ВЫСУШЕННЫЙ РАСПЫЛЕНИЕМ АГЛОМЕРИРОВАННЫЙ ГИДРОЛИЗАТ КРАХМАЛА И СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ВЫСУШЕННОГО РАСПЫЛЕНИЕМ АГЛОМЕРИРОВАННОГО ГИДРОЛИЗАТА КРАХМАЛА Российский патент 2009 года по МПК A23L1/09 C13F3/02 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится, с одной стороны, к продукту - высушенному распылением агломерированному гидролизату крахмала. С другой стороны, изобретение относится к способу производства этого продукта - высушенного распылением агломерированного гидролизата крахмала в камере распылительной сушки, включающему тонкое распыление жидкого материала на твердые частицы порошкообразного материала, при котором жидкий материал является тонко распыленным посредством устройства с одной или более двухжидкостными форсунками с применением жидкости для нагревания и пневмотранспортировки этого материала, и связи с чем производят высушенный распылением агломерированный гидролизат крахмала за счет впрыскивания (инжекции) твердых частиц порошкообразного материала в верхнюю часть сушильной камеры таким образом, что траектория порошка пересекает факел струи тонко распыляемого жидкого материала (в виде тумана).

Уровень техники

Гидролизаты крахмала получают путем частичного гидролиза крахмала зерновых культур, корнеплодов или клубней. В зависимости от степени гидролиза, выражаемого в виде декстрозного эквивалента (DE), говорят о мальтодекстринах (DE<20) или глюкозных (зерновых) сиропах (DE>20). Эти гидролизаты крахмала могут быть получены путем различных производственных процессов, включая одностадийный ферментативный гидролиз, двустадийный процесс, включающий две обработки ферментами, и двустадийный процесс, включающий обработку ферментом и кислотой.

В основном мальтодекстрины продаются в форме частиц высушенных распылением. Некоторые из сиропов глюкозы, имеющие DE 20-30, также доступны в высушенной распылением сыпучей форме и известны как «сухая кукурузная патока».

Эти порошкообразные продукты применяются в качестве диспергирующих вспомогательных веществ, носителей вкуса и аромата, наполнителей, влагоудерживающих средств, загустителей, а также в качестве других функциональных ингредиентов. Они могут применяться очень широко - от сухих смесей до наполнителей, и от соусов до напитков.

Физические характеристики порошкообразных продуктов имеют большое значение для их использования в широком диапазоне применения.

Для этих порошков характерны следующие важные физические свойства:

- объемная плотность (насыпная и в упакованном виде) и относящаяся к этому прессуемость (сжимаемость);

- средний размер частицы;

- распределение размера частиц (РРЧ);

- механическая стабильность;

- текучесть;

- дисперсность и относящаяся к этому скорость растворения.

Эти физические свойства очень важны по отношению к технологическим свойствам этих порошкообразных продуктов, а также в отношении их использования в широком диапазоне применения.

На сегодняшний день на рынке встречаются два основных типа порошков на основе гидролизата крахмала.

Первый тип представляет собой стандартные высушенные распылением порошки, которые имеют относительно высокую объемную плотность, варьирующуюся в интервале 0,45-0,65 г/см³, малый и средний размер частиц и широкое распределение размера частиц. Относительно высокая объемная плотность делает эти высушенные распылением порошки подходящими для приготовления сухих смесей, поскольку в связи с этим несмешивающаяся фаза различных компонентов в этих композициях ограничена или даже отсутствует. Кроме того, относительно высокая объемная плотность приводит к меньшим объемным размерам упаковки, положительно влияя, таким образом, на цену транспортировки за единицу веса. Основным недостатком является относительно высокое количество мелких частиц (с размером частицы < 100 микрон), приводящее к проблемам пылеобразования и, таким образом, к рискам в области безопасности, к ограниченной или плохой текучести и повышенной прессуемости.

Кроме того, эти высушенные распылением порошки трудно полностью гидратировать, то есть растворить в воде. Из-за мелкого размера частиц такие порошки требуют очень интенсивного перемешивания и небольшой скорости добавления воды, нагревания или другой растворяющей жидкости для того, чтобы устранить образование небольших комков, влажных снаружи и сухих внутри.

