Titel: | Fortschritte und Neuerungen auf dem Gebiete der Fabrikation von Stärke, Dextrin, Traubenzucker u.s.w. |
Autor: | I. Brössler |
Fundstelle: | Band 295, Jahrgang 1895, S. 37 |
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Fortschritte und Neuerungen auf dem Gebiete der
Fabrikation von Stärke, Dextrin, Traubenzucker u.s.w.
Von Prof. I.
Brössler.
(Fortsetzung des Berichtes S. 21 d.
Bd.)
Mit Abbildung.
Fortschritte und Neuerungen auf dem Gebiete der Fabrikation von
Stärke, Dextrin, Traubenzucker.
B. Maisstärkefabrikation.
Diese Fabrikation gewinnt, wenn auch nicht in bedeutender Weise, denn doch immer mehr
an Ausdehnung, sowohl als landwirthschaftlicher Betrieb als auch als industrieller
Fabrikationszweig.
Wenn auch die glänzenden Betriebsresultate, welche vor noch nicht langer Zeit
vielfach publicirt wurden, keineswegs in der Wirklichkeit erzielt werden können, so
ist immerhin eine rationelle Verarbeitung von Mais neben richtiger Verwerthung der
sehr nahrhaften Fabrikationsabfälle mit gutem Nutzen verbunden.
Die Verarbeitung des Maiskornes auf Stärke und Futter wird in verschiedenartiger Weise betrieben,
obzwar gut eingerichtete Fabriken nur nach einer guten
Methode arbeiten, die sich im Laufe der letzten zehn Jahre als die beste erwiesen hat.
Im Folgenden soll diese Methode kurz beschrieben werden, um so mehr, als wir auf
einen ausführlichen Bericht über die Maisstärkefabrikation in Amerika hinweisen
wollen, wo diese Fabrikation in grossartigem Maasstabe betrieben wird.
Die in gut eingerichteten Fabriken des Continents befolgte Methode der
Maisstärkefabrikation zerfällt in folgende Operationen:
1) Putzen des Maiskornes;
2) Einweichen des Maiskornes in schwefligsäurehaltigem Wasser bis zum Weichwerden des Kornes;
3) successive Zerkleinerung des geweichten Kornes auf Schrotwalzen, feiner
geriffelten Walzen und endlich Glattwalzen – oder Schroten des geweichten Kornes auf
Schrotwalzen und nachheriges Mahlen auf einem Mahlgang (Nassmahlgang mit
französischen Steinen – oder endlich Schroten, feines Mahlen auf Walzen und letztes
Zerkleinern auf einer Schleudermühle (Desintegrator);
4) Entfernen der Hülsen und Keime aus dem Mahlgute durch Sieben;
5) Einweichen unter 10stündigem Rühren des Mahlgutes in schwefligsaurem Wasser
während der Dauer von 24 bis 72 Stunden, je nach der Qualität des Maiskornes;
6) Sieben des aufgeschlossenen Gutes;
7) Verarbeitung der erhaltenen Rohstärkemilch.
Ad 1) ist zu bemerken, dass sämmtlicher Staub und fremde Körper aus dem Mais entfernt
werden müssen, um reine Stärke zu erzeugen und um die Zerkleinerungsmaschinen
(Walzen oder Mahlgänge) in ihrer Leistungsfähigkeit nicht zu
beeinträchtigen.
Ad 2) ist einer der wichtigsten Processe in der Fabrikation; wenn das Einweichen
nicht richtig, nämlich bis zum Weich werden, getrieben wird, so ist die Ausbeute
eine mindere, wenn auch von da ab sehr sorgfältig gearbeitet werden sollte.
Durch das Einweichen in schwefligsäurehaltigem Wasser wird zugleich ein
Aufschliessungs- und Bleichungsprocess eingeleitet; die im Maiskorne mit dem Kleber
fest verkittete Stärke wird hier schon zum Theile gelockert und auch etwas
gebleicht.
Ad 3). Die Zerkleinerung des geweichten Maiskornes muss eine vollkommene sein, weil
die endgültige Aufschliessung der Stärke im Punkte 5 sonst nicht gelingt. Jedoch
darf die Zerkleinerung keineswegs in der Weise geübt werden, dass die stark
ölhaltigen Keime ganz zerrissen werden, da in diesem Falle die erzeugte Stärke
niemals ganz weiss erhalten wird und auch nicht die Stärke ausgebracht werden kann,
welche sich mit den zerrissenen Keimen innigst vermischt hat. Es leidet also auch
die Ausbeute durch eine zu weit gehende Zerkleinerung. Wenn successive zerkleinert
wird, so wird der Zweck am vollkommensten erreicht.
Am besten eignet sich hierzu eine combinirte Walzenstuhlung, bestehend aus einem Paar
grob geriffelter Walzen, dann aus einem Walzenstuhl, bestehend aus zwei Paaren über
einander stehender Walzen, von denen die oberen zwei Walzen fein geriffelt, die unteren zwei hingegen glatt sind.
Das letzte Walzenpaar quetscht bloss und die bis hierher gekommenen Keime des
Maiskornes werden auch hier nicht zerrissen. Damit aber etwa noch bis hierher
gelangte gröbere Körnerstücke zerschlagen werden und damit für das nun folgende
Einweichen des Mahlgutes alles in eine möglichst homogene Masse verwandelt werde,
lässt man die gequetschte Masse noch die Schleudermühle passiren.
