Titel: | Fortschritte und Neuerungen auf dem Gebiete der Fabrikation von Stärke, Dextrin, Traubenzucker u.s.w. |
Fundstelle: | Band 274, Jahrgang 1889, S. 328 |
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Fortschritte und Neuerungen auf dem Gebiete der
Fabrikation von Stärke, Dextrin, Traubenzucker u.s.w.
(Fortsetzung des Berichtes Bd. 272 S.
522.)
Neuerungen auf dem Gebiete der Fabrikation von Stärke
u.s.w.
Der Combination von Reibe und Mahlgang in der Kartoffelstärkefabrikation scheint ein nicht unbedeutender
Concurrent in der sogen. Compoundreibe von H. Schmidt in Cüstrin (D. R. P. Nr. 45284)Eine genaue Beschreibung und Zeichnung der Compoundreibe folgt im nächsten
Berichte. erwachsen zu sein. In der vorjährigen Campagne haben
schon mehrere gröſsere und kleinere Fabrikanten mit derselben gearbeitet und
erklären nun, auf den Mahlgang verzichten zu
können.
O. Saare hat in der Versuchsfabrik des Herrn Schmidt die Leistungsfähigkeit der Compoundreibe sowohl
nach ihrer Fähigkeit zu zerkleinern als auch in Bezug auf deren Kraft verbrauch
geprüft und darüber in der Zeitschrift für
Spiritusindustrie, Bd. 12 Nr. 24, einen Artikel geschrieben, dem wir
folgendes entnehmen: Die Compoundeinrichtung wie sie zu den Versuchen diente, war
ein um die Reibe gelegter Mantel von Siebblech, bei welchem
abwechselnd ein Aufhau nach innen, der andere nach
auſsen erfolgt war. Die nach innen gerichteten Aufhaue
sollten das Zerkleinern des Reibsels befördern, während
die nach auſsen gerichteten dem genügend zerkleinerten Reibsel den Austritt in die Reibselgrube gestatteten. Das Siebblech war der Reibtrommel und ihrem Gehäuse so
angepaſst, daſs alle gröberen Stücke, welche die nach auſsen gerichteten Aufhaue nicht passiren konnten, immer wieder über die
Reibtrommel hin und zwischen den Reibklotz gerissen
wurden bis sie zum Austreten genügend zerkleinert waren. Dadurch, daſs der
Compoundeinsatz durch Aufwinden der Reibtrommel leicht zu entfernen war und durch
eine sehr praktische Anordnung der Befestigung des zurücklegbaren Reibgehäuses, war
es möglich, den Compoundeinsatz ohne groſsen Zeitaufwand einzusetzen oder
wegzulassen.
Die Reibtrommel hatte einen Durchmesser von 400mm
und war mit neuen Sägeblättern (18 Zähne auf den Zoll) belegt. Es wurden vier
Versuche angestellt, und zwar mit je 10k vorher
gewaschener und abgetrockneter Kartoffeln gleicher Qualität mit 17,7 bis 17,9 Proc.
Stärkegehalt.
Das Zerreiben wurde in der Weise vorgenommen, daſs bei dem Angehaltenen Tempo in einer Stunde beiläufig ein Wispel verarbeitet worden
wäre. Das Reibsel wurde in der ganz leeren Reibselgrube aufgefangen und durch ein
sauberes Rohr in ein Faſs abgepumpt und so lange nach völliger Aufbringung der
Kartoffeln Wasser durch die Reibe gelassen, bis dasselbe völlig stärkefrei aus der
Pumpe lief; auch das Waschwasser wurde mit dem Reibsel in dem Fasse vereinigt.
Zuerst wurde durch ein Sieb Nr. 24 und die abflieſsende Milch durch ein
Seidengazesieb Nr. 15 gesiebt. Die gesiebte Stärkemilch wurde in einem zweiten Fasse
aufgefangen, am nächsten Tage das Wasser abgezogen, die Stärke auf Filtern
gesammelt, getrocknet und gewogen.
