DK164462B - Fremgangsmaade til kontinuerlig toerring af et materiale - Google Patents
Fremgangsmaade til kontinuerlig toerring af et materiale Download PDFInfo
- Publication number
- DK164462B DK164462B DK229490A DK229490A DK164462B DK 164462 B DK164462 B DK 164462B DK 229490 A DK229490 A DK 229490A DK 229490 A DK229490 A DK 229490A DK 164462 B DK164462 B DK 164462B
- Authority
- DK
- Denmark
- Prior art keywords
- vacuum chamber
- temperature
- vacuum
- drying
- boiling point
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 75
- 238000001035 drying Methods 0.000 title claims description 47
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims description 35
- 239000000126 substance Substances 0.000 title description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 154
- 235000020357 syrup Nutrition 0.000 claims description 48
- 239000006188 syrup Substances 0.000 claims description 48
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 32
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 15
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 15
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 11
- 239000012265 solid product Substances 0.000 claims description 9
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 claims description 6
- 150000005846 sugar alcohols Chemical class 0.000 claims description 6
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 claims description 5
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 claims description 3
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 claims description 3
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims description 3
- 229960004793 sucrose Drugs 0.000 claims description 3
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 claims description 2
- 235000013379 molasses Nutrition 0.000 claims 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 50
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 20
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 20
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 16
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 13
- 235000011389 fruit/vegetable juice Nutrition 0.000 description 12
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 10
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 9
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 9
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 8
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 8
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 7
- 229920001542 oligosaccharide Polymers 0.000 description 7
- 150000002482 oligosaccharides Chemical class 0.000 description 7
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 7
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 6
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 5
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 5
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 5
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 description 5
- 235000016068 Berberis vulgaris Nutrition 0.000 description 4
- 241000335053 Beta vulgaris Species 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 4
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 4
- 238000002036 drum drying Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 4
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 4
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 description 4
- 241000219310 Beta vulgaris subsp. vulgaris Species 0.000 description 3
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 3
- 239000005715 Fructose Substances 0.000 description 3
- 229930091371 Fructose Natural products 0.000 description 3
- RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N Fructose Chemical compound OC[C@H]1O[C@](O)(CO)[C@@H](O)[C@@H]1O RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N 0.000 description 3
- 235000021536 Sugar beet Nutrition 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 235000019534 high fructose corn syrup Nutrition 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 3
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 description 2
- 244000298479 Cichorium intybus Species 0.000 description 2
- 235000007542 Cichorium intybus Nutrition 0.000 description 2
- 239000005913 Maltodextrin Substances 0.000 description 2
- 229920002774 Maltodextrin Polymers 0.000 description 2
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 2
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 description 2
- 238000005349 anion exchange Methods 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 238000005341 cation exchange Methods 0.000 description 2
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 2
- 235000021433 fructose syrup Nutrition 0.000 description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 2
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 229940035034 maltodextrin Drugs 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N D-Glucitol Natural products OC[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N D-glucitol Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 241000237858 Gastropoda Species 0.000 description 1
- 240000008892 Helianthus tuberosus Species 0.000 description 1
- 235000003230 Helianthus tuberosus Nutrition 0.000 description 1
- 241000220317 Rosa Species 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 244000269722 Thea sinensis Species 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 241001464837 Viridiplantae Species 0.000 description 1
- TVXBFESIOXBWNM-UHFFFAOYSA-N Xylitol Natural products OCCC(O)C(O)C(O)CCO TVXBFESIOXBWNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000015197 apple juice Nutrition 0.000 description 1
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 1
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 235000011116 calcium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001506 calcium phosphate Substances 0.000 description 1
- 229910000389 calcium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011010 calcium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 235000008504 concentrate Nutrition 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 235000009508 confectionery Nutrition 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004925 denaturation Methods 0.000 description 1
- 230000036425 denaturation Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 239000008121 dextrose Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000000796 flavoring agent Substances 0.000 description 1
- 235000019634 flavors Nutrition 0.000 description 1
- 239000012676 herbal extract Substances 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000415 inactivating effect Effects 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 229960004903 invert sugar Drugs 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- HEBKCHPVOIAQTA-UHFFFAOYSA-N meso ribitol Natural products OCC(O)C(O)C(O)CO HEBKCHPVOIAQTA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000011236 particulate material Substances 0.000 description 1
- 239000001814 pectin Substances 0.000 description 1
- 229920001277 pectin Polymers 0.000 description 1
- 235000010987 pectin Nutrition 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000009877 rendering Methods 0.000 description 1
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 1
- CVHZOJJKTDOEJC-UHFFFAOYSA-N saccharin Chemical compound C1=CC=C2C(=O)NS(=O)(=O)C2=C1 CVHZOJJKTDOEJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940081974 saccharin Drugs 0.000 description 1
- 235000019204 saccharin Nutrition 0.000 description 1
- 239000000901 saccharin and its Na,K and Ca salt Substances 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000000600 sorbitol Substances 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 229960004016 sucrose syrup Drugs 0.000 description 1
- 239000012209 synthetic fiber Substances 0.000 description 1
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H tricalcium bis(phosphate) Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
- 239000000811 xylitol Substances 0.000 description 1
- HEBKCHPVOIAQTA-SCDXWVJYSA-N xylitol Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO HEBKCHPVOIAQTA-SCDXWVJYSA-N 0.000 description 1
- 235000010447 xylitol Nutrition 0.000 description 1
- 229960002675 xylitol Drugs 0.000 description 1
- -1 β-dextrose anhydride Chemical class 0.000 description 1
Landscapes
- Confectionery (AREA)
- Drying Of Solid Materials (AREA)
Description
i
DK 164462 B
Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til kontinuerlig tørring af et materiale, hvor: a) materialets temperatur indstilles til en værdi, der ikke er 5 skadelig for materialet, b) materialet indføres i et vakuumkammer, c) materialet føres gennem vakuumkammeret uden nogen varmetilførsel til materialet, og d) det tørrede materiale udtages fra vakuumkammeret gennem en 10 sluse.
Det er ofte vanskeligt at fjerne det tilbageværende vand, når man fremstiller sukkerarter eller sukkeralkoholer, som er følsomme eller hygroskopiske produkter, i tør form, såsom i pul-15 verform.
En af grundene er, at det høje indhold af hydrofile grupper i de ovennævnte materialer, gør disse produkter hygroskopiske.
20 En anden grund er tendensen hos nogle af disse materialer til at danne overmættede opløsninger, hvorfra det er vanskeligt at udfælde og isolere faste produkter.
Overmættede og andre koncentrerede opløsninger er meget ofte 25 højviskose. De er derfor vanskelige at håndtere og har tendens til at klæbe til apparaturet.
Alle disse egenskaber vanskeliggør yderligere fjernelsen af vand, f.eks. ved inddampning eller tørring, da der fremkommer 30 problemer under opvarmningen af materialet. En ensartet fordeling af varme kan f.eks. ikke sikres, hvorved der er risiko for lokal overopvarmning. Ved opvarmning af materialet kan det ødelægges eller forringes, f.eks. ved påbrænding, karamellise-ring, denaturering eller anden form for sønderdeling.
Der kendes flere metoder til tørring af produkter for at fjerne de sidste mængder af vand, såsom forstøvningstørring, tromletørring, frysetørring eller flashtørring.
