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Dokumentenidentifikation DE2722579C2 04.08.1988
Titel Impfsuspension zum Impfen kristallisierbarer Zuckerlösungen
Anmelder Aktieselskabet De Danske Sukkerfabrikker, Kopenhagen/Koebenhavn, DK
Erfinder Madsen, Rud Frik;
Knoevl, Ernst;
Moeller, Günther Roland;
Nielsen, Werner Kofod, Nakskov, DK
Vertreter Zimmermann, H., Dipl.-Ing.; Graf von Wengersky, A., Dipl.-Ing., Pat.-Anwälte, 8000 München
DE-Anmeldedatum 18.05.1977
DE-Aktenzeichen 2722579
Offenlegungstag 01.12.1977
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 04.08.1988
Veröffentlichungstag im Patentblatt 04.08.1988
Free division/divided out on the grounds of lack of unity 27604473
IPC-Hauptklasse C13F 1/02

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Impfsuspension zum Impfen kristallisierbarer Zuckerlösungen, bestehend aus feingemahlenen Zuckerteilchen, die in einem ganz oder teilweise in Wasser löslichen Suspensionsmittel suspendiert sind, welches keine wesentliche auflösende Wirkung auf Zuckerkristalle hat, und dessen Siedepunkt höher als die Temperatur der zur Kristallisation zu bringenden Zuckerlösung liegt.

Bei der industriellen Herstellung von Zucker erfolgt die Zuckerkristallbildung mit einem genau gesteuerten Kristallisationsvorgang. Die Kristallisation erfolgt in der Regel diskontinuierlich in besonderen Kochapparaten, in denen ein gereinigter, durch Eindampfen konzentrierter Zuckersirup durch Verkochen von Wasser weiter konzentriert wird. Das Kochen erfolgt in einem geschlossenen Behälter bei Unterdruck im Temperaturbereich von 65 bis 85°C. Herkömmliche Kochapparate haben eine Füllmenge (Mischung von Kristallen und Sirup) in der Größenordnung von 25 bis 150 t.

Während des Kochens erhöht sich die Konzentration bis in den Übersättigungsbereich. Die Kristallbildung wird daraufhin durch Impfen der übersättigten Lösung mit einer abgemessenen Menge feingemahlener Zuckerkristalle eingeleitet. Diese Kristalle, die durch Vermahlen gewöhnlichen Zuckers bis auf eine Teilchengröße von 5 bis 20 µm gebildet werden, dienen beim Impfen als Keime für die Bildung von neuen Kristallen in der übersättigten Lösung.

Beim nachfolgenden gesteuerten Kochen wachsen die gebildeten Kristalle unter ständiger Zufuhr von frischem Sirup. Wenn die Kristalle die gewünschte Korngröße erreicht haben, dann wird die Füllmasse aus der Einrichtung entleert, und die Kristalle werden durch Zentrifugieren vom Sirup getrennt.

Die Größe der fertigen Zuckerkristalle hängt von der Kristallisationsdauer sowie von der Anzahl der gebildeten Kristalle ab, wobei man das gleiche Volumen und die gleichen Kristallprozente bei der Beendigung jedes Kochvorgangs anstrebt.

Die als Impfstoff benutzten Zuckerkristalle wurden bisher entweder in trockener Pulverform oder in einem Alkohol, wie Isopropanol, suspendiert zugegeben. Die Zugabe der abgemessenen Impfstoffmenge erfolgt beim Erreichen einer vorgegebenen Übersättigung und jeweils einmal pro Zyklus. Ein solches Impfen mit einer Suspension aus feingemahlenem Zucker in Isopropanol, um eine bestimmte Anzahl Kristalle zu erzielen, ist aber in der Praxis mit mehreren Problemen verbunden.

Eine Suspension aus feingemahlenem Zucker in Isopropanol ist sehr unstabil und muß deshalb ständig verrührt werden, weil sonst eine Sedimentation stattfinden würde. Während des Abmessens des Impfstoffes und der Vorbereitungen zum Impfen findet eine gewisse Verdampfung statt, wobei der Zucker in den Behältern und Ventilen antrocknet und somit nicht an der Kristallbildung teilnimmt. Dies bedeutet einen veränderlichen Kristallkeimgehalt bei der Zugabe von gleichbleibender Raum- oder Gewichteinheit der Zuckersuspension. Eine Suspension aus feingemahlenem Zucker in Isopropanol ist außerdem wegen der Sedimentation des Zuckers weniger gut für ein Umwälzen mit Pumpen geeignet.

An dieser Stelle ist zu erwähnen, daß es aus der DE-PS 6 63 583 bereits bekannt ist, daß bei leichtkristallisierenden Substanzen die Ausbildung großer Kristalle und bei schwerer kristallisierenden Stoffen die Kristallisation überhaupt vermindert werden kann, wenn man kristallisationsfähigen Lösungen Polyvinylalkohol zusetzt, was aber nur dann zulässig ist, wenn es sich nicht um Nahrungs- oder Genußmittel handelt.