Ad 4). Nachdem Hülsen und Keime hier fast ganz frei von ausbringbarer Stärke sind, so
ist es gut, dieselben zu entfernen, damit dieselben nicht unnöthiger Weise von der
schwefligen Säure in Operation 5 angegriffen werden und damit die schweflige Säure
desto eher das endgültige Aufschliessen des Mahlgutes bewirken könne. Ausserdem wird
es besser sein für die Resultate der Verfütterung, wenn Hülsen und Keime jetzt
ausgesiebt und gewaschen werden.
Ad 5). Dieses Durcharbeiten des in schwefligsaurem Wasser (von etwa 2 bis 3 Proc.
SO2-Gehalt) eingeweichten Mahlgutes hat bei
Beginn des Mahlprocesses seinen Anfang zu nehmen und wird in der Weise fortgeführt,
dass das von den Zerkleinerungsapparaten kommende Mahlgut continuirlich dem Bottich
zugeführt wird, in welchem die vollständige Aufschliessung vor sich geht. Ist der
für eine bestimmte Quantität des Mahlgutes vorbereitete Bottich gefüllt, so wird das
Durcharbeiten, nachdem es etwa zusammengenommen 10 Stunden gedauert hatte,
eingestellt und die Masse 1 bis 3 Tage (je nach der Qualität des Maises) der Ruhe
überlassen. Das Verhältniss des einzuweichenden Mahlgutes zur Quantität des
benöthigten schwefligsauren Wassers wählt man am besten wie 1 : 3, d.h. auf 1 Vol.
Mahlgut nimmt man ungefähr 3 Vol. schwefligsaures Wasser.
Jedoch kann dieses Verhältniss auch geändert werden, je nach den Erfahrungen,
die der Fabrikant mit den ihm zur Verfügung stehenden Maisqualitäten macht.
Wenn in einer herausgenommenen Probe der Säuregeschmack nicht mehr gefunden, sondern
eher ein mehliger Geschmack wahrgenommen wird, so ist die Aufschliessung beendigt,
die Proteïnstoffe sind gelöst und die Stärke aus dieser innigen Verbindung frei
gemacht. Es erübrigt nunmehr, das Stärkemehl gut herauszuwaschen durch sorgfältiges
Sieben und die gewonnene Rohstärkemilch zu waschen und zu trocknen.
Ad 6). Um das vollständig aufgeschlossene Gut von Hülsenresten, Keimresten und
schleimigen Körpern (Nichtstärke) zu trennen, wird das eingeweichte Mahlgut wieder
aufgerührt und einem systematischen Siebprocess unterworfen.
Man lässt unter Zufluss von reinem Wasser die aufgeschlossene Masse zuerst durch ein
grobes Sieb, entweder Rüttelsieb oder Cylindersieb, dann durch ein feineres
Rüttelsieb oder Cylindersieb laufen und von da in die Sammelbottiche für die
Rohstärkemilch.
Der Cylinder- resp. Siebauswurf wird mit Wasser gewaschen bis zur vollkommen
neutralen Reaction und bildet den zweiten Theil des gewonnenen Futters. Der erste
Theil wurde durch Sieben des Mahlgutes gewonnen, bevor dasselbe in die
Aufschliessungsbottiche gelangt.
Zur Bespannung der oben genannten Siebe nimmt man am besten für das grobe Sieb
Messinggewebe Nr. 70 und für das feinere Sieb Messinggewebe Nr. 100.
Ad 7). Die gesiebte Rohstärkemilch wird in grossen Bottichen aufgesammelt und 8 bis
10 Stunden der Ruhe überlassen. Nachdem man nach Ablauf dieser Zeit das überstehende
Wasser abgezogen hat, wäscht man wenigstens noch einmal mit frischem Wasser, rührt
auf und lässt die Stärkemilch durch ganz feine Rüttel- oder Cylindersiebe
laufen.
Diese Siebe bespannt man am besten entweder mit Seidengaze Nr. 18 oder mit
Messinggewebe Nr. 140.
Aus diesen feinen Sieben gelangt die gereinigte Stärkemilch entweder auf die sogen.
Rinnen, Fluthen oder Tische, wo die Trennung des gelblichen, grünlichen
Glutenstärkeschlammes von der feinen Stärke zu geschehen hat, oder man trennt diese
beiden Körper in rascher und sicherer Weise mit Hilfe der Centrifuge.
Der Rinnenbetrieb erfordert eine grosse und unausgesetzte Aufmerksamkeit, wenn die Raffinirung der
Stärke gelingen soll, während die Centrifuge in stets sicherer Weise die Stärke von
dem Schlamme trennt.
Für den Rinnenbetrieb sprechen die Billigkeit desselben und die geringeren
Anschaffungskosten, hingegen arbeitet die Centrifuge sicher und rasch.
Der von den Rinnen ablaufende Stärkeschlamm enthält fast alles Protein des Maiskornes
und bildet die Schlempe der Maisstärkefabriken, welche entweder für sich oder mit
den Hülsen und Keimen gemischt zur Verfütterung gelangt.
Im Allgemeinen erhält man von 100 k verarbeiteten Maises 100 l Schlempe.
Die Behandlung der Stärke nach der Rinne oder nach der Centrifuge ist fast dieselbe,
wie die Behandlung der Weizenstärke.
Ueber Stärketrockenanlagen will ich in einem späteren Artikel berichten.
In der Zeitschrift für Spiritusindustrie, 1894 Bd.
