DE641752C - Verfahren zur Herstellung von in kaltem Wasser klarloeslichen Staerken - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 12. FEBRUAR 1937

REICHSPiTrENTAMT

PATENTSCHRIFT

¹ KLASSE'89 k GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 5, Oktober 1928 ab

Die vorliegende Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Herstellung heller, in kaltem Wasser annähernd zu 100 o/_o klarlöslicher trockener Stärke (Dextrin).
Kaltwasserlösliche Stärken (Dextrine) werden bekanntlich durch chemischen Abbau der Stärkemoleküle gewonnen. Bisher wurde dabei in der "Regel native Stärke einer hydrolysiegenden Behandlung mittels Wärme

ίο und bzw. -oder geeigneten chemischen Reagenzien (Säuren, Oxydationsmitteln, Salzen u. dgl.) unterworfen-. Führt man aber, von der nativen Stärke ausgehend, die Hydrolyse bis zur Gewinnung in kaltem Wasser annähernd zu 100 ^ö/o klarlöslicher Dextrine durch, so lerhält man stark braun gefärbte Produkte von wenig, angenehmem Geruch und Geschmack.

Bei .einer 'entsprechend vorsichtigen Führung des Äbbauverfahrens gelangt man zwar zu helleren Abbauprodukten, sogenannten Weißdextrinen, die sich jedoch nicht mehr in. !kaltem Wasser klar lösen. Die aus solchen Weiißdextrinen durch Erwärmen herstellbaren konzentrierten Lösungen zeigen außerdem bei längerem Stehen die Erscheinung des stärken Eindickens und Festwerdens infolge eines erheblichen Gehalts an unveränderter, d. h. wenig angegriffener Stärke.

Es ist schon vorgeschlagen worden, Weißdextrine nach Zusatz von Wasser auf erhitzten Walzen derart weiterzubehandeln, daß die bei der Herstellung des Weißdextrins nicht oder nur wenig abgebauten Moleküle in in kaltem Wasser quellende Stärke übergeführt werden. Versuche, diesen Prozeß so auszugestalten, daß die wenig angegriffenen Stärkebestandteile des, Weißdextrins gleichfalls in kaltem Wasser klarlöslich, d.h. 'deXtriniert werden, mußten ergebnislos bleiben, weil der Hydrolyse 'ein Stoff unterworfen wurde, des¹-sen einzelne Bestandteile in- verschiedenem Maße abgebaut waren, so· daß der- bereits vorher dextrinierte Bestandteil des Weißdextrins bei der Fortführung der Hydrolyse fast nestlos in Zucker umgewandelt wurde, wodurch der Zuckergehalt des Endproduktes in unerwünschtem Maße stieg.

Ein anderer Weg, der jedoch nicht zu technisch verwendbaren Trockenprodukten führt, besteht in der Einwirkung von diastatischen Fermenten auf Stärkelösungen.

Verschiedentlich ist auch schon vorgeschlagen worden, Stärke vor der Hydrolyse einer Vorbehandlung zu unterwerfen. So ist es beispielsweise bekannt, rohe Stärke unter Rühren zunächst auf 70 bis 75° C zu erwärmen, sie dann mit pulverförmiger, mit konzentrierter Säure angesetzter Stärke zu vermischen und die Mischung schließlich^ einer intensiven thermischen Behandlung zu unterwerfen.

Ferner hat man bereits Stärkeprodukte, die durch Behandlung von Rohstärke mit Formaldehyd auf trockenem Wege bei erhöhter Temperatur erhalten wurden, mit Wärme behandelt. Keines dieser bekannten =■. Verfahren ermöglicht aber die Erzeugung

heller, in kaltem Wasser zu annähernd iooO/₀ klarlöslicher Dextrine.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wer den derartige Dextrine mit allen wünschenswerten Eigenschaften in der Weise hergestellt, daß man einer den chemischen Abbau der Stärkemolekiile bewirkenden . milden hydrolytischen Behandlung in kaltem Wasser quellende Stärke, sogenannte Quellstärke, in to trockenem Zustande unterwirft. Erfindungsgemäß geschieht dies in der Weise, daß eine trockene Quellstärke für sich oder in Gegenwart von hydrolysierenden Stoffen ungefähr 2 bis 3 Stunden lang bei etwa 120 bis 140⁰ C erhitzt wird. Dabei erhält man ein trockenes, rein weißes Pulver von vollkommen neutralem Geruch und Geschmack. In kaltem Wasser geht das Produkt zu· annähernd 100 0/0 in 'eine Lösung, die vollkommen farblos ist, auch bei längerem Stehen nicht eindickt und aufgestrichen zu einem gleichfalls farblosen, hochglänzenden Film auftrocknet. Die erfindungsgemäß hergestellten hellen Dextrine enthalten, im Gegensatz zu den bisher dargestellten löslichen Dextrinen, nur geringe Mengen an reduzierenden Bestandteilen, insbesondere an Stärfcezucker; trotz ihrer hohen Kaltwasserlöslichkeit ergeben sie blaue Jodreaktionen. Die Herstellung· von Quellstärke ist an sich bekannt. Als bester Weg erwies sich das Verkleistern von Stärke mit oder ohne Zusatz von Alkalien, Säuren oder Salzen und momentanes Trocknen in dünner Schicht auf heißen Platten oder Zylindern. Das. in trockener Form anfallende Produkt wird in bekannter Weise der Hydrolyse unterworfen, z. B. durch Erhitzen der trockenen Quellstärke mit hydrolytisch wirkenden Reagenzien nach den bekannten Methoden. Da die Quellstärke schon mit geringen Mengen Wasser verquillt und daher zum Klumpen neigt, muß man die zur Verwendung kommenden Hydrolysierungsmittel entweder in Gasform, vermischt mit einem Luftstrom, oder gelöst in indifferenten, die Hydration der Quellstärke verhindernden Lösungsmitteln einwirken lassen. Man kann auch die Quellstärke mit konzentrierten organischen Säuren oder mit fein gepulverten sauren Salzen oder anderen - säureabspaltenden Stoffen organischer oder anorganischer Natur vermischen und, wie üblich, bei erhöhter Temperatur so lange hydrolysieren, bis das !entstandene Produkt vollkommene Wasserlöslichkeit zeigt.