Die Impfsuspension sollte eine solche Menge an feingemahlenem Zucker enthalten, daß eine Viskosität erreicht wird, die einerseits hinreichend niedrig ist, um eine Verteilung der Suspension in der zur Kristallisation zu bringenden Zuckerlösung zu ermöglichen, andererseits aber hinreichend hoch ist, damit die Suspension sich über längere Zeit stabil hält, indem sie in schwach strömende Bewegung versetzt wird.

Bei der Verwendung einer Zuckersuspension als Impfstoff sollte eine möglichst geringe Menge Suspensionsmittel zugegeben werden.

Es ist daher bevorzugt, eine Zuckersuspension mit größtmöglichem Zuckergehalt zu verwenden. Ein großer Gehalt an Kristallen trägt außerdem zur Erhöhung der Viskosität der Suspension und damit zur Minderung der Sedimentation der Kristalle bei. Andererseits ist aber die Arbeit mit Suspensionen, die relativ zähe Suspensionsmittel enthalten, schwierig, weil die Viskosität derartiger Suspensionen sich mit wachsendem Kristallgehalt exponentiell erhöht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Impfsuspension zu schaffen, die eine hohe Stabilität hat.

Die erfindungsgemäße Impfsuspension ist gekennzeichnet durch eine Viskosität von 0,2 bis 0,6 Pa·s.

Wie der folgenden Tabelle I zu entnehmen ist, in der Viskositätswerte verschiedener Suspensionen als Funktion des Kristallgehaltes angegeben sind, kann die Suspension auf die gewünschte Viskosität eingestellt werden, wenn als Suspensionsmittel Polyethylenglycol 200 mit einem Kristallgehalt von 40 bis 50% oder Polyethylenglycol 600 mit einem Kristallgehalt von 30 bis 40% verwendet wird.

Tabelle I zeigt auch, daß selbst bei einem Kristallgehalt von 50% die Verwendung von Isopropanol als Suspensionsmittel nicht zu einer geeigneten Viskosität der Suspension führt.

Auch andere Polyglycole wie Polypropylenglycol und andere hochviskose Flüssigkeiten oder Mischungen von Flüssigkeiten, deren Viskositätswerte denen der oben genannten Polyethylenglycole entsprechen, können bei geeigneter Wahl des Kristallgehaltes für die erfindungsgemäße Impfsuspension verwendet werden.

Polyethylen- oder Polypropylenglycole besitzen den Vorteil, daß sie keine Veränderungen der Eigenschaften der Melasse bewirken.

Tabelle I Viskositäten von Saccharosesuspensionen bei 25°C


Bei der Wahl des Suspensionsmittels ist, wie aus dem Vorstehenden hervorgeht, die Viskosität des reinen Suspensionsmittels von entscheidender Bedeutung, da die Verwendung von sehr hohen Kristallgehalten, wie erwähnt, nicht zweckmäßig ist.

In diesem Zusammenhang wird auf die untenstehende Tabelle II verwiesen, die Viskositätswerte einiger Alkohole und Polyglycole bei 20°C angibt.

Isopropanol 0,002 38 Pa·s

Tertiär Butylalkohol 0,004 21 Pa·s

1-butanol 0,003 21 Pa·s

Polyethylenglycol 200 0,059 4 Pa·s

Polyethylenglycol 400 0,115 0 Pa·s

Polyethylenglycol 600 0,173 9 Pa·s

Polypropylenglycol 425 0,094 0 Pa·s

Polypropylenglycol 1025 0,200 0 Pa·s

Polypropylenglycol 2025 0,444 0 Pa·s



Um die Anzahl der in der Suspension enthaltenen Kristalle zu erhöhen, erfolgt deren Vermahlen vorzugsweise in einer Kugelmühle mit Stahlkugeln. Dadurch wird eine Minderung der erforderlichen Dosierungsmenge erzielt, weil sich eine größere Anzahl Keime je Gewichtseinheit ergibt. Durch das Vermahlen wird außerdem ein gleichmäßigerer Impfstoff erzielt.

Das nachstehende Beispiel erläutert die Erfindung.

In einem 50-t-Kochapparat wird eine Suspension aus 250 g feingemahlener Saccharose in 250 g Polyethylenglykol 200 mit einer Viskosität von 0,475 Pa·s zugesetzt. Als Vergleichsversuche dienen entsprechende Kochmassen, bei denen die 250 g feingemahlene Saccharose auf gewöhnliche Weise zugesetzt werden.

Tabelle III zeigt die Korngrößen, Streuung und % Konglomerate bei den beiden Versuchen.

Tabelle III


Anspruch[de]
  1. 1. Impfsuspension zum Impfen kristallisierbarer Zuckerlösungen, bestehend aus feingemahlenen Zuckerteilchen, die in einem ganz oder teilweise in Wasser löslichen Suspensionsmittel suspendiert sind, welches keine wesentliche auflösende Wirkung auf Zuckerkristalle hat, und dessen Siedepunkt höher als die Temperatur der zur Kristallisation zu bringenden Zuckerlösung liegt, gekennzeichnet durch eine Viskosität von 0,2-0,6 Pa·s.
  2. 2. Impfsuspension nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Suspensionsmittel Polyethylenglycol ist.
  3. 3. Impfsuspension nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Suspensionsmittel Polypropylenglycol ist.






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