35
DK 164462 B
2
Til forstøvningstørring fødes den opløsning, der skal tørres, ind i et kammer i form af små dråber. De faldende dråber tørres ved hjælp af varm luft, således at dråberne omdannes til et tørt pulver, før de når kammerets bund. Forstøvningstørring S kan ikke anvendes, hvis opløsningen har en tendens til at forblive flydende, enten som en overmættet opløsning eller i form af en smelte, under tørreprocessen, hvor temperaturen sædvanligvis er over 60°C, idet materialet i så fald vil akkumulere på forstøvningstørrekammerets vægge.
10
Tromletørring gennemføres normalt ved temperaturer omkring 100eC. Ved denne temperatur foreligger mange materialer i form af en smelte, og de kan derfor ikke omdannes til et fast produkt. Under tromletørring akkumulerer produktet på varme over-15 flader, hvilket forårsager overopvarmning med efterfølgende ødelæggelse eller forringelse af materialet.
Ved konventionel flashtørring fjernes vand næsten øjeblikkeligt fra våde, faste partikler, hvilke partikler er disperge-20 ret ved høj hastighed i en varm gasstrøm. Ved flashtørring er tørreluftens temperatur over 100°C, hvilket gør denne tørremetode uegnet til tørring af varmefølsomme produkter.
Det er klart, at hverken forstøvningstørring, tromletørring 25 eller flashtørring er egnede til fremstilling af faste, tørre produkter, såsom visse sukkerarter og visse sukkeralkoholer, andre varmefølsomme produkter og/eller sådanne produkter, der er vanskelige at krystallisere.
30 De eneste kendte metoder der er egnet til tørring af sådanne materialer er frysetørring og mikrobølgevakuumtørring. Disse metoder er imidlertid kostbare, da deres gennemføringsomkostninger er høje, navnlig med hensyn til energiforbrug, og med hensyn til kapitalomkostninger.
DE offentliggørelsesskrift nr. 34 07 374 beskriver en fremgangsmåde til fremstilling af tørrede produkter ud fra saccha- 35
DK 164462B
3 rosesirup. Ifølge denne metode opvarmes den i forvejen koncentrerede saccharosesirup med et tørstofindhold på mindst 70% i et kort tidsrum, såsom under 60 sekunder, til en meget høj temperatur, og det varme materiale ekspanderes til en koncen-5 treret sirup med et tørstofindhold på mindst 90%. Denne sirup omdannes til et tørt, risledygtigt produkt ved en hurtig afkøling og efterfølgende frigivelse af det tilbageværende vand under krystallisation.
10 Denne metode er begrænset til let krystal 1 iserbare materialer med positiv krystallisationsentalpi, dvs. sige materialer, der krystalliserer under afkøling. Denne metode er derfor ikke velegnet til fremstilling af amorfe produkter, og andre materialer, som er vanskelige at krystallisere. Endvidere under-15 kastes materialet høje temperaturer på ca. 135-155eC, hvilket gør metoden uegnet for varmefølsomme materialer.
I US patentskrift nr. 1.250.496 beskrives en fremgangsmåde til tørring af korn og andre grove, granulære materialer, hvor 20 kornet opvarmes og derefter først underkastes et svagt vakuum og derefter et højt vakuum. Ved fremgangsmåden anvendes et kostbart udstyr, og fremgangsmåden kan ikke anvendes til tørring af partikelfrie, sirupper.
25 i US patentskrift nr. 3.206.866 beskrives en fremgangsmåde og et apparat til dehydratisering af levnedsmidler under anvendelse af geotermisk damp. Levnedsmidlet indføres i et vakuumkammer gennem en sluse og transporteres gennem kammeret ved hjælp af flere transportbånd og udtages til sidst fra vakuum-30 kammeret gennem en sluse. Levnedsmidlet opvarmes inden i vakuumkammeret. Dette trin gør denne metode uegnet til dehydratisering af sirupsmaterialer, da materialet lokalt overopvarmes, hvilket vil resultere i ødelæggelse deraf.
35 I US patentskrift nr. 4.574.495 beskrives et tørreapparat med et vakuumkammer, hvori det materiale, der skal tørres, transporteres ved hjælp af transportbånd. Dette apparat er også
DK 164462 B
4 forsynet med organer til tilføring af varme inden i vakuumk'am-meret. Derfor vil dette apparat også ødelægge sirupper på grund af overophedning.
5 Endelig beskrives i EP patentansøgning nr. 0.231.584 Al et tørreapparat, der indbefatter en transportsnegl. Apparatet opvarmes ved hjælp af en varmekappe. Derfor er også dette apparat uegnet til tørring af varmefølsomme materialer, såsom sirupper .
10 I andre patentskrifter, såsom SE patentskrift nr. 342.896, SE patentskrift nr. 374.811, US patentskrift nr. 3.698.098 og US patentskrift nr. 1.161.603 beskrives forskellige metoder og apparater til tørring af materialer, såsom henholdsvis træpla-15 der, proteinholdige materialer, varmefølsomme faldskærme af syntetiske fibre og kolloide stoffer.
I GB patentskrift nr. 1.498.119 beskrives en fremgangsmåde til tørring og ekspandering af en pasta, der ekstruderes ind i et 20 vakuumkammer. Pastaens temperatur er mellem 60 og 125°C, f.eks. 80-100°C. Den kendte fremgangsmåde er vanskelig at regulere, hvis ekstruderåbningen har en diameter på mindre end O, 25 mm. For at opnå en passende regulering af fremgangsmåden bør åbningen have en diameter på fra 0,5 til 5 mm.
25 I DE offentliggørelsesskrift nr. 2.744.099 beskrives en fremgangsmåde til fremstilling af dextrosepulver i tør form indeholdende en større mængde β-dextrose-anhydrid. Denne fremgangsmåde indebærer imidlertid podet krystallisation og kan 30 ikke anvendes i tilfælde af ikke-krystal1 i serende materialer, såsom den blanding af oligosacchari der der fremstilles ifølge ansøgerens samtidige danske patentansøgning nr. 1592/88.
P. E. Andersen og J. Risum (Introduktion til Levnedsmiddel- 35 Teknologien, bind 1, 3. udgave, side 333, 1982, Polyteknisk
Forlag, København) beskriver en konventionel flashinddamper. Denne i nddamper er imidlertid kun egnet til fremsti 11 i ng af koncentrerede, stadig flydende produkter.
DK 164462 B
5
Det er formålet med den foreliggende opfi ndel se at tilvejebringe en fremgangsmåde til fjernelse af det tilbageværende vand fra varmefølsomme, vanskeligt eller umuligt krystalliser-bare og/eller hygroskopiske sirupper ved tørring af en sådan 5 sirup med et højt tørstofindhold. Fremgangsmåden undgår de ovennævnte vanskeligheder ved de kendte metoder og er mindre kostbar end frysetørring og mikrobølgevakuumtørring.
Fremgangsmåden ifølge opfindelsen er ejendommelig ved at at 10 materialet er en i det væsentlige partikelfri sirup af carbo-hydrat og/eller sukkeralkohol, at materialets temperatur i trin a) indstilles til en værdi, der ligger under materialets kogepunkt ved atmosfærisk tryk, men tilstrækkelig højt til at materialet i trin c) tørres til et amorft, fast produkt.
