Verfahren zur Vorbereitung von Getreide für den Schälprozess. Um Getreide zur Herstellung von Nah rungsmitteln geeignet zu machen, ist zunächst meist eine Vorbehandlung, bestehend in mehr oder minder weitgehender Entfernung der Schalenteile durch irgend ein Schäl verfahren, erforderlich. Dem Schälverfahren geht gewöhnlich eine Präparierung .der Schale zur Verbesserung des Schäleffektes voraus.
Diese Präparierung des Getreides, in der Müllerei "Vorbereitung" oder "Konditionie- rung" genannt erfolgt meist durch Wasser und Hitze, selten durch die Einwirkung von Chemikalien.
Die Vorbereitung durch Wasser und Hitze ermöglicht nur eine Schälung inner halb enger Grenzen. Entfernt wird meist durch die folgende Schälung nur die "Ober haut" oder "Fruchtschale", selten oder höchstens in unvollkommener Weise die zellulosehaltige, vom ernährungsbiologischen Standpunkte aus völlig wertlose und ausser dem durch ihre. braune Farbe die Farbe der Endprodukte stark beeinträchtigende Samen schale. Unter den chemischen Vorbereitungs methoden hat nur die Behandlung des Kor nes mit starken Mineralsäuren (zum Beispiel konzentrierte Schwefelsäure) zu einem gewis sen Erfolge geführt.
Die praktische Aus führung scheiterte wohl an den hohen Ko sten des Verfahrens . und .an der schwierigen Handhabung der starken Säure.
Es ist -bekannt, dass auch Laugenbehand- lung Zellulose zum Quellen bringt und bei heftigerer Einwirkung, besonders in Kombi nation mit Schwefelkohlenstoff, sogar auf löst. Eine nennenswerte Verbesserung des Schäleffektes wird auf diesen Wegen nicht erreicht, da bei schwächerer Einwirkung der Lösungen die Frucht- und Samenschalen nur unvollkommen aufgelockert werden, bei in tensiver Behandlung aber die Chemikalien in den Mehlkörper eindringen und ihn so wohl vom backtechnischen, als.
auch vom nahrungsmittelchemischen Standpunkt aus ungünstig verändern.
Bedingung für eine einwandfreie chemi sche Vorbereitung ist, dass' sie eine vollkom mene Entfernung von Frucht- und Samen schale ohne die geringste Beeinträchtigung des Mehlkernes ermöglicht.
Das Verfahren gemäss der Erfindung zur Vorbereitung von Getreide für den Schäl prozess ist dadurch gekennzeichnet, .dass man das Getreide der Einwirkung alkalischer Lau gen solcher Konzentration und Temperatur unterwirft, dass Frucht und Samenschalen leicht ablösbar werden und gleichzeitig eine Veränderung der den Mehlkern abschliessen den Aleuronzellschicht stattfindet, derart:, dass keine Chemikalien in den Mehlkörper eindringen können.
Verwendet man bei der Quellung als alkalische Lauge beispielsweise Natronlauge, so erfolgt eine Bildung von Natriumverbin- dungen der Zellulose und Hemizellulosen, Sie sich durch ein grosses Quellvermögen aus zeichnen und infolgedessen auch physikalische Veränderungen aufweisen.
Ferner werden, wie Versuche ergaben, die wachs-- und harzartigen Bestandteile der Zellen verseift und damit die klebende oder zusammenhaltende Wir kung dieser Stoffe vermindert und damit eine Auflockerung der Schalenscbichten er zielt.
Um ein schnelles Eindringen der Lauge in die Schalenteile zu erreichen, ist es zweck mässig, sie in verdünntem Zustande mit einem Fettextraktionsmittel zu emulgieren. Letzteres öffnet, wahrscheinlich .durch Auf lösung der die Schalenteile imprägnierenden fett- und wachsartiger Stoffe, der Lauge den Weg und bringt die nötige Zellulosequellung so schnell zur Auswirkung, dass sie nur bis zu den Aleuronzellen vordringt,
deren dicke Zellmembranen sie mercerisiert und sich so selbst den weiteren Weg ins Korninnere ver- schliesst.
Die Wirkung der Fettextraktionsmittel kann auch durch eine entsprechende Erwär mung der verdünnten Lauge erzielt werden. In. diesem Falle tritt wahrscheinlich eine Verseifung der fett- und wachsartigen Stoffe ein.