Der erste Versuch wurde auf einer gut montirten Reibe mit fein Angestelltem Reibklotze
ohne Compoundeinsatz, der zweite auf einer gut Montirten Reibe mit Compoundeinsatz vorgenommen. Der dritte Versuch wurde mit einer schlecht montirten Reibe ohne Compoundeinsatz
und der vierte mit einer schlecht montirten Reibe mit Compoundeinsatz vorgenommen.
Die völlig ausgewaschene Pülpe wurde bei den beiden ersten Vergehen von beiden Sieben vereinigt, beim dritten und vierten Versuche Jedoch die Pülpe
des Siebes Nr. 24 (grob) und jene des feinen Siebes Nr. 15 getrennt getrocknet und
gewogen. Durch Bestimmung der absoluten Trockensubstanz in den lufttrockenen
Producten wurde dann festgestellt, wie viel absolut trockene Stärke und wie viel absolut trockene Pülpe in
jedem Falle resultirte.
Die Summe beider gab die vorhandene Menge Trockensubstanz, mit Ausnahme der löslichen
Bestandtheile, der zu den Versuchen benutzten Kartoffelmengen. In der Pülpe wurde dann noch auf
chemischem Wege die Menge der nicht frei gemachten Stärke bestimmt und aus der Summe
dieser und der frei gemachten die in Gesammtheit bei den Versuchen auf die Reibe
gebrachte Stärke und endlich der Procentsatz der in jedem Falle durch die Reibe (mit und ohne
Compoundeinsatz) frei gemachten Stärke ermittelt.
Der erste Versuch lieferte 395g,5 Pülpe und 1521g,9 frei gemachte Stärke, also zusammen 1917g,4 Trockensubstanz. Der zweite Versuch
lieferte 356g,3 Pülpe und 1563g frei gemachte Stärke, zusammen 1919g,3 Trockensubstanz. Ferner lieferte der erste Versuch 1521g,9
frei gemachte und 264g gebundene Stärke, zusammen
1785g,9 Gesammtstärke. Der zweite Versuch 1563g
frei gemachte und 223g gebundene Stärke, zusammen
1786g Gesammtstärke. Der dritte Versuch ergab 446g,5 grobe und 42g,8 feine Pülpe und
1428g,4 frei gemachte Stärke, der vierte Versuch 3468,1 grobe und 46g,3 feine Pülpe und 1532g,5 frei gemachte Pülpe; beim dritten Versuche zusammen an Trockensubstanz 1917g,7 und beim vierten
1924g,9.
Die angeführten Zahlen zeigen eine sehr schöne Uebereinstimmung in Rücksicht auf die
angewandten Mengen (10k) Kartoffeln und deren
gleicher Qualität, und beweisen deutlich den günstigen Effect des Compoundeinsatzes.
Während bei schlechter Reibevorrichtung allein nur 80,57 Proc. der vorhandenen
Stärke gewonnen wurden, erzielte man mit dem Compoundeinsatze 85,32 Proc., also um
rund 5 Proc. mehr und gerade so viel als mit einer sehr
guten Reibe. Aber selbst bei der gut montirten Reibe erzielte der
Compoundeinsatz eine um 2,25 Proc. höhere Ausbeute der vorhanden gewesenen
Gesammtstärke.
Berechnet man die gefundenen Zahlen auf Handelsstärke mit 20 Proc. Wasser und auf
feuchte Stärke mit 50 Proc. Wasser bei Verarbeitung von 20 Proc. Kartoffeln, so
ergibt sich, daſs: 1) eine gute Reibe ohne
Compoundeinsatz aus 100 Centner 20 Proc. Kartoffeln, 21,3 Proc. Handelsstärke und
34,1 Proc. feuchter Stärke, eine gute Reibe mit
Compoundeinsatz 21,9 Proc. Handelsstärke und 35 Proc. feuchte Stärke frei machen
kann und 2) daſs eine schlechte Reibe ohne
Compoundeinsatz 20,1 Proc. trockene (Handels-) Stärke und 32,2 Proc. feuchte Stärke
und endlich eine schlechte Reibe mit Compoundeinsatz
21,3 Proc. trockene und 34,1 Proc. feuchte Stärke frei machen kann.
