Verfahren zur Herstellung eines kleberartigen Produktes. Die vorliegende Erfindung bezieht sich. auf ein Verfahren zur Herstellung eines kleberartigen Produktes, das, wie Versuche ergaben, gleiche Eigenschaften wie Weizen kleber besitzt und in gleicher Weise ver arbeitet, somit auch für alle Zwecke verwen det werden kann, für welche bisher Weizen kleber benutzt worden ist.
Der Weizen kleber ist eine zähelastisehe, kautschukartige Masse von hoher aber begrenzter Quellfähig- keit, welche aus den im Weizen enthaltenen Eiweissstoffen offenbar durch Polymerisatio- nen und Kondensationen entsteht, wenn man Weizenmehl anteigt und den Teig unter Wasser fortgesetzt knetet oder in fliessendem Wasser auswäscht. Der Weizenkleber, der bei der Stärkefabrikation aus Weizenmehl in sehr reiner Form abfällt, kann als Süsskleber getrocknet und als Pflanzeneiweiss beispiels weise in der Nahrungsmittelindustrie ver wendet werden.
Durch Behandlung mit ver dünnten Säuren, Alkalien, oder durch Gä- rang kann Weizenkleber in eine lösliche Form übergeführt werden. In dieser Form kann die flüssige Masse auch. zu hornartigen Schuppen getrocknet werden, die zur Berei tung von Klebstoffen dienen.
Das vorliegende Verfahren zur Herstel lung eines kleberartigen Produktes ist da durch gekennzeichnet, dass die in der Keim substanz von Samen der Pflanzen, die zur Ordnung der Leguminosen aber nicht zur Familie der Papilionaceen gehören, vorhan denen kleberbildenden Proteine durch Be handlung mit Wasser, wobei sich Polymeri- sationen und Kondensationen abspielen, in ein kleberartiges Produkt übergeführt wer den.
Das Verfahren gemäss der Erfindung be ruht auf der neuen Erkenntnis, dass die Samen der bezeichneten Pflanzen, welche zu den Familien der Caesalpiniaceen und Mi- mosaceen in der Ordnung der Leguminosei) gehören, in den Keimen Proteine. enthalten, welche in gleicher Weise wie die im Weizen enthaltenen Eiweissstoffe zur Bildung von Kleber befähigt sind.
Diese Kleberbildung kommt offenbar wie die Bildung des Wei zenklebers, durch Polymerisationen und Kon densationen zustande, welche zu der für Kleber charakteristischen kolloidchemischen Struktur führen. Die Samen der Papilion- aceen enthalten keine derartigen kleberbilden- den Proteine.
Als geeignete Ausgangsstoffe für das vorliegende Verfahren kommen insbesondere die Samen von Ceratonia siliqua und der Cercisarten (Cercis siliquastrum, Cercis cana- densis, Cercis chinensis) in Betracht. Es können entweder die Samenkerne als solche oder auch die aus den Samenkernen abgeson derte Keimsubstanz der Verarbeitung auf Kleber unterworfen werden.
Technologisch kann das Verfahren gemäss der Erfindung zur Herstellung eines kleber- artigen Produktes aus der Keimsubstanz der bezeichneten Samen in analoger Weise wie die Gewinnung von Weizenkleber aus Wei zenmehl oder Weizenkorn durchgeführt wer den.
Bei Verarbeitung der Samenkerne werden diese, vorzugsweise geschält und zerkleinert, mit warmem Wasser ausgelaugt, um die lös lichen Stoffe in möglichst konzentrierter Form zu gewinnen und der Kleber hernach aus dem Rückstand ausgewaschen. Es ist jedoch vorteilhafter, von der abgesonderten Keimsubstanz auszugehen, da sich diese durch mechanische Einwirkung leicht von den übrigen Organen trennen lässt; man müss jedoch hierbei darauf achten, dass die physi- kalisch-chemischen Eigenschaften der Pro teine weder durch chemische noch durch ther mische Beeinflussung geschädigt werden.
Bei Durchführung der Trennung auf nassem Wege ist es vorteilhaft, die Keimsubstanz vor der Weiterverarbeitung bei so niedriger Temperatur (vorteilhaft nicht über 40 bis <B>50'</B> C) zu trocknen, dass eine solche Schädi gung gleichfalls vermieden wird; es emp fiehlt sich, die Trocknung durch Vakuum oder einen erwärmten Luftstrom zu fördern.
