DE30890C - Verfahren und Apparate zur Behandlung stärkehaltiger Stoffe - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

Diese Erfindung bezieht sich auf ein einfacheres und zweckentsprechenderes Verfahren zur Zerkleinerung von stärkehaltigen Materialien, z. B. Kartoffeln, Mais, Reis und anderen Getreidesorten, um daraus Malzschrot zu bereiten, mit oder ohne gleichzeitiger Umwandlung in Glycose, sowie zur Umwandlung in Stärke und Dextrin, oder eines von beiden, und zwar in leichterer Weise, als nach den älteren bisher üblichen Methoden möglich ist.

In beiliegender Zeichnung ist ein Convertirapparat im Verticalschnitt dargestellt, der zur Umwandlung der stärkehaltigen Materialien in Glycose verwendet wird. Dieser mit einem Deckel versehene Bottich ist von beliebiger Gestalt, am besten viereckig, und hat am Boden einen Ablafshahn oder dergleichen, über welchem ein Sieb oder durchlöcherter zweiter Boden angeordnet ist, um Verlust an Material zu vermeiden.

Nachdem der Bottich fest verschlossen ist, giefst man auf das Material ein Gemisch von zwei Drittel Kalkoxyd und ein Drittel Wasser (das Quantum Wasser kann je nach Umständen modificirt oder selbst ganz weggelassen werden).

Man läfst nun den Inhalt des Bottichs 36 bis 48 Stunden maceriren (mehr oder weniger, je nach Umständen) und öffnet dann den Hahn im Boden, um das Fuselöl und die albumin-' haltige Stoffe enthaltende Lösung ablaufen zu lassen.

Man ■ läfst zunächst ein Quantum Wasser (wenn gewünscht, setzt man derselben eine aufgelöste alkalische Erde im Verhältnifs von etwa 2Y₂ bis 3 pCt. zu) über den Inhalt laufen, wodurch die Auflösung löslicher Stoffe befördert und dieselben entfernt werden. Man wäscht dann das Gut nochmals mit Wasser durch, läfst dasselbe ablaufen und bedeckt das Gut mit Wasser, welches eine geringe Quantität (2 bis 3 pCt.) neutrales Natriumsulfit oder eine sonstige Verbindung dieser Säure enthält, und läfst es einige Stunden stehen. Hierauf setzt man eine gleichwerthige Quantität Schwefelsäure oder sonst eine mineralische Säure hinzu, um aus dem Salz schweflige Säure frei zu machen und so auf die Stärke in statu nas- cendi einzuwirken, so dafs dieselbe gebleicht und. vollends gereinigt wird. Man kann sich anderer Säuren zu diesem Zwecke bedienen, jedoch hat die obengenannte wegen ihrer bleichenden Wirkung den Vorzug. Die ganze Masse wird schliefslich mit Wasser allein behandelt und man läfst dann so viel als möglich abfliefsen, worauf das Gut auf Trockenböden, die mit dickem Filz bedeckt sind, gebracht wird.

Der Reis oder das sonstige Getreide ist nunmehr so porös und mürbe, dafs es leicht genügende Mengen verdünnter Säure aufnimmt, um in Glycose umgewandelt zu werden, oder man kann das Gut leicht quetschen oder vermählen, um Brei für Stärkeerzeugung daraus herzustellen.

Zur Umwandlung in Glycose behandelt man einfach das macerirte Getreide, wie oben beschrieben (nachdem das Wasser abgelaufen und das Gut etwas getrocknet ist), mit verdünnter Säure, Schwefelsäure oder Salzsäure; am besten Schwefelsäure, speciell wenn sehr reine Waare gewünscht wird.

Das Gut wird gründlich mit der Säure ge-

mischt und nunmehr lä'fst man die Mischung ruhen, bis das Getreide genug Säure absorbirt hat, um seine Umwandlung ,in Glycose oder Dextro-Maltose zu, sichern, was je nach dem gesuchten Zweck und, wie weiter unten angegeben, bestimmt wird.