15
Den tidligere omtalte, fra GB patentskrift nr. 1.498.119 kendte fremgangsmåde har væsentlige lighedspunkter med fremgangsmåden ifølge opfindelsen. Imidlertid angår den kendte fremgangsmåde tørring af en anden type materiale, såsom ekstrakter 20 af kaffe, cikorie eller andre kaffeerstatninger, te og urte-udtræk, som ekstruderes i pulverform eller pastaform. Der er således tale om en anden type af udgangsmaterialer end dem, der tørres ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen, hvor der som udgangsmaterialer anvendes sådanne, der specielt kan defineres 25 som partikelfrie sirupper af carbohydrat og/eller sukkeralkohol. Alle eksemplerne i det nævnte GB patentskrift, vedrører produkter, der i forvejen enten er frysetørret eller forstøvningstørret. Der er ved tørringsprocessen ifølge GB patentskriftet således ikke tale om en faseovergang fra et flydende 30 til et fast produkt. Ifølge det nævnte patentskrift bliver tørringsproduktet brudt i små stykker, før det er ekspanderet færdigt. Ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen sker ekspansionen momentant efter doseringen. Produktet underkastes først den eventuelle grovformaling efter tørringen.
Skønt det er kendt at gennemføre en kontinuerlig tørring af et materiale, hvor 35
DK 164462 B
6 a) materialets temperatur indstilles til en værdi, der ikke er skadelig for materialet, b) materialet indføres i et vakuumkammer, c) materialet føres gennem vakuumkammeret uden nogen varmetil- 5 førsel til materialet, og d) det tørrede materiale udtages fra vakuumkammeret gennem en sluse, er det nyt at anvende en sådan fremgangsmåde til kontinuerlig tørring af en i det væsentlige partikelfri sirup af carbohydrat og/eller sukkeralkohol, hvor siruppens temperatur 10 i trin a) indstilles til en værdi, der ligger under materialets kogepunkt ved atmosfærisk tryk, og hvor der ved tørringen dannes et amorft, fast produkt.
Fagmanden har ikke tidligere tænkt på at anvende en fremgangs-15 måde med de nævnte kendte træk til tørring af egentlige sirupper, _dvs. sådanne materialer, som er hygroskopiske, og som har tendens til at danne overmættede opløsninger, der er højviskose og derfor er vanskelige at håndtere og har tendens til at klæbe til det anvendte apparatur. Der er særlige problemer med 20 sådanne materialer, som er vanskelige at få til at udkrystal-1 i sere.
Den foreliggende opfindelse var oprindeligt resultatet af bestræbelserne på at løse den opgave, at tørre den blanding af 25 inulider, der er beskrevet i ansøgerens danske patentansøgning nr. 1592/88, idet denne blanding viste sig at være særlig vanskelig at arbejde med, da man ikke som med en sirup af saccharose kan danne et fast produkt ved krystallisation.
30 Til løsning af en sådan opgave ville fagmanden traditionelt se efter en tilsvarende kendt fremgangsmåde, og den mest nærliggende ville være den metode, der anvendes ved tørring af frugtsirupper. Når sådanne frugtsirupper skal tørres, tilsættes sædvanligvis maltodextrin, idet man derved opnår mulighed 35 for at spraytørre siruppen. Denne løsning er imidlertid ikke særlig attraktiv, idet der opnås produkter med et indhold på op til 50% maltodextrin, der må betragtes som et uønsket fyld-
DK 164462 B
7 stof. Hvis man således anvendte denne kendte metode til tørring af den nævnte inulidblanding, ville det opnåede produkt være mindre sødt, og det ville besidde mindre fylde ("body").
5 Da man ifølge kendt teknik ikke tidligere har arbejdet med tørring af den her omhandlede type af sirupper, kunne fagmanden ikke vide, om metoden kunne gennemføres, uden at man ville støde på voldsomme problemer med hensyn til belægning af vakuumkammerets vægge, som ville umuliggøre opgaven i praksis.
10 Det har imidlertid vist sig, at den fremgangsmåde, der er kendt fra tørring af f.eks. pastaagtige produkter, med fordel kan anvendes på disse særligt vanskelige sirupper, og det har overraskende vist sig, at der derved opnås et produkt med særligt fremragende egenskaber, idet produktet er et amorft fast 15 produkt.
Skønt fremgangsmåden ifølge opfindelsen er udviklet til at tørre den ovennævnte særligt vanskelige blanding af inulider, har den også vist sig at være velegnet, når man skal tørre 20 krystal!iserbare sukkerarter, f.eks. saccharose. Ved anvendel se af fremgangsmåden på sådanne udgangsmaterialer vil det fremstillede slutprodukt afvige fra det produkt, der opnås ved den konventionelle krystallisationsmetode. Således har produktet fremstillet ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen en sær-25 lig amorf struktur, som gør produktet velegnet til at danne agglomerater. Sådanne agglomerater er fordelagtige. De er meget lette at blande med andre materialer, de har en bedre fly-dedygtighed, støver mindre og udviser en mindre tendens til at absorbere fugtighed fra atomosfæren. Desuden er det muligt at 30 opnå agglomererede produkter med en høj rumvægt.
Den opnåede særlige struktur har meget specielle funktionelle egenskaber, som udover de ovennævnte også indbefatter en smagsfremhævende virkning. De ønskelige egenskaber hos de 35 amorfe strukturer af sukkerarter er angivet i en artikel af E.
A. Niediek: "Effect of Processing on the physical State and
Aroma Sorption Properties of Carbohydrates". I denne artikel
DK 164462B
8 konkluderer Niediek: "Economical methods for the precise production of amorphous substances do not exist yet. However, once they are developed, amophous substances will find a large market because of their many desirable functional properties." 5 Det fremgår af denne konklusion, at den foreliggende opfin delse vil kunne opfylde et stort behov på markedet.
Det produkt, der opnås ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen, har en særlig amorf struktur, der gør det velegnet til dannel-10 se af agglomerater. Sådanne agglomerater er fordelagtige, fordi de er meget lette at blande ind i andre materialer. Sammenlignet med krystallinske produkter har de en bedre risledygtighed på grund af deres mindre overflade, mindre mængde af støv og lavere tendens til at absorbere fugtighed fra atmos-15 færen. Desuden er det muligt at opnå agglomeratprodukter med en hø-jere rumvægt.
Desuden kan der ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen fremstilles faste og uklæbrige materialer med et tørstofindhold på 20 kun 95 vægt%.
Udgangsmaterialet til anvendelse ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen er et materiale, der er koncentreret ved hjælp af konventionelle metoder, f.eks. inddampning. Koncentrationsgra-25 den afhænger af det pågældende materiale, da man må tage fare for ødelæggelse eller forringelse, energiforbrug og rheologi-ske egenskaber hos koncentratet i betragtning.
Fremgangsmåden ifølge opfindelsen fjerner normalt 2-9 vægt% 30 vand regnet på det tilførte materiale. Således kan den f.eks.
anvendes til tørring af et oligosaccharid med et tørstofindhold på 91-95 vægt% til et pulver med et tørstofindhold på 95-99 vægt%.
35 Fremgangsmåden ifølge opfindelsen er velegnet til tørring af en blanding af oligosaccharider med den almene formel GFn, hvor G er glucose, F er fructose og n er et helt tal, hvilken
DK 164462 B
9 blanding er yderligere beskrevet i den danske patentansøgning nr. 1592/88, og som omfatter 10-20 vægt% G + F + GF, 10-20 vægt% GF2, 8-15 vægt% GF3 og 72-45 vægt% GF4 og derover.
5 Denne blanding opnås fra pianterodknolde eller rødder, navnlig rodknolde af jordskok, Helianthus tuberosus L. eller rødder af cikorie, Chichorium, under anvendelse af et konventionelt anlæg til behandling af sukkerroer til fremstilling af en sirup med tørstofindhold på 65-80 vægt%. Denne sirup inddampes yder-10 ligere ved hjælp af en passende inddamper, såsom en fald-strømsinddamper, en lodret vakuumtørrer og/eller en tyndfilm-inddamper, til et tørstofindhold på 91-95 vægt% før den underkastes fremgangsmåden ifølge opfindelsen. Materialet fjernes fra inddamperen ved en temperatur på 80-100°C. Det er nødven-15 digt at opretholde denne temperatur, da materialet ellers blive.r viskost, og således akkumulerer på inddamperens vægge, hvilket giver en afbrydelse af processen og ødelæggelse af produktet.
