Способ получения крахмала

Авторы патента:

Изобретение относнтся к технологин получения крахмала. Цель изобретения заключается в сокращении расхода воды на процесс. Способ получения крахмала предусматривает измельчение крахмалосодержащего сырья, выделение из измельченного сырья крахмальной суспензии, ее очистку и последующую промывку крахмальной суспензии в несколько ступеней с введением свежей воды на последнюю ступень промывки направлением промывной воды со ступени на ступень в противотоке с промываемой суспензией и отводом промытой крахмальной суспензии. Воду со стадии промывки или вьщеления суспензии крахмала подвергают обратному осмосу с получением водной фракции, содержащей менее 1000 млн,д. протеина,причем эту фракцию возвращают в процесс со свежей водой. 3 табл., 2 ил. i СО

СООЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

< 11 4 С 08 В 30/04

„И

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К IlATEHTY

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3337001/28-13 (22) 01.09.81 (31) 8101643 (32) 20.01,81 (33) vs (46) 23.01.88. Бюл. У 3 (71) СПС Интернэшнл Инк (VS) (72) Амелио Чикуттини (IT) (53) 664. 2 ° 034. 23 (088. 8) (56) Патент США Р 4171384, кл. 426623, 1979.

Патент США У 4144087, кл, 127-24, 1979. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КРАХИАЛА (57) Изобретение относится к технологии получения крахмала. 11ель изобретения заключается в сокращении расхода воды на процесс. Способ полу„SU „„1369673 А 3 чения крахмала предусматривает измельчение крахмалосодер кащего сырья, выделение из измельченного сырья крахмальной суспензии, ее очистку и последующую промывку крахмальной суспензии в несколько ступеней с введением свежей воды на последнюю ступень промывки направлением промывной воды со ступени на ступень в противотоке с промываемой суспензией и отводом промытой крахмальной суспензии.

Воду со стадии промывки илн выделения суспензии крахмала подвергают обратному осмосу с получением водной фракции, содержащей менее 1000 мпн,д.

Ф2 протеина, причем эту фракцию возвра- g щают в процесс со свежей водой.

3 табл., 2 ил.

13б9673

Изобретение относится к технологии получения крахмала, а именно к мокрому помолу материалов, содержащих к ра:<мал . б

Цель изобретения вЂ” сокращение расхода воды на процесс °

На фиг.1 изображена технологическая схема получения крахмала из кукурузы; на фиг.2 вЂ” то же, из пшеничной 10 муки.

Способ осуществляют следующим образом.

Крахмалосодержащее сырье, например кукурузу, картофель или пшеницу, 15 измельчают, выделяют из измельченного сырья крахмальную суспензию, очищают ее, промывают крахмальную суспенэию в несколько ступеней на гидроциклонах с введением свежей воды на 20 последьэою ступень промывки, направляют промывную воду со ступени на ступень н противотоке с промынаемой суспенэией и отводят промытую крахмальную суспенэию. Воду со стадии промывки или выделения суспенэии крахмала подвергают обратному осмосу с получением водной фракции, содержащей менее 1000 млн.д. протеина, причем эту фракцию возвращают в процесс З0 со свежей водой.

Разделение при помощи обратного осмоса включает в себя приведение раствора, который подвергается очистке, в контакт через полупроницаемую мембрану с чистым растворителем (например, с нодой), причем разность давлений по мембране нише, чем осмотическое давление раствора ° Может ñпользоваться разница давлений 0 вЂ” 40

100 атм. Поскольку раствор н этом случае содержит как растворимое, так и нерастворимое вещество, желательно поДдерживать поток через полупроницаемую мембрану для того, чтобы 45 предотвратить или задержать забивание пор мембраны. Подходящим решением этой проблемы является поддерживание непрерывного циклического потока жидкости через трубу, выполненную из ма- 50 териала, который используется для изготовления полупроницаемой мембраны, добавление раствора, который необходимо разделить на фракции, к циркулирующему потоку жидкости, извлечение первой фракции через полупроницаемую мембрану и извлечение второй фракции путем отделения ее от циркулирующей жидкости.

Требуемая степень чистоты получаемого в качестве продукта раствора крахмала зависит от того, для какой цели он будет использоваться, при этом содержание азота (в качестве меры растворимого белка) несколько ниже пределов диапазона 10 вЂ 10 ч./

/мпн. на сухой основе.

