DE928519C - Verfahren zur Gewinnung von zuckerhaltigen oder alkoholischen Loesungen bzw. Konzentraten aus staerkehaltigen Knollengewaechsen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Gewinnung von zuckerhaltigen oder alkoholischen Lösungen bzw. Konzentraten aus stärkehaltigen Knollengewächsen Bei der Verwertung der Kartoffel auf veredelte Produkte für die Nahrungsmittelindustrie stößt man immer auf die Schwierigkeit. daß man zuerst die Stärke als Hauptbestandteil isolieren muß. Dabei gehen wegen des großen Wassergehaltes die anderen wertvollen Bestandteile, wie Eiweiß, Fett und Wirkstoffe verloren. Eine Gesamtveredelung der Kartoffel scheitert auch daran, daß sich bei den Konzentraten usw. ein zu hoher Salzgehalt einstellt. Die Herstellung von abgebauten Kohlehydratpräparaten,wie z. B. Zuckerlösungen u. dgl., geht daher allgemein von einer isolierten Stärke aus, die z. B. mit Säuren hvdrolisiert oder durch Enzyme abgebaut wird. Der Versuch, diese Arbeitsweise auf die Gesamtkartoffel zu übertragen, führt zu dünnen Zuckerlösungen und zuckerähnlichen Abbauprodukten, die im Geschmack absolut unbefriedigend und als Konzentrate für die menschliche Ernährung unbrauchbar sind. Diese noch Ionen enthaltenden Zuckerlösungen finden bekanntermaßen Anwendung zur Gewinnung von Kartoffelsprit durch alkoholische Vergärung.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, aus derartigen Lösungen hochwertige, ionenfreie Produkte zu gewinnen, und zwar Zuckerlösungen oder alkoholische Lösungen.
• Es wurde gefunden, daß dies gelingt, wenn man die in an sich bekannter Weise erzeugten Lösungen der Abbauprodukte in an sich ebenfalls bekannter `''eise mit Ionenaustauschern behandelt. Überraschenderweise zeigt sich dabei, daß nicht mir die Entfernung der unerwünschten Mineralbestandteile erfolgt; sondern auch eine -wesentliche geschmackliche Verbesserung eintritt. Die rohe Zuckerlösung schmeckt zwar süß, ist aber ungenießbar, da der hohe Salzgehalt und sonstige Begleitstoffe Widerwillen erregen. Die erfindungsgemäß durch Ionenaustauscher behandelte Lösung hat demgegenüber einen rein süßen, angenehmen Geschmack. Es überraschte vor allem, daß zwar die widerwärtigen Geschmackstoffe entfernt waren, das Aroma bzw. der Charakter z. B. des Diastasträgers (Malz). aber in voller Höhe erhalten blieb.
• Beim Aufschluß oder bei der Verzuckerung können gleichzeitig Stoffe zugefügt werden, 'die direkt oder infolge eintretender Reaktionen gewünschte Aromatisierungen herbeiführen. Auf diese Weise werden wesentlich ausgeglichenere und edlere Aromatisierungen erreicht, als dies durch nachträgliche Einstellungen mit künstlichen oder natürlichen Aromastoffen möglich ist. Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gereinigten Lösungen werden durch Eindicken konzentriert und können direkt z. B. als Brotaufstrich oder Malzbonbons eingesetzt werden oder als Grundstoff für die Süßwaren-, Nährmittel- und Getränkeindustrie dienen. Sie unterscheiden sich von den aus isolierter Stärke hergestellten Produkten dadurch, daß sie nicht nur Kohlehydrate, sondern die sehr wertvollen Eiweiß-, Fett- und Wirkstoffe enthalten, die nach den bisherigen Arbeitsweisen sinnlos in die Abwässer gegangen sind.
• Unter Ionenaustauschern, die im Sinne dieses Verfahrens zur Anwendung kommen können, werden alle handelsüblichen Produkte verstanden, die als Kationenaustauscher beständig gegen Säuren, als Anionenaustauscher beständig gegen Alkalien sind. Vor allem sind' darunter Ionenaustauscher auf Kohle- bzw. Kunstharzbasis zu verstehen.
• Die Behandlung mit Ionenaustauschern ist nicht an eine bestimmte Reihenfolge gebunden. Im allgemeinen wird man zuerst über einen als H-Austauscher betriebenen Kationenaustauscher gehen und anschließend durch einen OH-Austauscher die gebildete Säure entfernen. Man kann aber auch zuerst über einen Anionenaustauscher gehen. Vor allem dann, wenn man den Stärkeabbau durch Säurehydrolyse durchführt. Die Behandlung mit Ionenaustauschern kann gegebenenfalls wiederholt werden.