Для того чтобы преодолеть указанные выше проблемы, относящиеся к пылеобразованию и способности увлажняться, был создан второй тип гидролизатов крахмала, то есть высушенные распылением агломерированные (порошкообразные) продукты гидролиза крахмала.

Агломерация частиц, полученных при гидролизе крахмала, приводит, таким образом, к увеличению размеров частиц. Бóльшие по размеру, более пористые агломерированные структуры, таким образом, увеличивают объем пустот и создают более низкое соотношение наружной поверхности к объему. Это улучшает текучесть, дисперсность и смачиваемость. Недостатком этой обработки является то, что она уменьшает объемную плотность порошкообразных продуктов гидролиза крахмала, в частности порошкообразного продукта - мальтодекстрина до значений примерно 0,15-0,4 г/см³. Другим наблюдаемым недостатком является сниженная механическая стабильность.

Известны различные способы приготовления таких высушенных распылением агломерированных гидролизатов крахмала. Стандартным аналогом способа агломерации является, например, способ, описанный в Food Product Design (май 1997) «Распылительная сушка: инновационное применение старого способа» («Spray drying: innovative use of an old process» R.C.Deis) и в Zeitschrift for Lebensmitteltechnik (октябрь, 1992) «Новейшие достижения в агломерации при распылительной сушке» («Recent advances in agglomeration during spray-drying» E. Refstrup).

Для того чтобы компенсировать описанные выше недостатки, в патенте США 4810307 описан способ, при помощи которого высушенный распылением порошок мальтодекстрина смешивается с иной жидкостью, нежели вода (например, с 95% этанолом). Затем полученную смесь прессуют (сжимают) роликовым прессом без использования скользящего вещества. После этого сформированный лист измельчается и просеивается. В соответствии с патентом США 4810307 полученные частицы имеют несферическую форму и объемную плотность, сравнимую с исходным материалом, и хорошую растворимость. Кроме того, устраняются проблемы с текучестью и пылеобразованием.

Однако распределение размера частиц остается достаточно широким, в то время как процент частиц, больших, чем 500 мкм (+ 30 меш), весьма высок, как показано в примере 2 патента США 4810307. Действительно, очень большие количества таких больших частиц приводят к ограничениям в применении, и это является нежелательным эффектом. Кроме того, прессуемость (сжимаемость) полученных порошков достаточно высока, что, таким образом, отрицательно влияет на эксплуатационные свойства, касающиеся хранения и транспортировки порошков.

Помимо этих нежелательных свойств, для специалиста ясно, что применение жидкостей, таких как этанол, создает некоторые проблемы с безопасностью во время производства.

Предлагается альтернативный продукт, полученный благодаря способу, раскрытому в патенте США 3706598. В этом патенте твердые стеклоподобные частицы, продукты гидролиза крахмала, имеющие DE примерно 10-25, с содержанием воды менее 15% по массе и объемной плотностью, по крайней мере, примерно

0,65 г/см³ (40 фунтов на кубический фут) производятся путем концентрирования жидкости, содержащей гидролизат крахмала, нагрева жидкости в пластинчатом теплообменнике, перегрева мельчайших капель жидкости и охлаждения их до кристаллизации. Заявитель в патенте США 3706598 раскрывает, что соответствующие продукты имеют прекрасную способность смачиваться и растворяться в воде. Однако не дает конкретных примеров. Более того, плотность полученных продуктов изменяется в диапазоне 0,65-0,9 г/см³ (55 фунтов на кубический фут). Ввиду того факта, что в способе, как он описан в этом патенте, кристаллизованный продукт измельчается или размалывается до такой степени, что частицы могут проходить через сито с порами в 20 меш, для специалиста очевидно, что это приводит к неблагоприятному достаточно широкому распределению размера частиц, в то время как процент частиц, которые превышают 500 мкм, достаточно высок. Кроме того, содержание влаги в раскрытых продуктах достаточно высокое, в то время как описанный способ изготовления менее привлекателен.

