Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ МАЛЬТОЗЫ

Изобретение относится к пищевой и крахмалопаточной промышленности.

Известен способ получения порошкообразной кристаллической мальтозы, заключающийся в том, что путем ферментативного осахаривания получают ожиженный раствор крахмала с низкой степенью гидролиза, затем с помощью имитирующей подвижный слой хроматографической системы с катионообменной смолой осахаренный раствор разделяют на фракцию олигосахаридов и фракцию, содержащую высокоочищенную мальтозу, чтобы получить раствор мальтозы высокой чистоты, имеющий не менее 90% мальтозы и не более 2,5% мальтотриозы по составу сахаров, который концентрируют до содержания сухих веществ от 65 до 80%, добавляют к нему затравочные кристаллы и осаждают первичные кристаллы при температуре кристаллизации 25±5°С, до тех пор пока степень кристаллизации (т.е. отношение масс сухой мальтозы в кристаллах к массе сухих веществ в утфеле) не достигнет 50±5%, полученный утфель подвергают распылительной сушке до содержания воды 5,5-7,5 мас. %, затем порошок мальтозы выдерживают в воздушной атмосфере при температуре 50-75°С, относительной влажности 50-70% и абсолютной влажности 45-185 г воды/кг сухого воздуха для преобразования альфа-мальтозы в бета-мальтозу и завершения кристаллизации моногидрата мальтозы (US 4595418 А, 17.06.1986).

Недостатками известного способа являются невысокий выход кристаллов к массе мальтозы в исходном растворе, не более 55,0%, сложность процесса, обусловленная его многостадийностью, высокой трудоемкостью, в том числе необходимостью использования для очистки мальтозного сиропа хроматографического оборудования, требующего для обслуживания высококвалифицированного персонала и значительных материальных затрат. Согласно этому методу может быть получен водный раствор с чистотой мальтозы от 89 до 98% в пересчете на общий сахар. Однако указанный способ не пригоден для получения химически чистой мальтозы с содержанием основного вещества (чистотой) не менее 99% к массе сухих веществ.

Технический результат предложенного способа заключается в упрощении процесса кристаллизации, увеличении выхода и чистоты кристаллической мальтозы.

Этот технический результат достигается тем, что предложенный способ кристаллизации мальтозы предусматривает введение в водный раствор мальтозы, содержащий 30,0-80,0% сухих веществ, изопропанола в количестве 50,0-500,0% к массе раствора для осаждения кристаллов мальтозы, перемешивание смеси при температуре 25-80°С, ее охлаждение до 2-25°С, отстаивание, отделение образовавшихся кристаллов от жидкой фракции и сушку кристаллов при температуре 75-85°С до влажности 5-6%.

Способ осуществляют следующим образом. В качестве исходного сырья используют водные растворы мальтозы или мальтозосодержащих продуктов гидролиза крахмала, содержащие 30,0-80,0% сухих веществ, не менее 85% мальтозы к массе сухих веществ.

К исходному водному раствору мальтозы с содержанием 30,0-80,0% сухих веществ при температуре 25-80°С добавляют изопропанол в количестве 50,0-500,0% к массе раствора и перемешивают при этой же температуре, при этом мальтоза кристаллизуется. Затем кристалломассу охлаждают до температуры 2-25°С и отстаивают в отстойнике при этой же температуре для наращивания кристаллов в течение 48-96 часов с последующим отделением жидкой фракции. Количество изопропанола выбирается в зависимости от содержания сухих веществ в исходном растворе мальтозы. При содержании сухих веществ в исходном сиропе менее 30,0% не происходит образование кристаллов, а при содержании сухих веществ более 80,0% часть исходной мальтозы не растворяется. При добавлении в исходный водный раствор мальтозы изопропанола в количестве менее 50,0% к массе раствора также не происходит образование кристаллов, а при добавлении более 500,0% уменьшается чистота конечного продукта. При температуре менее 25°С не происходит полного растворения мальтозы, а при температуре более 80°С происходит закипание водно-изопропанольного растворителя. При проведении кристаллизации при температуре ниже 2°С чистота конечного продукта уменьшается. Затем образовавшиеся кристаллы высушивают при температуре 75-85°С до влажности 5-6% для удаления остатков изопропанола. В результате получают белые сухие кристаллы моногидрата мальтозы, содержащие 98,0-99,5% мальтозы к массе сухих веществ. Выход мальтозы составляет 85,0-95,0% к массе мальтозы, содержащейся в исходном растворе.

Пример 1. К 2,0 кг водного раствора мальтозы, содержащего 50,0 масс. % сухих веществ и 88,5% мальтозы к массе сухих веществ, при температуре 80°С вводят 6,0 дм³ (4,7 кг, 235% к массе исходного сиропа) изопропанола той же температуры, смесь перемешивают при температуре 80°С в течение 10 мин, охлаждают до 25°С и отстаивают при той же температуре в течение 72 ч. Полученные кристаллы отделяют и сушат при температуре 80°С. Получают 830 г белых сухих кристаллов моногидрата мальтозы с влажностью 5,5% (784 г мальтозы), содержащих 99,1% мальтозы к массе сухих веществ (выход мальтозы составляет 87,8% к массе мальтозы, содержащейся в исходном растворе).

Пример 2. К 2,0 кг водного раствора мальтозы, содержащего 50,0 масс. % сухих веществ и 88,5% мальтозы к массе сухих веществ, при температуре 80°С вводят 6,0 дм³ (4,7 кг, 235% к массе исходного сиропа) изопропанола той же температуры, смесь перемешивают при температуре 80°С в течение 10 мин, охлаждают до 5°С и отстаивают при той же температуре в течение 72 ч. Полученные кристаллы отделяют и сушат при температуре 80°С. Получают 868 г белых сухих кристаллов моногидрата мальтозы с влажностью 5,5% (820 г мальтозы), содержащих 98,6% мальтозы к массе сухих веществ (выход мальтозы составляет 92,7% к массе мальтозы, содержащейся в исходном растворе).

Таким образом, предложенный способ позволяет получить из растворов мальтозы низкой чистоты высокоочищенную кристаллическую мальтозу с чистотой до 99,5%, увеличить выход конечного продукта до 95% и значительно упростить технологический процесс кристаллизации.