Stärkeherstellung

Einleitung

Stärke ist ein wichtiger Grundstoff für die Lebensmittelindustrie und wird vorwiegend aus Mais, Weizen und Kartoffeln gewonnen. Die Gewinnung von Maisstärke hat in Europa und Amerika gegenüber der Kartoffel- und Weizenstärkegewinnung die größte Bedeutung.

Die Technologie der Stärkeherstellung unterscheidet sich in Abhängigkeit vom verwendeten Rohstoff. Allen Verfahren gemeinsam ist aber das Prinzip der "Naßmüllerei". Dabei wird die Stärke aus dem Zellgewebe des zuvor zerkleinerten Rohstoffes ausgewaschen.

Prozessschritte Maisstärke

Der Mais wird in seine Bestandteile zerlegt, um unterschiedliche Produkte zu gewinnen:

• die gelbe Haut der Körner wird zu Vitaminen und Nahrungsergänzungsmitteln verarbeitet
• der Keimling wird zur Gewinnung seines Öl ausgepresst
• aus dem Nährgewebe werden komplexe Kohlenhydratverbindungen gewonnen.

Diese stellen Rohstoffe dar, die für die Herstellung von industriellen Lebensmitteln verwendet werden.

Mechanische Trennung

Für die Stärkegewinnung ist es wichtig die Stärke aus dem Zellverband zu lösen ohne dabei den Keimling zu schädigen. Der Mais wird deswegen zunächst einer Quellung unterzogen, so dass der Keimling anschließend schonend durch Vermahlen in einer Zahnscheibenmühle herausgetrennt werden kann. Die Keimlinge werden in einem Hydrozyklon von den übrigen Bestandteilen getrennt. Ziel ist es dabei, den Mais maschinentechnisch in seine Hauptkomponenten, die Stärke, das Gluten (Eiweißfraktion), die Schalen, die Fasern und den Keimling aufzutrennen.

(Als Nebenprodukt der Maisstärkegewinnung entstehen die Fasern, das Maisgluten und die Maiskeime, die zusammen mit dem durch Eindampfen aufkonzentrierten Quellwasser zu einem Mischfuttermittel getrocknet werden.)

Chemische Trennung

Die komplexen Kohlenhydratverbindungen werden durch chemische Prozesse aufgespalten und zu Hunderten unterschiedlicher organischer Verbindungen- Säuren, Zuckern, Stärken und Alkoholen-umgewandelt. Viele dieser Verbindungen sind auf den Zutatenlisten industriell verarbeiteter Lebensmittel zu finden:

• Zitronen- und Milchsäure
• Glukose
• Fruktose
• Maltodextrin
• Ethanol
• Sorbit, Mannit und Xanthan
• modifizierte und nichtmodifizierte Stärke
• Dextrine, Zyklodextrine und Mononatriumglutamat

Michael Pollen stellt in seinem Buch "Das Omnivoren Dilemma" dar, dass die nassmechanische Aufbereitung im Grunde eine Variante des Verdauungsprozesses ist: "Eine Nahrung wird über eine Reihe von Schritten aufgespalten, die die Anwendung von physikalischem Druck, Säuren und Enzymen umfasst. Die Reihenfolge ist bei der industriellen Verdauung anders-beispielsweise kommen die Säuren vor dem maschinellen Kauen-, aber die Ergebnisse sind ziemlich gleich: Eine komplexe Nahrung wird zu einfachen Molekülen, hauptsächlich Zuckern, abgebaut.

Prozessschritte in einer Naßmühle

• 30 - 60 Stunden Einweichen in 48 - 50 °C warmen Wasser, das eine geringe Menge Schwefeldioxid enthält. Die Kerne quellen auf, so dass die Stärke aus den sie umgebenden Proteinen befreit wird.
• Abtrennen des Keims in einem Hydrozyklon (Zentrifuge für Flüssigkeiten).
• Trocknen des Keims, anschließende Ölgewinnung (Nutzung als Speise- oder Salatöl oder Weiterverarbeitung durch Hydrierung, z. B. zu Margarine)
• Schroten der Körner zur sog. Mühlenstärke, die eine Mischung aus Protein (Gluten) und Stärke darstellt.
• Proteingewinnung

In Deutschland gibt es einige Interessenverbände im Bereich Stärke:

• Stärkeverband