Bei dem Verfahren gemäss vorliegender Erfindung erfolgt, wie erwähnt, kein Ein tritt der verwendeten Chemikalien in den Mehlkern der Getreidekörner, wohl aber schwächen sie, wie Versuche .ergaben, das in den Aussenteilen des Kornes sitzende oxydative Enzym Tyrosinase. Diese Tat sache bedingt eine weitere vorteilhafte Wirkung, weil die Enzyme die Eigen schaften besitzen, das aus dem Mehlkern her gestellte Mehl während der Teigbereitung und der Vergärung gelblich bis bräunlich zu färben, während man mit Mehl,
welches aus den gemäss vorliegender Erfindung ent- schälten Getreidekörnern hergestellt worden ist, weisse, bezw. weniger gefärbte Produkte erhält als mit Mehlen, welche die Tyrosinase in ungeschwächter Farm enthalten.
Man kann auch in der Weise verfahren, dass man die Getreidekörner zunächst mit einer Emulsion von Fettlösungsmitteln in konzentrierter Lauge bezw. mit konzentrier ter Lauge in Abwesenheit von Fettlösungs mitteln tränkt und dann durch Zuführung von Wasser oder Dampf die erforderliche Verdünnung bewirkt.
An Stelle von Xtzlaugen, das heisst wässerigen Lösungen von Ätzalkal.ien, Ätz kalk und dergleichen, kann man zur Her stellung der benutzten Emulsionen oder zur unmittelbaren Einwirkung auf die Getreide körner auch Lösungen anderer alkalisch reagierender Stoffe, wie Alkalikarbonate, -borate, -phosphate, -silikate oder dergleichen, verwenden.
Die Wirkung der zur Vorbereitung der Getreidekörner zum Schälen verwendeten alkalischen Laugen, z.B. Emulsionen oder Lö sungen, kann verbessert werden durch Mit verwendung von 1. wasserlöslichen Nichtelektroden, wie Zucker, Harnstoff, Glykol, Glyzerin oder der gleichen, 2. Stoffen, welche, wie Alkohol, Seife, Saponin, aromatische Sulfonsäuren, Salze aromatischer Sulfonsäuren, Zellstoffablauge usw., die Oberflächenspannung beeinflussen, Enzymgiften, wie Formaldehyd, Me tallsalze usw., oder Gemischen solcher Stoffe.
Die wasserlöslichen Nichtelektrolyte, wie Zucker, Harnstoff und dergleichen, beschleu nigen, wie Versuche ergaben, das Bleichen des vorhandenen Farbstoffes, vielleicht durch Reduktion, und verstärken die Fähigkeit der Alkalilauge, die oberhalb des Aleurons lie genden Schalenschichten aufzulockern.
Die Wirkung der die Oberflächenspan nung beeinflussenden Zusätze besteht vor allem in einer besonders leichten Benetzbar- keit des Getreides und in einer Beschleuni gung und Verstärkung der Emulgierung der Wachs- und Harzstoffe in der Schale. Die Wirkung ist eine ähnliche wie bei der Ver- wendung von die Oberflächenspannung beein flussenden Stoffen im Waschverfahren.
Die Enzymgifte dringen in die Aleuron- schicht und den Keimling ein und verstärken und beschleunigen das Abtöten der Tyrosi- nase. Ihre Mitverwendung bietet eine völlige Gewähr für die Vermeidung der Dunkelfär bung des aus den erhältlichen Erzeugnissen bereiteten Teiges und der Gebäckkrume.
Eine zur Ausübung des Verfahrens ge eignete Einrichtung ist auf beiliegender Zeichnung beispielsweise dargestellt.
Ausführungsbeispiele. 1. Weizen- oder Roggenkörner werden in der im Mühlenbetrieb üblichen Art mittelst Aspiratoren, magnetischen Scheidern und Trieuren von Staub, Eisenteilen und ähn lichen Verunreinigungen befreit (I, 1I und III der anliegenden Zeichnung).
Die gereinig ten Früchte gelangen dann in einen Vorrats- behälter IV und von diesem in eine Netz vorrichtung V, in welcher sie mit der er forderlichen Menge einer Emulsion von Fett lösungsmitteln und verdünnter Alkalilauge oder mit erwärmter verdünnter Alkalilauge aus dem Behälter XII getränkt werden. An Stelle der Benetzung in der dargestellten Vorrichtung können die Körner auch durch ein Tauchverfahren mit der Emulsion bezw. erwärmten verdünnten Alkalilauge benetzt werden.
