Stärkezuckerfabrikation

Stärkezuckerfabrikation. Stärkemehl vermag indirekt in eine vergärbare Zuckerart überzugehen, den sogenannten Stärkezucker. Dieser ist identisch mit einem Zucker, der sich neben andern Zuckerarten in den süßschmeckenden Früchten vorfindet; man nennt daher den Stärkezucker manchmal auch Fruchtzucker, meist jedoch Traubenzucker bezw. Glukose oder Dextrose. Der reine Traubenzucker Stellt harte, undeutlich kristallisierte, in Wasser lösliche Massen dar, deren Geschmack weniger süß ist als derjenige des Rohrzuckers. Für die technische Darstellung des Traubenzuckers kommen zwei Wege in Betracht, nämlich die Anwendung von Schwefelsäure und das Verfahren mit Malz. Die erste Methode ist die rationellere, die letztere die ältere.

Bei der Darstellung des Traubenzuckers mittels Malz wird Getreide (in der Regel Gerste) der Keimung unterworfen, wobei das sich bildende Ferment, die Diastase, zunächst die im Getreide selbst enthaltene Stärke in Dextrin und Traubenzucker überführt (s.a. bei Bierbrauerei und Malzfabrikation). Das so gewonnene Grünmalz wird nun zerkleinert, in Wasser von 70° eingetragen und das Ganze über einem Wasserbad auf dieser Temperatur gehalten. Nun wird die Stärke mit Wasser angerührt, langsam eingetragen und das Ganze ca. 20 Minuten lang auf einer Temperatur von 65–68° gehalten. Ist alle Stärke teils in Dextrin, teils in Traubenzucker übergeführt, was man daran erkennt, daß eine herausgenommene Probe sich nicht mehr mit Jodlösung bläut, so wird die Temperatur auf ca. 60° herabgesetzt. Nach beendigter Verzuckerung wird die Flüssigkeit zur Entfärbung über Knochenkohle filtriert und zum Sirup eingedampft. Da beim Malzverfahren aber nicht alles Dextrin in Traubenzucker übergeführt wird und letzterer daher schwer kristallisiert, so eignet es sich, wenn man auf kristallisierten Traubenzucker arbeiten will, weniger als das nachher beschriebene Schwefelsäureverfahren; arbeitet man dagegen nur auf Traubenzuckersirup, so ist dem Malzverfahren der Vorzug zu geben, da nur dem bei diesem Verfahren gewonnenen Sirup ein angenehm aromatischer Geschmack eigen ist.

Beim Schwefelsäureverfahren wird durch Kochen mit verdünnter Säure das Stärkemehl in Dextrin und Traubenzucker übergeführt. Das Verfahren zerfällt in folgende Einzelstadien: 1. Das Eintragen der Stärke in die verdünnte heiße Schwefelsäure und das darauffolgende Kochen bis zur vollständigen Verwandlung der Stärke (Prüfung mit Jodlösung), 2. die Abscheidung der Schwefelsäure aus der Lösung, 3. die Klärung, Entfärbung und das Eindampfen der Lösung bis zur Kristallisation, 4. das Kristallisieren der Lösung.