17 Nr. 39, 40, 41 und 42, veröffentlicht Dr. Joseph
Kriegner in New York äusserst interessante Artikel, welche hier möglichst
ausführlich wiedergegeben werden sollen, weil sie für unsere Verhältnisse manche
wichtige Fingerzeige enthalten. Wir können zwar nicht überall finden, dass die in
Amerika üblichen Arbeitsmethoden mustergültig sind, und werden auch am betreffenden
Orte unsere kritischen Bemerkungen hinzufügen. In allen Fällen jedoch bieten die
Artikel vieles Interessante über die amerikanischen Verhältnisse der
Maisstärkeindustrie.
Die Fabrikation der Stärke, des Dextrins,
der Glucose und des Traubenzuckers aus Mais in den Vereinigten Staaten von
Nordamerika von Dr. Jos. Kriegner.
Der grösste Theil des in den Vereinigten Staaten producirten Maises wird verfüttert,
ein kleiner Theil kommt in Form von Nahrungsmitteln in den Handel und die kleinste
Menge, etwa 22 Millionen Bushels, werden auf Stärke,
Stärkesyrup und Stärkezucker verarbeitet.
Nach dem am 15. März 1894 von der Census-office herausgegebenen Extra-Bulletin
existirten im Censusjahre 1890 im Ganzen 80 Stärkefabriken in den Vereinigten
Staaten mit einem Anlagekapital von 5 Millionen Dollars = 20 Millionen Mark, in
welchen durchschnittlich 3121 Personen beschäftigt waren, deren Gehälter und Löhne
sich auf über 1 Million Dollars = 4 Millionen Mark beliefen. Der Werth des
verarbeiteten Rohmaterials betrug über 5 Millionen, der Werth der erzeugten Producte
über 9 Millionen Dollars oder 36 Millionen Mark.
In der oben genannten Zahl von 80 Fabriken sind auch die wenigen und unbedeutenden
Weizen- und Kartoffelstärkefabriken der Vereinigten Staaten mit inbegriffen.
Von den 80 angeführten Fabriken erzeugen 30 Stärke aus Mais, von welch letzteren 21
Fabriken nach den neuesten Methoden arbeiten und
ungefähr 200 Millionen Pfund Stärke produciren.
Die bedeutendsten Stärkefabriken der Vereinigten Staaten sind:
1) T. Kingsford and Sons, in Firma: Oswego Starch Factory in Oswego, N. Y. (Die älteste und
grösste Maisstärkefabrik in Amerika. – Thomas Kingsford
fing schon 1833 an, Stärke aus Mais zu fabriciren, und diese Fabrikation wurde durch
die Familienmitglieder desselben bis beute fortgeführt und auch entwickelt.)
2) Glen Cove Manufacturing Company in der Nähe der Stadt
New York auf Long Island (war früher eine der bedeutendsten Stärkefabriken).
3) William F. Piel Company in Indianapolis, Indiana.
4) Gilbert Starch Company in Des Moines, Iowa.
5) Ottumwa St. Co. in Ottumwa, Iowa.
6) Firmenich Manufacturing Co. in Peoria, Illinois.
7) Julius J. Wood Starch Co. in Columbus, Ohio.
8) Georg Tox Starch Co. in Cincinnati, Ohio.
9) Muzzy St. Co. in Elkhardt, Indiana.
10) Voorhees St. Co. in Danville, Illinois.
11) Excelsior St. Co. in Elkhardt, Indiana.
12) Niagara St. Co. in Buffalo, New York.
13) Topeka St. Co. in Topeka, Kansas.
14) Sleeper St. Co. in Des Moines, Iowa.
Die angeführten Fabriken, mit Ausnahme der Oswego Starch
Factory, haben sich mit noch einigen kleineren Fabriken seit einigen Jahren
zu einem Trust vereinigt.
Um allen gesetzlichen Schwierigkeiten aus dem Wege zu gehen, nennt sich dieser
Trust: The National Starch Manufacturing Company und
hat seinen Sitz in Covington, Kentucky, genommen, da die Gesetze dieses Staates für
Trusts am liberalsten sind.
Präsident dieser Gesellschaft ist Hiram Duryea von der
Glen-Cove-Gesellschaft, Vicepräsident ist William F. Piel von Indianapolis.
Der Verfasser meint, dass es nicht leicht sei, commercielle oder technische Auskünfte
von den genannten Fabriken zu erhalten, da die Betriebe aufs ängstlichste gehütet
werden; jedoch sei es ihm durch seine vieljährige Thätigkeit in Stärke- und
Glucosefabriken der Vereinigten Staaten als Chemiker, Techniker und Betriebsleiter
möglich gewesen diese Fabrikationszweige praktisch kennen zu lernen, und daher sei
er auch im Stande die dabei befolgten Methoden eingehend zu beschreiben.
Die Fabrikation der Stärke.
Der Process, die Stärke rein zu gewinnen, vollzieht sich
in zwei auf einander folgenden, genau zu unterscheidenden Perioden.
Zuerst muss nämlich die Stärke aus den sie begleitenden Stoffen, in welchen sie
ursprünglich eingelagert ist, frei gemacht und dann die
so erhaltene rohe Stärke von den fremden Stoffen geschieden werden.
Das erste Stadium der Stärkefabrikation, das Freimachen der Stärke, zerfällt in vier
Manipulationen:
1) Das Einweichen des Maises;
2) das Zerkleinern des geweichten Maises;
3) das Trennen des zerkleinerten Mehlkörpers;
4) das Auslösen der Stärke aus dem Gluten.