20 Til fremgangsmåden ifølge opfindelsen indstilles materialets temperatur til en værdi under dets kogepunkt. Materialets entalpi er således, at der ikke kræves tilføring af varme under de efterfølgende trin (b, c og d).
25 Materialet indføres derefter i et vakuumkammer, fortrinsvis ved at fordele det svarende til et tyndt lag, i dråbeform eller på en hvilken som helst anden måde, som sikrer en stor overflade af materialet.
30 Vakuumkammeret er tilsluttet en vakuumpumpe eller lignende for at etablere et passende vakuum.
Når materialet er indtrådt i vakuumkammeret, er materialets kogepunkt lavere end materialets temperatur ved det tryk, der 35 hersker i vakuumkammeret, hvilket forårsager spontan afdampning af vand. Vandets fordampningsvarme tages fra materialet, hvilket giver et tilsvarende temperaturfald. Det er således
DK 164462 B
10 unødvendigt at tilføre varme udefra. Tilføring af varme udefra under inddampningen ville forårsage uønsket lokal overopvarmning. I det foreliggende tilfælde undgås tilføring af varme udefra, hvilket forenkler fremgangsmåden og nedsætter udsty-5 rets pris. Desuden er materialet varmt, mens det har det højeste vandindhold.
Under afdampningen af vand i vakuumkammeret køles materialet ned til en temperatur, der ligger lidt over den temperatur, 10 hvor vandets damptryk svarer til det absolutte tryk i vakuumkammeret. Vands damptryk ved henholdsvis 22, 25, 30, 35 og 38°C er henholdsvis 2,64, 3,17, 4,24, 5,63 og 6,63 kPa (19,8, 23,8, 31,8, 42,2 og 49,7 mm Hg). Når vakuumkammeret har et absolut tryk på 3,17 kPa, vil produktet på grund af koge- 15 punktsforhøjelse forlade vakuumkammeret med en temperatur på ca. 27-30eC, mens et absolut tryk på 5,63 kPa giver en temperatur på 37-40°C.
Det tørre og kolde produkt udtages fra vakuumkammeret gennem 20 en luftsluse, f.eks. en cellesluse, hvilket sikrer, at man kan køre kontinuerligt med apparatet.
Denne metode til tørring er lige så skånsom som frysetørring, men betydeligt mindre kostbar. I tilfælde af den ovennævnte 25 blanding på basis af rodknolde af jordskok, beskrevet i den samtidigt indleverede danske patentansøgning nr. 1592/88, er energiomkostningerne for koncentrering af materialet fra et tørstofindhold på 66 vægt% til 98-99 vægt% 0,80 kr./kg ved anvendelse af frysetørring. I sammenligning hermed er de 30 samlede energiomkostninger til koncentrering af det samme materiale i tre trin, omfattende fremgangsmåden ifølge opfindelsen, dvs. fra 66 vægt% til 85 vægt% i en faldstrømsind-damper, fra 85 vægt% til 92 vægt% ved hjælp af batch-inddamp-ning i en lodret vakuumtørrer og fra 92 vægt% til 98-99 vægt% 35 ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen, kun 0,11 kr/kg.
Ved tørring af en sirup med et tørstofindhold på 91-95 vægt% indstilles siruppens temperatur til 80-100°C, fortrinsvis 90-
DK 164462B
11 100eC. Dette opnås med fordel ved at holde den temperatur, hvormed siruppen forlader det forudgående inddampningstrin.
Det absolutte tryk i vakuumkammeret holdes på 1,33 - 8,00 kPa 5 (10-60 mm Hg), fortrinsvis 2,67 - 6,67 kPa (20-50 mm Hg). Ma terialet føres gennem kammeret ved hjælp af et transportorgan eller ved frit fald og forlader vakuumkamroeret gennem en sluse, eventuelt efter formaling. Det på denne måde opnåede pulver har et tørstofindhold på 95-99 vægt%, og dets temperatur 10 er faldet til 25-40°C.
For at indstille en passende opholdstid i kammeret er transportorganets hastighed fortrinsvis indstillelig eller regulerbar. Grundlaget for en sådan regulering eller indstilling er 15 f.eks. tørstofindholdet i det færdige produkt, produktets temperatur, når det forlader slusen, eller andre værdier.
For at fremgangsmåden skal kunne gennemføres på en hensigtsmæssig og pålidelig måde, må følgende størrelser være i en af-20 stemt dynamisk ligevægt: - udgangsmaterialets sammensætning indbefattet vandindhold, - tilføringshastigheden for udgangsmaterialet, - udgangsmaterialets temperatur, 25 - trykket i vakuumkammeret, - transporthastigheden gennem kammeret, og - det færdige produkts temperatur og tørstofindhold, når det forlader vakuumkammeret.
30 For at sikre en sådan dynamisk ligevægt er fremgangsmåden ifølge opfindelsen fortrinsvis ejendommelig ved at temperaturen af materialet i trin a) indstilles til en temperatur, der er mindre end 30°C under materialets kogepunkt, fortrinsvis mindre end 10® C under kogepunktet, at materialet i trin b) 35 indføres i et vakuumkammer med et absolut tryk på 1,33 - 8,00 kPa, at materialet i trin c) føres gennem vakuumkammeret ved hjælp af et transportorgan, og at det tørrede materiale, om
DK 164462 B
12 ønsket, grovformales, før det udtages fra vakuumkammeret gennem en sluse i trin d).
For at opnå en passende strømning af materialet gennem vakuum-5 kammeret er transportorganets hastighed med fordel indstillelig - I en alternativ, foretrukket udførelsesform der også sikrer den ovennævnte dynamiske ligevægt, går man frem på den måde at 10 temperaturen af materialet i trin a) indstilles til en temperatur, der er mindre end 30°C under materialets kogepunkt, fortrinsvis mindre en 10eC under kogepunktet, at materialet i trin b) indføres i et vakuumkammer med et absolut tryk på 1,33 - 8,00 kPa, at materialet i trin c) føres gennem vakuumkamme-15 ret ved frit fald, og at det tørrede materiale, om ønsket, grovf-ormal es, før det udtages fra vakuumkammeret gennem en sluse i trin d).
Til opnåelse af et passende tørstofindhold i det fremstillede 20 pulver har indfødningsmaterialet, der indføres i vakuumkammeret, med fordel et tørstofindhold på 91-95 vægt%.
Fremgangsmåden ifølge opfindelsen anvendes til tørring af materialer i form af sirupper af carbohydrater og/eller sirupper 25 af sukkeralkoholer. Fremgangsmåden vil således kunne være velegnet til tørring af f.eks. invertsukker, isosirup (højfructo-sesirup, HFCS), beriget højfructosessirup (EFCS) og glucosesi-rup; sorbitol og xylitol; og den ovennævnte blanding af sac-charider, der er omtalt i den samtidigt indleverede danske 30 patentansøgning nr. 1592/88.
Eksempler på sammensætningen af ovennævnte HFCS og EFCS er: HFCS: 42 vægt% fructose 35 5 vægt% højere sukkerarter 53 vægt% glucose.
