BE440758A - - Google Patents

Description

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  " procédé pour la purification de solutions de   saccharides"   
La présente invention est relative à   l'éliminatàon   d'impuretés de nature inorganique et de nature organique de solutions de saccharides. 



   L'invention est applicable entre autres aux solutions de monosaccharides aussi bien qu'aux solutions de disaccharides, par exemple aux solutions de saccharose, de maltose, de fructose, de dextrose et de lévulose, telles que le jus clair ou dilué, le jus épais, les sirops et les mélasses de la fabrication du sucre de canne et du sucre de betterave, le sucre brut dissous, les solutions de sucre inverti, la dextrose aqueuse, le sirop d'amidon brut, les solutions de sucre de bois, etc. 



   Les impuretés présentes dans ces solutions sont de nature inorganique aussi bien qu'organique. A côté de sels de métaux alcalins, elles contiennent des sels d'autres métaux, tels que les sels des métaux alcalino-terreux et.des métaux lourds, provenant par exemple des appareils,des canalisa- 

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 tions, etc. Les impuretés de nature organique -habituellement dissoutes sous forme colloïdale - consistent en   substan-   ces indésirables donnant de la couleur, du goût et de   l'o-   deur, des substances formant de la mousse et des substances empêchant ou restreignant la cristallisation. 
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  Quoique, conformément i1 l'invention, des impuretés , tant de nature inorganique C]ty,forganiqu'3 soient enlevées de solutions de saccharides, un des objets principaux de l'invention est d'éliminer les   impuretés   de caractère électrclytique, telles que les composés   inorganiques     dissous,   en particulier les sels inorganiques, des dites solutions. 



  Lesdits sels, en particulier ceux des métaux lourds, exer- 
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 cent une influence nuisible sur leapropriétos des solutions de sucres. Ainsi, ils empêchent par   exemple   une/cristallisation aisée, tandis que dans le chauffage du sirop de glucose, par exemple, ils affectent la qualité. 



   Avec plusieurs de ces sels,le   glucose     forme   des composés doubles de la même nature que le   saccharose .   Les mélasses contiennent aussi ces sels et sont   parfois     considérées   comme un mélange de composés   hydratés,     sirupeux   et   ferme:-;   
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 de sels avec le saccharose et avec les ca.lposants de sucre inverti. 



  Selon l'invention, on él découvert me in tenant. ,lUS l'on peut produire des solutions de saccharides, telles que, par exemple, le sirop   d'amidon   et les mélasses, qui soient   pra-   tiquement exemptes de ces   composés   nuisibles, en traitant les 
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 liquides par des substances c# pe bles d'éliminer les cations autres que les ions hydrogène des dites solutions, tout en 
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 Cldt'qM' ##" cédant( aes ions d'hydrogène et ,Jar ,l.es substances capables d'éliminer les anions autres que les ions   hydroxyle   des dites   solutions.tout   en   cédant  des ions   hydroxyle.   
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 Un exemple d'une mat ière éCilün,;Oü..t :

  ,80 ions hydrogène est une matière carbonée active que l'on   obtient  en faisant réagir des produits chimiques déshydratants, de préférence, de l'acide sulfurique, sur une matière carbonée ,par exemple 

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 de la sciure de bois ou du charbon. Un autre exemple de matière échangeant des ions hydrogène est une résine obtenue par condensation d'aldéhydes avec des phénols, de préférenee avec des phénols substitués ou avec des phénols contenant plus d'un groupe   OH.   Un exemple de matière échangeant les ions hydroxyle est une résine obtenue par condensation d'aldéhydes avec  ces  aminés et transformation du produit de condensation d'une manière connue spéciale. 



   La matière carbonée active et les résines synthétiques auxquelles il est fait allusion dans les paragraphes précédents sont des exemples de matières d'origine organique   échan,   geuses de bases, et dans cetteclasse on choisit de préférence les substances capables d'éliminer les cations et les anions. 



   En règle générale,une décoloration a lieu simultanément dans une   lire   mesure plus ou moins grande, mais cette   décolo-   ration peut aussi être effectuée par un traitement simultané par un agent décolorant, tel que le carbone activé, la terre décolorante ou le kieselguhr, tandis qu'une décoloration séparée peut être appliquée avant, entretemps ou après. 