Das Einweichen des Maises ist eine sehr einfache (!) Operation, aber doch sehr
wesentlich, da vom richtigen Einweichen die leichtere
Verarbeitung des Maises mit abhängt. Der Einweichprocess wird in grossen, hölzernen
Bottichen von zumeist 25000 k Mais Fassungsraum durchgeführt. Der Mais läuft direct
vom Elevator oder den Vorrathsbehältern (bins), nachdem er abgewogen wurde oder ein
Zählwerk passirt hat, ungemahlen in die Bottiche. Man
thut gut, den Bottich vorher halb mit Wasser zu füllen, weil dadurch der Mais besser
gewaschen wird.
Zum Einweichen nimmt man Wasser von möglichst hoher Temperatur, aber doch nur so
hoch, dass keine Verkleisterung der Stärke eintreten kann. Als Regel gilt, dass der
Mais um so besser und schneller weicht, je wärmer das Weichwasser ist. Dagegen soll
der Mais möglichst kalt verkleinert bezieh. vermählen werden. Man nimmt 60 bis 66°
C. im Maximum für das erste Wasser und wechselt
dasselbe nach 12 bis 24 Stunden und dann jeden Tag einmal, indem man mit der
Temperatur des Weichwassers in der Weise heruntergeht, dass man in 3 bis 4 Tagen auf
32 bis 38° C. angekommen ist.
Im Winter hält man das Weichwasser immer etwas wärmer als im Sommer. Der Mais muss
bis ins Innerste vom Wasser durchdrungen sein, wenn der Weichprocess als vollendet
und befriedigend angesehen werden soll.
Man stellt die Weichbottiche, wenn irgend möglich, über
den Zerkleinerungsapparaten auf; jedoch steht nichts im Wege den geweichten Mais
mittels Schnecke und Elevator zu den Mühlen zu schaffen, obwohl es immer misslich
ist nassen Mais mit diesen Maschinen zu transportiren, da leicht Störungen
durch Steckenbleiben vorkommen.
Zur Zerkleinerung des geweichten Maises können gewöhnliche Mühlen oder auch
Quetschwalzen oder eine Combination. von beiden benutzt werden.
Der einfachste Fall ist ein Mahlgang mit guten
französischen Steinen, flach und scharf gehauen, dicht gestellt. Es wird gerade so
viel Wasser zum Mahlen benutzt, dass ein feiner, weicher
Brei erzielt wird, welcher sich nicht scharf und sandig anfühlen darf,
sondern weich und sanft.
Ein guter Müller kann mit einer Mühle von 3 Fuss Diameter etwa 1000 Bushel = 25 t in
24 Stunden mahlen (!). Ein etwas zu grobes oder nachlässiges Mahlen verursacht
ziemliche Verluste an Ausbeute.
Aber auch ein Zuviel im Mahlen ist schädlich. Verfasser
hat gefunden, dass ein Verlust von 2 bis 4 Proc. an Stärkesubstanz eintritt, wenn
zu fein gemahlen wird.
Aber auch die Qualität und das spätere Verarbeiten der Stärke leiden bedeutend durch
ein zu feines Mahlen. Es wird dadurch nämlich ziemlich viel Nichtstärke, Zellhaut,
Pectinstoffe mechanisch abgerieben, die Keime werden sehr in Anspruch genommen,
bringen mehr Fett und schmierige Massen in die Rohstärke, erschweren die nachherige
Verarbeitung und verringern die Qualität der producirten Stärke. Diese Fehler treten
in den meisten Fabriken aus dem Grunde nicht auf, weil man mit dem Mahlen nicht zu
weit geht, da die Ausbeute nicht im Verhältniss zu der aufgewendeten Arbeit
steht.
Ein zweimaliges Mahlen ist aus den oben angeführten Gründen zu verwerfen. Verfasser
hält eine Combination von Walzen mit Mühle für sehr gut. Die Mühlen können dadurch
auf das Doppelte ihrer Leistungsfähigkeit gebracht werden. Da die Walzenarbeit
bedeutend billiger im Betrieb, geringe Kraft und Aufmerksamkeit erfordert, die
Maismasse nicht so ungünstig zerrieben wird und ein Theil des sachkundigen Aufhauens
der Mühlsteine entfällt, so ergeben sich dadurch bedeutende Vortheile. Man kann den
roh durch die Mühle gegangenen Mais zur besseren Zerkleinerung mit sehr gutem
Erfolge hinterher durch dichtgestellte Walzen passiren lassen, wodurch die
Vorbereitung und Zerkleinerung vorzüglich gelingt. Oder es wird der geweichte Mais
mittels cannelirter Walzen vorgequetscht, dann in einem Agitator mittels schnell
rotirender, stumpfer Messer geschlagen, wodurch die Keime vom Mehlkörper befreit
werden: dann werden die Keime durch Abschlemmen getrennt und das Uebrige auf Mühlen
fein gemahlen. Dieses letztere Verfahren hält der Verfasser für besonders gut.
Damit beim Mahlprocess keinerlei Störungen oder Unregelmässigkeiten durch das
Hineingerathen fremder grösserer Körper, wie Eisentheile, Schrauben oder Nägel,
eintreten, ist es nöthig, den Mais sehr sorgfältig zu reinigen.
Der Verfasser hat die Einrichtung getroffen, dass in der Abflussrinne zwischen Mühle
und Sieb eine Abflussöffnung angebracht wird, welche gewöhnlich geschlossen ist,
aber im Bedarfsfalle schnell geöffnet werden kann. Diese Abflussöffnung führt zu dem
noch zu mahlenden Gut zurück, damit auf diese Weise etwa grob gebliebener Mais
neuerdings auf die Mühle gelangen könne.
Das gemahlene Gut wird auf mit Seidengaze bespannten Schüttelsieben von den Hülsen
und Keimen befreit.
