Dextrin

Ingetecsa hat eine Reihe von Reaktoren, Trocknern, Röstern und Stromkühlern für einen vollständigen Dextrinisierungsprozess auf Basis eines Weißdextrins im Programm.

Ein Dextrin ist eine depolymerisierte Stärke. Durch Auftrennen der Kettenstruktur der Stärke ändert sich ihre Funktion. Zur Herstellung eines Dextrins ist grundsätzlich jede Stärkequelle geeignet, z. B. Mais, Weizen, Tapioka, Kartoffeln, Erbsen etc. Anders als Stärke können Dextrine weiß, gelb oder braun sein. Sie alle sind teilweise oder vollständig wasserlöslich. Außerdem sind sie meist weniger viskos als die Stärke, aus der sie gewonnen werden. Sie werden durch Chemikalien oder Temperatur (oder beides) modifiziert.

Dextrine haben unterschiedliche Einsatzbereiche. So gehört zweifelsohne die Papierindustrie zu den Hauptanwendern von Dextrinen für Klebstoffe und Beschichtungen. Die Chemie- und mineralverarbeitende Industrie verwendet vor allem Gelbdextrine (kanarische Dextrine) und Braundextrine.

Different dextrin colours

Die Lebensmittelindustrie setzt vor allem Weißdextrine und einige Gelbdextrine ein. Die verwendeten Mengen sind zwar noch bescheiden, aber die Bandbreite der Anwendungen ist groß und wächst weiter.

Pyrodextrine

There are three groups of pyrodextrins: white dextrins, yellow (or canary) dexPyrodextrine gliedern sich in drei Gruppen: Weißdextrine, Gelbdextrine (auch als kanarische Dextrine bezeichnet) und British Gums.

Starch dextrins are produced by heating dry starch. They are also often called pyrodextrins. Pyroconversion is based on heat treatment of a dry starch with or without adding acid.

Weißdextrine werden in einer sauren Umgebung bei vergleichsweise niedrigen Temperaturen und kurzer Prozesszeit hergestellt;
Gelbdextrine werden in Gegenwart einer Säure bei höherer Temperatur und über längere Zeit hergestellt. Gelbes Maisdextrin wird z. B. zur Kapselung von wasserunlöslichen Aromen und Ölen verwendet;
British Gums werden bei höheren Temperaturen und längeren Verweilzeiten hergestellt. Das kann ohne chemische Modifikation oder mit Hilfe einer Lauge erreicht werden. British Gums sind gut löslich und werden als Träger für aktive Lebensmittelinhaltsstoffe (wie Aromen, Gewürze und Farbstoffe) verwendet.

Wird Stärke höheren Temperaturen ausgesetzt, beginnt sie, dunkler zu werden. Hier liegt der Grund, weshalb Weißdextrin heller ist: seine Wärmebehandlung war schonend.

Beispiel für Tapioka-Weißdextrin.

Weißdextrin

Beispiele für Anwendungen von Weißdextrin im Lebensmittelbereich sind:
≡ Zum Verbessern der Knusprigkeit, in Teigen und als Überzug
≡ Als Verdickungsmittel für Eintöpfe und Suppen
≡ Als Ersatz für Fett in kalorienarmen Lebensmitteln
≡ Als löslicher Ballaststoff zur Nahrungsergänzung
≡ Als Präbiotikum
≡ Als Bindemittel in Arzneimitteln
≡ Als kaltwasserlöslicher Füllstoff in pflanzlichen Formulierungen

Dextrinisierungsprozess

Das Prozessschaubild veranschaulicht die verschiedenen Prozessschritte.

Säuerung der Stärke

Der erste Schritt im Dextrinisierungsprozess eines Weißdextrins besteht darin, die Stärke mit einer Säurelösung zu besprühen, um den pH-Wert wie gewünscht anzupassen. Meist werden Salz- oder Schwefelsäure verwendet.

Der Ingetecsa Reaktor/Granulator ist dafür ideal. Es handelt sich um einen Doppelwellen-Paddelmischer, der die Säure gleichmäßig auf die Stärke sprüht. Das Ergebnis ist eine homogene Masse.

Nach dem Ansäuern der Stärke braucht die Stärke Zeit, um mit der aufgesprühten Säure vollständig zu reagieren. Das geschieht in einem Vorratsbehälter.

Tieftrocknungsschritt

Als nächstes folgt der Schritt der Vor- oder Tieftrocknung. Die Stärke muss tiefgetrocknet werden, um den größten Teil des Wassers zu entfernen, bevor sie geröstet werden kann. Konvektive Trocknungstechnologien sind dafür am besten geeignet, denn ihre Trocknungstemperaturen sind tief genug, um die Stärke thermisch zu modifizieren oder die Röstung zu starten.

