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Verfahren zur fortlaufenden Aufarbeitung stärkehaltiger Suspensionen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur fortlaufenden Aufarbeitung stärkehaltiger
Suspensionen zur Bildung eines Schaumes mit Hilfe von Gasen. Die. neue Arbeitsweise
besteht darin, daß der gebildete Schaum abgeführt, auf einem Filter oder Sieb aufgefangen
wird, wobei die mitgerissene Flüssigkeit und die sich verflüssigenden Schaummengen
der Ausgangsflüssigkeit zur Zerschäumung von neuem zugeführt werden.
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In der Technik hat man bisher Stärke aus stärkehaltigen Rohstoffen
meist dadurch gewonnen, daß die Ausgangsstoffe fein zerteilt, mit Wasser aufg geschlämmt
und die Stärke von den übrigen Bestandteilen-durch Schleudern, mehrfaches Dekantieren,
. Flauen und ähnliche mechanische -Maßnahmen .abgetrennt wurde. Die neue Arbeitsweise
erlaubt :es, erheblich rascher .und. einfacher zu einer Zerlegung der Rohstoffe
in Stärke- und Nichtstärkestoff zu gelangen-.
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Eine Trennung von Stärke und Kleber nach den Grundsätzen der. Flotation
ist an sich bekannt. Hierbei wird diskontinuierlich gearbeitet; Kleber, Eiweißstoffe
und sonstige Verunreinigungen gehen in die Schaumphase, die Stärke bleibt in, der
Flüssigkeit zurück. Diese Trennungsmethode erreicht dann ihr praktisches Ende, sobald
das Adsarptionsgleichgewicht zwischen der Flüssigkeit und Schaumphase erreicht ist.
Es ist daher beispielsweise die Trennung der Proteine von der Stärke nur beschränkt
möglich.
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Anders bei der neuen Arbeitsweise, welche im Gegensatz zu der bekannten
kQntinuierlich ,arbeitet. Damit kann sich ein Gleichgewicht zwischen der Schaumphase
und der Flüssigkeit nicht ausbilden, denn es wird fortlaufend durch die umlaufende
Flüssigkeit gestört. Daraus ist ohne weiteres einzusehen, daß eine Trennung der
im Schaum sich anreichernden Stoffe von den in der Flüssigkeit befindliichen viel
weitergetrieben werden kann. Auf diese Art ist es nämlich möglich, zu einer quantitativen
Enteiweißung von- Stärkesuspensionen zu ;gelangen, während sich bei der Flotation
als Nachteil ergibt, daß ein gegebenes Volumen sich mit dieser Apparatur nicht vollständig
in Schaum verwandeln läßt, weil unterhalb der Luftzuführung und des Propellers immer
noch ein toter Raum bleibt. Dementsprechend entziehen sich stets gewisse Anteile
von Rohfaser und Stärke der Zerschäumung, und zwar etwa in gleichen
Mengen.
Während des Weges auf der schiefen Ablaufebene setzen sich beträchtliche Mengen
Rohfaser zu Boden, die entweder mit in die Stärkefalle gehen oder aber den Ablaufschlitz
versetzen, falls man ihn enger macht,, Der nach dieser Arbeitsweise gebildete Schaum
ist sehr grobblasig und daher weniger tragfähig als ein feinblasiger.
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Die Folge dieser Tatsache ist, daß die Trennung von Stärke und Rohfaser
nur eine begrenzte ist. Praktisch durchgeführte Versuche ergaben, daß in der ,anfallenden
'Stärke noch ein Gehalt von 8,80:o Rohfasermengen vorliegt. Die Bestimmung wurde
in der Weise durchgeführt, daß eine eingewogene Menge Stärke mit einer Diastaselösung
versetzt und bei 6o bis 7o" C verzuckert wurde. Die ungelöste Rohfaser wurde abfiltriert
und nach dem Trocknen gewogen.