Nach dem Verfasser sind in den amerikanischen Fabriken andere Siebconstructionen
nicht in Verwendung oder höchstens nur in älteren Fabriken.
Die Schüttelsiebe sind immer 3 Fuss breit (Breite der in den Handel kommenden
Seidengaze) und haben gewöhnlich eine Länge von 6 Fuss mit ziemlich starker Neigung,
die durch Stellvorrichtungen verändert werden kann. Angetrieben werden die Siebe
durch eine rasch rotirende gekröpfte Welle, welche denselben eine energische
Bewegung ertheilt. Die Siebe sind meist mit Seidengaze Nr. 12, Nr. 15 oder Nr. 16
belegt, d.h. es befinden sich 120, 150 oder 160 Seidenfäden auf 1 Zoll Länge.
Das Waschen auf den Sieben muss sorgfältig ausgeführt werden, denn die Ausbeute an
Stärke hängt auch von dem vollständigen Auswaschen der Treber ab.
Vor allem darf keine Störung im Zufluss des Wassers stattfinden. Nach Kriegner ist ein einfaches, mit kleinen Spritzlöchern
versehenes Wasserzuflussrohr unbrauchbar, weil die immer im Wasser vorhandenen oder
sich bildenden Unreinigkeiten, Schlamm u.s.w., die Löcher bald verstopfen. Es soll
daher die Wasserspeisevorrichtung eine offene, leicht zu reinigende Rinne sein.
Nachdem die Aufgabe des Waschens die ist, mit möglichst wenig Wasser alle Stärke aus den Trebern zu bringen, weil sonst
ungeheure Mengen von Wasser verbraucht werden und die so erzeugte Rohstärkemilch zu
dünn wird: daher ist es nicht gleichgültig, wie das
Wasser auf das Sieb gebracht wird.
Nach dem Verfasser besteht in den amerikanischen Fabriken die Einrichtung, das Wasser
direct auf die Seidengaze zu spritzen. Dieses
Verfahren hält der Verfasser für ganz unrichtig, weil dann ein grosser Theil des
Wassers unbenutzt durch das Sieb geht. Eine einfache Latte unter der Stelle
angebracht, wo das Wasser aufspritzt, ist schon besser.
Textabbildung Bd. 295, S. 40
In nachstehender Zeichnung ist ein Sieb mit Waschvorrichtung veranschaulicht. Die
geneigte Linie A A repräsentirt die Siebfläche, B B I ist ein Kanal, der den von den Mühlen kommenden
Stärkebrei den Sieben zuführt. Bei d, wo der
Wasserstrahl frei auf das Seidengewebe fällt, läuft offenbar ein grosser Theil des
Wassers unausgenutzt durch; bei e, wo durch Anbringen
einer Latte der directe Durchgang verhindert wird, werden die mit Wasser gemischten
Treber über die Siebfläche f geführt und entlassen das
mit Stärke beladene Wasser nach unten. Besser noch erfolgt die Mischung der Treber
mit Wasser und das Auswaschen der Stärke durch trogartige Rinnen, welche quer über
die Siebe laufen, wie in g und h
ersichtlich gemacht ist. Die von den oberen Stellen kommenden Treber mischen
sich mit frisch zuströmendem Wasser und werden über die nächst untere Siebabtheilung
geführt. Mit drei bis vier solchen Trögen hat Verfasser leicht ein vollständiges
Auswaschen der Stärke erzielt.
Der Zufluss des Mahlgutes muss im Verhältniss zur bestimmten Leistungsfähigkeit des
Schüttelsiebes ein möglichst genau geregelter sein. Ein Zuwenig beeinträchtigt die
Leistungsfähigkeit, ein Zuviel gibt Verlust an Stärke.
Wenn auch die Rüttel- oder Schüttelsiebe manche Vortheile gegenüber den
Cylindersieben haben, so lässt sich nicht leugnen, dass ein Cylindersieb, welches in
der hohlen Achse ein kräftiges Brauserohr hat, den von einem Ende des Siebes
eintretenden Brei in dem Maasse als er sich dem anderen (Auswurfsende) nähert, viel
besser auswaschen kann als ein Rüttelsieb. Man ist nicht im Stande die
Wasserzuführung auf dem Rüttelsiebe so zu gestalten, dass alle Theile des Breies
gleichmässig mit dem Auswaschwasser zusammentreffen. Es ist dies noch eher möglich
im rotirenden Cylindersiebe, weil in demselben die Breitheile stets geworfen und
gewendet werden. Noch besser gelingt die Auswaschung des Breies in (kreisförmigen)
Cylindersieben, welche aus einander stossenden Cylindern bestehen, deren Wände
gelochte Bleche sind und an deren innerer Wandung eine Blechspirale die successive
Führung des Breies vom Eintritt bis zum Austritt derart gestattet, dass der langsam
vorrückende Brei gedreht, gewendet und geworfen wird und dabei immer von dem innen
in der Achse des Cylindersiebes liegenden Brauserohr Wasser bekommt.
In der Weise construirte Cylindersiebe sind unter dem Namen Extractions- oder
Auswaschcylinder bekannt und in vielen gut eingerichteten Kartoffel- und
Maisstärkefabriken vorhanden.
Wenn es die localen Verhältnisse erlauben, so ist es das Beste die Siebe direct mit
den Mühlen zu verbinden. Je zwei Siebe von der oben angegebenen Grösse mit je einer
Mühle. Die Speisung der Siebe durch Rohre mit Ventilen oder Hähnen ist zu verwerfen,
da sehr leicht durch die im Mahlgute enthaltenen Hülsen und Keime Verstopfungen
vorkommen können.
