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Il est connu de rendre de l'amidon et des dérivés d'ami- don gonflables dans l'eau froide. Dans l'industrie.. on utilise à cet effet des moyens techniques, destinés à épaissir l'amidon à une température plus élevée et généralement beaucoup plus éle- vée que la température d'épaississement de l'amidon ou des dé- rivés d'amidon, et en soumettant simultanément l'amidon à une pression convenable, on le presse en minces couches et on le sèche en même temps. Les sècheurs à cylindres utilisés à cet ef- fet n'ont qu'une faible capacité et consomment beaucoup de cou- rant et d'énergie.
Il est également connu de rendre l'amidon gonflable dans l'eau fraide, en faisant éclater les grains d'amidon dans des
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broyeurs convenables (voir brevet allemand n 837.980) et.on sait que par l'emploi de pression et de chaleur, on ne peut qu'obte- nir un effet similaire. (brevet allemand n 665.742).Il n'est question dans ces brevets que d'amidon ou d'amidon décomposé, mais jamais de dérivés d'amidon.
Le procédé suivant la présente invention concerne spéci- fiquement les dérivés d'amidon à amener dans une forme telle qu' ils puissent gonfler et/ou se dissoudre à froid. Le procédé se rapporte donc aux dérivés d'amidon qui, au microscope, laissent encore apparaitre les grains d'amidon et qui ne sont pas gonflables ou solubles dans l'eau froide. A cet égard, on peut citer les déri- vés d'amidon qui ont été modifiés par:
1) un traitement acide en suspension(soit à froid soit à température plus élevée),
2) oxydation(par exemple avec des hypochlorites, des peroxydes et des persels engénéral),
3) éthérification ou estérification, 4}et ceux produits par un procédé de dèxtrinisation, qui ne se dissolvent ou ne gonflent que peu ou pas dans l'eau froide.
Tous ces produits peuvent être traités par le procédé suivant l'invention, afin d'acquérir la propriété si importante de pouvoir gonfler et/ou se dissoudre dans l'eau froide.
Suivant l'invention, on a découvert que, de façon sur- prenante, lorsque de tels produits sont soumis à un traitement mé- canique sous une faible augmentation de pression et en subissant une friction, ils deviennent gonflables et/ou solubles à froid.
De façon remarquable, on obtient ainsi un produit dont la grosseur des particules dépasse celle des grains d'amidon initiaux.
Il semble exister une relation étroite entre:
1) la friction
2) la pression
3) la température
4) la teneur en humidité existant pendant le traitements
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Les variations possibles entre ces quatre facteurs sont très larges, et il est difficile'd'établir des règles générales pour ces quatre facteurs variables.
Il faut donc qu'un appareil approprié puisse permettre une friction et une paession variables. Comme appareil convenant particulièrement à cet effet, on peut citer un broyeur à meules, ou un autre dispositif équivalent, produisant le même effet. Avec un broyeur à meules, soit à plateaux tournants soit à plateaux fixes, on dispose toujours de trois variables pour obtenir 1' effet désiré :
1) la vitesse de rotation
2) la pression sur les meules
3) le "glissement" des meules vis-à-vis des plateaux.
Lorsque les meules ne sont pas commandées séparément, une plus grande vitesse peut avoir pour effet d'augmenter le "glissement". Lorsque les meules ne sont pas commandées librement l'augmentation de la pression entraîne automatiquement celle du "glissement".
Il est évident que si les dérivés d'amidon ont une te- neur plus grande en humidité, il faut choisir d'autres conditions que lorsque cette teneur est plus faible. Certains dérivés peuvent aussi supporter plus d'humidité que d'autres pendant le traite- ment. Il va de soi qu'un amidon oxydé peut supporter plus d'hu- midité qu'un dérivé d'amidon obtenu par un procédé de dextrinisa- tion.
Pour chaque dérivé quelle que soit la manière dont il a été obtenu, il faut donc choisir d'autres conditions qui sont faciles à déterminer par des essais préalables.
Comme précité, la présente invention concerne principale- ment les dérivés d'amidon qui peuvent, dans les grandes lignes, être divisés en quatre groupes. A quelques exceptions près, tous ces produits sont bouillis avant d'être utilisés. Un inconvénient
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est que, souvent il se produit une modification sensible de la viscosité après le refroidissement. Par contre, si les dérivés d'amidon sont traités de la manière précitée, il ne se produit pas, ou presque pas, de modification de la viscosité, lorsqu'aprè avoir été dissous dans de l'eau froide, ou gonflés et/ou épaissis, on tes conserve quelque temps, ce qui facilite beaucoup leur uti- lisa!;ion dans l'industrie.
Une élévation de lâ température pendant le traitement mécanique précité y est désavantageuse bien que d'autre part la transformation du dérivé d'amidon en un produit qui soit soluble et/ou gonflable dans l'eau froide, ou qui soit épaissi, est avan- tagée.
L'augmentation de la'température agit en général catalyti- quement. Une augmentation de l'humidité agit aussi catalytique- ment, mais elle est liée à certaines limites en liaison avec la température. Il n'est pas envisagé de rendre soluble un dérivé d'amidon déjà complètement épaissi, en soumettant à ce procédé un amidon et/ou un dérivé d'amidon déjà dissous et/ou gonflé. Mais, par contre, il n'est pas désavantageux, et il entre dans le cadre de l'invention, de prévoir déjà un faible épaississement des grains avant le traitement. L'appareil qui produit un effet analogue à celui d'un pilon dans un mortier, comme par exemple un broyeur à meules ou un appareil à effet équivalent, à plateaux non rota- tifs, est tout particulièrement avantageux. La pression des meules et/ou le "glissement", peuvent alors toujours être réglés large- ment.