Предлагаемый способ обеспечивает уменьшение количества свежей воды, подаваемой на эамачивание без снижения качества получаемого н качестве конечного продукта крахмала, что достигается за счет введения дополнительной операции, конкретнее разделения воды на дне фракции. Тем не менее экономия энергии, обеспечиваемая за счет применения способа, оказывается весьма значительной.

Пример 1. Определяют условия для проведения обратного осмоса. В каждом случае 50-литровые аликвоты подаваемого раствора разделяют на

25 л раствора, прошедшего мембрану (первую Фракцию), и 25 л концентрата (вторую фракцию), Все используемые мембраны изготовлены фирмой Вафилин

Н,В., Харденберг, Голландия °

Используемая мембрана обеспечивает задержинание по Na01 Hà 95Х и пропускает 44 л чистой воды на 1 м /ч при давлении 40 атм и температуре

14 С. В качестве подаваемого продукта используют промежуточный водный раствор из концентратора промежуточных продуктов, поданаемых со стадии промывки н ходе осуществления способа мокрого помола кукурузы. Поток воды при температуре 17 С и при давлении 40 атм циркулирует в системе со скоростью 2 м/с. Результаты, включая сравнение с водой, используемой для городского водоснабжения, приведены в табл.1.

Используют три различных полупро-, ницаемых мембраны, показатели для которых приведены н табл.2, В качестве подаваемого потока используют поток, выходящий со стадии промывки, поступающий в концентратор промежуточного продукта. Подаваемый поток при температуре 17 С и при давлении 27 атм подвергают циркулиронанию со скоростью 1,Ь м/с.

Результаты принедены н табл.З.

13696

Пример 2 (известный). Кукуру- зу замачивают в воде. Производительность установки, на которой осуществляется способ, 1000 т/сут. Количество воды, подаваемой в замочный чан с кукурузой, 150 т/сут и 1029 т/сут подается со следующей стадии процесса.

Количество выходящей из замочного чана замочной воды 564 т/сут, а количе- 10 ство воды с кукурузой, подаваемой на помол, 615 т/сут, На стадии помола отделяют зародыпи, волокна, клейковину.и крахмал. Количество воды, связанной с эародыпами, волокнами и 15 клейковиной, 317 т/сутки, в то время как полученная суспензия крахмала содержит воды 1000 т/сут.Суспензию крахмала затеи промывают и получают промытую суспензию крахмала, содержащую воды 841 т/сут. На ступень промывки подают свежую воду в количестве

1572 т/сут, а выход воды со ступени промывки 1731 т/сут, 25

Пример 3. Процесс осуществляют на установке мокрого помола кукурузы (фиг.I). Установка включает резервуар 1 для замачивания, в котором кукурузу замачивают в воде в течение

40-48 ч при 50 С. Производительность установки 1000 т/сут и количество воды, поступающей в резервуар, составляет 150 т/сут с кукурузой (в трубопроводе 2) и,745 т/сут (в трубопроводе 3) со следующей ступени установкй. Из установки выходит вода в количестве 280 т/сут в виде замочной воды (по трубопроводу 4) и 615 т/сут в эамоченной кукурузе (по трубопрово- 40 ду 5), которую подают на следующую - ступень 6 установки, на которой осуществляют ее помол при температуре примерно 35 0 и от которой зародыши отделяют в гидроклонах, затем волок- 45 на - на ситах, а клейковину и крахмал вЂ” на центрифугах. Количество воды (в трубопроводе 7), связанной с зародыпами, волокнами и клейковиной, 317 т/сут, в то время как полученный 50 иэ центрифуги крахмал (в трубопро-, воде 8) содержит воды 1000 т/сут.

Затем полученную суспензию крахмала промывают, используя ряд гидроклонов 9, и получают промытую суспензию крахмала, содержащую 841 т/сут воды (в трубопроводе 10). На стадию про Мвки подают свежую воду (по трубопроводу 11) в количестве 1288 т/сут, 73 4 а выходящая со стадии промывки вода составляет 1731 т/сут °

Эта вода имеет следующий состав:

Азот, млн.д. 860

Жесткость, F 26

С1, млн,д. 35 рН 3,7

Сухое вещество, г/л 13,9

Растворимые вещества, г/л 13., 4 и разделяется на две части. Часть ее по трубопроводу 12 в количестве