DK 164462B
13 EFCS: 55 vægt% fructose 5 vægt% højere sukkerarter 40 vægt% glucose.
5 For at sikre i det væsentlige fuldstændig og hurtig afdampning af vand er transportorganet med fordel et transportbånd, og materialet fordeles på transportbåndet i en mængde svarende til et lag med en tykkelse på 1-10 mm, fortrinsvis 2-5 mm. Et sådant lag bliver imidlertid aldrig dannet i praksis, da mate-10 rialet skummer op øjeblikkeligt ved indtrædelse i vakuumkammeret .
Fremragende transportegenskaber kan alternativt opnås ved at anvende en transportsnegl. Transportsneglen er fortrinsvis en 15 selvrensende dobbeltsnegl for at forhindre akkumulering af materiale på sneglen. En passende hurtig transporthastighed for materialet gennem vakuumkammeret opnås ved at anvende flere snegle, f.eks. 2-6 og fortrinsvis 2-5, hvilke snegle er parallelle og ligger ved siden af hinanden.
20 Når der anvendes 2 eller flere snegle, kan disse rotere i den samme eller i modsat retning, idet der kan anvendes højresno-ede såvel som venstresnoede snegle.
25 Fremgangsmåden kan gennemføres ved hjælp af et apparat, der er omfatter et organ til indstilling af materialets temperatur til en værdi under materialets kogepunkt ved atmosfærisk tryk, et fødeorgan til indfødning af materialet i et vakuumkammer, et vakuumkammer, et transportorgan til at føre materialet gen-30 nem vakuumkammeret og en luftsluse.
Transportorganet kan være et transportbånd fremstillet af f.eks. stål, plast, gummi eller et andet velegnet materiale.
35 Fødeorganerne er forsynet med et organ til fordeling af materialet ved ekstrudering på transportbåndet i form af et lag, fortrinsvis svarende til en tykkelse på 1-10 mm, mere fore-
DK 164462 B
14 trukket 2-5 mm. Som nævnt dannes dette lag kun teoretisk, da materialet i praksis skummer op øjeblikkeligt. Under transport gennem vakuumkammeret skummer materialet således op, idet vandet fordamper hurtig, hvilket forårsager et øjeblikkeligt 5 temperaturfald. Ved transportbåndets ende skraber en kniv eller skraber det tørrede materiale af transportbåndet, hvorefter det falder ned i en transportsnegl.
Transportsneglen, der også er under vakuum, knuser produktet 10 og transporterer det til en luftsluse, såsom en cellesluse, hvorfra det tørrede produkt kontinuerligt udtages i form af et pulver. Knusningen sikrer også at produktet er i stand til at passere gennem luftslusen.
15 Alternativt er transportorganet udformet som en transportsnegl., f.eks. en dobbeltsnegl. I dette tilfælde indføres materialet på sneglen gennem en ekstruder eller ved at blive sprøjtet gennem en dyse, og det transporteres mod udgangssiden ved hjælp af sneglen. Materialet fordeles svarende til et 20 tyndt lag på sneglens overflade, hvilket lag øjeblikkeligt skummer op ved den pludselige afdampning af vand. Det resulterende skum knuses og formales ved hjælp af sneglen på en sådan måde, at det tørrede produkt kan falde ned i en tragt på udgangssiden og fjernes gennem en luftsluse, fortrinsvis en 25 cellesluse.
Hvis produktet er meget klæbrigt, som tilfældet er for mange sirupper, er sneglen med fordel en selvrensende snegl. En selvrensende dobbeltsnegl indbefatter to snegle, hvoraf den 30 ene roterer dobbelt så hurtigt og har en stigning, der er halvt så stor som den anden. Den selvrensende snegl er forsynet med et selvrensende rundingsprofil, således at de to snegle renser hinanden. Sædvanligvis er der et mellemrum på 3 mm mellem de to snegle, til særlig fin bearbejdning kan der imid-35 lertid fremstilles en selvrensende dobbeltsnegl med et mellem rum på ned til ca. 1 mm.
DK 164462 B
15
Ved begge de nævnte tilfælde fastlægges den mængde materiale, der skal tilføres, og hastigheden for båndet eller sneglen på en sådan måde at det lag, der teoretisk dannes på båndet eller sneglen, er tilstrækkelig tyndt.
5
Det er således fordelagtigt at gøre hastigheden for båndet eller sneglen indstillelig eller regulerbar.
Midlet eller organet til transport af materialet gennem vaku-10 umkammeret kan også tilvejebringes ved hjælp af det frie fald. Dette apparat er særligt velegnet til tørring af klæbrige materialer, der er vanskelige at fjerne fra transportorganet, og udgør et simpelt og billigt alternativ til den selvrensende snegl.
15
Et apparat af denne art omfatter hensigtsmæssigt et organ til indstilling af materialets temperatur til en værdi, der ligger under materialets kogepunkt ved atmosfærisk tryk, et indføringsorgan til indføring af materialet i vakuumkammeret, et 20 vakuumkammer beregnet til frit fald, en tragt ved vakuumkammerets bund til opsamling af det tørrede materiale, en pisker der er placeret inden i tragten samt en luftsluse.
I en simpel udformning af apparatet er slusen en kugleventil.
25 I alle de ovennævnte tilfælde er indfødningsorganet fortrinsvis tilvejebragt ved hjælp af flere åbninger eller en eller flere snævre spalter, som ikke er mere end 2 mm, fortrinsvis ikke mere end 1 mm, mest foretrukket ikke mere end 0,25 mm.
30 Denne snævre dimension sikrer en god fordeling af materialet over hele vakuumkammeret samt en kort tørreperiode.
Omfanget af opfindelsens anvendelighed vil fremgå af den efterfølgende detaljerede beskrivelse. Det skal imidlertid for-35 stås, at den detaljerede beskrivelse og de specifikke eksempler, idet de angiver foretrukne udførelsesformer for opfindelsen, blot gives til illustration, idet forskellige forandrin-
DK 164462 B
16 ger og modifikationer inden for opfindelsens ånd og rammer vil blive åbenbar for fagfolk på basis af den detaljerede beskrivelse.
5 Opfindelsen forklares nedenfor i yderligere detaljer og under henvisning til tegningen, på hvilken fig. 1 viser en første udformning for et apparat til anvendelse ved udøvelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen, 10 hvor transportorganet er et transportbånd, fig. 2 viser en anden udformning for et apparat til anvendelse ved udøvelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen, hvor transportorganet er en dobbeltsnegl transportør, 15 fig. .3 viser forholdet mellem tørstofindhold i udgangsmaterialet og i det materiale, der forlader apparatet og temperaturen ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen, når glucosesirup flashtørres som beskrevet i eksempel 8, og 20 fig. 4 viser en tredje udformning for et apparat til anvendelse ved udøvelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen under anvendelse af frit fald som middel til transport.
25 Fig. 1 illustrerer et vakuumkammer 2 i et hus 4. For at modstå det ydre tryk har huset 4 form som en cylinder med konvekse ender. Vakuumkammeret 2 er forbundet med en vakuumkilde (ikke vist) gennem en studs 6 og tilhørende (ikke viste) kanaler. Vakuumpumpen er fortrinsvis en vandringsvakuumpumpe. Mellem 30 vakuumpumpen og vakuumkammeret kan der være installeret en kondensator, hvor damp fra vakuumkammeret kondenserer. Installering af en kondensator forøger vakuumpumpens effektivitet. Det materiale, der skal tørres eller inddampes, indfødes i en kanal 8, der er tilsluttet et fordelingsstykke 10. Fordelings-35 stykket 10 kan være forsynet med flere små huller eller en eller flere små spalter, hvilke huller eller spalter eventuelt kan være af varierende længde eller bredde. Fordelingsstykket
DK 164462 B
17 fordeler materialet i en ensartet mængde på tværs af hele fordelingsstykkets bredde.
