173973. lajstromszámú szabadalom • Fluidizációs eljárás kémiai és fizikai folyamatokhoz
5 173973 6 sav nélkül hőhatásnak tesszük ki. Normál esetben a kukorica keményítő körülbelül 10-12% nedvességet tartalmaz, a természetes száraz keményítő száraz hevítése során ez a nedvesség eltávozik és ezáltal a dextrinné való átalakulás végbemegy. A dextrinné váláshoz szükséges reakció folyamán mind hidrolízis, mind kondenzáció történik. Ha a keményítőben levő nedvesség 3 súlyszázalék alatt van, a részben hidrolizált keményítő újra-polimerizációjának eredményeként elágazódás jön létre. A dextróz egyenérték kifejezést az oldott szilárd anyag redukáló cukor tartalmára, vagy másképpen a dextróz százalékában kifejezett dextrin-tartalomra vonatkoztathatjuk, amely a Schoorl eljárással mérhető. A keményítő dextrinek dextróz egyenértéke általában 7-nél kisebb, általában 1 és 7 között van. A kezeletlen keményítő normál esetben körülbelül 3,6%-os elágazási fokkal rendelkezik, a dextrinek elágazási foka viszont rendszerint legalább 7% és 16% között van. A dextrin elágazási fokát háromféle analízis segítségével határozzák meg, azaz a dextróz egyenértékszám, a szárazanyag tartalom, valamint a perjodát oxidáció során keletkező hangyasav mennyisége alapján. Az utóbbi analízist vagy másképpen a hangyasav-értéket (FAV) az 1 g szárazanyagra jutó hangyasav milliegyenértékében fejezzük ki, ahol az elemzést szigorúan meghatározott feltételek között végzik, alacsony hőmérsékleten (2°C) és nátrium metaperjodáttal való oxidációval. Az eljárás a szakirodalomban részletesen van ismertetve. A perjodát oxidáció egy hangyasav molekulát hoz létre minden nem-redukáló véghelyzetű glükóz egységből, minden redukáló véghelyzetű glükóz egységből pedig két hangyasav molekulát képez, így a hangyasav érték változása mólsúlyok alapján számítva jellemző a dextrinen belüli elágazódások mértékére. A fenti három analízisből az elágazódás fokát a következőképpen számítjuk ki: 1. Átlagos molekulasúly (Mn) Mn = 20 500 D. E. ahol D. E. a dextróz egyenérték. A dextrinben levő dextrózzal kapcsolatos dextróz egyenérték korrekciót nem vesszük figyelembe, mivel a dextrinben levő dextróz mennyisége elhanyagolható. 2. A hangyasav értékét (FAV) a milliegyenérték 1 g szárazanyagról át kell alakítani egyénért ék/mól-ra: FAV, egyenérték/mól = FAV, milliegyen. Mn érték/1 g szárazanyag x 3 3. Az elágazások száma mólonként: , . ,, FAV, egyenérték/mól - 3 Elagazas/mol = ------——j----------------A perjodáttal végzett oxidáció minden egyes nemredukáló csoportból egy hangyasav molekulát és minden redukáló csoportból két hangyasav molekulát képez. 5 4. A kötések száma mólonként: 10 Kötések száma/mól = Mn - 18 162- 1 5. Az elágazások száma: , , , , „ Elágazások/mól . nn Elágazások szama % = — x 100 A keményítő dextrin képlete (CsHioOsjn- ahol n egy változó érték, amely a keményítő ,,n” értékénél kisebb. Ha a keményítőt különböző ideig 20 tesszük ki 240°C alatti hőmérsékletek hatásának, a dextrineket több különböző frakcióban kapjuk. Az így előállított amylodextrin (amylo solubile), erythrodextrin, achrodextrin stb. a szabványos jód próbával molekulaméret alapján durván osztályoz- 25 ható. A dextrin átalakítási reakció úgy katalizálható, hogy a természetes szárazságé keményítőt akár hevítés előtt, akár ez után savval kezeljük. Bármilyen savat alkalmazhatunk, így például kénsavat, 30 kénessavat, sósavat és hasonlókat. Előnyös sósav vizes oldatának vagy vízmentes hidrogénklorid gáznak permetezéssel, illetve fúvással való keményítő részecskékre juttatása, amely a hevítés előtt vagy után is végezhető. Más vegyszereket is 35 adagolhatunk a keményítőhöz a dextrinné való átalakítási folyamat elősegítésére, így például bóraxot is. Az 1. ábrán a találmány szerinti eljárás foganatosítására szolgáló berendezés, illetve reaktor egy 40 példaképpeni kiviteli alakja látható. A reaktor függőleges helyzetű 10 házának fölső részében 12 kamra van, amelybe a keményítőt 14 csövön keresztül áramoltatjuk. A 10 ház alján alsó 16 ívamra van kialakítva. A fölső 12 kamrában 18 45 keverő, az alsó 16 kamrában pedig 20 keverő van. A 18 keverő 22 tengelye forgathatóan van ágyazva és több 24 lapátot tart, amelyek lap vagy hasonló alakúak és együtt forognak a 22 tengellyel. Az alsó 16 kamrában levő 20 keverő forgó 26 50 tengelyére 28 lapátok vannak erősítve. À találmány szerinti eljárás foganatosításához a 18 keverőn előnyösen több szárnyú 24 lapátok vannak lépcsősen egymás fölött elhelyezve, amelyek a velük érintkezésbe kerülő keményítő ré- 55 szecskéket vagy hasonlókat fölfelé nyomják. Minden szomszédos két-két 24 lapát között egy-egy 30 lapát is van, amelyek kétszárnyú 24 lapátok esetén ezekhez viszonyítva 90°-kal elfordítva vannak a 22 tengelyre erősítve. Az alsó 16 kamrában forgó 20 60 keverő hasonló kialakítású. Egyes esetekben a lapátok más szögekben is elhelyezhetők egymáshoz viszonyítva, az adott, kezelni kívánt anyag tulajdonságaitól és a lapátok szárnyainak számától függően. A 10 ház 32 középrésze több 34 csővel 65 van kiképezve, amelyek fölső 36 vége a fölső 12 3