Il est étonnant de constater que lors du traitement dans un tel appareil la grosseur des particules n'est pas réduite, mais augmentée. Les grains d'amidon et/ou de dérivés d amidon sont ag- glomérés en plus grands éléments et l'humidité présente pendant le traitement est utilisée pour agglomérer les grains d'amidon et/ou de dérivés d'amidon.
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Par un tamisage et une mouture consécutive, on peut sélectionner les particules eyant la grosseur désirée, et ren- voyer au traitement les particules éventuellement indésirables. ii est surprenant de constater que le traitement rend l'amidon et/ou les dérivés d'amiden plus réactifs. L'oxydation, la scis- sion d'un groupe acide, l'éthérification et l'estérification se déroulent plus rapidement et complètement, particulièrement lors- qu'ils s'opèrent pendant le traitement.
En procédant avec précision., on peut obtenir par exemple des produits à faible viscosité, solubles et/ou gonflables à froid lorsque l'agent de scission est ajouté avant ou pendant le traite- ment. La propriété importante dans l'industrie, que constitue une viscosité plus élevée, résultant de l'addition d'agents augmentant la viscosité, comme la potasse caustique, le borax et les agents alcalins en général., peut être obtenue très aisément en ajou- tant ces agents à l'amidon et/ou aux dérivés d'amidon, avant ou pendant le traitement.
Des températures supérieures au'point d'épaississement de l'amidon pour un pourcentage d'humidité supérieur à 50%, ne doivent pas être appliquées, étant donné qu'il peut alors déjà se produire un épaississement complet de l'amidon et/ou des déri- vés d'amidon. Le traitement mécanique consécutif, pour dissoudre les grains d'amidon sous une pression 'plus ou moins forte dans l'eau présente ce qui peut produire un début de dissolution et/ou d'épaississement dans l'eau présente, est alors d'autant plus dif ficile.
L'invention sera décrite plus en détail ci-après à l'aide des exemples suivants: EXEMPLE 1.-
300 g de fécule de pommes de terre décomposée par de l'hypochlorite de soude d'une teneur en humidité de 20%, sont traités pendant trois heures, dans un vase en porcelaine d'une
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contenance de cinq litres pourvu d'un cylindre d'acier lesté de plomb, pesant environ 10 kg, à une vitesse de 175 tours à la minute. Après le traitement 120 g, soit 40%, ne passent plus par un tanis d'une ouverture de mailles de 0,25mm, tandis que le pro- duit initial passait complètement. Le refus du tamis peut sans plus être dispersé dans l'eau froide, à une concentration de 25% de la matière sèche.
Après 14 jours, cette dispersion est encore liquide, tandis qu'un échantillon bouilli du produit initial non traité forme déjà un gel solide après 24 heures.
EXEMPLE 2. -
On traite dans l'appareil décrit dans l'exemple 1, pen- dant trois heures, 300 g de fécule de pommes de terre d'une teneur en humidité de 20%, auxquels on .a ajouté auparavant 90 g d'eau oxygénée à 30%. Du produit ainsi obtenu, 54% ne passent plus pas un tamis d'une ouverture de mailles de 0,25mm, tandis que le pro- duit non traité passait complètement.
La viscosité d'une dispersion à 25% dans de l'eau froide ne se-modifie pas après 14 jours, tandis qu'un échantillon bouil- li d'un produit de la même concentration et traité avec-la même quantité d'eau oxygénée, mais non traité autrement, forme après 24 heures une masse friable.
EXEMPLE 3.- @
On soumet au traitement décrit dans l'exemple 1, 300 g d'un ester de fécule de pommes de terre, contenant environ 1% de radicaux acétyle et 19% d'humidité. Le produit final contient la$ de grains d'une grosseur supérieureà 0,25mm. Une dispersion dans de l'eau froide et à une concentration de 10% de matière sèche n'est pas encore -épaissie après 7 jours, tandis qu'un échantillon bouilr li de l'ester non traité et à la même concentration, forme déjà après un jour un gel solide.
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EXEMPLE 4. -
On traite comme décrit dans 1-1 exemple 1 de la dextrine blanche d'une viscosité moyenne et d'un teneur en humidité de 19,6%. Le produit final est retenu.entièrement par un tamis d'une ouverture de mailles de 0,25 m tandis que la dextrine initiale passe complètement par ce tamis. Le calibre moyen se situe entre 3-5mm. Le produit final en gros grains est moulu jusqu'à une grosseur moyenne de 0,25 mm, après quoi, on peut le disperser aisément dans de l'eau froide. Il se forme une pâte légère après un temps remarquablement plus long que pour un échantillon bouil- li du produit non traité., EXEMPLE 5. -
On soumet pendant un quart d'heure au traitement décrit dans l'exemple 1, 300 g de fécule de pommes de torre avec 15 g de NaOH solide.
On ajoute ensuite 7,5g diacide monochloracétique et on poursuit le traitement pendant trois heures. 10% du produit final ne passent plus par un tamis d'une ouverture de mailles de 0,25mm.
Un échantillon bouilli d'une concentration de 10% est encore très liquide après avoir reposé pendant 7 jours. Il en est exactement de même pour une dispersion dans de l'eau froide à une même concentration.
La fécule de pommes de terre avait avant le traitement une teneur en eau de 15%.
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