Как уже отмечалось выше, прессованные порошки и продукты со стеклоподобными частицами, полученные с применением этих способов, имеют один или более недостатков, которые относятся к их физическим свойствам (плотность, механическая стабильность, размер частиц и/или содержание влаги) и к способам, используемым для их производства.

Способы, раскрытые ниже, относятся к приготовлению высушенных распылением прежелатинизированных агломерированных продуктов на основе крахмала. (Прежелатинизированный или пептизированный крахмал - это вид модифицированного крахмала, а именно растворимый в воде крахмал, который подвергся необратимым изменениям при нагреве в воде или паром).

В патенте США 4871398 описан непрерывный способ приготовления прежелатинизированных агломерированных продуктов на основе крахмала. В этом способе применяются две или более устанавливаемые двухжидкостные форсунки такого типа, который описан в патенте США 4280851. В этом способе две или более распылительные форсунки (или двухжидкостные форсунки) располагаются (ориентированы) на одной оси в камере сушилки таким образом, что факелы распыляемых ими струй пересекаются. Точка пересечения должна быть достаточно далеко от форсунок, чтобы предотвратить появление шариков или комков, но в то же время достаточно близко к форсункам, так чтобы поверхность частиц оставалась достаточно липкой для обеспечения слипания и формирования агломератов.

В патенте США 4280851 описаны способ и аппарат для термообработки или клейстеризации материала, который обычно трудно приготовить, и распылительной сушки, поскольку во время термообработки происходит увеличение вязкости таким образом, что получается легко высушиваемый, равномерно термообработанный и тонкодисперсный продукт. Материал сначала размешивают в водном растворителе (образуется густая суспензия) и затем тонко распыляют внутри закрытой камеры, чтобы обеспечить ему тонкодисперсное распыление (в виде тумана), который может быть равномерно термообработан или клейстеризован. Нагревательная среда (то есть пар) впрыскивается в тонко распыленный материал в камере для его термообработки. Камера содержит выходное отверстие, для того чтобы нагретый распыленный материал мог выйти из камеры, причем размеры и форма камеры и выходного отверстия обеспечивают эффективное поддержание температуры и содержания влаги в течение времени, достаточного для термообработки и клейстеризации материала.

В Европейском патенте 1166645 описаны агломерированные высушенные распылением продукты на основе крахмала и сухие смеси, основанные на этих агломерированных высушенных распылением продуктах. Агломерированный продукт на основе крахмала представляет собой гомогенный порошок, где каждая частица порошка является агломератом беспорядочно распределенных мельчайших зерен. Как описано в Европейском патенте 1166645, эти высушенные распылением агломерированные продукты на основе крахмала могут быть приготовлены путем распыления не модифицированного (нативного) или модифицированного крахмала и мальтодекстрина в таком аппарате, который описан в патенте США 4280851. В способе, как он описан в Европейском патенте 1166645, мальтодекстрин впрыскивается в верхнюю часть камеры распыления так, что траектория сухого порошка пересекает факел струи распыляемого термообработанного крахмала для того, чтобы приготовить высушенные распылением агломерированные частицы.

Таким образом, цель заявленного изобретения - обеспечить высушенный распылением агломерированный гидролизат крахмала, который сочетает лучшие свойства стандартных высушенных распылением гидролизатов крахмала и известных высушенных распылением агломерированных продуктов гидролиза крахмала.

Раскрытие изобретения

Цель изобретения достигается путем обеспечения высушенного распылением агломерированного гидролизата крахмала, в котором гидролизат крахмала имеет следующие свойства:

- декстрозный эквивалент (DE) 5-35;

- содержание влаги <6% по массе;

- насыпная объемная плотность 0,4-0,6 г/см³;

- прессуемость (сжимаемость) менее 10%;

- распределение размера частиц, в соответствии с которым менее чем 5% частиц по массе больше 500 мкм и менее чем 5% частиц по массе менее 53 мкм;

- средний размер частиц 150-250 мкм;

- механическая стабильность >95%;

- статический угол естественного откоса (СУЕО) или угол обрушения менее чем 45° при измерении по текучести; и

- скорость растворения <180 секунд.