1163 т/сут рециркулируют непосредственно на ступень 6, в то время как другую часть по трубопроводу 13 в количестве 568 т/сут пропускают через установку 14 обратного осмоса. В этой установке используется мембрана, которая удерживает 95Х NaC1 и пропускает поток пресной воды 44 л.м /ч при давлении 40 атм и температуре

14 С. Сырье при температуре 17 С и давлении 40 атм циркулирует в установке обратного осмоса со скоростью

2 м/с.Вода, проходящая по трубопрово" ду 15 через мембрану, в количестве

284 т/сут имеет следующий состав:

Азот, млн. д. 6

Жесткость, F 1,25

Cl, млн.д. Меньше 3

Пропускание (600x10 М 4 см), Ж 97,1 рН 2,7

Сухое вещество, г/л 0,22

Растворимые вещества, г/л 0,22 и ее рециркулируют посредством подачи свежей воды на ступень промывки крахмала, Раствор по трубопроводу 16, выходящий из установки обратного осмоса, который не прошел через мембрану (концентрат) в количестве 284 т/

/сут имеет следующий состав:

Азот, млн.д. 1710

Cl, мпн.д. 67 рН 3,8

Сухое вещество, г/л 27,8

Растворимые вещества, г/л 22,6

Этот. раствор рециркулирует на ступень

Сравнение этого способа с известным способом, в котором не используется обратный осмос, показывает, что последний требует 1572 т/сут свежей воды, причем 564 т/сут образуют за мочную воду.

13696

Хотя общее количество промывной воды, используемой на стадии промывки, остается тем же (1572 т/сут), количество подаваемой свежей воды

5 уменьшается по сравнению с известным способом на 284 т/сут до 1288 т/сут.

Таким образом количество воды, выводимой иэ системы в виде замочной воды, уменьшается с 564 т/сут соглас- 10 но известному способу до 280 т/сут.

Пример 4 (известный). В качестве исходного сырья используют картофель. Его измельчают, отделяют сок, волокна, концентрируют крахмал и про- 15 мывают.

1000 т/сут измельченного картофеля поступают в установку на ступень отделения сока. Свежую воду подают в двух точках: 800 т/сут на ступень 20 отделения волокон (концентрация крахмала ) и 2700 т/сут на последнюю стадию ступени промывки крахмала. Получают, т/сут: сок 803; волокна 33,5; сточная вода 3373,5; промытая суспен- 25 зия крахмала 290. Если остальные условия поддерживаются постоянными, увеличение количества свежей воды для промывки крахмала приводит к увеличению количества сточной воды. 30

Параллельно осуществляют процесс по предлагаемому способу. Отличие его от известного способа в том, что воду, выходящую с первой стадии ступени промывки крахмала разделяют с помощью обратного осмоса на две фракции, иэ которых первую рециркулируют на ступень промывки крахмала, а вторую направляют на ступени отдел ния сока и волокон (концентрации крахма- 40 ла).

Таким образом, хотя общее количество используемой промывной воды остается тем же (2700 т/сут), количество подаваемой свежей воды уменьша- 45 ется наполовину по сравнению с известным способом (до 1350 т/сут). Таким же образом количество удаляемой сливной воды уменьшается с 3373,5 до

2023,5 т/сут. 50

Пример 5, Получение крахмала иэ пшеничной муки поясняется технологической схемой, изображенной на фиг.2. Пшеничную муку 17 суспендируют на начальной подготовительной 55 студени 18 и направляют на следующую ступень 19, где ее разделяют на поток, богатый крахмалом (А крахмал), и поток, богатый клейковиной. Послед73

6 ний поток затем направляют на стадию 20 получения клейковины, где выделяют клейковину 21. Выходящий из этой установки продукт делят на два потока, один иэ которых подвергают обратному осмосу 22 и расщепляют на первую фракцию (пермеат) с низким содержанием растворимых и нерастворимых веществ и вторую фракцию (В крахмал).

В крахмал 23 отделяют и направляют на ступень 24 концентрации, где выходящий поток 25 отводят и выделяют В крахмал 26. Тем временем первую фракцию (пермеат) рециркулируют и смешивают со свежей водой 27, поступающей в систему на последней стадии 28 промывки А крахмала. С этой ступени промывки крахмал подают на стадию 29 обезвоживания, волокна 30 и выходящий продукт 31 удаляют и получают А крахмал.