Die Keimsubstanz wird dann vorzugsweise zu einem feinen Mehl vermahlen und dieses mit der ein- bis dreifachen Menge Wasser angeteigt. Durch fortgesetztes Kneten des Teiges unter Wasser kann dann das kleber- artige Produkt von den zelluloseartigen Be- gleitstoffen getrennt und gleichzeitig von der Hauptmenge eines grünen Farbstoffes befreit werden. Durch wiederholtes Wech seln des Wassers unter fortgesetztem Kneten oder durch das für die Gewinnung von Wei zenkleber übliche Waschen über einem fei nen Sieb mit Hilfe eines Wasserstrahls kann der reine Kleber gewonnen werden.
Statt ein Mehl der Keimsubstanz als Ausgangs produkt für die Klebergewinnung herzustel len, kann man diese, allenfalls ohne vorher gehende Trocknung, durch Quetschung, Zer- reibung oder sonstige Methoden, nach denen auch nasses Gut mechanisch aufgeschlossen werden kann, für die Klebergewinnung vor bereiten, worauf das so behandelte Gut, in gleicher Weise wie oben für das Mehl der Keimsubstanz angegeben, mit Wasser ver- knetet oder im fliessenden Wasser verarbeitet wird.
Das kleberartige Produkt bleibt als eine perlmutterartig glänzende, elastische und dehnbare Masse zurück, die in Wasser nahezu unlöslich ist und nach einiger Zeit klebrig wird. Diese Masse enthält ungefähr 60 Ge wichtsprozente Wasser; man kann sie in dünner Schicht trocknen und zu Mehl ver reiben. Bei der Untersuchung des gemäss dem Verfahren der Erfindung hergestellten kle- berartigen Produktes konnten bisher wesent liche Unterschiede im Vergleich zum Weizen kleber nicht aufgefunden werden.
Insbeson dere stimmen die physikalisch-chemischen Eigenschaften beider Kleberarten vollkom men überein. Da bisher andere Pflanzenarten als Weizen, die auswaschbaren Kleber ent halten, nicht erkannt waren und da das gemäss dem Verfahren der Erfindung zur filebergewinnung zu verwendende Aus gangsmaterial in grossen Mengen verhältnis mässig billig zur Verfügung steht, kommt diesem Verfahren eine erhebliche Bedeutung zu. Geschälte und entkeimte Johannisbrot- kerne kommen bereits als Mehl in den Han del, das zur Herstellung von Klebstoffen, von Schlicht- und Appreturmitteln und von Bindemitteln dient.
Bisher war aber nicht erkannt worden, dass die abfallenden Keim substanzen wertvolle Eiweissstoffe enthalten, die den Kleberproteinen des Weizens (wel cher aber dort nicht im Keimling vorkom men) praktisch völlig gleichartig sind.
Ausserlich unterscheidet sich der aus der 1"i eimsubstanz der bezeichneten Pflanzen gattungen gemäss dem Verfahren der Erfin dung gewonnene Kleber vom Weizenkleber in der Regel durch seine dunklere Färbung. Der Kleber kann jedoch, wenn erwünscht, in einfacher Weise durch Einwirkung von ver dünnten Säuren auf die Keimsubstanz (vor oder während der Verarbeitung auf Kleber) oder durch nachträgliche Behandlung des Klebers mit Säuren oder auch durch eine Bleiche üblicher Art, insbesondere mit Hilfe oxydierender Bleichmittel (Hypochlorite, zum Beispiel p-Toluolsulfochloraminnatrium, Per oxyde, Persalze oder dergleichen) entfärbt werden.
Das gewonnene kleberartige Produkt kann durch Einwirkung von verdünnten Säuren, Alkalien oder durch Gärung in eine lösliche Form übergeführt werden, wobei nicht näher bekannte chemische und kolloidchemische Reaktionen vor sich gehen.
Man kann das kleberartige Produkt aber auch unmittelbar in der löslichen Form gewinnen, wenn man die Keimsubstanz der bezeichneten Samen ohne Isolierung des Klebers unmittelbar mit Säuren oder Alkalien behandelt oder einer Gärung unterwirft. Beispielsweise wird in diesem Fall so verfahren, dass die abgeson derte, vermahlene oder unvermahlene Keim substanz von Ceratonia siliqua mit Wasser angeteigt und bei Zimmertemperatur belas sen wird, bis eine ziemlich starke Fäulnis eingetreten ist; sodann wird das Produkt im Vakuum getrocknet.