Von der Netz- bezw. Tauchvorrichtung gelangen die Körner in eine Vorrichtung VI, in welcher sie gegebenenfalls so lange einer erhöhten Temperatur bis zu<B>60'</B> ausgesetzt werden, bis die Schalenteile .die gewünschte Quellung erfahren haben und gleichzeitig die Aleuronzellen gegen die verwendeten Chemikalien undurchlässig geworden sind.
Die Körner gelangen dann aus einem zweiten Sammelbehälter VII in die Schälmaschine VIII, in welcher ihre Frucht- und Samen schalen völlig entfernt werden, während die Aleuronschicht erhalten bleibt.
Die so gereinigten und von allen wert losen Bestandteilen befreiten Körner werden nun über eine Abspritzschnecke oder sonstige Waschvorrichtungen IX einem dritten Vor ratsbehälter X zugeführt, von wo aus sie zur Mühle, XI gelangen. Man kann auch noch Behälter einschalten, die es ermöglichen, wenn, es zur weiteren Verarbeitung erforder lich sein sollte, weitere Mengen Wasser zu zugeben.
2. 100 kg Getreide werden mit 10 Liter 10% Natronlauge, der zur Verstärkung der Quellwirkung auf die Zellulose noch 1 tertiäres Natriumphosphat zugesetzt wird, genetzt, eine halbe Stunde lang auf $5 Grad erwärmt.
Dann wird das Getreide unter reich lichem Wasserzusatz .gewaschen und gelangt dann in die Vorrichtung zum Abstreifen der aufgelockerten Schale.
3. Der zum Netzen des Getreides bestimm ten Lauge werden 21% Rohzucker oder Me lasse zugesetzt.
4. Der zum Netzen des Getreides bestimm ten Natronlauge werden 0,3,% Saponin zu gesetzt.
5. Dem zum Nachwaschen des geschälten Getreides dienenden Waschwasser werden 0,5 % Formaldehyd zugesetzt. Man lässt das Enzymgift etwa 5 Minuten lang auf das Getreide einwirken und spült entweder mit klarem Wasser oder mit einer verdünnten Ammoniaklösung nach.
Method of preparing grain for the peeling process. In order to make grain suitable for the production of food products, a pretreatment, consisting of a more or less extensive removal of the shell parts by some kind of peeling, is initially required. The peeling process is usually preceded by a preparation of the shell to improve the peeling effect.
This preparation of the grain, called "preparation" or "conditioning" in milling, is usually carried out using water and heat, rarely through the action of chemicals.
The preparation with water and heat only enables peeling within narrow limits. Usually only the "upper skin" or "fruit peel" is removed by the following peeling, rarely or at most imperfectly the cellulose-containing one, which is completely worthless from a nutritional point of view and also because of it. brown color, the color of the final product severely affecting the seed shell. Among the chemical preparation methods, only the treatment of the grain with strong mineral acids (for example concentrated sulfuric acid) has led to a certain degree of success.
The practical execution probably failed due to the high costs of the procedure. and the difficult handling of the strong acid.
It is known that lye treatment also causes cellulose to swell and even dissolves it if it is more violent, especially in combination with carbon disulfide. A noteworthy improvement in the peeling effect is not achieved in this way, since the fruit and seed peel are only incompletely loosened with weaker action of the solutions, but with intensive treatment the chemicals penetrate into the endosperm and remove it from the baking as well as.
also change unfavorably from the point of view of food chemistry.
A condition for a perfect chemical preparation is that it enables a complete removal of the fruit and seed peel without the slightest impairment of the flour kernel.
The method according to the invention for preparing grain for the peeling process is characterized in that the grain is subjected to the action of alkaline solutions of such concentration and temperature that the fruit and seed pods are easily detachable and, at the same time, a change in the aleurone cell layer that closes the flour kernel takes place in such a way that no chemicals can penetrate the endosperm.
If, for example, caustic soda is used as an alkaline lye during swelling, sodium compounds of cellulose and hemicelluloses are formed, which are characterized by a high swelling capacity and consequently also show physical changes.
Furthermore, as experiments have shown, the wax- and resin-like components of the cells are saponified and thus the adhesive or cohesive effect of these substances is reduced, and the aim is to loosen the shell layers.