Такая система позволяет уменьшить потребность в свежей воде на количество, равное количеству пермеата, пос. тупающего иэ установки обратного осмоса, и уменьшает объем выходящего продукта, который необходимо выпариI вать или подвергать другому виду обработки. Размер оборудования для концентрирования так же может быть уменьшен. Качество крахмала можно регулировать, регулируя количество получаемого и рециркулируемого Пермеата. Так как пшеница имеет высокие концентрации ферментов и солей, то вымывание крахмала иэ пшеницы требует тщательного контроля.

Предлагаемый способ, таким образом, позволяет сократить расход свежей воды на процесс °

Ф ормула и э о б р е т е н и я

Способ получения крахмала, предусматривающий измельчение крахмало- 1 содержащего сырья, выделение иэ измельченного сырья крахмальной суспензии, ее очистку и последующую промывку крахмальной суспензии в несколько ступеней с введением свежей воды на последнюю ступень промывки, направлением промывной воДы со ступени на ступень в противотоке с промываемой суспензией н отводом промытой крахмальной суспенэии, о т л ич а ю шийся тем, что,с целью сокращения расхода воды на процесс, 7 1369673 воду со стадии промывки или выделе- фракции, содержащей менее 1000 мпн.slния суспензии крахмала подвергают протеина, причем эту фракцию возвра обратному осмосу с получением водной шают в процесс со свежей водой.

Т а б л и ц а 1

Подаваемый поток

Концентрат Раствор, прошед- Вода городскоший мембрану ro водопровода

Азот, ч/млн. 860

1710

0,5

Твердость, 1" 26

С1, ч/млн, 35

1,25

25,8

97,1

96,7 рН

3,7

3,8

2,7

7,5

Сухое вещество, г/л 13,9

27,8

0,2

0,3-0

Растворимые вещества, г/л 13,4

22,6

0,22

0,5

Анализ на азот проводят на отфипьтрованных образцах.

Таблица 2

Мембрана

92,8

50,3

73,3

59,8

Таблица 3

Поток, прошедший через мембрану

Подача онцентрат к мембране

2 3 (з

N,÷./ìëí.700 1394 1350 1385

1,0

-14

-3 -9

6) 56

Пропускание,7

95,9

96,8 95,1

Пропускание (600x10 з 4 см), Ж

Твердость, F

С1 ч./ н., 35

Задерживание по NaC1

Поток чистой воды (при

10 атм. и

14 С), л м /ч

102,1

126,9

6 10

1,0 3,0

1369673, Продолжение табл.3

Поток, прошедший через I L

Концентрат к мембране

Подача! (2

3,7 3,7 3,7 3,7 3,1 3,1

3,1 рН

Сухое вещество, г/л 44,3

0,10 0,14 0,19

Анализ на азот проводят на oTAHJlbTpoBBHHblx образцах.

Фиг.1

Фи8. 2

Составитель Г.Лошкарева

Техред М.Ходанич Корректор М.Демчик.Редактор Н.Рогулич

Тираж 434 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 319/58

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Похожие патенты:

Электрофлотатор // 418526

Устройство для восстановления крахмала'о iт бфоня аневершв // 416387

Всесогознля !mr^:im'ki(^rt-.nn // 367890

Мультициклон // 283112

Устройство для восстановления крахмала // 274728

Патент 271444 // 271444

Патент 153254 // 153254

Гидроциклон для осветления и классификации суспензий // 149724

Экстрактор непрерывного действия для различных материалов // 146258

Аппарат для приготовления мучной суспензии // 134640

Способ получения крахмала амаранта // 2175658

Изобретение относится к области пищевой промышленности, а именно к способам получения пищевого крахмала из амаранта

Способ получения крахмала // 2238280

Изобретение относится к технологии получения крахмала из крахмалосодержащего сырья, например пшеничной муки или измельченных кукурузных зерен, и может быть использовано в крахмалопаточной и хлебопекарной отраслях пищевой промышленности, а также в фармацевтической, текстильной и картонно-бумажной промышленности

Способ получения крахмала из картофеля // 2314319

Изобретение относится к картофелекрахмальному производству

Устройство для разделения суспензий, преимущественно крахмалосодержащих // 2346954

Изобретение относится к крахмалопаточному производству и предназначено для выделения крахмального молока из кашки измельченных картофеля или злаков

Устройство для разделения суспензий, преимущественно крахмалсодержащих // 2455313

Изобретение относится к пищевой промышленности

Способ фракционирования овса, продукты, полученные этим способом, и их применение // 2460335