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Mit den gleichen Kartoffeln wurde bei dem Kreislaufzerschäumungsverfa.hreneine
Reinheitsverbesserung der Stärke um mehr als rooolo erzielt. Die Stärke enthielt
nur noch 3,75% Rohfaseranteile. Nun kann man diesen Reinheitsquotienten noch weiterhin
verbessern (bei beiden Verfahren), indem man in hintereinandergeschalteten Kolonnen
die Zerschäumungsprozedur der ,anfallenden Stärke mehrmals durchführt. Man erhält
hierbei beim Kreislaufzerschäumungsverfahren pülpefreie Stärke, d. h. auch noch
der zunächst gering vorhandene Rohfaseranteil wird hierbei durch Zerschäumung vollständig
herausgewonnen. Es ergibt sich jedoch bereits auf Grund der Anfangszerschäumung
bei dem Verfahren gemäß der Erfindung eine erheblich bessere Wirkung .als bei dem
Verfahren nach der britischen Patentschrift 159838, so daß bis zu dem gewünschten
Reinheitseffekt eine wesentlich geringere Zahl von Zerschäumungskolonnen sich ,als
notwendig erweist.
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Das der neuen Arbeitsweise zugrunde liegende Prinzip der Zerschäumung,
in der Technik kurz Kreislaufzerschäumung genannt, ist Gegenstand des Patents 66o992.
Sie beruht darauf, daß kolloide Stoffe quantitativ in den an den Grenzflächen von
Schaum Vermahlenen angereichert werden, wenn man durch Einleiten geeigneter Gase,
beispielsweise Kohlendioxyd, in einer schaumbildenden wäßrigen Suspension Schaum
erzeugt, diesen auf einem Filter, Sieb u. d,-,1. auffängt und den sich verflüssigenden
Anteil des Schaums dem Ausgangssystem von neuem zuführt, wobei der sich hierbei
bildende Schaum für sich getrocknet wird.
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Stärkehaltige Materialien, wie z. B. Kartoffeln, werden in bekannter
Weise zu einem feinen Schlamm (Reibset) zerteilt. Verdünnt man einen solchen Schlamm
mit Wasser beispielsweise im Verhältnis t : 9 und unterwirft 'die,ses Gemisch der
technischen Zerschäu-Irh, r; so erhält man zwei Anteile: mit dem ##t'nm überführt
wird vor\%-iegend das Kar-'Eöffeleiweiß, die Rohfaser i Pülpe) und ähnliche nicht
echt gelöste Stoffe. Im Rückstand verbleibt eine wäßrige Lösung echt gelöster Stoffe
und vorwiegend Stärke in suspendierter Form, die sich schnell absetzt. Die abgesetzte
Stärke erweist sich als praktisch eiweißfrei und enthält auch nur noch geringe Mengen
nicht mehr innig vermischter Rohfaser.
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Das im Schaum überführte Eiweiß und Rohfaser enthaltende Material
kann spontan oder unter Zuführung von Wärme getrocknet und für sich oder unter Zusatz
anderer Materialien als Futtermittel verwendet werden.
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Dieser Grundsatz, auf die Aufarbeitung stärkehaltiger Suspensionen
angewandt, ergibt, daß stärkehaltiges Rohmaterial, für deutsche Verhältnisse praktisch
gesprochen Kartoffeln, fein zu zermahlen ist. Während bei den bisherigen Arbeitsweisen,
bei denen aus Suspensionen stärkehaltiger Stoffe ein Schaum erzeugt wurde, diskontinuierlich
gearbeitet wurde, wobei in erster Linie der Kleber in den Schaum überging, die Stärke
in der Flüssigkeit zurückblieb, besteht die neue Arbeitsweise darin, daß man die
stärkehaltigen Rohstoffe fein zerteilt und in diesem Zustand aufschlemmt. Hierzu
kommt weiter, daß diese so schon auf besondere Art gewonnene Trübe vollständig zerschäumt
wird, der dabei sich bildende Schaum abgetrennt und die aus dem Schaum abtropfende
Flüssigkeit einer erneuten Zerschäumung im Kreislauf zugeführt, die Zerschäumung
also kontinuierlich durchgeführt wird.
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Dadurch wird ein Mehrfaches erreicht: Alle schaumbildenden Stoffe
gehen in den Schaum über, da sie ja das Schaumgerüst bilden; ferner gehen Rohfaser
und sonstige Trübstoffe in den Schaum über und werden so mit dem Schaum mechanisch
ausgebracht. Zurück bleibt hingegen die Stärkesuspension.