Такой высушенный распылением агломерированный гидролизат крахмала имеет высокую объемную плотность, уменьшенный объем, высокую механическую стабильность, малое пылевыделение, высокую скорость растворения, больший средний размер частиц и лучшее распределение размера частиц.

В предпочтительном воплощении в соответствии с изобретением высушенный распылением агломерированный гидролизат крахмала имеет следующие свойства:

- DE 5-35;

- содержание влаги <6% по массе;

- насыпная объемная плотность 0,45-0,55 г/см³;

- прессуемость менее 5%;

- распределение размера частиц, в соответствии с которым, менее чем 3% частиц по массе больше 500 мкм и менее чем 3% частиц по массе менее 53 мкм;

- средний размер частиц 175-230 мкм;

- механическая стабильность >97%;

- СУЕО менее 40°; и

- скорость растворения <120 секунд.

В более предпочтительном воплощении в соответствии с изобретением высушенный распылением агломерированный гидролизат крахмала имеет скорость растворения <90 секунд.

Высушенный распылением агломерированный гидролизат крахмала в соответствии с изобретением предпочтительно имеет DE 10-22.

Другой целью изобретения является обеспечение способа приготовления высушенного распылением агломерированного гидролизата крахмала в камере распылительной сушки в соответствии с пунктом 1 формулы изобретения. Полученные таким образом продукты - высушенные распылением агломерированные гидролизаты крахмала демонстрируют комбинированные свойства стандартных высушенных распылением гидролизатов крахмала и известных высушенных распылением агломерированных продуктов гидролиза крахмала, то есть высокую объемную плотность, уменьшенный объем, высокую механическую стабильность, низкое пылеобразование, высокую скорость растворения, более высокое среднее значение размера частиц и лучшее распределение размера частиц.

Эта цель реализована за счет обеспечения способа приготовления высушенного распылением агломерированного гидролизата крахмала в камере распылительной сушки, включающего распыление жидкого материала на твердые частицы порошкообразного материала, в котором жидкий материал тонко распыляется посредством одной или более двухжидкостных форсунок с применением жидкости для нагревания и транспортировки этого материала, и в результате чего агломерированный высушенный распылением гидролизат крахмала изготавливается путем впрыскивания твердых частиц порошкообразного материала в верхнюю часть сушильной камеры таким образом, что траектория порошка пересекает факел струи тонко распыляемого жидкого материала, где жидкий материал, который тонко распыляется с помощью одной или более двухжидкостных форсунок, является раствором гидролизата крахмала, в результате чего этот раствор гидролизата крахмала является тонко распыленным с применением пара в качестве упомянутой жидкости.

Хотя из Европейского патента 1166645 известно впрыскивание порошка мальтодекстрина в верхнюю часть распылительной камеры таким путем, что траектория этих твердых частиц порошка пересекает факел струи распыляемого термообработанного крахмала, в котором имеется одна или более двухжидкостных форсунок для того, чтобы изготавливать агломерированные частицы, но для специалиста в данной области техники не очевидно применение двухжидкостных форсунок для тонкого распыления раствора гидролизата крахмала на твердые частицы порошка для того, чтобы изготовить высушенный распылением агломерированный гидролизат крахмала, имеющий комбинированные свойства стандартных высушенных распылением гидролизатов крахмала и известных высушенных распылением агломерированных продуктов гидролиза крахмала. Двухжидкостные форсунки, как описано в Европейском патенте 1166645, применяются совершенно для другой цели, то есть для распыления и термообработки суспензии крахмала, а не для тонкого распыления раствора гидролизата крахмала.

В соответствии с изобретением раствор гидролизата крахмала имеет концентрацию сухих веществ 50-75%, и более предпочтительно 65-75% сухих веществ.

В соответствии с изобретением пар имеет давление 7-15 бар, что соответствует 700 000-1 500 000 Па.

