DE654102C - Verfahren zur Herstellung von dextrinaehnlichen Staerkeabbauprodukten - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von dextrinähnlichen Stärkeabbauprödukten Für das Herstellen von dextrinähnlichen Stärkeabbauprodukten aus gemahlenen oder ungemahlenen Körnerfrüchten wird bis jetzt das Gut entweder trocken in Behandlung genommen, das heißt, es enthält nur etwa seine Luftfeuchtigkeit, oder es wird in einem flüssigen Zustande behandelt. Demgegenüber sollen gemäß der Erfindung ganze (gemahlene oder ungeinahlene) Körner unter beschränkten Feuchtigkeitsbedingungen, bei denen an und für sich die Schwierigkeit besteht, daß die Nichtstärketeile zur Gallertbildung neigen und einen zähen, der Umwandlung schwer zugänglichen Teig entstehen lassen, so behandelt werden, daß es entbehrlich ist, die Proteinstoffe, Fasern u. dgl. vor der Behandlung von den Körnern zu entfernen. Um zu verhindern, daß die teigige oder gallertartige Beschaffenheit, welche die Nichtstärketeile in diesem feuchten Zustande gewöhnlich annehmen, eintritt, wird gemäß der Erfindung ein die Gallertbildung verhinderndes Aufschließmittel angewendet. Dadurch wird der Fortschritt erreicht, daß der Abbau ganzer Körner beispielsweise durch die Hydrolyse des Stärkegehaltes keine Störung oder Hemmung erfährt. Der während der Behandlung vorhandene Feuchtigkeitsgehalt soll nicht ausreichen, um das Körnergut in eine fließende Flüssigkeit umzuwandeln, aber er soll ausreichen, um das Gut dann klebrig, teigig oder gallertartig werden zu lassen, wenn man das nicht gemäß der Erfindung durch ein Antigelier- oder Aufschließmittel verhindert.
• Hiernach besteht das' neue Verfahren zum Herstellen von* Stärkeabbauprodukten aus ganzen, gemahlenen oder ungemahlenen Körnerfrüchten im wesentlichen darin, daß das Körnergut mit oder ohne Zusatz einer den Stärkeabbau beschleunigenden Säure, wie z. B. Salzsäure, mit einer sehr kleinen Menge eines Aufschließmittels, z. B. eines Sulfits, wie Natriumhydr osulfit (Na H S 0g), Natriummetabisulfit (Na, S2 0S), Natriumhyposulfitdihydrat (Na2S2042H20), unter Einstellung eines Gesamtwassergehaltes, der in Zusammenwirkung mit dem Aufschließmittel eine Gallertbildung verhindert, behandelt wird. Gemäß der Erfindung lassen sich ferner schweflige Säure oder Schwefelwasserstoff oder ein die Gallertbildung verhinderndes Schwefelwasserstoffderivat als Aufschließmittel benutzen.
• Der Abbaukatalysator (Salzsäure oder Schwefelsäure usw.) wird beim Gegenstande der Erfindung in der bekannten Weise nach Wunsch oder Bedarf zur Anwendung gebracht, wenn es darauf ankommt, die Umwandlungsreaktion gegenüber dem Arbeiten ohne Katalysator, das bei dem neuen Verfahren ebenfalls möglich ist, mehr oder weniger zu beschleunigen. Das Neue besteht beim Gegenstande der Erfindung darin, durch die Einstellung eines Gesamtwassergehaltes in dem Behandlungsgute dieses für den Ab-