Der so erhaltene Kleber in löslicher Form besitzt eine hohe Klebkraft. Gegebenenfalls kann die in der Keim substanz vorhandene Zellulose durch Mit- wirkung von zelluloselösen den Bakterien ab gebaut werden.
Es können die bezeichneten .Samenkerne oder die aus denselben abgesonderte Keim substanz in zerkleinertem oder unzerkleiner- tem Zustand auch mit Weizen oder Weizen mehl gemischt verarbeitet werden. Ausführungsbeispiele: 1. 100 kg Keimsubstanzmehl von Cerato- nia siliqua werden mit 100 Liter Wasser angeteigt. Der Teig wird unter Hinzufügen weiterer Wassermengen in einer Knet maschine bearbeitet.
Das gelblichgrünliche Waschwasser samt der ausgewaschenen Cellu- lose wird entfernt, frisches Wasser hinzu gefügt und der Knetvorgang wiederholt. Die ser Vorgang wird so lange fortgesetzt, bis in einer dünnen Schicht der zurückgeblie benen Masse keine oder nur wenige Körner zu finden sind.
2. 100 kg Keimsubstanzmehl von Cerato- nia siliqua werden in 1000 Liter Wasser suspendiert, worauf man die Suspension ent weder absitzen lässt oder ausschleudert. Die untere Schicht enthält den Kleber, die obere die Cellulose. Die Kleberschicht wird mit Wasser weiterbehandelt.
Der nach den Beispielen 1 und 2 erhal tene nasse Kleber wird zu Kuchen geschnit ten und fraktioniert sterilisiert. In diesem Zustande ist der Kleber lange Zeit haltbar; er erleidet keinerlei Veränderung in seinen physikalischen und chemischen Eigenschaf ten. Der nasse Kleber kann aber auch in dünner ,Schicht bei Zimmertemperatur ge trocknet oder bis zur vollkommenen Austrock nung bei 40 bis 50 im Vakuum belassen werden. Der auf die eine oder andere Art getrocknete Kleber kann in geeigneten Zer kleinerungsapparaten zu Griess oder Mehl verarbeitet werden, so dass man auf diese Weise ein unmittelbar verwendbares Trocken produkt erhält.
3. 100 kg Keimsubstanzmehl von Cerato- nia siliqua werden mit 100 Liter Wasser, das 500 bis 1000 gr Zitronensäure, Wein säure oder andere Säuren in äquivalenter Menge enthält, angeteigt, sodann nach Bei spiel 1 weiterverarbeitet. Es ist zweckmässig, zu jeder 100 Literpartie Wasser bei Wieder holung des Knetens weitere 200 bis 300 gr Zitronensäure zuzusetzen. Der so erhaltene Kleber ist nach dem Eintrocknen nicht grün lich, sondern zeigt einen bräunlichgelben Farbton.
Der nach Beispiel 1 oder 2 gewonnene nasse Kleber kann mit Säurelösungen oder festen Säuren verknetet werden, wobei die verwendete Säuremenge, als Zitronensäure berechnet, nicht über 1/12o' gehen soll. Auch der so gewonnene Kleber zeigt keinen grün lichen Farbton.
4. 60 kg Weizenmehl, aus dem sich 8 Ge wichtsprozente eines minderwertigen Klebers auswaschen lassen, werden mit 40 kg des Keimsubstanzmehles von Ceratonia siliqua gemischt, worauf dieses Gemisch mit 70 bis 75 Liter Wasser angeteigt wird. Der Teig wird nun unter Zusatz weiterer Wasser mengen in einer Knetmaschine bearbeitet, wobei das gelblichgrüne Waschwasser, das Stärkekörner und Cellulosekörner enthält, zur Gewinnung der Stärke gesammelt wird.
Nach wiederholtem Auswaschen ergeben sich aus dem Mischmehl ungefähr 21 GewicUtspro- zente Kleber, entsprechend der .Summe der aus den beiden Mehlen gesondert gewinn baren Teilmengen.