Массовое соотношение пара к раствору гидролизата крахмала (масса пара/масса раствора гидролизата) находится в диапазоне 0,05-0,4, и предпочтительно 0,1-0,3.

Нагретый воздух, который вводится в камеру распылительной сушки, имеет предпочтительно температуру 160-300°С, и более предпочтительно 180-250°С.

В предпочтительном воплощении способа, соответствующего изобретению, выходящий воздух имеет температуру 80-125°С.

Соотношение между твердыми частицами порошка и раствором гидролизата крахмала в пересчете на сухую массу, составляет предпочтительно 0,6-1,1, и более предпочтительно 0,8-1.

В соответствии с изобретением сухой порошок является порошком гидролизата крахмала.

Предпочтительно порошок гидролизата крахмала является высушенной распылением формой раствора гидролизата крахмала.

Это имеет преимущество, поскольку в результате порошок гидролизата крахмала имеет похожий или одинаковый состав с раствором гидролизата крахмала.

В соответствии с изобретением агломерированные высушенные распылением частицы гидролизата крахмала переносят в кипящий слой для дальнейшей сушки и/или охлаждения.

Дополнительные отличительные особенности и характеристики станут понятными в последующем описании и следующих далее примерах, которые не должны рассматриваться как ограничивающие основной масштаб изобретения, как оно выглядит из приведенного выше описания и из формулы изобретения, приведенной в конце это текста.

Высушенный распылением агломерированный гидролизат крахмала в соответствии с изобретением, имеющий свойства, описанные в формуле изобретения для продукта, может быть использован для приготовления сухих смесей, а также для приготовления густых растворов, таких, которые используются для мясных, молочных, детских продуктов питания или пригодных пищевых применений. В этих применениях очень важна скорость растворения. Улучшенные эксплуатационные свойства по отношению к объемной плотности, механической стабильности, способности к пылеобразованию (безопасность) и текучести имеют важное значение в приготовлении сухих смесей, а также в отношении хранения, дозирования и механической транспортировки. Вследствие этого такой продукт будет упрощать способы хранения и транспортировки для потребителя, поскольку ему необходимо будет хранить и транспортировать только один тип (вид) продукта.

Для стабилизации упомянутые выше гидролизаты крахмала могут быть подвергнуты процессу гидрогенизации до стадии сушки распылением, обеспечивая, таким образом, гидрогенизированые гидролизаты крахмала.

Свойства гидролизатов крахмала, высушенных распылением, как это описано в формуле изобретения, определены методами, раскрытыми далее:

Термин «DE» (декстрозный эквивалент) относится к содержанию восстанавливающего сахара в растворенном твердом веществе гидролизата крахмала, измеренный методом постоянного титра Лейна-Эйнона. Этот метод полностью описан в ISO 5377.

Объемная плотность высушенного распылением агломерированного гидролизата крахмала выражается как объемная насыпная плотность. «Объемная насыпная плотность» определяется взвешиванием количества высушенного распылением агломерированного гидролизата крахмала по изобретению в стеклянном градуированном цилиндре на 250 мл. Объемная насыпная плотность соответствует соотношению массы продукта и объема продукта. Затем определяется «плотность в упакованном виде» путем прессования образца в стандартных условиях в измерителе объема Erweka SVM22. Плотность в упаковке определяется после 50 ударов. «Прессуемость» выражается формулой С=(1-ρ_unt/ρ_t)*100%. Здесь p_unt - насыпная плотность, а ρ_t - плотность в упакованном виде, как определено выше.

«Распределение размера частиц» определено путем просеивания 50 г порошка в вибрационном устройстве Retsch VE1000, содержащем сита с размером 53, 100, 200, 300 и 500 мкм, в течение 10 минут с амплитудой 1,5.

«Средний размер частиц» выражается как математический средний размер частицы на основе массы различных фракций, полученных при распределении размера частиц.

«Механическая стабильность» определяется на просеивающем аппарате Alpine 200 LS-N как соотношение массы фракции высушенного распылением агломерированного продукта по изобретению, остающегося на 150 микронном сите Alpine после 30 минут просеивания, и массы продукта, остающегося на том же сите Alpine через 5 минут.