Способ, использующий гидроциклоны // 2543260

Изобретение относится к способу производства суспензий крахмала. Способ предусматривает сбор раствора (А) растворенных частиц (А′) и сбор суспензии (В) взвешенных частиц крахмала (В′). Растворенные частицы содержат один или более катализаторов, реагентов и/или реакционных добавок. Направляют раствор (А) и суспензию (В) в оборудование гидроциклона, оборудование дисковой центрифуги и/или оборудование центрифуги с выгрузкой осадка через сопло. Накапливают суспензию (В″). Суспензия (В″) содержит по меньшей мере часть растворенных частиц (А′). Причем накопленная суспензия (В″) имеет суммарную концентрацию сухого вещества взвешенных частиц (В′) и растворенных частиц (А′) выше, чем объединенная концентрация сухого вещества раствора (А) и суспензии (В). Также предложено применение стадии гидроциклона или батареи гидроциклонов для осуществления этого способа. Изобретение позволяет получить суспензию крахмала с повышенным содержанием сухого вещества. 2 н. и 18 з. п. ф-лы, 3 ил., 2 пр.

Высокоамилозная пшеница // 2619636

Изобретение относится к области биохимии, в частности к зерну пшеницы Triticum aestivum, имеющему повышенное содержание амилозы по сравнению с зерном пшеницы дикого типа, к растению пшеницы Triticum aestivum, которое продуцирует зерно, которое имеет пониженный уровень или активность общего белка SBEII, а также к способу получения указанного зерна. Также раскрыты мука, содержащая крахмал, который имеет содержание амилозы от 50% до 88,5% (вес/вес) и имеет пониженный уровень или активность общего белка SBEII, пищевой ингредиент и пищевой продукт, ее содержащие, а также способ получения указанного пищевого продукта. Изобретение также относится к способу скрининга растения пшеницы или зерна пшеницы для отбора зерна или растения, продуцирующего зерно, которое имеет содержание амилозы от 50% до 88,5% (вес/вес) в виде доли общего крахмала в зерне. Изобретение позволяет эффективно получать зерно пшеницы, имеющее повышенное содержание амилозы по сравнению с зерном пшеницы дикого типа. 10 н. и 13 з.п. ф-лы, 18 ил., 29 табл., 17 пр.

Способы ферментации богатых углеводами сельскохозяйственных культур // 2642296

Предложен способ получения продуктов ферментации из богатой углеводами паренхимной ткани растения. Способ включает обеспечение богатой углеводами паренхимной ткани растения, содержащей апопласт, при температуре сельскохозяйственной культуры от 5 до 40°С. Объединяют указанную паренхимную ткань растения с водным раствором, содержащим дрожжи, при температуре раствора от 20 до 40°С. Осуществляют воздействие на указанную паренхимную ткань растения давлением газообразной фазы при подготовке в течение времени подготовки либо перед объединением ткани растения с водным раствором, содержащим дрожжи, либо после указанного объединения. При этом указанное время подготовки составляет от 1 минуты до 1 часа, а указанное давление газообразной фазы при подготовке меньше атмосферного давления и составляет от 105 до 200% от равновесного давления водяного пара при большей температуре из указанной температуры сельскохозяйственной культуры и указанной температуры раствора. Осуществляют воздействие на указанную паренхимную ткань растения давлением газообразной фазы при инфузии в течение времени инфузии, составляющего от 1 минуты до 1 часа, где происходит инфузия указанных дрожжей в указанный апопласт и где указанное давление газообразной фазы при инфузии больше указанного давления газообразной фазы при подготовке. Отводят свободную жидкость, которая не была втянута в апопласт, после чего поддерживают давление газообразной фазы при ферментации в течение времени ферментации для получения продуктов ферментации в пределах указанного апопласта без повторного введения указанного водного раствора, содержащего дрожжи, в указанную паренхимную ткань растения. При этом указанное давление газообразной фазы при ферментации больше указанного давления газообразной фазы при подготовке, указанное время ферментации составляет от 6 часов до 7 суток, а указанные продукты ферментации получены ферментацией углеводов, выбранных из группы, состоящей из простых сахаров, простых сахаров, полученных гидролизом крахмала, и их сочетаний, и где углекислый газ не вытесняет указанные дрожжи из указанного апопласта в ходе указанной ферментации. Изобретение обеспечивает эффективную ферментацию богатых углеводами сельскохозяйственных культур. 12 з.п. ф-лы, 1 ил., 5 табл., 5 пр.