Et transportbånd 12 løber over to valser 14, hvis hastighed er 5, regulerbar. Fordelingsstykket 10 fordeler materialet over den ene ende af transportbåndet 12. Ved at vælge en passende indstilling af tilføringshastigheden gennem kanalen 8 og fordelingsstykket 10 og af hastigheden for transportbåndet 12 fordeles materialet tværs over transportbåndets 12 bredde i en 10 mængde svarende til et ensartet, tyndt lag. Under transporten gennem vakuumkammeret 2 fordamper vand fra materialet 16, og materialet skummer op. Når det har nået den modsatte ende af transportbåndet 12, er materialet blevet omdannet til et tørt og fast produkt og skrabes af ved hjælp af en skraber 18.
15
Det afskrabede produkt falder ned på en snegl 20 i et kammer 22. Kammeret 22 er forbundet med vakuumkammeret 2 og er således også under vakuum.
20 Sneglen 20 transporterer produktet til en celleluftsluse 24 samtidigt med at den knuser og formaler produktet. Slutproduktet 26 udtages gennem luftslusen 24.
På fig. 2 ses en alternativ udformning for et apparat til an-25 vendelse ved udøvelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen. Et vakuumkammer 102 er i et hus 104 med cylindrisk form med konvekse ender, ligesom i udførelsesformen på fig. 1. Vakuumkammeret 102 er tilsluttet en vakuumkilde gennem en studs 106 og (ikke viste) kanaler. Materialet indfødes gennem en kanal 108 30 direkte over indgangsenden af en dobbeltsnegl 112 med regulei— bar hastighed. Materialetilføringshastigheden gennem kanalen 108 og hastigheden af dobbeltsneglen 112 kan indstilles på en sådan måde, at materialet vil blive fordelt svarende til et tyndt ensartet lag på overfladerne af dobbeltsneglen 112. Un-35 der transporten gennem vakuumkammeret 102 fordamper vand fra materialet 116 og materialet skummer op. Samtidig knuser og formaler dobbeltsneglen materialet. Som et resultat heraf når
DK 164462 B
18 materialet udgangsenden af dobbeltsneglen som et tørt, pulveriseret produkt. Produktet falder direkte ned i en celleluft-sluse 124, eventuelt ved anvendelse af en indvendig tragt. Det færdige produkt 126 fjernes gennem luftslusen 124.
5
Fig. 4 viser en alternativ udformning for et apparat til anvendelse ved udøvelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen. Et vakuumkammer 202 inde i et hus er forbundet til en vakuumpumpe 205 gennem et studs 206. Materialet indfødes til et forde-10 lingsstykke 210 gennem en kanal 208. Fordelingsstykket 210 har en eller flere små åbninger, f.eks. med en diameter på 1 mm. Det tørrede materiale falder ned i en tragt 211, hvor en pisker 213 desintegrerer det tørrede materiale. Desintegreringen tillader fjernelse af materialet gennem en kugleventil 215.
15 Når kugleventilen er fyldt vendes den 180°, og det færdige produkt 226 udtages. Kugleventilen 215 er forsynet med en sugeledning til vakuumpumpen 205, hvilket sikrer, at der ikke siver luft ind i vakuumkammeret, når kugleventilen 215 drejes. Mellem vakuumpumpen 205 og vakuumkammeret 202 er der placeret 20 en kondensator 228, hvilken kondensator fødes med kølevand 230. Dampen fra vakuumkammeret kondenseres i kondensatoren 228, hvilket forøger vakuumpumpens effektivitet.
Opfindelsen beskrives nedenfor i mere detaljeret form ved 25 hjælp af følgende eksempler. Eksempel 1 beskriver fremstil lingen af udgangsmaterialet, mens eksempel 2-10 beskriver fremgangsmåden ifølge opfindelsen.
Eksempel 1 30
Fremstilling af en sirup.
De høstede jordskokknolde behandles i et konventionelt anlæg til behandling af sukkerroer. Behandlingen indbefatter føl-35 gende trin.
DK 164462 B
19 1. Tilførinq af jordskokker og fjernelse af sten og græs.
Jordskokkerne udtømmes i en roegård og flyder ind i anlægget, mens sten og grønt plantemateriale (dvs. græs og stængelma-5 teriale) fjernes. Også det meste af jorden vaskes af.
2. Snifning.
For at forberede jordskokknoldene til den efterfølgende eks-10 fraktion skæres de i snitter med et tværsnit på ca. 0,5 x 0,5 cm. Deres længde afhænger af jordskokknoldenes størrelse (typisk 2-5 cm). Snitteprocessen udføres på en konventionel sukkerroesnitter. Det kan imidlertid være nødvendigt at anvende andre knive.
15 3. Ekstraktion.
Til ekstraktion af det ønskede produkt fra snitterne gennemføres ekstraktion på analog måde med den der er kendt ved eks-20 fraktion af sukker fra sukkerroer. Ekstraktionen gennemføres i en såkaldt DDS-diffusør, et trug med en dampkappe. Truget har en lille hældning og er forsynet med en dobbeltsnegl, som sikrer transport af snitterne.
25 Snitterne ekstraheres ved hjælp af modstrømsprincippet, dvs.
snitterne indføres gennem en tragt i den nedre del af truget. Vand og pressesaft opnået fra trin 4 indfødes i den øvre del af truget.
30 Derefter transporteres snitterne mod strømmen af vand, hvorved oligosaccharider og andre vandopløselige bestanddele, såsom salte og proteiner går over i vandfasen.
Temperaturen under ekstraktionen er mellem 60 og 85°C. En så 35 høj temperatur sikrer ikke blot god opløselighed af oligosac-charider men giver også en partiel denaturering af protein, hvorved dette bliver uopløseligt. Ved denne temperatur denatureres også enzymer, som derved inaktiveres.
DK 164462 B
20
Ekstraktens tørstofindhold er 10-17 vægt%. Den betegnes nu som saft.
4. Presning af affald, 5
De ekstraherede snitter presses i en speciel presse af den type, der også anvendes ved konventionel bearbejdning af sukkerroer. Dette sker for at forøge udbyttet af oligosaccharider og også for at forøge tørstofindholdet i affaldet. Affaldet 10 skal ofte tørres af hensyn til stabilitet under transport og opbevaring før anvendelse, f.eks. i form af foder. En forøgelse af udbyttet opnås ved at pressesaften føres tilbage til ekstraktionsprocessen som beskrevet ovenfor.
15 5. Saftrensninq.
Den ved ekstraktionsprocessen opnåede saft er uklar, da den indeholder partikelformet og kolloidt materiale. Blandt de tilstedeværende urenheder er pectin og proteiner såvel som 20 cellemateriale fra snitterne.
For at fjerne disse urenheder tilsættes læsket kalk Ca(0H)2 op til en pH-værdi på 10,5-11,5, hvorved en del af urenhederne udfældes.
25 pH-værdien sænkes påny ved tilsætning af CO2 eller phosphor-syre enten før eller efter filtrering. Derved udfældes overskydende calcium enten som calciumcarbonat eller calciumphos-phat. pH-værdien efter denne behandling er mellem 8,0 og 9,5.
30 Derefter filtreres saften. Temperaturen under kalkbehandlingen er 35-40°C og under sænkningen af pH-værdien og filtreringen er temperaturen 60-80°C. Udfældning og filtrering forbedres ved den højere temperatur.