Verfasser empfiehit zur Speisung der Siebe eine Einrichtung, die sich in
amerikanischen Fabriken bewährt hat. Der gemahlene Maisbrei wird nämlich
continuirlich in einen kleinen Behälter gepumpt, in welchem ebenso viele
verschiebbare, oben offene Rohre stecken, als Siebe gespeist werden sollen; nach
unten stehen diese Rohre mit den Siebspeiserohren in Verbindung. Durch Auf- und
Abschieben der Rohre wird der Zufluss leicht so regulirt, dass in jedes Rohr die
gleiche Qualität einfliesst.
Die von den Sieben ablaufende Stärkemilch wird in Bottichen zur Weiterverarbeitung
aufgesammelt. Es ist sehr empfehlenswerth, die in den ersten Abtheilungen des Siebes
abfliessende dickere Stärkemilch für sich aufzufangen
und die weiter vorn durch die Siebe gelangende viel verdünntere Stärkemilch
ebenfalls in besondere Bottiche zu leiten. Dadurch hat man auch eine bessere
Controle des Mahl- und Siebprocesses. Man kann die erste, ungefähr 6° B. wiegende
Stärkemilch aufbessere Qualität verarbeiten und die
zweite, etwa 2° B. wiegende Milch durch Absetzenlassen concentriren zur
Weiterverarbeitung.
In der von den Sieben kommenden Stärkemilch ist noch Zellstoff, Fett und namentlich Gluten vorhanden. Das Gluten ist aber mit den
Stärkekörnern fest verkittet. Ehe man an eine Trennung der Stärke von den genannten
Körpern denken kann, muss vor allem das Gluten entfernt werden. Dieses wurde früher
allgemein durch einen Vergährungsprocess entfernt. Man liess die Stärke, wie sie von
den Sieben läuft, einfach 8 bis 14 Tage in Bottichen stehen. Es trat bald eine
Bakteriengährung unter Bildung von Buttersäure, Essigsäure und Milchsäure ein. Das
Gluten wurde dabei vollständig zersetzt unter Bildung übelriechender Producte und
die Stärke so frei gemacht. Für das Fallenlassen dieser Methode waren maassgebend
der Aufwand an Zeit und Raum, der auftretende üble Geruch und die gänzliche
Zerstörung des werthvollen Glutens.
In neuerer Zeit wendet man daher zur Lösung des Glutens chemische Mittel an, und zwar
verdünnte Natronlauge, nachdem RitthausenVgl. D. p. J. 1892
285 215. nachgewiesen hat, dass
das Maisfibrin, d. i. das Gluten des Maises, leicht in sehr verdünnten Alkalien
löslich ist. Man gibt eine solche Quantität verdünnter Natronlauge zur
Rohstärkemilch, dass der Gehalt an Alkali ungefähr 0,1 Proc. beträgt, und die
Stärkemilch ist sofort zur weiteren Verarbeitung
bereit. Beim Zusatz der Natronlauge muss man vorsichtig sein, namentlich darf die
Lauge nicht zu concentrirt sein, weil sonst die Stärke leicht verkleistert.
Man bekam aber bei Befolgung des sogen. Alkaliprocesses keine schön weisse Stärke und
das hierbei gelöste Gluten ging, insbesondere im Sommer, bei der weiteren
Verarbeitung leicht in Fäulniss über.
Beim sogen. sauren Process wird eine wässerige Lösung
von schwefliger Säure zur Isolirung des Glutens benutzt. Der Mais wird in Wasser
geweicht, welches (zumeist) 0,4 Proc. schweflige Säure gelöst enthält.Der Gehalt von nur 0,4 Proc. SO2 dürfte kaum ausreichen.D. Ref.
Die schweflige Säure wird durch Verbrennen von Schwefel bei regulirtem Luftzutritt
hergestellt und das sich entwickelnde Gas lässt man in einem Koksthurm von
herabrieselndem Wasser absorbiren. Die schweflige Säure im Weichwasser dient sowohl
als Lösungsmittel des Glutens wie auch als Lockerungsmittel, als Conservirungsmittel
und als Bleichmittel der Stärke.
Ist die Stärke aus den sie umhüllenden Stoffen durch das Einweichen, Mahlen, Sieben,
Waschen und durch Gährung oder Anwendung chemischer Mittel frei gemacht, so kommt
die letzte und wichtigste Arbeit zur Gewinnung der Stärke, nämlich die Trennung
derselben von den sie verunreinigenden Bestandtheilen – die sogen. Tischarbeit.
Die „Tischarbeit“, wie sie der Verfasser beschreibt, unterscheidet sich nicht
von der „Rinnenarbeit“ der Weizen-, Kartoffel- und Maisstärkefabrikation der
europäischen Fabriken. Es ist daher nicht nöthig, die Schilderung dieser genugsam
bekannten Arbeit zu wiederholen.
Den Rinnen- oder Tischbetrieb richtig zu führen, ist wohl die schwierigste Operation in der Stärkefabrikation, insbesondere dort, wo
keine Centrifugen angewendet sind.
Möglichst reine Stärke zu gewinnen, bei möglichst höchster Ausbeute, wäre das Ziel der Rinnenarbeit.
Beide Zwecke vollkommen zu erreichen, gelingt in der Praxis mit der Rinnenarbeit
nicht oder nur in sehr seltenen Fällen.
Im Folgenden sollen fast wörtlich die Resultate der „Tischarbeit“ nach
dem Verfasser angeführt werden:
Ungefähr 85 Proc. der festen Bestandtheile der Rohstärke lagern sich auf den
„Tischen“ als Stärke ab, während etwa 15 Proc. mit dem Gluten weglaufen.
