176497. lajstromszámú szabadalom • Eljárás vízmentes porított dextróz előállítására
3 176497 4 módszer legalább 85% vízmentes [i-dextrózt tartalmazó vízmentes porított dextrózt eredményez. A vizes dextróz-oldatok, amelyeket a találmány szerinti eljárás során kiindulási anyagokként használunk, különböző anyagokból származhatnak. Például különböző keményítők, így édesburgonya-keményítő, burgonyakeményítő, búzakeményítő, kukoricakeményítő stb. savas-enzimes vagy enzimes-enzimes elcukrosítási eljárással elcukrosíthatók elcukrosított keményítő oldatokká, és különböző dextróztartalmú oldatok nyerhetők ezekből az elcukrosított keményítőoldatokból. Továbbá az ezekből nyert szilárd dextrózokat tartalmazó termékek vízben újra oldhatók vizes dextróz-oldatokká, amelyek kiindulási anyagul szolgálhatnak. Ezek a vizes dextróz-oldatok így is felhasználhatók, de szokásos módszerekkel, például aktívszénnel és/vagy ioncserélő gyantákkal stb. végzett tisztítás után is fel lehet őket használni. A tisztított vagy tisztítatlan dextróz-oldatokat körülbelül 90—98%, előnyösen körülbelül 94—98% cukorkoncentrációig bepároljuk szokásos módszereket és bepárló berendezéseket, például többfokozatú bepárlókat vagy filmbepárlókat stb. alkalmazva. Ezt a bepárlást általában csökkentett nyomáson végzett melegítés közben végezzük. A műveleti idő és a feldolgozhatóság szempontjából előnyös, ha a cukorkoncentráció nem haladja meg a 98%-ot. A betöményített cukoroldatot ezután egy kikeverőbe töltjük, amelyet 80 °C feletti hőmérsékletre, például 90—95 °C-ra előmelegítettünk, és 80 °C feletti hőmérsékleten kevertük. A kikeverő egy olyan keverő, amelyben a hőmérsékletet magasabb hőmérsékleten szabályozhatjuk. A művelet mikrokristályokat tartalmazó lágy masszát eredményez, és a masszát addig gyúrjuk és porítjuk, míg végül port kapunk. Bármely készülék használható erre a célra, amelyet dehidratálásra alkalmazunk. A kezdeti keverési sebességnek olyannak kell lennie, hogy gyorsan közel homogén elegyet hozzon létre az oltókristályokból és a cukoroldatból, és össze is tudja törni a mikrokristályokat tartalmazó képlékeny fondantszerű masszát, ami a beoltás után kezd képződni. Például körülbelül 2—10 fordulat/perc keverési sebesség előnyös. A keverési sebességet ezután a kikeverő tartalmának viszonyai szerint állítjuk be. A legjobb gyorsabb keverési sebességet használni az oltókristályok és a cukoroldat beoltás utáni elegyítésére, kisebb keverési sebességet, amint a viszkózus ellenállás nő a föndantszerű masszában a mikrokristály-képződés ideje és a porképződés ideje között, és ismét gyorsabb sebességet a porképződést követő szárítási eljárás alatt, mikor nő a folyhatóság. A cukoroldatot a kikeverőben 80 °C feletti hőmérsékleten tartjuk, és vízmentes ß-dextroz oltókristályokat vagy nagymennyiségű ß-dextrozt tartalmazó porított dextrózt adunk hozzá. Az oltókristályok nem lehetnek nagyobbak körülbelül 0,15 mm-nél. Az oltókristályban a vízmentes S-dextróz százalékos arányának körülbelül 85% felett kell lennie, előnyösen 90% felettinek. A találmány szerinti módszerrel kapott porított vízmentes dextrózt is lehet használni oltókristályként, és oltókristályként való használhatósága és gazdaságossága szempontjából előnyös így tenni. A használt oltókristály mennyiségének