35 Saftrensningen gennemføres under anvendelse af det samme udstyr som ved konventionel sukkerroebearbejdning.
DK 164462 B
21
Efter rensningen er tørstofindholdet 9-16 vægt%.
6. Ionbytning, 5 Efter rensningen indeholder saften stadig salte (3-8 vægt% af det samlede indhold af tørstof), og den har en brunlig eller grønlig farve. Den underkastes derfor kationbytning og anion-bytni ng.
10 Kationbytningen (f.eks. på en "Duo!ite"®-C20-harpiks) gennemføres ved en temperatur ved 25-35°C for at undgå hydrolyse af oligosacchariderne.
Under anionbytningen (f.eks. på en "Duolite"® A-378-harpiks) 15 fjernes også farvede forbindelser fra saften, hvorved saften bliver en farveløs oligosaccharidopløsning. Tørstofindholdet efter ionbytningen er 8-14 vægt%.
7. Behandling med aktivt carbon.
20
Det kan være nødvendigt at behandle den ionbyttede saft med aktivt carbon for at fjerne eventuelle rester af farvede forbindelser og forbindelser med uønsket smag eller lugt.
25 8. Inddampnina.
Forud for selve inddampningen er det fordelagtigt at anvende hyperfi 1 trer ing (omvendt osmose) for at fjerne en del af vandet, således at tørstofindholdet bringes op til ca. 25 vægt%.
30 På denne måde opnås en mere skånsom behandling.
Inddampningen gennemføres i en f lertrinsinddamper, såsom en faldstrømsinddamper. Saften inddampes til en sirup med et tørstofindhold på mellem 75 og 85 vægt%.
Derefter inddampes siruppen i en lodret vakuumtørrer eller en tyndf i 1 minddamper til et tørstofindhold på 90-96 vægt%, fortrinsvis 91-93 vægt%.
35
DK 164462 B
22
Eksempel 2 Vakuumf 1ashtørring.
5 En sirup med et tørstofindhold på 91-93 vægt% opnået ved fremgangsmåden ifølge eksempel 1 og med en temperatur på 80-100*0 overføres til et vakuumkammer forsynet med et transportbånd.
Ved at indstille tørstofindholdet og temperaturen i tilfø-10 ringsmaterialet samt vakuumet i kammeret har det opnåede produkt en temperatur på 30-40°C efter afdampningen af vand, og produktet er fast. Fordampningsvarmen udvindes fra indfød-ningsmaterialets entalpi, dvs. det er ikke nødvendigt at tilføre varme under tørreprocessen.
15
Ved e_t absolut tryk på 3,17 eller 5,63 kPa forlader produktet vakuumkammeret med en temperatur på henholdsvis ca. 30*C eller ca. 40°C.
20 Processen kan beskrives som en flashlignende inddampning i vakuum, hvor fødematerialet er en sirup, og slutproduktet er et tørt pulver.
Den ovenfor beskrevne fremgangsmåde afviger fra konventionel 25 flashinddampning ved, at den gennemføres i vakuum og således gør det unødvendigt at overopvarme fødematerialet og ved at fødematerialet er i opløsning og ikke er et vådt, partikelformet materiale.
30 En interessant egenskab ved denne tørremetode er den kendsgerning, at produktet afkøles til en ønsket s 1uttemperatur, typisk 30-40°C, under tørringen/vandafdampningen.
Eksempel 3 35
Den generelle fremgangsmåde beskrevet i eksempel 2 gennemføres i et vakuumkammer forsynet med en selvrensende dobbeltsnegl.
DK 164462 B
23 På denne måde opnås et tørt pulverformigt slutprodukt, der ligner det i eksempel 2 opnåede produkt.
Eksempel 4 5
En sirup med et tørstofindhold på 91 vægt% og med en temperatur på 95eC opnået ifølge eksempel 1 indfødes i et vakuumkammer forsynet med et transportbånd. Vakuumkammerets absolutte tryk er 3,33 kPa. Et tørt pulver med et tørstofindhold på 96 10 vægt% forlader kammeret med en temperatur på 31eC.
Eksempel 5
En sirup med et tørstofindhold på 93 vægt% og en temperatur på 15 95eC opnået ifølge eksempel 1 indfødes i et vakuumkammer forsynet med et transportbånd. Det absolutte tryk i vakuumkammeret er 5,20 kPa. Et tørt pulver med et tørstof i ndhold på 98 vsgt% forlader kammeret med en temperatur på 39°C.
20 Eksempel 6
En sirup med et tørstofindhold på 92 vægt% og en temperatur på 85eC opnået ifølge eksempel 1 indfødes i et vakuumkammer forsynet med et transportbånd. Det absolutte tryk i vakuumkamme-25 ret er 4,00 kPa. Et tørt pulver med et tørstofindhold på 95,8 vægt% forlader kammeret med en temperatur på 35eC.
Eksempel 7 30 En sirup med et tørstofindhold på 91 vægt% og en temperatur på 99eC opnået ifølge eksempel 1 indfødes i et vakuumkammer forsynet med en selvrensende dobbeltsnegl. Det absolutte tryk i vakuumkammeret er 4,00 kPa. Et tørt pulver med et tørstofindhold på 96,5 vægt% forlader kammeret med en temperatur på 35 35eC.
DK 164462 B
24
Eksempel 8 Tørring af qlucosesirup 5 Udgangsmaterialet er en i handelen tilgængelig glucosesirup med et tørstofindhold på 80 vegt*, siruppen forinddampes ved hjælp af batch-inddampning i 2 timer i en lodret vakuumtørrer til et tørstofindhold på 92,5 vægt*, under inddampningen har siruppen en temperatur på 85°C 0g vakuumet er 80% (absolut 10 tryk ca. 20,0 kPa). Efter batch-inddampningen hæves temperaturen til 95°C, og siruppen ekstruderes ind i en vakuumflash-tørrer, som vist på fig. 1. Ekstruderens spalte har en bredde på 0,5 mm. I vakuumf 1 ashtørreren er det absolutte tryk 3,20 kPa.
15
Efter, at siruppen har forladt ekstruderen, skummer den øjeblikkeligt op til en tykkelse på 5-6 cm. Efter en opholdstid på 1¾ minut forlader den tørrede sirup vakuumflashtørreren med en temperatur på 35°C i form af et groft granulat med et tør-20 stofindhold på 97,5 vægt%.
Fig. 3 er et diagram, der belyser mulighederne for at ændre tørstofindholdet og temperaturen hos indføringsmaterialet og stadig slutte med det samme slutprodukt. På fig. 3 repræsen-25 terer abscissen tørstofindholdet i vægt% hos indføringsmaterialet og ordinaten repræsenterer tørstofindholdet i vægt% hos det materiale, der forlader apparatet.
Eksempel 9 30
En blanding omfattende 80 vægt% glucosesirup med et tørstofindhold på 80 vægt% og 20 vægt% koncentreret æblejuice med et tørstofindhold på 67 vægt% inddampes i en lodret vakuumtørrer til et tørstofindhold på 92,5 vægt%. Efter inddampning ind-35 stilles temperaturen til 97°C og materialet ekstruderes gennem dyser med en diameter på 1 mm ind i en vakuumflashtørrer med frit fald, som vist på fig. 4. I vakuumf 1 ashtørreren er det
Claims (9)
1. Fremgangsmåde til kontinuerlig tørring af et materiale, 30 hvor: a) materialets temperatur indstilles til en værdi, der ikke er skadelig for materialet, b) materialet indføres i et vakuumkammer, 35 c) materialet føres gennem vakuumkammeret uden nogen varmetil førsel til materialet, og d) det tørrede materiale udtages fra vakuumkammeret gennem en sluse, DK 164462 B 26 kendetegnet ved, at materialet er en i det væsentlige partikelfri sirup af carbohydrat og/eller sukkeralkohol, at materialets temperatur i trin a) indstilles til en værdi, der ligger under materialets kogepunkt ved atmosfærisk tryk, 5 men tilstrækkelig højt til at materialet i trin c) tørres til et amorft, fast produkt.