Die aus den Tischen gestochene grüne Stärke wird in Trockenräume gebracht. Das
Trocknen geschieht mit grosser Sorgfalt, unterscheidet sich jedoch von dem in Europa
üblichen Verfahren im Wesentlichen nicht, so dass ich diese Manipulation übergehen
kann.
(Gerade hier wäre es wünschenswerth gewesen, von dem Verfasser zu hören, wie die
weiche, grüne Stärke von den Tischen direct in die
Trockenräume gebracht und dort behandelt wird. Es gelingt nämlich der Trockenprocess
nicht besonders gut, wenn man die sehr wasserreiche Stärke von den Rinnen direct in
die Trockenräume bringt; solche Stärke enthält zwischen 30 bis 40 Proc. Wasser, an
den unteren Theilen der Tische gewiss noch mehr, und wird in den Trockenstuben
sowohl auf Horden als auch auf Latten oder Brettern zuvörderst zerfliessen und in
höchst unscheinbaren Formen trocknen. Abgesehen davon wird die Trocknung viel mehr
kosten und längere Zeit in Anspruch nehmen, als wenn man der grünen Stärke vor Eintritt in die Trockenstuben das Wasser bis zu 25
Proc. entzieht. Alle Erfahrung spricht dafür, die Stärke nicht direct von den Rinnen
in die Trockenstuben zu bringen. Der Ref.)Der
Verfasser hat gewiss die Sache nicht so gemeint, sondern diese Manipulation
als selbstredend gehalten.
Für den Fabriksbedarf und Grosshandel wird die Stärke in Fässer von etwa 260 Pfund,
für den Kleinhandel und Handverkauf in Pfundpackete gepackt. Die nach dem sauren Process durch Einweichen mit schwefliger Säure
gewonnene Stärke gibt, direct getrocknet, keinen Abfall an Schmutz oder
Schabestärke. Der Wassergehalt dieser Stärke nach dem Trocknen beträgt 12 Proc.
Die nach dem sauren Verfahren erzeugte Stärke ist sehr schön weiss, während die mit
Hilfe von Alkalien hergestellte Stärke minder schön ist. Die saure Stärke gibt einen dünnen Kleister. Aus
diesem Grunde wird sie von den Waschanstalten, Papiersack- und
Pappschachtelfabrikanten als minderwerthig bezeichnet und nicht gern genommen. Diese
Fabrikanten beurtheilen die Ausgiebigkeit der Stärke nach der Dickflüssigkeit des
Stärkekleisters, welcher bei einem gewissen Verhältniss von Stärke zu Wasser
resultirt; dagegen ist die saure Stärke sehr geschätzt von den Baumwollspinnereien
und den Appreturanstalten, welche dieselbe als Schlichte, Appretur und
Beschwerungsmittel anwenden.
Der Kleister von saurer Stärke ist zäh und elastisch, dringt mehr ins Innere der
Gewebe und zwischen die Gewebe ein, ohne sie merklich zu steifen, füllt die Poren
aus, gibt ihnen einen feinen, weichen, soliden Griff, ohne die Beschwerung und
Appretur merken zu lassen; das damit appretirte Zeug nimmt leichter Oel auf.
Die alkalische Stärke, das ist die Stärke, welche aus
der rohen Stärkemilch durch Zusatz von 0,1 Proc. Aetznatron nach der Tischarbeit
resultirt, hat eine im Vergleich zur sauren Stärke mattweisse, perlglänzende Farbe
mit einem Stich ins Graue. Sie wird zum Steifen der
Wäsche wegen ihres grösseren Steifungsvermögens vorgezogen und gibt einen bei gleichem
Verhältniss von Wasser zu Stärke dickeren Kleister.
Zum Appretiren und Beschweren von Baumwollgeweben ist die alkalische Stärke weniger
geeignet, weil sie nicht so sehr ins Innere der Gewebe dringt, zu sehr steift und
leicht abblättert. Die mit alkalischer Stärke appretirten Zeuge nehmen kein Oel
auf.
Die verschiedenen Eigenschaften der beiden Stärkesorten sind bedingt durch die Mengen
von Säure oder Alkali, welche in der Stärke vorhanden
sind.
(Jedenfalls arbeiten die amerikanischen Fabriken, bei welchen nicht eine Stärke von
saurer oder alkalischer Reaction bestellt wird, auch so, dass sie sich bemühen, eine
reine, schön weisse Stärke von neutraler Reaction herzustellen. Gewiss gibt es auch
dort eine gute Stärke und eine minder gute. Ein tadelloses Stärkefabrikat darf
selbstredend weder geringe Mengen einer Säure, noch auch geringe Mengen von Alkalien
enthalten. Aus einer tadellosen so gearteten Stärke kann sich der Consument gewiss
durch Zusätze von Säuren oder Alkalien das machen, was er braucht. Der Ref.)
Das von den Stärketischen ablaufende Wasser enthält ziemlich alles Gluten, ausserdem die kleinsten Stärkekörner, welche sich wegen
ihrer Kleinheit schlechter absetzen und leichter fortgeschwemmt werden, ferner Oel,
welches aus den Keimen beim Mahlen frei gemacht wurde und in die Rohstärkemilch
übergeht, ausserdem fein gemahlenes Zellgewebe. Es fliessen ungefähr 10 Proc. der
Gesammtstärke des Maises mit dem Gluten ab.