Das noch feuchte Stärkemehl wird bei dem Kochen der Stärke mit Schwefelsäure mit Wasser angerührt und in ¹/₄-¹/₂ prozentige kochende Schwefelsäure langsam eingetragen, wobei dafür gesorgt werden muß, daß das Ganze beständig kocht. Man rechnet auf 12 kg Stärkemehl (trockenes) 100 l Säure obiger Konzentration. Die Erwärmung geschieht entweder durch Einleiten von Dampf oder über freiem Feuer. In ersterem Falle finden mit Bleiblech ausgeschlagene Holzkufen, in letzterem Falle eingemauerte eiserne Kessel Anwendung, auf welche mit Bleiblech ausgeschlagene Holzkufen aufgesetzt werden. Das Kochen wird so lange fortgesetzt, bis eine herausgenommene und erkaltete Probe sich mit Jodlösung nicht mehr blau oder violett färbt, ein Zeichen, daß weder unveränderte Stärke noch bestimmte, nicht in Traubenzucker übergeführte Dextrinarten mehr vorhanden sind. Nun muß noch durch Zusatz von Spiritus zu einer neuen Probe auf etwa noch vorhandenes, noch nicht in Traubenzucker übergeführtes Achrodextrin geprüft werden, welches sich mit Jod nicht färbt. Entsteht hierbei auch kein Niederschlag mehr, so ist überhaupt kein Dextrin mehr vorhanden. Nun wird noch ca. 30 Minuten weitergelockt und die Flüssigkeit dann in Holzbottiche abgezogen. Die ganze Prozedur dauert einige Stunden. – Die Abscheidung der Schwefelsäure geschieht in Kufen, die längs ihrer Höhe eine Reihe von Zapfen besitzen, um jeweils ein beliebiges Quantum von Flüssigkeit ablassen zu können, indem man der Lösung feingepulverten weißen Kalkstein zusetzt. Hierbei setzt sich die vorhandene Schwefelsäure mit dem kohlensauern Kalk unter Kohlensäureentwicklung um zu schwefelsauerm Kalk, dem schwerlöslichen Gips. Für jedes Kilogramm Schwefelsäure in der Flüssigkeit ist ca. 1 kg Kalkstein erforderlich. Wegen der starken Kohlensäureentwicklung wird das Kalksteinpulver nur langsam zugesetzt. Wenn nahezu alle Schwefelsäure umgesetzt ist, was daran erkannt wird, daß die Flüssigkeit blaues Lackmuspapier nur noch schwach rötet, d.h. nur noch schwach sauer reagiert, so wird noch ein kleines Quantum Kalksteinpulver als[247] Ueberschuß zugegeben und das Ganze nochmals zum Sieden erhitzt. Nunmehr läßt man den Gipsschlamm absitzen, und die Zuckerlösung kann durch die Zapfen abgelassen werden. Da der Gipsschlamm aber noch bedeutende Mengen konzentrierter Zuckerlösung einschließt, so empfiehlt es sich, mehrere solcher Gipsniederschläge in einer Kufe zu sammeln, welche etwas oberhalb der am Boden angebrachten Ausflußöffnung einen Siebboden trägt. Ueber diesen Boden ist ein dichtgewebtes Tuch gelegt und darauf eine ca. 30 cm hohe Schicht sehr seinen Flußsandes geschüttet und fettgedruckt. Nun läßt man über die auf diese Sandschicht gebrachten Gipsniederschläge langsam so viel Wasser oben zufließen, daß die Oberfläche gerade noch davon bedeckt ist, wodurch unten die hierbei verdrängte konzentrierte Zuckerlösung abläuft. Die letzten Reste der Zuckerlösung werden noch durch Auswaschen und Dekantieren des Gipsniederschlages gewonnen, während der restierende Gips selbst als Düngemittel Verwendung findet. Nun wird die so gewonnene gelblich bis braun aussehende Zuckerlösung durch Behandeln mit Eiweiß und Knochenkohle geläutert bezw. entfärbt. – Zur Klärung werden 1001 Zuckerlösung mit ca. 2 l Ochsenblut innig gemischt und alsdann bis zum Sieden erhitzt, wobei das Eiweiß des Blutes gerinnt, die trübenden Stoffe einschließt und sich an der Oberfläche als Schaum ansammelt. Dieser wird abgeschöpft und die Flüssigkeit durch ein enges Sieb gelassen. Zur Entfärbung wird die Flüssigkeit mit feingepülverter Knochenkohle (Spodium) verrührt und durch Blechzylinder von ca. 2 m Höhe und ca. 30 cm Durchmesser, welche mit grobgepulverter Knochenkohle gefüllt und unten mit einem dichtgewebten Stoffe verschlossen sind, filtriert. Das Filtrat wird in Kufen einige Tage beiseite gestellt, wobei sich noch die größte Menge des in ihr gelösten Gipses abscheidet, und dann eingedampft. Dieses Eindampfen geschieht am besten über Wasserdampf zur Vermeidung des Anbrennens, und zwar entweder in sogenannten Vakuumapparaten oder aber in großen, möglichst flachen, offenen Pfannen. Das Eindampfen wird so lange fortgesetzt, bis die Zuckerlösung ein spez. Gew. von 1,042–1,045 (= 42–45° Bé) zeigt, alsdann wird sie unter fortwährendem Umrühren zur Kristallisation beiseite gestellt. Die so erhaltene Kristallmasse wird von dem nicht kristallisierenden Teile am besten durch Zentrifugieren getrennt, in Zuckerhutformen gestampft und in Trockenstuben vollends getrocknet. Auf diese Weise läßt sich ein sehr rein schmeckender, gelblichweißer und trockener Traubenzucker herstellen.

Literatur: Rehwald, F., Die Fabrikation des Traubenzuckers, Wien 1902.

Mezger.