2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at temperaturen af materialet i trin a) indstilles til en tempe- 10 ratur, der er mindre end 30eC under materialets kogepunkt, fortrinsvis mindre end 10eC under kogepunktet, at materialet i trin b) indføres i et vakuumkammer med et absolut tryk på 1,33 - 8,00 kPa, at materialet i trin c) føres gennem vakuumkamme ret ved hjælp af et transportorgan, og at det tørrede materials le, om ønsket, grovformales, før det udtages fra vakuumkamme ret g_ennem en sluse i trin d).
3. Fremgangsmåde ifølge krav 2, kendetegnet ved, at transportorganets hastighed er indstillelig. 20
4. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at temperaturen af materialet i trin a) indstilles til en temperatur, der er mindre end 30°C under materialets kogepunkt, fortrinsvis mindre en 10°C under kogepunktet, at materialet i 25 trin b) indføres i et vakuumkammer med et absolut tryk på 1,33 - 8,00 kPa, at materialet i trin c) føres gennem vakuumkammeret ved frit fald, og at det tørrede materiale, om ønsket, grovformales, før det udtages fra vakuumkammeret gennem en sluse i trin d). 30
5. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at materialet, der indføres i vakuumkammeret, har et tørstofindhold på 91-95 vægt%.
5 Eksempel 10 I en lodret vakuumtørrer inddampes rørsukkermelasse med et tørstofindhold på 80 vægt% til et tørstofindhold på 93 vægt%, hvorefter materialets temperatur indstilles til 96*C. Melas-10 sen ekstruderes ind i den i eksempel 9 anvendte vakuumf1ash-tørrer, idet det absolutte tryk i tørreren er 1,87 kPa. Et tørt, amorft pulver, der forlader vakuumflashtørreren, har et tørstofindhold på 96,3 vægt% og en temperatur på ca. 32eC.
15 Dette eksempel demonstrerer muligheden for at opnå et amorft pulver i stedet for den krystallinske form, der opnås ved konventionelle metoder. Idet opfindelsen nu er blevet beskrevet, vil det være åben-20 bart, at denne vil kunne varieres på mange måder. Sådanne variationer skal ikke betragtes som en afvigelse fra opfindelsens ide og rammer, og alle sådanne modifikationer, som vil være nærliggende for fagfolk, skal også forstås som omfattet af de efterfølgende krav. 25 Patentkrav.
6. Fremgangsmåde ifølge krav 2, kendetegnet ved, at transportorganet er et transportbånd, og at materialet fordeles på transportbåndet i en mængde svarende til et lag med en tykkelse på 1-10 mm, fortrinsvis 2-5 mm. 27 DK 164462 B
7. Fremgangsmåde ifølge krav 2, kendetegnet ved, at transportorganet er en transportsnegl.
8. Fremgangsmåde ifølge krav 2, kendetegnet ved, at 5 transportsorganet er en selvrensende dobbeltsnegl.
9. Fremgangsmåde ifølge krav 2, kendetegnet ved, at transportorganet er en transportsnegl omfattende fra to til seks, fortrinsvis 2-5 snegle, der er parallelle og ligger ved 10 siden af hinanden. 15 20 25 30 35
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DK229490A DK164462C (da) | 1988-03-23 | 1990-09-21 | Fremgangsmaade til kontinuerlig toerring af et materiale |
Applications Claiming Priority (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DK159488 | 1988-03-23 | ||
| DK159488A DK159488A (da) | 1988-03-23 | 1988-03-23 | Fremgangsmaade til kontinuerlig toerring eller inddampning af et materiale og et apparat til udoevelse af fremgangsmaaden |
| PCT/DK1989/000066 WO1989009373A1 (en) | 1988-03-23 | 1989-03-22 | A method for continuous drying of a material and an assembly for carrying out said method |
| DK8900066 | 1989-03-22 | ||
| DK229490A DK164462C (da) | 1988-03-23 | 1990-09-21 | Fremgangsmaade til kontinuerlig toerring af et materiale |
| DK229490 | 1990-09-21 |
Publications (4)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DK229490D0 DK229490D0 (da) | 1990-09-21 |
| DK229490A DK229490A (da) | 1990-09-21 |
| DK164462B true DK164462B (da) | 1992-06-29 |
| DK164462C DK164462C (da) | 1992-11-09 |
Family
ID=26065938
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DK229490A DK164462C (da) | 1988-03-23 | 1990-09-21 | Fremgangsmaade til kontinuerlig toerring af et materiale |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DK (1) | DK164462C (da) |
-
1990
- 1990-09-21 DK DK229490A patent/DK164462C/da not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DK229490D0 (da) | 1990-09-21 |
| DK229490A (da) | 1990-09-21 |
| DK164462C (da) | 1992-11-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0406288B1 (en) | A method for continuous drying of a material | |
| AU2021106166A4 (en) | Method for producing allulose crystals | |
| RU2428041C2 (ru) | Способ получения крошки | |
| CN112384078A (zh) | 甜味剂粉末组合物及其制备方法 | |
| US3194682A (en) | Sugar product and method of producing same | |
| JPH0394640A (ja) | ココア抽出物の製造方法 | |
| WO1989009288A1 (en) | A method for preparing a mixture of saccharides | |
| EP3459363A1 (en) | Honey powder and method for production of the powder | |
| US4919956A (en) | Methods for drying honey and molasses | |
| AU2010300088A1 (en) | The production of fibre from plant material | |
| JP3111378B2 (ja) | 水溶性食物繊維としてのフルクタンの製造方法 | |
| AU632724B2 (en) | Coffee glass & process for producing same | |
| WO1998044003A1 (en) | Process for extracting sugars from dates, and for making novel food products | |
| EP3501290B1 (en) | Molasses powder and a method for producing thereof | |
| US2453142A (en) | Sugar-bearing product and process of making | |
| KR101934287B1 (ko) | 감귤분말의 제조방법 | |
| CA2353943C (en) | Method of drying a lactulose solution | |
| AU551363B2 (en) | Process for preparing a deep-frozen, concentrated mash | |
| US2425117A (en) | Food process | |
| KR20180106180A (ko) | 땅콩 새싹 또는 인삼 음료 추출용 캡슐 | |
| DK158527B (da) | Fremgangsmaade til fremstilling af et fast materiale ud fra en sirup eller et sirupsagtigt materiale og apparat til udoevelse af fremgangsmaaden | |
| JP4571896B2 (ja) | 乾燥食品の製造方法 | |
| SK7173Y1 (sk) | Spôsob spracovania cukrovej repy Beta vulgaris L. na potravinársky využiteľný cukorno-vlákninový produkt a cukorno-vlákninový produkt získaný týmto spôsobom | |
| BR102018016106A2 (pt) | Extrato solúvel do caroço de açaí (euterpe oleracea mart) torrado e moído, e seu processo de obtenção | |
| US2639236A (en) | Method of producing a coffee substitute |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PBP | Patent lapsed |
Country of ref document: DK |