  bau durch .die Hitzebehandlung besond

  empfänglich zu machen, aber zugleich

  mit diesem Feuchtigkeitsgehalt verbund 2

  Gefahr des Gelierens der Nichtstärketeil,'. durch den Zusatz eines die Gallertbildungverhindernden Aufschließmittels, wie eines Sulfits, schwefliger Säure usw., zu beseitigen.
• Man hat bereits vorgeschlagen, in erhitzte Kartoffelstärke innerhalb der Rösttrommel eine Säure, wie Salzsäure, Schwefelsäure, schweflige Säure oder Salpetersäure, in Dampfform oder in fein zerstäubter Form einzuspritzen, um lösliche Stärke oder mit höheren Rösttemperaturen Dextrin herzustellen. Dabei handelt es sich jedoch nur um die Erzielung der Beschleunigungswirkung für die Umwandlungsreaktion, und zwar bei der Behandlung reiner Stärke, also nicht bei ganzem Körnergut. Bei einem anderen bekannten Verfahren zur Darstellung weißen Pflanzenleims durch alkalische Aufschließung von Stärke, bei welchem die nebenher auftretenden und zu Mißfärbungen führenden Zersetzungen durch Arbeiten bei vermindertem Druck vermieden werden sollen, ist vorgeschlagen worden, die sich bildenden Zersetzungsprodukte durch Zusatz von Kondensationsmitteln, unter. denen die Alkalibisulfite genannt sind, unschädlich zu machen. Das Verfahren arbeitet jedoch mit reiner Stärke in einer sehr dünnen Aufschlämmung, so daß bei ihm die von der Erfindung gelöste Aufgabe überhaupt nicht entsteht.
• Mehrfach wurde ferner vorgeschlagen, Kartoffelmehl oder Getreidemehl sowie auch von geschrotenem, gebrochenem oder ganzem Getreide mit schwefliger Säure zu behandeln. In allen diesen Fällen erfolgt jedoch die Behandlung in geschlossenen Behältern unter einem beträchtlichen Überdruck. Eins dieser Verfahren benutzt Stärkemehl beliebiger Herkunft, das mit frischem Wasser zu einer Milch angerührt und dann in einer gesättigten Lösung von schwefliger Säure bei einem Druck von 3 bis 4. atü im Autoklaven gekocht wird. Nach einem anderen Verfahren behandelt man das lufttrockene Gut mit schwefliger Säure in Gasforen unter mehreren atü Überdruck und hält diesen Druck durch ständiges Nachpumpen von schwefliger Säure aufrecht. Ein drittes Verfahren bevorzugt ganze, d. h. ungebrochene Körner, weil sich bei Benützung gemahlenen Getreides bzw. Mehls ein zäher Kleber bildet, welcher der Abbaureaktion einen großen Widerstand entgegensetzt. Das Gut wird im Autoklaven mit einer 3- bis 5 n/oigen Lösung von schwefliger Säure überflutet, derart, daB die Flüssigkeit das Gut bedeckt und alle Zwischenräume zwischen den Körnern ausfüllt, worauf die Luft ausgetrieben und Hochdruck hergestellt wird. In allen Fällen ist also ent-_

  'ia%.eder das Gut lufttrocken oder ganz naß,

  st@.d die schweflige Säure wirkt lediglich als

  eschleunigungsmittel für die Abbaureaktion.