Просеивание производится при давлении 1500 Па. Образец продукта был сначала просеян в течение 3 минут на сите ASTM Retsch с размером пор 150 мкм для удаления малых частиц.

«Текучесть» выражается через статический угол естественного откоса (СУЕО). Способ описан в ISO 8398:1989. Угол естественного откоса определяется как максимальный угол в градусах, при котором собранный в кучу (насыпь) материал сохраняет свой наклон.

«Скорость растворения» соответствует времени, которое необходимо для растворения 20 г продукта в 200 мл воды при 5°С в стакане объемом 400 мл, в соответствии с чем смесь непрерывно перемешивается магнитной мешалкой со скоростью 300 об/мин.

Способ изготовления высушенного распылением агломерированного гидролизата крахмала в соответствии с изобретением может быть выполнен в камере распылительной сушки, как раскрыто в Европейском патенте 1166645. Однако для осуществления способа могут применяться и другие типы камер распылительной сушки. Камера, которая применяется в Европейском патенте 1166645, включает одну или более двухжидкостные распылительные форсунки, как описано в патенте США 4280851.

В способе в соответствии с настоящим изобретением гидролизат крахмала впрыскивается в верхнюю часть камеры распылительной сушки таким образом, что траектория твердых частиц порошка, предпочтительно сухого порошка гидролизата крахмала, пересекает факел струи раствора гидролизата крахмала, который тонко распыляется одной или более двухжидкостными форсунками. Процесс тонкого распыления раствора гидролизата крахмала одной или более двухжидкостными форсунками выполняется путем первого тонкого распыления раствора гидролизата крахмала внутрь закрытой камеры, последующего впрыскивания пара в тонко распыленный раствор гидролизата крахмала в закрытой камере и в заключение обеспечения возможности выхода распыленного раствора гидролизата крахмала из камеры через выходное отверстие в распылительной камере.

В этом заключается особенность процесса, когда поток мелких частиц порошка гидролизата крахмала, который впрыскивается в верхнюю часть распылительной камеры, контактирует со струями распыляемого раствора из двухжидкостных форсунок в условиях, позволяющих сформироваться высушенному распылением агломерированному гидролизату крахмала - продукту по изобретению.

Важными параметрами, таким образом, являются концентрация и состав гидролизата крахмала, который агломерируется, массовое соотношение пара к раствору гидролизата, давление пара в форсунках, температура нагревающего воздуха в распылительной камере, в которой распыляются (разбрызгиваются) частицы, соотношение между порошком гидролизата крахмала, впрыскиваемым в верхнюю часть сушильной камеры, и раствором гидролизата крахмала, подаваемым через двухжидкостные форсунки, скорость подачи и угол, под которым пересекаются факелы струй.

Таким образом, раствор гидролизата крахмала вводится в двухжидкостные форсунки при концентрации сухих веществ 50-75%, предпочтительно 65-75% сухих веществ, в то время как массовое соотношение пара к раствору гидролизата крахмала может варьировать в диапазоне 0,05-0,4, предпочтительно 0,1-0,3. Используемое давление пара варьируется в диапазоне 7-15 бар (700 000 - 1 500 000 Па), в то время как температура нагревающего воздуха, который вводится в камеру распылительной сушки, находится в диапазоне 160-300°С, более предпочтительно 180-250°С. Температура выходящего воздуха в нижней части камеры распылительной сушки находится в диапазоне 80-125°С, более предпочтительно 90-120°С. Угол, под которым пересекаются факелы струй, будет таким, чтобы контактирующие частицы находились в том месте, где поверхность частиц достаточно липкая для облегчения слипания частиц, но не так близко к выходным отверстиям форсунок, чтобы происходило образование комков высушенного распылением агломерированного гидролизата крахмала. Из-за этого угол будет зависеть от концентрации и состава (DE) раствора гидролизата крахмала, от температуры циркулирующего воздуха, от скорости подачи материала через форсунки и соотношения между порошком гидролизата крахмала, который впрыскивается в верхнюю часть камеры распылительной сушки, и раствором гидролизата крахмала, который подается через двухжидкостные форсунки. Преимущественное соотношение в пересчете на сухую массу находится в диапазоне 0,6-1,1, предпочтительно 0,8-1. Затем высушенный распылением агломерированный гидролизат крахмала может быть перенесен в кипящий слой, где порошок далее высушивается и/или охлаждается, а присутствующие мелкие частицы удаляются с потоком воздуха.