Ausführungsbeispiel I

ioo kg Stärke werden mit 300 kg Wasser

auf etwa 70⁰ eine halbe Stunde erhitzt und der flüssige Stärkekleister zwischen mit Dampf geheizten Walzen oder in dünner . Schicht auf heißen Platten getrocknet. Das getrocknete Produkt wird gemahlen und in geschlossenen Röstapparaten unter Einwirkung eines Luftstromes, enthaltend etwa 5 Volumprozent Salzsäuregas, etwa 2 Stunden auf 120 bis 125° erhitzt. Das Endprodukt stellt ein rein weißes Pulver dar, das sich in kaltem Wasser vollkommen klar löst.

Ausführungsbeispiel II

100 kg Stärke werden nach Beispiel I mit 300 kg "Wasser verquollen und getrocknet. Das getrocknete Produkt wird mit 2 kg fein gepulvertem Natriumbisulfat gut gemischt und auf etwa 120 bis 140 etwa 3 Stunden lang erhitzt, bi9 das entstehende Produkt sich in kaltem Wasser löst.

Theoretisch sind die mit dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung erziel- g₀ baren Erfolge etwa wie folgt zu erklären:

Bekanntlich enthält die native Stärke zwei verschiedene, miteinander zu größeren Molekülaggregaten (Molaten) vereinigte Komponente: Amylose und Amylopektin. Dabei g₅ bildet das Amylopektin den schwerer löslichen, kleisterbildenden Anteil der Stärke, ausgezeichnet durch einen charakteristisch hohen Gehalt an Phosphorsäure, während die Amylosen den leichter löslichen Anteil der g₀ Stärke darstellen und gleichzeitig Träger der blauen Jodreaktion sind.

Bei den bisher bekannten Dextringewinnungsverfahren wird nun Stärke abgebaut, die zum mindesten einen nicht ganz unerheblichen Anteil nicht' desaggregierter Amylose-Amylopektin-Molate enthält. Infolgedessen müssen bei der Dextrinierung zunächst die Stärkemolate desaggregiert und die Nebenvalenzen gesprengt werden, während _Ioo gleichzeitig durch die eigentliche Hydrolyse infolge zunehmender Bildung freier Aldehydgruppen in den Elementarmolekeln immer niedriger molekulare Spaltungsstücke entstehen, so daß man ein unentwirrbares Gemisch von unveränderter Stärke mehr oder weniger desaggregierten oder depolymerisierten Stärkemolaten, Elementarmolekeln und niedriger molekularen Spaltungsstücken erhält. Eine Entwicklung der Hydrolyse, bei _uo der der Abbau aller Stärkemoleküle etwa gleichmäßig fortschreitend vor sich geht, ist nicht zu erreichen.

Bei dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung dagegen werden diese Schwierigkeiten vollkommen vermieden. Denn die unter dem Namen Quellstärke in dem Handel befindlichen Produkte stellen nichts anderes dar als in Amylopektin und Amylose gespaltene native Stärke. Die Eigenschaft dieser Produkte, mit kaltem Wasser .zu quellen und mehr oder weniger viskose Lösungen

(Kleister) zu bilden, beruht gerade darauf, daß durch die zur Herstellung der Quellsitärfce dienenden Verfahren eine mehr oder weniger vollkommene Spaltung der nativen Stärke 'in Amylopektin und Amylose bewirkt wird. Erfindungsgemäß wird also nicht eine Stärke, die noch leinen wesentlichen Anteil an Amylose-AmylopektLni-Aggregat en oder -Polymerisaten enthält, sondern desaggregierte und depolymerisierte Stärke — als solche muß man die in Amylopektin und Amylose zerlegte native Quiellstärfce bezeichnen — hydrolysiert. Es leuchtet 'ein, daß unter dieser Voraussetzung alle Moleküle etwa gleichmäßig abgebaut werden. Die Hydrolyse kann wesentlich früher als bisher unterbrochen werden, ohne daß gleichzeitig noch, vorhandene höher molekulare Spaltungsstücke und Kristallaggregate die Löslichkeit beeinträchtigen. Die unerwünschten Erscheinungen (unangenehmer 'Geruch und Geschmack, höherer Anteil an reduzierenden Bestandteilen usw.), die bisher •als notwendige Folge der zur Erreichung der wasserlöslichen Produkte erforderlichen schärferen Hydrolyse in Kauf genommen werden mußten, kommen in Fortfall.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur Herstellung heller, in kaltem Wasser annähernd zu 100 o/_o klarlöslicher Stärke (Dextrin), dadurch gekennzeichnet, daß eine in kaltem Wasser quellende, in bekannter Weise hergestellte Stärke, sogenannte Quellstärke, in trocknem Zustande für sich, oder in Gegenwart von hydrolysierenden Stoffen bei etwa 120 bis 140⁰ C während etwa 2 bis 3 Stunden erhitzt wird.