Es ist jedoch vorzuziehen, das macerirte Getreide vorerst in sogenannte Rohstärke umzuwandeln, ehe es mit der verdünnten Säure behandelt wird und ehe die Umwandlung, wie weiter unten „aus einander gesetzt, erfolgt. Dies liefert die beste und reinste Glycose oder Dextro-Maltose. Man kann auch Diastase verwenden, statt der verdünnten Säure.

Um jedoch die vollkommenste Umwandlung zu erzielen, mufs man der Diastase durch Behandlung mit Schwefelsäure nachhelfen.

Wird Diastase benutzt, so ist es zweckmäfsig, die Temperatur während der ersten zwei Stunden auf 55 bis 60⁰C. zu erhalten und kann man dieselbe dann wie üblich auf 70⁰C. erhöhen. :

Der Convertirapparat A ist am besten cylindrisch, es geht durch denselben eine hohle Welle oder ein Rohr B, das mit Löchern C versehen ist, die 3 mm im Durchmesser urid passend weit von einander entfernt sein können.

Um die hohle Welle -B schlängelt sich ein gewundenes Rohr D, ebenfalls mit Löchern E versehen, die jedoch viel dichter zu einander stehen. Diese Vorrichtung ist dermafsen eingerichtet, dafs man -dieselbe in Umdrehung versetzen kann, z. B. mittelst Riemscheibe F. Eine passende Umdrehungsgeschwindigkeit ist etwa neun Touren pro Minute.

Eine Stopfbüchse G schliefst den Convertirapparat dicht ab. Das offene Ende der Welle bezw. des Rohres mündet in den Dampfkasten H, von wo aus Dampf eingeführt wird, und zwar durch Rohr /. Der Dampf tritt in das offene Ende des Rohres B, füllt dieses und das Schlangenrohr D und entweicht in den Convertirapparat durch die Löcher C und E. Die Gestalt dieses Schlangenrohres kann selbstverständlich modificirt werden. Man kann dasselbe z. B. in einem Stück Hohlgufs herstellen, und die Windungen können einen Schraubengang aus einem Stück mit der Welle bilden.

Es hat jedoch die obenbezeichnete Construction gute Resultate geliefert. Das Schlangenrohr D ist möglichst dicht am Boden angebracht und dient dazu, Dampf zu dem im Apparat befindlichen Gute zu leiten und denselben in das Gut einzurühren, so dafs das Ganze vollständig und gleichmäfsig erhitzt wird.

Der Convertirapparat ist auch mit einem Rohr K zum Einführen von Säure versehen, ferner mit Rohr L zur Beschickung. Beide Röhren sind mit Hähnen versehen. Auch ein Manometer M, Sicherheitsventil N, Mannloch O und alle üblichen Kesselarmaturen sind vorhanden.

Diese -Vorrichtung ist sehr wirksam und rasch in ihrer Wirkung, und man erzielt vermittelst derselben ein sehr gutes und wenig gefärbtes Product, besonders wenn das Material als Rohstärke benutzt wird, und erhält nur wenig Abfall oder Rückstand, dessen man sich bei nachträglicher Reinigung der Glycose zu entledigen hat, mit Ausnahme dessen, was zur Neutralisirung der Säure und zur Reinigung des Syrups benutzt wird. Man erspart demzufolge an Zeit und Fabrikationskosten und kann auch einen kleineren Behälter als Convertirapparat benutzen als bisher. Denn dieses Verfahren kann beinahe continuirlich gemacht werden, indem die Zeit, die eine . Neubeschickung in Anspruch nimmt, nur sehr kurz ist, gewöhnlich 5 bis 6 Minuten.

Die Fertigstellung einer Ladung dauert, wenn das Getreide in dem oben beschriebenen soliden porösen Zustande ist, je nach dem Grade der Umwandlung 1 bis 1 ¹/₂ Stunden. Um das Verfahren zu einem möglichst continuirlichen zu machen, bediene ich mich eines Siedebottichs, der etwas höher steht als der Convertirapparat. In diesem findet das Mischen mit heifser Säure und mit Wasser statt, und wird das halbfertige Gut von da aus in den Convertirapparat gebracht.