Осуществление изобретения

Пример 1.

В этом примере преимущественные свойства продукта по изобретению проиллюстрированы путем сравнения ряда его свойств со свойствами продаваемых в настоящее время высушенных распылением агломерированных продуктов гидролиза крахмала.

Были протестированы следующие коммерчески доступные продукты:

Glucidex 21IT производства Roquette Freres, C*Sperse 01321 производства Cerestar Holding BV и Granadex SPG20 производства AVEBE.

В таблице 1 показаны различные параметры.

Таблица 1.   Glucidex 21IT C*Sperse 01321 Granadex SPG20 Продукт по изобретению Насыпная ρ (г/л) 400 474 358 486 В упаковке ρ (г/л) 435 504 418 500 Прессуемость 8% 6% 14% 3% PSD (% мас./мас.)         >53 мкм >99 94 91 >99 >200 мкм 72 40 28 49 >500 мкм 6 2 2 2 Средний РРЧ (мкм) 270 185 155 200 СУЕО 42° 40° 0-70° 36° Механическая стабильность 95% 93% 83% >98% Скорость растворения (с) 230 205 390 55

РРЧ: распределение размера частиц   СУЕО: статический угол естественного откоса  

Пример 2:

В этом примере проведено сравнение скорости растворения продуктов по настоящему изобретению при двух различных температурах (5°С и 22°С) со скоростями растворения других известных продуктов (см. таблицу 2).

Таблица 2.   Скорость в сек при 22°С Скорость в сек при 5°С Изобретение 18DE 115 120 Изобретение 21DE 50 55       Стандартный 18DE 390 540 Стандартный 21DE 320 500       Агломерированный:     Glucidex 21IT 185 230 C*Sperse 01318 190 205 C*Sperse 01321 175 240

Результаты этого примера ясно показывают прекрасную скорость растворения продуктов по изобретению по сравнению с продуктами, которые рассматриваются, как уже имеющие очень хорошие скорости растворения.

Пример 3.

Проведено сравнение способности к растворению высушенных распылением агломерированных гидролизатов крахмала по изобретению и других агломерированных гидролизатов крахмала со значениями, раскрытыми в патенте США 4810307. Этот патент описывает способ улучшения растворимости мальтодекстринов с сохранением их относительно высоких плотностей. Растворимость была выражена как время, необходимое для растворения 1 г продукта в 240 мл воды без перемешивания. Значения, раскрытые в патенте США 4810307, варьируются в диапазоне 5,5-19 минут.

В таблице 3 проведено сравнение продукта по изобретению с коммерчески доступными продуктами по их растворимости.

Таблица 3.   Растворимость (минуты) Продукт по изобретению 18DE 3,5 Продукты по патенту США 4810307 5,5-9 Стандартный мальтодекстрин 15DE >12 Агломерированный C*Sperse 01318 5,5 Агломерированный Glucidex 21IT 6,8

Из приведенного выше ясно, что продукты по изобретению очевидно демонстрируют улучшенную скорость растворения.