Ist der Mais in schwefliger Säure geweicht worden, so wird das Glutenwasser direct
durch Filterpressen gepumpt, wobei das Gluten als gelblichgrüner feuchter Kuchen
gewonnen wird. Wurde die Stärkemilch vor dem Ueberlaufen über die Tische mit
Alkalizusatz behandelt, so wird das Gluten vorher (?)
durch Ansäuren ausgefällt.
Das feuchte Gluten wird dann in Trockentrommeln unter Durchgang von heisser Luft
getrocknet und mit Hilfe von Desintegratoren in gröbliches Pulver verwandelt,
welches als sehr werthvolles und geschätztes Futtermittel von hohem Eiweiss-, Fett-
und Stärkegehalt (aber arm an Aschenbestandtheilen) unter dem Namen Glutenmeal (Klebermehl) in den Handel kommt.
Das Glutenmeal enthält gewöhnlich 30 bis 35 Proc. Eiweiss, ebenso viel Stärke, 8
Proc. Fett und 10 Proc. Feuchtigkeit.
Ein anderes Abfallproduct der Maisstärkefabrikation ist der Slop (Schlempe). Mit diesem Namen werden die gröberen Bestandtheile des
Maises bezeichnet, solange sie noch feucht und frisch sind. Der Slop besteht
namentlich aus den Keimen und Hülsen des Maises und wird, wenn möglich, noch frisch
an die Farmer und Viehbesitzer der Umgebung billig abgegeben. Im Winter ist der
Absatz des Slop ziemlich gut. Im Sommer jedoch und namentlich bei grossen Betrieben
ist es nicht möglich, allen Slop frisch abzusetzen. Der grösste Theil wird dann
ebenfalls getrocknet und dadurch in eine dauerhafte Handelswaare umgewandelt. Oft
werden die leichteren Hülsen durch Ausblasen in roher Weise getrennt und als Bran bezeichnet, während die zurückbleibenden Keime als
sehr fettes und stickstoffreiches Kraftfutter als Germes (Keime) verkauft werden, oder sie werden gemahlen, warm
ausgepresst, in Oel und Oelkuchen umgewandelt.
Auch trocknet man den Slop einfach mit oder ohne Zusatz von Gluten, um ihn
stickstoffreicher zu machen, und bringt ihn als Dairy
feed (Milchfutter) in den Handel.
Aus dem Mais werden ungefähr erhalten:
pro Bushelà 56 Pfund
pro 100 k
Wasserfreie Stärke
26–29
46,5–52
Glutenmeal
10
18
Slop getrocknet
10
18
Hierbei ist zu bedenken, dass ein Verlust an löslicher Substanz des Maises im Betrage
von 4 bis 5 Proc. eintritt, ferner dass der Mais, wie er durchschnittlich zur
Fabrikation in den Vereinigten Staaten gelangt, einen Wassergehalt von 15 bis 17
Proc. hat. Guter, trockener Mais von 12 bis 13 Proc. Wasser wird meist als
Exportmais besser bezahlt und kommt weniger zur Verarbeitung.
Hat man für die Zwecke der Stärkefabrikation die Auswahl des Rohmaterials, so wird
speciell auf dünne Schale, kleinen Keim, grossen Mehlkörper und ausgereiftes Korn
gesehen. Die mikroskopische Untersuchung auf die Grösse der Stärkekörner ist
empfehlenswerth, weil grössere Stärkekörner eine höhere Ausbeute und bessere
Qualität an Stärke geben. Der Wassergehalt muss natürlich immer in erster Linie in
Rechnung gezogen werden.
Oelgewinnung aus den Maiskeimen.
Die Maiskörner enthalten etwa 50 Proc. Oel. Zur Oelgewinnung werden die nach dem
Trocknen durch Ausblasen von den Hülsen getrennten Keime gemahlen, in Oelpressen
warm ausgepresst und in Oel und Oelkuchen gesondert.
Das Maisöl hat in rohem Zustande eine gelblichrothe Farbe und einen
charakteristischen Maisgeruch. Bei längerem Stehen setzt es etwas schwerer lösliches
Fett in Körnern ab. Das specifische Gewicht ist 0,917. Maisöl gehört zu den nicht
trocknenden Oelen; es ist in Aether, Chloroform und Benzin löslich.
Nur grosse Maisstärkefabriken, die beispielsweise etwa 25000 Bushels Mais
verarbeiten, gewinnen Maisöl aus den Keimen und es wird in solchen Fabriken ein
eigenthümliches Verfahren zur Abtrennung der Keime befolgt. Der Mais wird in
gewöhnlicher Weise in schwefligsaurem Wasser eingeweicht, worauf er zwischen
cannelirten Walzen zerquetscht wird; dabei werden die Keime, weil sie elastisch
sind, nicht mitzerquetscht, sondern nur der Mehlkörper.
Um die Keime und Hülsen besser von dem Mehlkörper zu trennen, wird der Brei in Trögen
mittels schnell rotirender stumpfer Messer einer energischen Bearbeitung unterzogen.
Sind auf diese Weise die Keime und Hülsen von dem Mehlkörper ziemlich vollständig
losgelöst, so wird der Stärkebrei auf 8° B. gebracht und in einen langen Trog
einfliessen gelassen, welcher in seinem unteren Theil ein langsam gehendes Rührwerk
besitzt. Die Keime schwimmen auf der specifisch schwereren Stärkemilch oben ab,
werden von der Stärke abgesiebt, ausgewaschen, getrocknet und Oel und Oelkuchen
durch Auspressen getrennt.
Die von den Keimen befreite Stärkemilch mit den gröberen Partikeln des Mehlkörpers
passirt die Mühlen und wird dann weiter verarbeitet.
(Schluss folgt.)