a cukoroldat s ilárdanyag tartalmára számítva legalább 0,2%-nak kell lennie. Az előnyös azonban az, hogy az oltókristály mennyisége legalább 10%. Természetesen nagyobb mennyiségek is használhatók, de ennek nincs különösebb előnye. A találmány szerinti eljárásnál a vízmentes ß-dextroz kristályosodásának mértékét befolyásolja a hőmérséklet, amelynél a kristályosodás végbemegy. Például, ha vízmentes ß-dextrozt használtunk oltókristályként, a vízmentes ß-dextroz tartalom a termékben 93% volt 97 °C-on, 89% 90 °C-on, 85% 80 °C-on és 59% 40 °C-on. Ily módon lehetséges változtatni a vízmentes ß-dextroz kristályosodásának mértékét a műveleti hőmérséklet változtatásával. Ajánlatos, ha a hőmérsékletet körülbelül 80 °C-on vagy magasabban tartjuk, legelőnyösebb körülbelül 90 °C-on vagy ennél magasabban. A kristályok képződése általában gyorsan megkezdődik; azaz körülbelül 10 perccel az oltókristályok hozzáadása után. Az anyag fehér mikrokristályokat tartalmazó képlékeny fondantszerű masszává válik. A mikrokristályok képződése a szabad víz mennyiségének a keletkezett kristályok mennyiségének megfelelő növekedését okozza, és ezáltal csökken a cukoroldat koncentrációja. Az említett módon keletkezett szabad vizet alkalmas módon megfelelően csökkentett nyomáson végzett dehidratálással kell eltávolítani. Ily módon a mikrokristályok képzését folyamatosan végezve a szabad víz keletkezése és a szabad víz eltávolítása, a víz-frakció fokozatosan csökken, és egyidejűleg az anyag maga kristályossá válik, és szilárd porrá változik. A csökkentett nyomásnak csupán arra kell elegendőnek lennie, hogy eltávozzon a szabad víz. Előnyös, ha az alkalmazott csökkentett nyomás olyan, hogy az anyag hőmérséklete nem csökken a nagymennyiségű szabad víz gyors eldesztillálása miatt. Például 90—95 °C-on 2,666—3,332- 10* N/m2 nyomás megfelelő. Ha ennél jóval alacsonyabb nyomást alkalmazunk a kezdeti szakaszban, akkor a hőmérséklet csökkenni fog, és a vízmentes ß-dextroz kristályosodási foka is csökken. A 95 °C-os fűtési hőmérsékletnél, 94%-os cukorkoncentrációnál és 2,666 • 104 N/m2 csökkentett nyomásnál az anyag hőmérséklete 93 °C-ig emelkedik. Ha azonban a nyomás ez alá csökken, az anyag hőmérséklete is csökkenni kezd. Ha a fűtési hőmérséklet 95 °C és a cukorkoncentráció 96%, 1,333 • 10* N/m2 nyomás hatására az anyag hőmérséklete csökkenni kezd 93 °C-ról. Ennélfogva a cukoroldat-koncentráció és a hőmérséklet viszonyától a szabad víz eltávolítására használt csökkentett nyomásig kerülni kell minden hirtelen műveletet alkalmas csökkentett nyomás megválasztásával. A szabad víz eltávolítását addig folytatjuk, amíg lényegében az összes dextróz kristályossá válik. Ez általában kevesebb, mint másfél óráig tart. A kikeverő keverő hatása a dehidratált massza folyós porrá való válását okozza. A termék stabilitása szempontjából előnyös, ha a terméket csökkentett nyomáson tovább szárítjuk. A nyomást tovább csökkentjük, és megfelelően szárítva a folyóképesség tovább nő. A csökkentett nypmás ebben a szakaszban 0,666—1,333- 104 N/m2 vagy kevesebb, és végül 2,666 • 103 N/m2- re vagy kevesebbre csökken. Ily módon szabadon folyó vízmentes porított dextrózt nyerünk, amely nagymennyiségű, mintegy 0,5—1% vagy ki-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