Изобретение относится к производству продуктов гидролиза крахмала. Высушенный распылением агломерированный гидролизат крахмала имеет показатели: декстрозный эквивалент (DE) 5-35, содержание влаги <6% по массе, насыпную объемную плотность 0,4-0,6 г/см³, прессуемость менее 10%, распределение размера частиц, в соответствии с которым менее 5% частиц по массе больше 500 мкм и менее 5% частиц по массе менее 53 мкм, средний размер частиц 120-250 мкм, механическую стабильность >95%, статический угол естественного откоса менее 45° при измерении по текучести и скорость растворения <180 секунд. Этот продукт получают в камере распылительной сушилки, содержащей двухжидкостные форсунки, путем распыления гидролизата крахмала и пара при массовом соотношении последнего и гидролизата 0,05-0,4 для нагревания и тонкого распыления гидролизата на сухой порошок гидролизата, подаваемого в верхнюю часть камеры сушилки. Соотношение между количеством порошка и количеством раствора гидролизата крахмала в пересчете на сухую массу составляет 0,6-1,1. Высушенные распылением агломерированные частицы гидролизата крахмала переносят в кипящий слой, расположенный в камере для дальнейшей сушки и/или охлаждения. Изобретение обеспечивает получение продуктов с высокой скоростью растворения по сравнению с известными. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 3 табл.

1. Высушенный распылением агломерированный гидролизат крахмала, характеризующийся тем, что имеет следующие показатели: декстрозный эквивалент (DE) 5-35, содержание влаги <6% по массе, насыпную объемную плотность 0,4-0,6 г/см³, прессуемость менее 10%, распределение размера частиц в соответствии с которым менее 5% частиц по массе больше 500 мкм и менее 5% частиц по массе менее 53 мкм, средний размер частиц 120-250 мкм, механическую стабильность >95%, статический угол естественного откоса (СУЕО) менее 45° при измерении текучести и скорость растворения <180 сек.

2. Высушенный распылением агломерированный гидролизат крахмала по п.1, отличающийся тем, что имеет следующие показатели: DE 5-35, содержание влаги <6% по массе, насыпную объемную плотность 0,4-0,6 г/см³, прессуемость менее 5%, распределение размера частиц, в соответствии с которым менее 3% частиц по массе больше 500 мкм и менее 3% частиц по массе менее 53 мкм, средний размер частиц 175-230 мкм, механическая стабильность >97%, СУЕО менее 40° и скорость растворения <120 сек.

3. Высушенный распылением агломерированный гидролизат крахмала по п.2, отличающийся тем, что скорость растворения >90 сек.

4. Высушенный распылением агломерированный гидролизат крахмала по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что гидролизат крахмала имеет DE 10-22.

5. Способ получения высушенного распылением агломерированного гидролизата крахмала по любому из пп.1-4, предусматривающий подачу в расположенные в камере распылительной сушилки одну или более двухжидкостные форсунки раствора гидролизата крахмала с концентрацией сухих веществ 50-75% и DE 5-35 и пара с давлением 70000-1500000 Па при массовом соотношении пара и раствора гидролизата 0,05-0,4 для нагревания и тонкого распыления раствора гидролизата на сухой порошок гидролизата крахмала, подаваемого в верхнюю часть камеры сушилки таким образом, что струя тонко распыленного гидролизата пересекает траекторию движения частиц порошка, подачу в камеру нагревающего воздуха с температурой 160-300°С и его отвода из нее, при этом соотношение между количеством порошка и количеством раствора гидролизата крахмала в пересчете на сухую массу составляет 0,6-1,1, причем высушенные распылением агломерированные частицы гидролизата крахмала переносят в кипящий слой, расположенный в камере для дальнейшей сушки и/или охлаждения.

6. Способ по п.5, отличающийся тем, что раствор гидролизата имеет концентрацию сухих веществ 65-75%.

7. Способ по п.5, отличающийся тем, что массовое соотношение пара и раствора гидролизата крахмала составляет 0,1-0,3.

8. Способ по п.5, отличающийся тем, что воздух, подаваемый в камеру распылительной сушилки, имеет температуру 180-250°С.

9. Способ по п.5, отличающийся тем, что воздух, удаляемый из камеры распылительной сушилки, имеет температуру 80-125°С.

10. Способ по п.5, отличающийся тем, что соотношение между количеством порошка и количеством раствора гидролизата крахмала в пересчете на сухую массу составляет 0,8-1,0.

11. Способ по п.5, отличающийся тем, что используют порошок гидролизата крахмала, полученный путем распылительной сушки раствора гидролизата крахмала.