ wego i czterochlorku wegla mozna zastoso¬ wac alkohol, zakwaszony kwasem solnym* Równiez i katalizator mozna zastosowac w postaci gazowej, albo tez traktowac zboze chlorowodorem gazowym, lub zmieszac z materjalem, przeznaczonym do obróbki, materjal staly, który podczas nastepujace¬ go potem prazenia rozszczepia sie i wydziela chlorowodór gafcowy. Takim zwiazkiem mo¬ ze byc np. chlorek glinowy* ; Ponizej podaje sie ogólny przyklad 'wy¬ konywania sposobu wedlug wynalazku, o ile chodzi o wytwarzanie cieklej dekstryny handlowej, pasty dekstrynowej albo cukru, np, glukozy.Suche zboze albo mieszanine zboza z woda traktuje sie najpierw dwutlenkiem siarki lub siarczynem tak, zdby obrobic pro¬ teiny, wlókno i tluszcze i przez to zapobiec powstawaniu ciasta lub zelu, a nastepnie tak potraktowane zboze poddaje sie obrób¬ ce, majacej na celu przemiane skrobi, przez ogrzewanie lub dzialanie kwasami, kWasne- mi solami, enzymami lub innemi katalizato¬ rami, stosujac ewentualnie srodki te w do- wolnem zestawieniu. — 5 —Podane powyzej ogólne przyklady 'wy¬ konywania sposobu wedlug wynalazku sa podane dla, objasnienia, nie ograniczaja jed¬ nak zakresu wynalazku.Przy wykonywaniu sposobu wedlug wy¬ nalazku istnieje kilka waznych czynników, wplywajacych na wlasciwosci ostatecznego produktu, a mianowicie: ' •: 1. ilosc dwutlenku siarki, uzyta do roz¬ szczepiania protein, 2, ilosc i rodzaj kwasu lub innego kata¬ lizatora, uzytego do przemiany skrobi (po¬ dano zastosowanie kwasu solnego, lecz w ra¬ zie potrzeby mozna zastosowac szereg in¬ nych kwasów lub kwa&nych soli albo ich mieszanin, mozna np. uzyc kwasu azoto¬ wego, kwasu octowego lub mrówkowego), 3, dlugosc okresu przemiany zboza, 4, temperatura, w której odbywa sie przemiana zboza, 5. rodzaj zboza, podlegajacego przemia¬ nie, 6. mialkosc traktowanego materjalu, 7. czynniki zobojetniajace, stosowane e- wentualnie podczas albo pod koniec prze¬ miany. ; Zmieniajac którykolwiek albo wszystkie te czynnik, mozna otrzymac zadany pro¬ dukt ostateczny, poczawszy od slabo prze¬ tworzonego produktu, mieszajacego sie z woda i wytwarzajacego ciezka biala paste, az do produktu o .wlasnosciach handlowej glukozy, która moze byc lub moze nie byc oddzielona od substancji proteinowej. Zbo¬ ze zawiera, zwykle pewien drobny procent wilgoci. Zboze albo maka moze pochlonac przeszlo 55 — 70% wilgoci, zmieniajac sie na sztywne ciasto, które zwykle jest suche w dotknieciu1. Pói przekroczeniu maksymal¬ nego punktu absorbeji wody przez make, maka przechodzi w stan plynny lub lepki.Przy wykonywaniu sposobu wedlug ni¬ niejszego wynalazku! najlepiej jest uzy¬ wac maki,, zawierajacej procent wody, znacznie nizszy od maksymalnego punktu absorbeji wody przez zboze lub make. Na¬ wet ten drobny procent wilgoci powoduje zelatynowanie najmniejszych czastek i wplywa tak samo szkodliwie na dzialanie srodka, przemieniajacego skrobie. PL