199513. lajstromszámú szabadalom • Eljárás hideg vízben oldható keményítő előállítására
1 HU 199513 A 2 A találmány tárgya eljárás hideg vízben oldható előzseiatinizált keményítő előállítására. E találmány tárgya olyan eljárás, amelylyel hideg vízben jól oldható és stabil gélt. képező, különösen élelmiszeripari felhasználásra alkalmas keményítő állítható elő. A keményítőt papíripari ragasztóanyagként, textilipari segédanyagként vagy élelmiszeripari sűrítőanyagként való felhasználásra oly módon készítik elő, hogy vízben főzve zselatinizálják (elcsirizesítik), majd megszárítják. Minthogy az így előkészített keményítő oldata nehezen kezelhető, viszkózus, a keményítőt elcsirizesítés előtt oxidálják, általában lúgos közegben, nátrium-hipoklorittal. Ilyen oxidációs eljárás ismeretes pl. a 128.888 sz. csehszlovák szabadalmi leírásból, amely szerint a kezeletlen keményítőt 35°C hőmérsékleten 9—11 pH értékű vizes közegben nátrium-hipoklorittal vagy klóraminnal reagáltatják 4—6 órán át, az oxidált keményítőt centrifugán elválasztjuk és kimossák, majd pneumatikus szárítóban megszárítják. Az eljárás hátránya, hogy az oxidáció folyamán a keményítő szerkezete mélyreható átalakulást szenved, aminek következtében a belőle készített gél stabilitása igen csekély. Technológiai szempontból is kedvezőtlen ez az eljárás, mert az oxidált keményítő mosásakor a korábbi hasonló eljárásokhoz viszonyítva ugyan kevesebb, de még mindig jelentős mennyiségű szennyvíz képződik. Egy másik ismert eljárás szerint, amelyről J.A. Radley: Industrial Uses of Starch and its Derivattes c. könyvének (Applied Soience Publishers Ltd. London, 1976) 77. oldalán olvashattuk, a keményítőt ortofoszforsavas észterezéssel alakítják át hideg vízben oldható termékké. Reagensként egy alkáli-ortofoszfátot használnak. Ezt az eljárást széles körben alkalmazzák élelmiszeripari rendeltetésű keményítő előállítására. Az eljárás hátránya, hogy az észterezést nagy reagensfölösleggel lúgos, 9—11 pH-jú közegben kell lefolytatni. Ez egyrészt sok vegyszert igényel, másrészt szükségessé teszi a reakcióelegy közömbösítés után kapott termék többszöri mosását és az így eltávolított foszfátos szennyvíz elhelyezésével, ill. kezelésével járó környezetvédelmi problémák megoldását. Maga a termék csak akkor használható élelmiszeripari célokra, ha teljesen megtisztították az el nem használódott alkáli-ortofoszfát reagenstől. A találmány célja, hogy olyan eljárást biztosítson, amellyel élelmiszeripari felhasználásra alkalmas, hideg vízzel stabil gélt képező keményítőt lehet előállítani, és amely technológiai szempontból egyszerűen megvalósítható. Vizsgálataink során arra a felismerésre jutottunk, hogy a keményítő vizes szuszpenzióját korlátozott mértékig 0,01—0,3% karboxi szám eléréséig oxidáljuk, majd a reakciót leállítjuk. A reakció leállítása nátrium-2-hidrogén-szulfittal történik. Ezután a keményítőszuszpenziót hengeres szárítón hőkezeljük és víztelenítjük. E felismerés alapján a találmány szerint hideg vízben oldható keményítőt kezeletlen keményítőből annak lúgos oxidációja, és hőkezelő szárítása után oly módon állítunk elő, hogy a kezeletlen keményítőt szárazanyagtartalmára számítva 0,01—2 tömeg% aktív klórnak megfelelő mennyiségű alkáli-hipoklorit oxidálószerrel reagáltatva szárazanyagra számítva 0,01—0,3% karboxilszám eléréséig oxidáljuk, a kapott keményítő szuszpenziót 6,8—7-es pH-ra beállítva 110—160°C hőmérsékletű előnyösen 120—50°C-os hőkezelő szárítással, 4—10 t% nedvességtartalomig víztelenítjük és a kapott terméket porrá őröljük. Karboxil-szám meghatározása FAO/WHO 1978.Római kiadvány szerint történik: „Specifications for identity and purity of thickening agents, anticaking agents, antimicrobials, antioxidants, and emulsifiers" (67. oldal). Találmányunk lényeges része, hogy a szuszpenzált oxidált keményítő hőkezelését és szárítását egyidejűleg hajtjuk végre úgy, hogy a keményítőszuszpenziót két henger közé vezetjük, amely hengerből az egyiket 110— 160°C hőmérsékletűre felfűtjük, a másik hengert felfűtés nélkül kenőhengerként alkalmazunk úgy, hogy annak hőmérséklete 50°C fölé ne emelkedjék. Kiindulási anyagként használhatunk bármilyen eredetű, így pl. burgonya-, kukorica-, 'búza-, vagy rizskeményítő por, vagy keményítőtej alakjában. A port meleg vízben szuszpendáljuk, a szuszpenziót egy lúgos kémhatású vegyülettel, előnyösen nátrium-hidroxiddal vagy nátrium-karbonáttal meglúgosítjuk, és a szuszpendált keményítőt enyhe — legfeljebb 55°C-ig terjedő — melegítés közben reagáltatjuk egy alkálihipoklorittal. Az oxidálószer aktív klórtartalma lényeges a találmány szempontjából: legfeljebb 2 tömeg% lehet a kiindulási keményítő szárazanyagtartalmára számítva, célszerűen 0,01 — 2 tömeg%. Az oxidálószert előállíthatjuk magában a reakcióelegyben is, ha abba klórogázt vezetünk be. A kiindulási anyagot célszerűen 30—40 tömeg% koncentrációjú vizes szuszpenzió alakjában reagáltatjuk az oxidálószerrel. Előnyösen úgy járunk el, hogy a reakcióelegy pH-ját 6 és 8 közé, hőmérsékletét 30—35°C-ra állítjuk be. Ilyen körülmények között az oxidációt mindössze 10—30 percig kell folytatnunk a kívánt — korlátozott — mértékű oxidáció eléréséhez. Ezt a keményítő karboxilszáma jelzi, amely a szárazanyagra számítva 0,01—0,3 lehet az oxidáció végén. Az oxidációra ugyancsak jellemző karbonilszám sem lehet nagyobb, mint a karboxilszám, ez a feltétel azonban az említett körülmények között végzett oxidáció során amúgy is teljesül. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
