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Verfahren zum Herstellen von Puddingstärke aus Kartoffelstärke Die
Erfindung betrifft ein Verfahren, mit dessen Hilfe es gelingt, Kartoffelstärke derart
zu verändern, daß das gewonnene Produkt beim Verkochen mit wäßrigen Flüssigkeiten,
wie Milch, einen gut brauchbaren Pudding liefert, der weder klebt noch Fäden zieht
und sich leicht mit dem Löffel schneiden oder zerteilen läßt, andererseits aber
genügend Formfestigkeit besitzt, um beim Schneiden nicht die Form zu verlieren.
Das erhaltene Erzeugnis, die sogenannte Puddingstärke, kann daher gut als3 Ersatz
für die bisher zur Herstellung von Puddings benutzten Produkte, insbesondere für
Mais- und Reismehl, verwendet werden.
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Das Wesen des Verfahrens gemäß der Erfindung besteht in erster Linie
darin, daß die Behandlung mit Alkali- so lange fortgesetzt wird, bis die Stärke
nach Beseitigung des Alkaliüberschusses. durch Zufügen von Säure bis zur neutralen
oder sauren Reaktion bzw. durch Oxydation bei einer Verkleisterungsprobe einen schneidfähigen
Kleistet ergibt. Die Anquellung wird hier also durch Änderung der Wasserstoffionenkonzentration
des umgebenden Mediums bewirkt. Sie wird durch schwache Alkalien vorgenommen, durch
die der pH-Wert auf einen Betrag von 8 bis 9 gebracht werden kann.
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Die Neutralisation der so angequollenen Stärke kann in einfacher Weise
durch Zusatz von Säuren erfolgen, wodurch der pH-Wert etwa wieder den Betrag von
pH = etwa 6 erreicht. Die Erhöhung der Wasserstoffionenkonzentration, also die Verringerung
des pH-Wertes kann aber, wie weiterhin gefunden wurde, auch durch Anwendung milder
Oxydationsmittel geschehen. Offenbar wird durch Einwirkung solcher Mittel die spurenweise
Bildung von organischen Säuren durch Oxydation der Stärke verursacht, die zu einer
Neutralisation des von der Stärke adsorbierten Alkalis ausreicht. Es ist hierbei
keineswegs erforderlich, etwa das gesamte die Stärke umgebende Medium neutral zu
machen, vielmehr genügt, wie eben gesagt, eine Abstumpfung des von der Stärke selbst
adsorbierten Alkalis.
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Zwar ist es bereits bekannt, Kartoffelstärke mit verdünnten Alkalien
zu behandeln, jedoch lediglich zu dem Zweck der geschmacklichen Verbesserung. Bei
einer solchen Behandlung tritt aber keinesfalls notwendigerweise der Pudding ss
tärkeeffekt ein. Es ist hierzu vielmehr ,eine fortgesetzte Behandlung notwendig,
bis die Stärke nach Beseitigung des Alkaliüberschusseseinen schneidfähigen Kleister
ergibt.
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Weiter ist ein Verfahren bekannt, das jedoch nicht zum Stand fier
Technik gehört, nach welchem die Puddingstärke durch eine Oxydation der Kartoffelstärke
in alkalischer bzw. ammonialkalischer Lösung herbeigeführt wird. Hier erfolgt also
die Behandlung in erster Linie durch Oxydation und nicht durch anhaltende Alkalibehandlung.
Zur
Herbeiführung der Anquellung der Stärke können gewöhnliche Alkalien, wie Natronlauge,
Kalilauge oder Ammoniak oder auch- Kalkwasser o. dgl., benutzt werden. Auch kann
man dafür organische, insbesondere stickstoffhaltige Basen verwenden. Zweckmäßig
wird dabei die Konzentration niedrig gehalten; beispielsweise kann man 1/1o normale
Lauge verwenden oder auch eine solche, deren Gehalt etwa ein halbes Mol. im Liter
nicht übersteigt. Natürlich ist bei dieser Behandlung aber die Dauer und die innegehaltene
Temperatur mit zu berücksichtigen, und es ist wichtig, das Verhältnis aller dieser
drei Faktoren zu berücksichtigen. Sehr widerstandsfähige Stärkesorten können z.