• Die praktische Durchführung dieses Verfahrens gestaltet sich so, daß man die rohen, gewaschenen Kartoffeln nach einem Aufschluß durch Dämpfen mit einem Diastasträger bzw. Malz versetzt; innerhalb einiger Stunden vollzieht sich dann die Verzuckerung, wobei das Reaktionsgemisch dünnflüssig wird und die unveränderten Schalen bzw. Zellsubstanzen abfiltriert werden. Diese so erhaltene rohe Zuckerlösung wird nacheinander über einen H-Ionenaustauscher und anschließend über einen OH-Ionenaustauscher geschickt. Diese Behandlung mit Ionenaustauschern kann gegebenenfalls mehrmals wiederholt werden.. Die aus den Ionenaustauschern abfließende Lösung wird in üblicher Weise eingedickt und verarbeitet. Es liegt im -Sinne der Erfindung, däß die Verzuckerung in jedem gewünschten Stadium unterbrochen werden kann, so daß man Produkte mit verschiedenen Verhältnissen, Zucker und höheren Polymeren erhält.
• Die Verwertung der erhaltenen Zuckerlösung kann auch in der Weise erfolgen, daß man primär eine Vergärung eines Teiles der Zuckersubstanz vornimmt und erst dann die Entfernung der störenden Salze und Geschmackstoffe vorsieht, so daß man zu anregenden Getränken mit hohem Nährwert gelangt. Beispiel i io kg Kartoffeln werden unter einem Druck von a Atm. gekocht. Der Kartoffelbrei wird bei 55 bis 6o° mit 3 % Gerstenmalz versetzt und so lange bei der Temperatur gehalten, bis die gesamte Stärke verzuckert ist. Dann wird der inzwischen dünnflüssig gewordene Brei durch Filtration von den Trubstoffen befreit und die klare Lösung über einen als H-Austauscher betriebenen Kationenaustatxscher und anschließend über einen OH-Austauscher von den Salzen befreit. Der entsalzene Saft wird bis zur Sirupkonsistenz eingedickt.
• Ausbeute an Zucker: 8o% der in der Kartoffel enthaltenen Stärke. Beispiel 2 io kg roh geriebene Kartoffeln werden vom Fruchtwasser abgepreßt. Der Filterrückstand wird in mit Salzsäure angesäuertes kochendes Wasser unter Rühren eingetragen, bis die Masse Breikonsistenz besitzt. Dann wird der pH-Wert auf 2,7 eingestellt und im Autoklav bis auf 3 Atm. so lange erhitzt, bis sich gegen Jodlösung keine Stärkereaktion mehr zeigt. Dann wird der Autoklav abgeblasen und die nunmehr dünnflüssige Lösung mit Soda bis PH 5,8 abgestumpft. Nach dem Abfiltrieren des Trubs kann die Lösung mit eiweißfällenden Mitteln und Entfärbungsmitteln je nach Anforderung behandelt werden. Dann wird die Lösung über einen als H-Austauscher betriebenen Kationenaustauscher und anschließend über einen OH-Austauscher von den Salzen befreit. Der entsalzene Saft wird bis zur Sirupkonsistenz eingedickt und kann dann gegebenenfalls vergoren werden.- Die Vergärung kann auch vor der Behandlung mit Ionenaustauschern stattfinden. Beispiel 3 io kg Kartoffeln werden unter einem Druck von z Atm. gekocht. Der Kartoffelbrei wird bei 55° mit 3 0/a Gerstenmalz und i kg geriebenen Äpfeln versetzt und so lange bei der Temperatur gehalten, bis die gesamte Stärke verzuckert ist. Dann wird der inzwischen dünnflüssig gewordene Brei durch Filtration von den Trubstoffen befreit und die klare Lösung über einen als H-Austauscher betriebenen Kationenaustauscher und anschließend über einen OH-Austauscher von den Salzen befreit. Der entsalzene Saft wird bis zur Sirupkonsistenz eingedickt. Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich nicht nur zur Verwertung von Kartoffeln, sondern auch zur Verwertung anderer stärkehaltiger Knollengewächse, wie Möhren, Tombinambur, Dahliengewächse u. dgl.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Gewinnung von zuckerhaltigen oder alkoholischen Lösungen bzw. Konzentraten aus stärkehaltigen Knollengewächsen, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewächse nach Aufschluß und Abbau der Kohlehydrate, gegebenenfalls nach Vergärung derselben, mit Ionenaustauschern behandelt werden. a. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß Ionenaustauscher auf Kohle-bzw. Kunstharzbasis verwendet werden. 3. Verfahren nach Anspruch i und a, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlung mit Ionenaustauschern mehrmals stattfindet. 4.. Verfahren nach. Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß beim Aufschluß oder bei der Verzuckerung gleichzeitig Stoffe zugefügt werden, welche Aromatisierungen herbeiführen. Angezogene Druckschriften Französische Patentschriften Nr. 858 923, 883 837; Ind. Eng. Chem. 3q., 7:864 (19q2).