   L'échange pour les ions métal ainsi que pour les radicaux d'acides a lieu d'une manière connue en soi . Par exemple , on fait couler les liquides, après dilution,si on le désire, à travers un filtre des matières échangeuses d'ions. 



   La matière d'échange peut être régénérée d'une manière connue, par exemple les matières échangeuses   d'ions   hydrogène au moyen d'acides et les matières échangeuses d'ions hydroxyle au moyen de lessive. 



   Les sirops purifiés conformément à l'invention sont dépourvus des propriétés désavantageuses qui furent mises en corrélation avec la présence des sels indésirables. Un autre avantage est qu'en appliquant le procédé selon l'invention à la préparation de sirop de glucose purifié d'amidon, on peut partir d'une qualité de farine inférieure, tandis 

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 que le sirop résultant est d'une meilleure qualité que les classes ou qualités meilleures ou même que les meilleures classes obtenues   précéderaient.   



   Les exemples qui suivent illustrent la manière dont l'invention peut être mise en oeuvre. 



  EXEMPLE I. 



   Des mélasses qui ont été inverties et   débarrassées   ensuite des albumines et qui possédaient une Conductivité de   4612   x 10-6, une teneur en cendres de 8,82%, une   toneur   en sucre de   53,%,   un quotient de pureté de 65,7 et un pH d'une valeur de   7,14 ,   furent diluées avecde l'eau   (1:1)   et passées à la température du laboratoire sur un carbone possédant la propriété d'échanger des ions hydrogène pour des ions métal. Le liquide qui   s'écoule   du carbone et qui est devenu fortement acide (valeur de pH = 1,15) fut ensuite conduit sur une matière échangeant lus ions   hydroxyle,   composée d'une poudre de résine préparée par condensation de formaldéhyde avec de la m-phénylène diamine. 



   Le filtrat fut épaissi   jusqu';;'.   ce qu'il ait une teneur en sucre de   76,1%   et possédait alors une teneur en cendres de 0,46% seulement, tandis que le quotient de   pureté ne   s'élevait pas à moins de 97 ,1 etla valeur du   pH   avait montéà 7,50 . 



  EXEMPLE II. 



   Un sirop contenant 68% de glucose, 15% d'eau et 17% de dextrines et d'impuretés et possédant une conductivité de 161,5 x 10-6, une teneur en cendres de 0,20%, un pH  d'une   valeur de 4,62 et qui présentais une réaction positive sur le fer et le cuivre, fut traité comme cela a été décrit dans l'exemple I. Le sirop s'écoulant du carbone   possédait  une conductivité de 17,77 x 10-6, une teneur en cendres de 0,02 % tandis que la valeur du pH qui avait été réduiteà 1,54 pendant le premier traitement était   montée   finalement à   7,60 .   



  Les réactions sur le fer et le cuivre s'avéraient maintenant 

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 être négatives. 



   Le produit final résultant constitue un excellent sirop blanc limpide pour confiseurs et est particulièrement propre à être fondu avec du saccharose, en contraste avec le sirop normal pour confiseurs qui possède un pH d'une valeur de 5,8, ce qui constitue un inconvénient dans le cas où ce sirop doit être fondu avec du saccharose. 



   Les exemples précités, qui illustrent divers aspects de l'invention ne peuvent pas être considérés comme limitant celle-ci. Il est compréhensible que des modificationsapparaîtront facilement aux hommes de métier. 



   L'exemple I est relatif à la préparation de ce qu'on appelle le "sucre liquide". Dans le cas où les mélasses ne sont pas inverties au préalable, on obtient les mêmes résultats, mais il faut prendre soin que la dilution des mélasses soit telle que, quand les cations ont été échangés, le saccharose ne commence pas à cristalliser pendant l'échange ultérieur, comme conséquence de l'élimination de sels. La solution de saccharose obtenue de cette manière peut être épaissie de la manière habituelle et transformée en sucre. 



  La solution peut aussi être mélangée avec le jus épais et recyclée dans le procédé à n'importe quel autre point convenable de la fabrication. Pendant l'échange des cations sur la matière échangeuse de cations, la température doit être assez basse ou maintenue assez basse pour qu'aucune inversion du sucre ne se produise. 