Aus dem Angeführten geht hervor, daſs der Compoundeinsatz die Nachtheile einer
schlechten Reibe völlig ausgleichen und deren Leistungsfähigkeit auf die Höhe einer
guten Reibe zu bringen vermag.
Bei diesen Versuchen wurde ferner constatirt, daſs der Mehrverbrauch an Kraft bei
Einfügung des Compoundeinsatzes nur 1,2 indicirte Pferdestärken beträgt, während auf
den Mahlgang 1,5 bis 2 zu rechnen sind. Gegen die Compoundreibe wurde
geltend gemacht, daſs sich dieselbe sehr leicht verstopfen könne, aber Saare bestreitet dies nach seinen Beobachtungen. Wenn
schon dieser Uebelstand eingetreten sei, könne man leicht durch Zuführen eines
Wasserstrahles die Reinigung herbeiführen, auch kann in kurzer Zeit (20 Minuten) der
Einsatz leicht gewechselt werden.
Auf Grund der beschriebenen Versuche glaubt Saare sagen
zu können, daſs die Compoundreibe im Stande sei, den Mahlgang völlig zu ersetzen und daſs dieselbe in der
Anschaffung billiger sei als Reibe und Mahlgang zusammen.
Ueber die Einführung von Centrifugen in Naſs-Stärkefabriken sprach sich Saare auf der 37. Generalversammlung der
Stärke-Interessenten ungünstig aus; die Einführung derselben wäre hauptsächlich aus
ökonomischen Gründen nicht anzustreben. Nach seinen Angaben stellt sich die Arbeit
des Centrifugirens auf 15,80 M. für 100 MC. feuchter Stärke. Da man nun
durchschnittlich nur 16 Proc. Wasser auf der Centrifuge entfernen könne, so ergäbe
sich nur ein Gewinn an den Transportkosten von 16 MC, und dieser Gewinn beträgt bei
einer Transportstrecke von 200km kaum die Kosten
des Centrifugirens. Auſserdem soli die durch das Centrifugiren mit Luft gesättigte
Stärke eine groſse Neigung zum Schimmeln haben.
b) Reisstärke.
Neuerung bei der Fabrikation von Stärke aus Körnerfrüchten,
insbesondere Reis, von Robert Stoltenhoff (D.
R. P. Kl. 89 Nr. 46618 vom 8. Mai 1888).
Dieses Quellverfahren besteht darin, die Reis- oder Fruchtkörner eventuell nach
vorheriger Behandlung mit schwefliger Säure in einer
Batterie von geschlossenen und gleichzeitig unter Luftleere gehaltenen Grefäſsen von
einem continuirlichen Strome von Natronlauge in solcher Richtung durchlangen zu
lassen, daſs die frische Lauge immer die am weitesten ausgelaugte Charge und die
gesättigte Lauge auf die frische Charge trifft.
R. Stoltenhoff will hauptsächlich darauf hinarbeiten,
die bis jetzt in der Reisstärkefabrikation üblichen Verfahren, welche der
Natronlauge nur eine rein mechanische Wirkung bei schädlichem Zutritte der Luft
gestatten, durch seine rationelle Methode zu ersetzen.
Durch sein Verfahren der raschen örtlichen Trennung der Proteïne von der Stärke will
er die zahlreichen Uebelstände der Erzeugung von Reisstärke besonders in den
Sommermonaten endgültig beseitigen.
Es muſs allerdings behauptet werden, daſs bei sorgfältig geleiteter Fabrikation
Pilzbildungen und Verderben der Stärke selbst in der warmen Jahreszeit leicht und
immer vermieden werden können, aber jedenfalls bietet das Stoltenhoff'sche Verfahren sowohl in ökonomischer als auch in technischer
und wissenschaftlicher Beziehung eine sehr beachtenswerthe Neuerung auf dem Gebiete
der Reisstärkefabrikation. (D. Ref.)