Ein zweiter Bottich, der etwas tiefer steht als der Convertirapparat, dient zur Neutralisirung und zu etwaigem weiteren Sieden, während gleichzeitig der Convertirapparat frisch beschickt wird.

Die Vollendung des Verfahrens kann in üblicher Weise mittelst Jod und 90 ° Alkohol erprobt werden, ersteres für Stärke, letzteres für Dextrin.

Findet man, dafs das Verfahren vollendet ist, so neutralisirt man mit feinem kohlensauren Kalk oder kohlensaurem Baryt, mit welchem zusammen etwas Knochenkohle benutzt wird (ca. 25 kg auf 2000 kg Getreide); ca. 9 kg hiervon werden zuerst in einfach phosphorsauren Kalk umgewandelt und dem Syrup zugesetzt, ehe man sich des kohlensauren Kalks bedient, und wenn die Neutralisation beinahe vollständig ist, wird die übrige Knochenkohle hinzugesetzt und man siedet dann das Ganze während einiger Minuten.

Man bringt die ganze Lösung hierauf in einen Behälter und läfst dieselbe etwa 6 bis 8 Stunden ruhen. Die Flüssigkeit wird dann abgezogen und filtrirt, sie ist sodann vollkommen klar, hat ein specifisches Gewicht von etwa 15 bis 20⁰ B. und wird bis auf 28 bis 30⁰B. concentrirt und neuerdings filtrirt, um den noch etwa darin befindlichen schwefelsauren Kalk zu entfernen. Diese Flüssigkeit

wird dann, am besten im Vacuum, bis auf 35 oder 40⁰ B. eingedampft oder sofort verdünnt und zur Erzeugung von Bier, Essig oder geistigen Getränken etc. benutzt.

In dritter Reihe kann man das macerirte Gut unter fliefsendem Wasser quetschen oder mahlen, wie in der Stärkefabrikation üblich. Man scheidet die Kleie, sowie zerbrochenes Zellengewebe mittelst Siebe, durch die das Wasser mit der Stärke abläuft, aus und sammelt letztere in einem niedrigen stehenden Behälter, der alles auffängt, was die Siebe passirt hat, und läfst sie in diesem sich absetzen.

Man giefst das Wasser sodann ab und wäscht das Stärkemehl, wenn erwünscht, nochmals. Dieses Product, genannt Rohstärke, kann, wie schon oben beschrieben, zur Erzeugung von Glycose, Dextro-Maltose, Stärkesyrup, Traubenzucker und Stärke oder Dextrin benutzt werden.

Man kann ferner das Getreide, nachdem es zur Entfernung von Fuselöl und anderen Stoffen, wie oben beschrieben, macerirt und getrocknet wurde, trocknen und vermählen; es ist nunmehr als Malzschrot ganz vorzüglich brauchbar. Es enthält keinerlei schädliche Substanzen und wird von Diastase leichter und schneller angegriffen, und man erzielt ein kräftigeres und wohlschmeckenderes Bier.

Claims (3)

1. Pat E nt-Ansprüche:

   ι . Bei der Fabrikation von Stärke aus Körnerfrüchten das Verfahren, die zunächst mit Kalklösung auf bekannte Weise behandelten Körner vor ihrer Zerkleinerung mit der Lösung eines neutralen Alkalisulfits und hierauf mit verdünnter Schwefelsäure oder einer anderen Säure zu tränken, um durch die freigemachte schweflige' Säure Bleichling und Reinigung der Masse zu erzielen.
2. 2. Die Combination des Convertirapparates A mit dem rotirenden durchlöcherten Dampfschlangenrohr B D.
3. 3. Die Benutzung des Siedegefäfses 1 und des Vorbereitungsgefäfses 2, in welchen ein Theil des Verfahrens bereits vor sich geht, so dafs die im Convertirapparat unter Spannung zu vollziehende Arbeit geringer und dadurch gleichzeitig die zur Vervollständigung des Verfahrens nöthige Zeit abgekürzt wird.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.