In order to achieve rapid penetration of the lye into the shell parts, it is useful to emulsify them in a diluted state with a fat extractant. The latter opens the way for the lye, probably by dissolving the fatty and wax-like substances that impregnate the shell parts, and brings about the necessary swelling of the cellulose so quickly that it only penetrates to the aleurone cells.
the thick cell membranes of which it mercerizes and thus closes the further path into the interior of the grain itself.
The effect of the fat extractant can also be achieved by appropriate heating of the diluted liquor. In. In this case, saponification of the fatty and waxy substances is likely to take place.
In the process according to the present invention, as mentioned, the chemicals used do not enter the flour kernel of the cereal grains, but they do weaken, as tests have shown, the oxidative enzyme tyrosinase located in the outer parts of the grain. This fact causes a further beneficial effect, because the enzymes have the properties of turning the flour made from the flour kernel into yellowish to brownish color during dough preparation and fermentation, while flour,
which has been produced from the peeled cereal grains according to the present invention, white, respectively. receives less colored products than with flours which contain tyrosinase in an undiminished farm.
You can also proceed in such a way that the cereal grains first BEZW with an emulsion of fat solvents in concentrated lye. soaked with concentrated lye in the absence of fat solvents and then effected the required dilution by adding water or steam.
Instead of Xtzlaugen, that is, aqueous solutions of caustic alkali, caustic lime and the like, one can also use solutions of other alkaline substances, such as alkali carbonates, alkali borates, phosphates, to produce the emulsions used or to act directly on the grains , silicates or the like.
The action of the alkaline lyes used to prepare the grains for peeling, e.g. Emulsions or solutions can be improved by using 1. water-soluble non-electrodes, such as sugar, urea, glycol, glycerine or the like, 2. substances which, such as alcohol, soap, saponin, aromatic sulfonic acids, salts of aromatic sulfonic acids, cellulose waste liquor etc., which affect surface tension, enzyme poisons such as formaldehyde, metal salts etc., or mixtures of such substances.
The water-soluble non-electrolytes, such as sugar, urea and the like, have been shown to accelerate the bleaching of the dye present, perhaps by reduction, and increase the ability of the alkali to loosen the layers of peel above the aleurone.
The effect of the additives influencing the surface tension consists primarily in the fact that the grain is particularly easy to wet and in an acceleration and strengthening of the emulsification of the wax and resin substances in the shell. The effect is similar to that of using substances that influence surface tension in the washing process.
The enzyme poisons penetrate the aleurone layer and the seedling and intensify and accelerate the killing of the tyrosinase. Their use offers a complete guarantee of avoiding the dark coloring of the dough and pastry crumb prepared from the products available.
A suitable device for practicing the method is shown in the accompanying drawing, for example.
Embodiments. 1. Wheat or rye grains are freed of dust, iron parts and similar impurities using aspirators, magnetic separators and trieurs in the usual way in milling operations (I, 11 and III of the attached drawing).
The cleaned fruits then get into a storage container IV and from this into a network device V, in which they are soaked with the required amount of an emulsion of fat solvents and dilute alkali or with heated dilute alkali from the container XII. Instead of wetting in the device shown, the grains can bezw by a dipping process with the emulsion. heated, diluted alkaline solution.
From the network resp. The grains are immersed in a device VI, in which they are optionally exposed to an elevated temperature of up to <B> 60 '</B> until the shell parts have experienced the desired swelling and at the same time the aleuron cells are impermeable to the chemicals used became.
The grains then pass from a second collecting container VII into the peeling machine VIII, in which their fruit and seed peel are completely removed while the aleurone layer is retained.
The grains cleaned in this way and freed from all worthless components are now fed to a third storage container X via a spray screw or other washing devices IX, from where they reach the mill XI. You can also turn on containers that make it possible, if it should be required for further processing, to add more water.
2. 100 kg of grain are wetted with 10 liters of 10% sodium hydroxide solution, to which 1 tertiary sodium phosphate is added to increase the swelling effect on the cellulose, and heated to $ 5 degrees for half an hour.
Then the grain is washed with plenty of water and then goes into the device for removing the loosened peel.
3. 21% raw sugar or molasses are added to the liquor intended for wetting the grain.
4. 0.3% saponin are added to the sodium hydroxide solution intended for wetting the grain.
5. 0.5% formaldehyde is added to the washing water used to wash the peeled grain. The enzyme poison is allowed to act on the grain for about 5 minutes and then rinsed either with clear water or with a dilute ammonia solution.