Der Hauptzweck, den das neue Verfahren erreichen will, ist die Auflösung und örtliche Trennung
des groſsten Theiles der überhaupt auflösbaren Proteïnstoffe schon beim Quellprozesse, also im Anfangsstadium der Fabrikation.
Durch möglichst energische Auslaugung der Reiskörner bei zeitlich möglichst
beschränkter Berührung mit der Lauge und Oeffnung der Zellen derselben in Folge der
durch die Luftleere innerhalb der Körnerzellen erzeugten Spannungen soll der oben
genannte Zweck erreicht werden. Die Durchsaugung der Lauge geschieht mittels einer
Pumpe, welche die Luftleere erzeugt und unterhält. In Folge der in den Körnerzellen
erzeugten Spannungen werden dieselben zersprengt, deren Inhalt bloſsgelegt, so daſs
die Lauge direkt auf den Inhalt wirken kann, ohne erst die Zellwände Auflösen zu
müssen. Durch den erzielten Abschluſs des Quellgutes gegen Sauerstoff und
Kohlensäure sind alle Ursachen ferngehalten, aus denen Wiederausfällung von Kleber,
Pilzerzeugung und Gährungen resultiren können.
Die fortschreitende Bewegung der Lauge und ihre Bewegungsrichtung in Rücksicht auf
das Quellgut erzielen die rasche örtliche Trennung der ausgelaugten Proteïne von der
Stärke. Der Prozeſs ist in 6 Stunden vollendet. Aus der erhaltenen Quellauge wird
nun der Kleber mit Säuren ausgefällt; am zweckmäſsigsten mittels Kohlensäure, welche
man bis zur Bildung von doppeltkohlensaurem Natron zuführt, auch Rauchgase lassen
sich hierzu verwenden. Der auf diese Art gewonnene Kleber enthält 90 Proc. reines Proteїn.
Die ausgefällte Lösung von Natriumbicarbonat wird mittels Aetzkalk caustisch gemacht
und neuerdings zur Auslaugung benützt.
Andere Körnerfrüchte (insbesondere würde sich dies auf Mais anwenden lassen)
behandelt man in ähnlicher Weise vor der Auslaugung mit Natronlauge mit schwefliger
Säure oder deren sauren Salzen in hölzernen Apparaten. Die Stärke der sauren Lösung
soll einem Gehalte von 2,5 bis 10g freier Säure im
Liter entsprechen.
Die nach diesem Prozesse erhaltenen sauren Lösungen dienen dann zum Ausfällen des
Klebers aus der Natron-(Quell)-Lauge.
c) Dextrin und Traubenzucker.
Bas Amylodextrin Nageli's und seine Beziehung zu löslicher
Stärkt von T. H. Brown und G. H. Morris (Chemical Society vom 6. Juni 1889).
Das Amylodextrin, welches Walter Nägeli im J. 1874 in
seinen „Beiträgen zur näheren Kenntniſs der Stärkegruppe in chemischer und
physiologischer Beziehung“ beschrieb, erhielt derselbe durch lang andauernde
Einwirkung von kalten verdünnten Säuren auf intacte Stärkekörner, durch nachherige
Reinigung, Abdampfen oder Gefrieren in Scheibchen, welche krystallinische Structur
zeigten; beim Fällen mit Alkohol erhielt er das Amylodextrin in Nadeln, welche in
radialer Richtung um die Achse gruppirt erschienen. Nägeli
„unterschied zwei Modificationen von Amylodextrin, welche beide sich in festem
Zustande mit Jod
nicht färben, indeſs die Lösung der einen eine violette, die der anderen eine
rothe Farbe annimmt; aus den gefärbten Lösungen lassen sich beide durch
verschiedene Fällungsmittel mit blauer Farbe ausscheiden.“
Nach den Verfassern bildet das Amylodextrin nach der Fällung mit Alkohol
krystallinische Kügelchen, welche den Inulinkügelchen gleichen; durch Jod wird ihr
Amylodextrin röthlichbraun gefärbt.