  Die von der Erfindung gelöste Aufgabe tritt auch bei diesen bekannten Verfahren nicht auf.
• Das neue Verfahren arbeitet demgegenüber mit gewöhnlichen Röstvorrichtungen bei atmosphärischem Druck und ferner unter beschränkten Feuchtigkeitsbedingungen. Man wendet das Aufschließmittel nur an, um die Gallenbildung, mit der bei den für die Umwandlung besonders günstigen beschränkten Feuchtigkeitsmengen gerechnet werden muß, zu verhindern. Als Aufschließmittel für diesen Zweck eignen sich alle Ionisierungsmittel und namentlich Salze oder Additionsverbindungen der schwefligen Säure, d. h. Verbindungen, bei denen durch Hydrolyse schweflige Säure frei wird. Hierzu gehören die schon obenerwähnten Sulfite und ferner durch Reduktion der schwefligen Säure erhaltene Derivate, .wie Natriumhydrosulfit oder seine organischen Additionsverbindungen mit Aldehyden und Ketonen, z. B. Natriumformaldehydsulfoxylat, Natriumformaldehydsulfoxalät. Ferner eignen sich Schwefelwasserstoff oder Merkaptan und deren Derivate, wie Natriumsulfid, Kaliumsulfid, Ainmoniumpolysulfid, Natriumxanthat und organische Merkaptanverbindungen, wie Kaliumäthylxanthat, iNatriumdiäthyldithiocarbamat, Thiokresol oder Thionaphthol, auch Thiocarbonate dieser Stoffe, z. B. Natriumtrithiocarbonät.
• Wird das Körnergut in fein zerteiltem oder gemahlenem Zustande der Behandlung unterworfen, so kann man eine Lösung des Aufschließmittels in das Gut hineinstäuben oder in anderer Weise mit ihm innig vermischen. Die Wirkung des die Gallertbildung verhindernden Aufschließmittels besteht wahrscheinlich darin, daß die leimartigen oder gallertbildenden Bestandteile der Körner verflüssigt werden, wie es die nachstehende Probe zeigt. Mischt man beispielsweise 222,7 kg Mehl mit ebensoviel Wasser, so bildet sieh gewöhnlich ein zäher Teig. Arbeitet man jedoch 114 g Natriumhydrosulfit in den Teig hinein, so verliert er sehr rasch seine Zähigkeit und wird flüssig. Für das neue Verfahren braucht man nur sehr geringe Mengen zur Herbeiführung der gewünschten Wirkung, nämlich gewöhnlich etwa 0,4 % und in einigen Fällen etwa r % des Behandlungsgutes. Ebenso günstig ist die Wirkung bei in der Hauptsache ungemahlenem Körnergut, bei dem gleichfalls die Umwandlung der Stärke erleichtert wird, anstatt daß sie durch die Gallertbildung eine Hemmung erfährt. Der Abbaubeschleuniger (Salzsäure oder Schwefelsäure 'usw.) dringt offenbar rascher in die Körner ein, und die Umwandlung geht schneller und wirksamer vor sich.
• Die neue. technische Regel ermöglicht es, Stärkeumwandlungsprodukte, zu deren Herstellung man bisher reine Stärke benutzte, unmittelbar aus verschiedenen Getreidesorten' herzustellen, die beträchtliche Mengen von Protein und anderen Nichtstärketeilen enthalten. Gewinnbar sind beispielsweise: Bäckereidextrin, Linoleumzemente, Klebstoffe für Kartons, Beutel usw., Kernbindemittel,"Cextilleitne,.Papierleime u. dgl.; auch läßt sich der Abbau so weit treiben, daß eine Verbindung entsteht, die im wesentlichen der handelsüblichen Glykose entspricht.
• Allgemein kann gemäß der Erfindung wie folgt 'vorgegangen werden.
• Eine kleine Menge gepulvertes Natriumhydrosulfit wird mit dem Gut gemischt, worauf man eine für das gewünschte Produkt geeignete Säure oder ein saures Salz in größerer Menge zusetzt, als für die Reaktion mit dem Natriumhydrosulfit nötig ist, wobei der Überschuß als Abbaubeschleuniger wirkt. Das Gemisch wird in einer Röstvorrichtung erhitzt, wobei Schwefeldioxyd frei wird und aufschließend auf die Nichtstärketeile, wie Proteine, Faser- und Fettstoffe, einwirkt, so daß die Gallertbildung verhindert wird und die Umwandlung der Stärke sich ungehemmt vollzieht. Die Nichtstärketeile gelangen dabei in einen wasserlöslichen Zustand.
• Folgende Sonderbeispiele erläutern die Erfindung, ohne sie zu begrenzen. Beispiel i Eine Lösung aus i 5o Teilen Wasser, 2o Teilen Salzsäure von 2i° Be und 3 Teilen Natriumhydrosulfit wird 2ooo Teilen geborstenen Maiskernen innig einverleibt. Das Gemisch wird in einer Röstvorrichtung bis auf 25o° C erhitzt, die ungefähr 2o Stunden lang aufrechterhalten werden, his die Umwandlung beendet ist. Das Erzeugnis ist ziemlich dunkelbraun und hat, zu Mehl vermahlen, eine Löslichkeit von ungefähr 31 °jo. Es kann im, Verhältnis von i : 1,25 Teilen heißen Wassers in eine sehr dicke Paste überführt werden.
• Beispiel 2 Eine Lösung aus iSo Teilen Wasser, 2o Teilen Salzsäure von 2 1 ° Be und 4 Teilen Natriumhydrosulfit wird 2ooo Teilen Maisschrot innig einverleibt, und das Gemisch wird in einer Röstvorrichtung -ungefähr io Stunden lang auf 25o° C erhitzt. Das :Produkt hat eine gelbbraune Farbe und läßt wich zu 51 % im Wasser lösen. Mit Wasser im Verhältnis z : i aufgekocht, bildet es eine schöne weiche Paste.
• Die Art des Erzeugnisses wird durch die nachstehenden Umstände beeinflußt: i. die Menge der zur Aufschließung der Proteine usw. benutzten schwefligen Säure, 2. die Menge und Art der als Abbaukatalysator benutzten Säure (Salzsäure, Salpetersäure, Essigsäure, Ameisensäure oder andere Säuren oder Gemische oder saure Salze), 3. die Länge der Umwandlungszeit, q.. die bei der Umwandlung angewendete Temperatur, 5. die Art des zu behandelnden Körnergutes, 6. der Feinheitsgrad des Körnergutes, 7. die während oder am Schluß der Umwandlung benutzten Neutralisierungsmittel. Durch die - Änderung einiger oder aller dieser Faktoren läßt sich jedes beliebige ge--,vünschte Endprodukt gewinnen, das zwischen einem leicht abgebauten und einem Produkt liegt, das sich mit Wasser mischt und in Form einer schweren weißen Paste der handelsüblichen Glukose entspricht. Man kann die Nichtstärketeile abtrennen oder nicht abtrennen.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von dextrinähnlichen Stärkeabbauprodukten, insbesondere von Klebstoffen aus gemahlenen oder nichtgemahlenen Körnerfrüchten durch Säure und Hitzebehandlung, dadurch gekennzeichnet, daß das Körnergut mit einer stark verdünnten Säure,' wie z. B. Salzsäure, und mit einer kleinen Menge Natriumhy drosulfit, Natriummetabisulfit oder eines weiteren geeigneten Aufschlußmittels unter Einstellung eines solchen Gesamtwassergehaltes behandelt wird, daß in Zusammenwirkung mit dem Aufschließmittel eine Gallertbildung in der Masse nicht eintritt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Aufschließmittel schweflige Säue verwendet wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Aufschließmittel Schwefelwasserstoff oder ein die Gallertbildung verhinderndes Schwefelwasserstoffderivat verwendet wird.