Der Spiralstromtrockner hat sich aus mehreren Gründen als ideale Technologie für diesen Prozessschritt erwiesen:

≡ Sehr niedrige Produkttemperatur während der Trocknung

≡ Kein Stau und keine Ablagerungen von Produkt in der Trocknungszone. Das macht die Technologie wegen ihrer hygienischen Verarbeitung ideal für Lebensmittelanwendungen.

≡ Präzise Trocknung auf den erforderlichen Endfeuchtigkeitsgehalt vor dem Röstschritt. Der Wert liegt normalerweise zwischen 1-4 %.

Einen vollständigen Dextrinisierungsprozess

≡ Voll zugängliche Trockenkammer, falls eine Inspektion oder eine gründliche Reinigung gewünscht ist.
≡ Eine sehr tiefe Trocknung von Stärke ergibt ein Produkt, das erheblich explosionsgefährlicher ist. Der Spiralstromtrockner kommt ohne bewegliche Teile in der Trockenzone aus. Daher können sich keine Funken bilden, anders als bei einem Sichter oder Zerkleinerer, wo durch die Berührung von Metall mit Metall Funken auftreten können. Bei Sichtern oder Zerkleinerern kann es zu Produktablagerungen an den sich drehenden Geräteteilen kommen. Jede Produktablagerung wird – abgesehen von der Notwendigkeit der Reinigung – austrocknen, sich erhitzen, verfärben und sich womöglich entzünden, mit der Gefahr einer Explosion.

Zum Abscheiden der tiefgetrockneten Stärke aus der Trocknungsluft dienen extrem effiziente Zyklone oder Schlauchfilter.

Röstschritt

Nachdem die gesäuerte Stärke tiefgetrocknet wurde, kann keine Gelatinierung mehr stattfinden. Im nächsten Schritt wird die Stärke erwärmt und eine bestimmte Zeit auf dieser Temperatur gehalten.

Dieses Temperaturprofil kann in einem Doppelwellen-Paddeltrockner präzise gesteuert werden. Durch das Bilden mehrerer Temperaturzonen strömt die Stärke in einem Pfropfenstrommuster durch die Maschine. Sie wird auf die gewünschte Temperatur erwärmt. Diese Temperatur hängt von der gewünschten Funktion des Dextrins ab und kann im Bereich 120–195°C liegen. Nach dem Erwärmen muss die Stärke bei dieser Temperatur geröstet werden. Auch hier variiert die Verweilzeit je nach Produkt. Die meisten Produkte haben Röstzeiten zwischen 20 und 60 Minuten.

≡ Genaue Steuerung von unabhängigen Temperaturzonen

≡ Ausgezeichnete Pfropfenströmungscharakteristik, die ein reproduzierbares Verweilzeit-Profil ergibt

≡ Sehr schonende und gleichmäßige Produktbehandlung

≡ Keine toten Zonen, wo das Produkt staut oder überhitzt

Der Paddeltrockner wärmt das Produkt indirekt auf. Das heißt: Das Heizmedium kommt mit dem Produkt nicht in Berührung.

Kühlungsschritt

Der letzte Schritt vor der Lagerung oder Verpackung ist die Kühlung.

Die Stärke hat noch eine relativ hohe Temperatur, wenn sie aus dem Paddeltrockner austritt. Um die Röstzeit nicht zu verlängern, muss die Stärke unbedingt sofort abgekühlt werden. Auf diese Weise bleiben die Prozessparameter kontrollierbar und reproduzierbar.
Der Stromkühler ist ideal für die Kühlung von Stärken und Dextrinen: Die Partikelgröße ist klein und gleichmäßig und die Kühlung geschieht in nur 3–4 Sekunden auf knapp über die Umgebungstemperatur.

Darüber hinaus kann der Stromkühler das Dextrin gleichzeitig in den Verpackungsbereich transportieren. Das kann ein hygienischer Raum mit geregelter Atmosphäre sein, der für die Verpackung von Inhaltsstoffen in Lebensmittelqualität geeignet ist.

Der Stromkühler ist eine Technologie, die minimale thermische und mechanische Einwirkung auf das Dextrin hat und sich gut in eine hygienische Verarbeitungsanlage integrieren lässt.

Typische Pfropfenströmungskennlinie des Paddeltrockners.

Dextrinisierungsprozess

So können wir helfen

Weitere Informationen über die hier beschriebenen thermischen Technologien finden Sie in unseren Broschüren im Download-Bereich.

Sind Sie daran interessiert, wie wir Ihnen bei der Einrichtung oder Verbesserung Ihres Dextrinisierungsprozesses helfen können? Nehmen Sie bitte Kontakt mit uns auf.

Wir freuen uns darauf, Ihnen zu helfen. Wir haben Erfahrung mit verschiedenen Arten von Dextrinen aus Produkten wie Mais, Kartoffel, Tapioka etc. In unserem Testzentrum können wir Tests durchführen, um Ihren Prozess zu simulieren oder zu optimieren.