   Le procédé selon l'invention peut aussi être appliqué à la purification de solutions de maltose. Le maltose est habituellement produit par fermentation d'amidon. Afin de maintenir toujours actives les bactéries et les enzymes produisant ce dédoublement, on doit ajouter plusieurs sels qui sont indispensables comme substances nutritives pour les bactéries, etc.   A   cette fin,on   @   ajoute des phosphates, des nitrates, des amines etc.

   En conséquence, on obtient 

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 des sels dans la solution , qui. avant la présente invention ne 
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 pouvaient être élirilinés entiere.'ient ou dans une ,11',,51;1' sensible par aucun moyen connu . an faisant passer cet-Ge solution sur des :aatières échangeuses de cubions et d'anions, on cb bien une solution de maltose  XE:?-tP, d.e 3eL' Ülcr,¯811.iCt:.f"S et 0]'<.;8ni Ct183, Le procédé conforme lu l'invention s':; prête pai?ticcl-1. :.=ment 1. l'application à la production de nde;\..Gro-=9'd,H 3E:r(:lOG;: ) . 



  Ce produit est haoituL-1-le.ienG produit .cliO,].' conversion partielle d'amidon jusqu'à un certain stade, qui est si bue on général e 40% de glucose (calculé sur la substance sèche). Il est 8Vl.Pd que l conversion peut aussi être ' 1.. d ,dent que lsQ conversion peut aussi être dans une mesure plus grande ou plus petite.

   La solution résultante est débarrassée ensuite des albumines et des métaux lourde et ensuite, après avoir été neutralisée, elle contient soit du 
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 0:aOl soit du Ca804' selon que la conversion L1itiule a 'eur.ie\). avec HCl ou H2SO4.La solution est de nouveau acidifiée et convertie à 100%, cette conversion étant de   préférence     exécu-   tée dans un appareil inoxydable ou dans une autre matière résistante aux acides , car on a constaté que la présence de tels ions métal a un effet perturbateur sur l'obtention   d'une   conversion complète . 



   Conformément à l'invention, la conversion est effectuée maintenant au premier stade de la manièredécrite plus haut et la solution de glucose résultante est ensuite débarrassée des albumines et des impuretés colloïdales similaires. On fait 
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 ensuite passer la solution sur une matière échangeuse de cations d'où il résulte que tous les ions métal sont   éliminés   d'une 
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 manière pratiquement quantitative et que l'aciae (ild ou -]2S04) employé initialement pour la conversion est de nouveau libéré et peut servir à la conversion suivante au second stade.

   Dans le. cas où la seconde conversion est réalisée dans un   appareil   tel qu'aucun ion métal ne passe dans la   solution,   un second traitement sur un filtre à cations n'est plus nécessaire et la solution peut être débarrassée d'acide,par exemple par   neutra-   

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 lisation, mais de préférence par passage de la solution sur une matière échangeuse d'anions. Dans ce dernier cas, on   ob-   tient une solution de glucose possédant une pureté pratiquement égale à 100% , de sorte qu'il ne se produit plus de pertes de cristallisation au cours de l'épaississement. 



   Par des procédés antérieurs, on obtient du glucose ayant une teneur en cendres d'environ 1 pour cent, qui peut être réduite à   0,02%   par recristallisation. Quand on procède confor-   mément   à l'invention,sans recristallisation on obtient une .leneur en cendres tellement faible qu'elle ne peut positivement être calculée que par une détermination de la conductivité électrique. 



   REVENDICATIONS. 



   1. Procédé de purification de solutions de saccharides comprenant les phases de traitement des solutions par des substances échangeuses d'ions,capables d'éliminer des ions métal chargés -positivement des dites solutions tout en cédant des ions hydrogène et par des substances échangeuses   d'ions,capa-   bles d'éliminer des ions radical d'acide chargés négativement des dites solutions tout en cédant des ions hydroxyle.

Claims (1)

1. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé @ @ par le traitement simultané ou séparé dessolutions par un agent décolorant.

   3. Procédé selon la revendication l,caractérisé par l'emploi de substances échangeuses d'ions, d'origine organique, dans au moins un des traitements, par exemple des matières carbonées actives et/ou des résines synthétiques capables d'échanger des ions.

   4. Procédé selon la revendication 1,caractérisé par l'élimination préalable d'au moins une partie de toutes les albumines présentes dans les solutions à purifier, par exemple par précipitation. <Desc/Clms Page number 8>

   5, Formes de réalisation du procède selon 1'invention, telles qu'elles sont décrites dans les exemples I et II.