Früher hat man das Amylodextrin vielfach mit löslicher Stärke und Stärkecellulose
zusammen geworfen. Nach Brown und Morris unterscheidet sich das Amylodextrin von diesen
Körpern durch seine Jodreaction und durch sein Verhalten gegen Diastase und Säuren,
Lösliche Stärke gibt mit Diastase ein Gemisch von Maltose und Dextrin, während
Amylodextrin bei gleicher Behandlung vollständig in Maltose umgewandelt wird. Lösliche Stärke entsteht zuerst bei Einwirkung von kalten verdünnten Säuren auf Stärke, welche dann
zu Amylodextrin hydrolisirt wird, wobei ein Theil der Stärkesubstanz gleichzeitig
als Dextrose in Lösung geht. Die Zusammensetzung des Amylodextrins entspricht einem
Gehalte von 14,87 Proc. Maltose und 85,13 Proc. Dextrin.
Nägeli hielt Stärke, Amylodextrin und Dextrin für gleich
zusammengesetzte Körper und gab ihnen (bei 100° C.) die wahrscheinliche Formel C36H62O31.
Die Verfasser hingegen halten das Amylodextrin in der Zusammensetzung für analog mit
dem von ihnen früher beschriebenen Maltodextrin und gaben ihm die Formel: C12H22O11.(C12H20O10)6 (das ist eine Maltosegruppe in Verbindung mit
sechs Dextringruppen).
So wie Maltodextrin wird das Amylodextrin durch Diastase vollständig in Maltose
verwandelt. Daſs Amylodextrin eine ganz bestimmte Verbindung sei, ist nach den
beiden Forschern auch dadurch erwiesen, daſs es mit gewöhnlicher Hefe absolut
unvergährbar ist und mit Hilfe der fractionirten Fällung nicht zerlegt werden kann.
Ferner besitzt das Amylodextrin eine deutliche krystallinische Form und geht
unverändert durch den Dyalisator.
Verfahren zur Verzuckerung von Stärke durch Malz zu Maltose
bezieh. Maltosedextrin von Paul Degener in
Berlin (D. R. P. Nr. 46110 vom 1. Juni 1887).
Die Verzuckerung zu Maltosedextrin geschieht zum Unterschiede von anderen bekannten
Methoden in der Weise, daſs man die Stärke mit einer mehr oder weniger concentrirten
Lösung bereits verzuckerter Stärke (und nicht mit Wasser) verkleistert und danach
durch Malz oder Malzaufguſs verzuckert.
Beobachtungen über die Verzuckerung durch die Diastase
von L. Lindet (Comptes rendus, 1889 Nr. 608 S.
453).
Ueber die Zerlegung der Stärke durch Diastase in Maltose und Dextrin und der dabei
verlaufenden Reactionen herrschen verschiedene Ansichten.
Nach Payen ist die genannte Zerlegung stets von einer
secundären Reaction begleitet, während welcher die Diastase die Dextrine in Maltose
umwandelt. Diese Reaction kommt aber zum Stillstande, sobald sich eine bestimmte
Menge Maltose gebildet hat, welche dann ein Hinderniſs für jede weitere Verzuckerung
der Dextrine bildet. Nach Payen's Beobachtungen ist
dieses Hinderniſs nur vorübergehend, indem nach Entfernung der Maltose die Diastase
von Neuem ihre verzuckernde Wirkung zu äuſsern vermag.
C. Sullivan und Kjeldahl
sind jedoch anderer Ansicht.
Zur Klärung dieser gegentheiligen Ansichten entfernte Lindet die bei dem Zerlegungsprozesse sich bildende Maltose mittels
Phenylhydrazin als unlösliches Phenylmaltosazon und fand, daſs danach die Diastase
ihre verzuckernde Wirkung wieder äuſsert.
Die Theorie Payen's erhält somit durch die Beobachtungen
von Lindet eine Bestätigung.
J. Brössler.
(Fortsetzung folgt.)