B. bei Zimmertemperatur eine halbstündige Behandlung mit 1/2 normalen Lauge vertragen,
was etwa einer pn-Zahl von 13,5 entspricht, während kalte Stärke, die schon
längere Zeit gelagert hat, unter Umständen nicht einmal die Behandlung mit 1/1o
normaler Lauge aushält. Ganz allgemein kann gesagt werden, daß die Behandlung jedenfalls
so schwach sein muß, daß keinerlei Verkleisterung der Stärke erfolgt, wie sie ja
bekanntlich eintritt, wenn man die genannten Mittel bei stärkerer Konzentration
auf Stärke einwirken läßt.
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Die Erhöhung der Wasserstoffionenkonzentration des durch diese Behandlung
in die Stärke eingedrungenen Duellmediums kann nun, abgesehen vom Zusatz von Säuren,
wie schon oben erwähnt durch die verschiedenen Oxydationsmittel erfolgen. Hierfür
haben sich Stoffe, wie Wasserstoffsuperoxyd, Persulfat, Benzopersäure, Sulfopersäure
u. dgl., überhaupt Perverbindungen jeder Art, als geeignet erwiesen. ja es hat sich
sogar gezeigt, daß beim Hindurchleiten von Luft durch eine derartige alkalische
Stärkeaufschwemmung der gewünschte Effekt in vollem Umfange erreicht wird. Wie Versuche
ergeben haben, sind die benötigten Sauerstoffmengen außerordentlich gering. Sie
bewegen sich in Dimensionen von etwa i Mol. Sauerstoff auf i Mol. Stärke. Das sind
aber so geringe Sauerstoffmengen, wie sie im allgemeinen in jedem Betriebswasser
vorhanden sind, besonders wenn man berücksichtigt, daß dieses Wasser gerade für
die Zwecke der Stärkefabrikation zur Entfernung des darin enthaltenen Eisens vor
dem Verbrauch kräftig belüftet wird. Die beschriebene Reaktion tritt schon bei Zimmertemperatur
innerhalb kurzer Zeit ein, doch kann man bei Anwendung schwacher Oxydationsmittel,
wie Luft, die Stärke zur Beschleunigung des Verfahrens etwas anwärmen; unbedingt
notwendig ist dies jedoch keineswegs. In der Praxis kann man ein und dieselben I
alkalischen Oxydationslösungen zur Umwandlung von Kartoffelstärke in Puddingstärke
nach entsprechender Auffrischung wiederholt benutzen. Es wurde nämlich gefunden,
daß nur etwa io °/o des verwendeten Alkalis und ungefähr ebensoviel von dem in der
Lösung vorhandenen Sauerstoff bei der Durchführung des neuen Verfahrens verbraucht
werden. Nach beendeter Einwirkung wird die Stärke durch Zentrifugieren von der Lösung
getrennt und zweckmäßig noch einmal nachgewaschen. Hierbei tritt eine vollständige
Umsetzung des von der Stärke adsorbierten Alkalis mit dem ebenfalls aufgenommenen
Sauerstoff ein, so daß die fertig behandelte Stärke eine praktisch völlig neutrale
Reaktion aufweist. Die abzentrifugierte Lösung wird nach entsprechender Ergänzung
des verbrauchten Anteils an Chemikalien von neuem zur Umwandlung «-eiferer Kartoffelstärke
in Puddingstärke verwendet.
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Wie sich gezeigt hat, eignen sich für die Durchführung des Verfahrens
auch Salze höherer, insbesondere organischer Säuren, die bei Gegenwart von Wasser
leicht eine hydrolytische Spaltung aufweisen. Anscheinend wird durch die Stärke
aus solchen Lösungen zunächst ebenfalls Alkali adsorbiert. Diese Reaktion kommt
aber infolge der Erhöhung der Wasserstoffionenkonzentration der Lösung beim Entzug
eines Teils des Alkalis bald zum Stillstand. Zielleicht spielen bei organischen
Säuren mit größerem Molekulargewicht, z. B. organischen Carbonsäuren oder durch
Mineralsäure gruppen substituierten organischen Säuren u. dgl., auch Grenzflächenerscheinungen
eine Rolle, indem sich das saure Molekül auf dem Stärkekorn in Form einer monomolekularen
Schicht ablagert und so den Zutritt weiterer Alkalis zum Stärkekorn verhindert.
Tatsache ist jedenfalls, daß derartige durch Hydrolyse schwach alkalisch wirkende
Stoffe bei Verwendung im Sinne vorliegenden Verfahrens ebenfalls einen gezeichneten
Puddingeffekt ergeben.