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Verfahren zur Herstellung von Stärkeabbauprodukten Bei der Einwirkung
von Diastase auf Stärke werden bekanntlich mannigfache Abbauprodukte erhalten, die
außerordentlich wertvolle Klebstoffeigenschaften besitzen. Die hierbei eintretende
Bildung von Zucker ist in vielen Fällen unerwünscht und beeinträchtigt die Anwendbarkeit
dieser Arbeitsweise. Außerdem stellt sich das sonst übliche Abbauverfahren unter
Verwendung verhältnismäßig verdünnter Lösungen dort, wo es sich um die Gewinnung
konzentrierter oder trockener Endprodukte handelt, sehr teuer.
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:Ulan gelangt nun zu einem wertvollen Herstellungsverfahren für die
Stärkeabbauprodukte bei Behandlung der Stärke mit Diastase oder diastasehaltigen
Lösungen, wenn man nicht, wie sonst üblich, den diastatischen Abbau der Stärke in
verdünnter wäßriger Verquellung bis zur eingetretenen Verflüssigung vornimmt, sondern
wenn man - und dies bildet den Gegenstand der Erfindung-während der Einwirkung der
Diastase auf die mit Wasser durchfeuchtete Stärke die Hauptmenge des Wassers bei
einem dicht unter der Tötungstemperatur der Diastase liegenden Wärmegrad von etwa
7o° C innerhalb einer zur Bildung von Dextrin ausreichenden Zeitdauer vorzugsweise
im Vakuum verdampft.
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An sich ist es bekannt, Stärkeprodukte herzustellen, die mit kaltem
Wasser einen Kleister bilden, bei denen aber das Verfahren durch Erhöhung der Temperatur
so geleitet wird, daß .die Dextrinbildung ausgeschlossen wird. Es wird also hierbei
gewissermaßen der Abbauprozeß der Stärke durch Erhitzen unterbrochen.
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Die vorliegende Erfindung hat dagegen ein völlig anderes, auf völlig
anderer Grundlage beruhendes Verfahren zum Gegenstand. Gemäß der vorliegenden Erfindung
handelt es sich darum, die Stärke so weit abzubauen, daß Dextrinbildung eintritt,
daß aber die mit der Dextrinbildung zusammenhängende Zukkerbildung, die den Wert
des Dextrinproduktes herabmindert, vermieden wird. Der Erfinder hat nämlich erkannt,
daß beim Abbau der Stärke zwei Fermentarten tätig sind, von der die eine zur Bildung
des Zuckers, die andere zur Bildung des Dextrins führt. Durch das Verfahren gemäß
der Erfindung werden die Existenzbedingungen der Dextrin bildenden Fer mentanteile
begünstigt, dagegen die Existenzbedingungen für die Zucker bildenden Fermentanteile
zerstört. Dies geschieht, indem das Stärkeprodukt bei einer Temperatur unterhalb
der Tötungstemperatur beider Fermentanteile behandelt wird, daß aber gleichzeitig
während der Behandlung bei dieser Temperatur die Hauptmenge des Wassers abgedampft
wird. Die Untersuchungen des Erfinders haben nämlich gezeigt, daß die erforderliche
Wassermenge für die Wirkung des Dextrin bildenden Fermentanteils gering
ist,
während für die Wirksamkeit des Zucker bildenden Fermentanteils größere Wassermengen
erforderlich sind.
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Wird aber gemäß der Erfindung das Verfahren so geleitet, däß bei einer
Temperatur unterhalb derTötungstemperatur der Diastase von etwa 70' C der
Hauptteil des Wassers verdampft wird, so wird die Bildung von Zucker vermieden,
Dextrin aber gebildet. Die Diastase wirkt somit auf die abzubauende Stärke unter
eigenartigen Bedingungen ein. Die wirksame Enzymkonzentration ist erhöht und wird
mit fortschreitender Verdampfung des Wassers weiter gesteigert. Infolgedessen ist
auch die Reaktionsgeschwindigkeit viel höher, als wenn, wie bisher üblich, in verdünnter
wäßriger Lösung gearbeitet wird.
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Zur Ausführung des Verfahrens durchfeuchtet man z. B. unv erkleinert
oder verkleistert Stärke mit der gleichen oder höchstens doppelten Gewichtsmenge
Wasser, fügt 5 bis zo °;'" bezogen auf Stärke eines diastasereichen Malzauszuges
bei gewöhnlicher oder etwas erhöhter Temperatur hinzu und bringt diesen Ansatz in
einen Raum, der auf eine Temperatur von etwa 6o bis 70° C gebracht ist. Hierzu sind
beispielsweise Vakuumschränke oder Vakuumverdampfer geeignet. Die Masse konzentriert
sich innerhalb ganz kurzer Zeit, ohne daß eine erhebliche Zuckerbildung eintritt.
Man kann das Verfahren so weit fortsetzen, daß schließlich ein Trockenprodukt erhalten
wird. Die Produkte des Verfahrens haben ja nach dem Grad des Abbaues die Beschaffenheit
von Kleistern oder Leimen und können als Klebstoff und Bindemittel mannigfache Verwendung
finden. Ausführungsbeispiel In einem mit Schaufelrührwerk und V akuurn versehenen
Doppelmantelkessel werden 5o kg Kartoffelstare mit 40 1 auf etwa 4o° erwärmtem Wasser
durchfeuchtet. Bereits vorher sind 2 kg geschrotetes Malz mit 51 Wasser angeteigt
worden. Der Malzansatz ist zweckmäßig am Abend vorher angesetzt «-orden, er wird
am Morgen kurz vor Beginn des Verfahrens filtriert, so daß man einen klaren Malzauszug
erhält. Zunächst wird die Hälfte des Malzauszuges dem Stärkeansatz zugefügt, die
Masse wird erwärmt und verflüssigt sich bei etwa 55° fast augenblicklich. Man steigert
die Temperatur rasch auf 65 bis 68° und gibt bei dieser Temperatur die zweite Hälfte
des Malzauszuges zu. Hierauf steigert man die Temperatur weiter auf etwa 70° (bis
zu 75°) und setzt die Apparatur unter Vakuum. Unter diesen Verhältnissen hält man
den Ansatz unter ständigem Rühren '!l, bis 1!@ Stunde, bis der gewünschte Abbaugrad
erreicht ist. Bierbei verdunstet mindestens die Hälfte des zugesetzten Wassers,
so daß man zum Schluß ein hochkonzentriertes, etwa 70prozentiges dextrinartiges
Produkt erhält. Man kann den Ansatz weiter in demselben Apparat bei 6o bis'7o° vollkommen
trocknen oder ihn zu diesem Zweck in einen anderen Trockenapparat, z. B. in einen
Vakuumtrockenschrank, überführen. ' Die Arbeitsweise kann in der Weise abgeändert
werden, daß man ohne Vakuum arbeitet, wenn man nur Vorsorge trifft, daß das Wasser
leicht verdampfen kann, so daß also bereits bei einer Temperatur unterhalb ;o° etwa
die Hälfte des Wassers verdunstet. Die Art .des Produktes, das man erhält, hängt
im wesentlichen von der Menge des angewendeten Malzauszuges und der Zeit ab, während
der man den Ansatz in dem Temperaturbereich von 7o bis 75° hält. Durch die Änderung
dieser beiden Bedingungen kann man je nach Wunsch die verschiedenartigen Bindemittel
erhalten.